WO2016121297A1 - 連結具及び遮蔽体 - Google Patents

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WO2016121297A1
WO2016121297A1 PCT/JP2016/000041 JP2016000041W WO2016121297A1 WO 2016121297 A1 WO2016121297 A1 WO 2016121297A1 JP 2016000041 W JP2016000041 W JP 2016000041W WO 2016121297 A1 WO2016121297 A1 WO 2016121297A1
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WO
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shield
hole
vibration
connector
shielding body
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Application number
PCT/JP2016/000041
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French (fr)
Inventor
加藤　忠克
一郎 来田
栄 三品
幸樹 江波
Original Assignee
ニチアス株式会社
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Publication date
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Priority to EP16742906.7A priority patent/EP3252340B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/06—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs
    • F16F15/067—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with metal springs using only wound springs
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R13/00—Elements for body-finishing, identifying, or decorating; Arrangements or adaptations for advertising purposes
    • B60R13/08—Insulating elements, e.g. for sound insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/10—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of exhaust manifolds
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/18—Construction facilitating manufacture, assembly, or disassembly
    • F01N13/1805—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body
    • F01N13/1811—Fixing exhaust manifolds, exhaust pipes or pipe sections to each other, to engine or to vehicle body with means permitting relative movement, e.g. compensation of thermal expansion or vibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/02—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
    • F16F3/04—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction composed only of wound springs

Definitions

  • the present invention relates to a connecting tool provided at a connecting portion between a vibrating body that generates vibration and a plate-shaped shielding body that blocks predetermined physical energy emitted from the vibrating body, and a shield including the connecting tool.
  • the present invention relates to a connector and a shield that suppress vibration transmitted from a vibrating body to a shield.
  • An engine, an exhaust manifold attached to the engine, a turbocharger, and the like are vibrators that are affected by the engine or that vibrate themselves.
  • Various components are mounted on such a vibrating body.
  • the shield generally includes two metal plates arranged opposite to each other, and shields physical energy such as heat and sound emitted from the vibrator from being transmitted to other parts around the engine and the outside of the vehicle. It is configured as follows.
  • Such a shield may be damaged or generate abnormal noise by directly or indirectly receiving vibration from the vibrating body.
  • a connector having a vibration isolation structure at a connecting portion between the vibrating body and the shield is disclosed.
  • the connector disclosed in Patent Document 1 suppresses vibration of the shield by interposing a grommet including a weight member (dump mass) whose weight is adjusted between the vibrator and the shield. Yes.
  • the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a coupling tool capable of actively absorbing vibration and a shield provided with such a coupling tool.
  • the connector of the present invention is a connector provided at a connecting portion between a vibrating body that generates vibration and a plate-shaped shield that blocks predetermined physical energy emitted from the vibrating body.
  • the energizing member wound in a spiral shape and formed to be stretchable, and the hole formed in the shield and the through-hole are inserted into the first and second surfaces at a constant interval.
  • a holding portion for holding, and the biasing member is disposed between the first surface and the shield and is disposed with a side having a small curvature facing the shield in the expansion / contraction direction. Between the one biasing member, the second surface and the shield. It is constituted with a second biasing member that the small end of the curvature is arranged to face the shield side in stretching direction while being location.
  • the shielding body of the present invention is a shielding body that is attached to a vibrating body that generates vibrations and shields predetermined physical energy emitted from the vibrating body, and is a connecting portion between the vibrating body and the shielding body.
  • the connector is a connector according to the present invention.
  • the vibration generated by the vibrating body is actively absorbed, and the transmission of the vibration to the shielding body is suppressed.
  • FIG. 1A It is a perspective view of 1A (including a part of shielding body) which concerns on one Embodiment. It is a disassembled perspective view of 1 A of coupling tools. It is sectional drawing of a 1st member and a 2nd member, (a) is sectional drawing of the 1st member and 2nd member which concern on one Embodiment, (b) is the 1st member and 2nd member which concern on other embodiment.
  • FIG. It is a figure of the annular member (spacer) which concerns on one Embodiment, (a) is a front view, (b) is a side view, (c) is the perspective view seen from the front side, (d) is seen from the bottom face side It is a perspective view.
  • FIG. It is a figure of the cyclic
  • FIG. It is sectional drawing of a coupling tool, (a) is sectional drawing of 1 A of coupling tools which concern on one Embodiment, (b) is sectional drawing of the coupling tool 1B which concerns on other embodiment. It is a dimensional drawing of connecting tool 1B concerning other embodiments, (a) is a sectional view of the 1st member concerning the other embodiment, and the 2nd member, and (b) of connecting tool 1B concerning other embodiments.
  • Sectional drawing, (c) is a table
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a connector 1D according to another embodiment, where (a) is a cross-sectional view of the connector 1D-1 (with a spacer), and (b) is a cross-sectional view of the connector 1D-2 (with no spacer). It is.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a connector 1E according to another embodiment, in which (a) is a cross-sectional view of the connector 1E-1 (with a spacer), and (b) is a cross-sectional view of the connector 1E-2 (with no spacer). It is. It is a perspective view of a shield. It is explanatory drawing regarding the spring constant of a biasing member (compression coil spring), (a) is sectional drawing which shows the measuring method of a spring constant, (b) is a figure which shows the measurement result of a spring constant.
  • compression coil spring compression coil spring
  • a connector 1 according to the present embodiment is provided at a connecting portion between a vibrating body 10 such as an engine, an exhaust manifold attached to the engine, and a turbocharger, and a shielding body 100 attached thereto. It is configured to actively absorb the generated vibration and suppress the transmission of vibration to the shield 100.
  • the shield 100 has a resistance to an air layer filled in a gap formed between two metal plates, so that physical energy such as sound and heat associated with the vibration of the vibrating body 10 can be transferred to other parts around the engine and outside the vehicle. It is configured to shield transmission to.
  • the configurations of the connector 1 and the shield 100 will be described.
  • the connector 1 (1A, 1B) includes a first member 2, a second member 3, a compression coil spring 4 (4a, 4b), and a spacer 5 (5a, 5b).
  • the shield 100 is configured to be sandwiched between the spacers 5a and 5b. 1, 2, 6, 7, and 8, only a part of the shield 100 (the peripheral edge of the mounting hole 103) is shown.
  • the first member 2 and the second member 3 are made of a metal such as iron or stainless steel, for example, and have a bobbin-like assembly shape, as shown in FIGS. 2, 3A, and 6A.
  • the compression coil springs 4a and 4b, the spacers 5a and 5b, and the gap capable of sandwiching the shield 100 are provided between the two flange portions 20 and 30 facing each other.
  • the first member 2 is formed in a flat washer shape having a flange portion 20 and a hole 21 in the center, and is fitted and attached to the second member 3.
  • the second member 3 has a rivet shape in which a hole 312 is formed at the center, and includes a flange portion 30 and a cylindrical body portion 31.
  • a step portion 311 is formed on the distal end side of the body portion 31, and the hole 21 of the first member 2 is fitted into the step portion 311 and assembled into a bobbin shape.
  • FIG.3 (b) and FIG.6 (b) As another embodiment of the 1st member 2 and the 2nd member 3 is also employable.
  • both have a rivet shape
  • the hole 312 of the second member 3 is fitted to the step portion 211 formed on the first member 2 side, and assembled into a bobbin shape.
  • the first member 2 and the second member 3 are assembled in a bobbin shape, so that the two surfaces 20a and 30a formed on the flange portions 20 and 30 are opposed to each other, and the body portion.
  • the two surfaces 20 a and 30 a are held at a fixed interval by which the compression coil spring 4, the spacer 5, and the shield 100 can be sandwiched.
  • Each of the compression coil springs 4a and 4b has a through hole 40, and a predetermined wire (for example, SUS304, ⁇ 1.0) is wound around the through hole 40 in a spiral shape with a continuously changing curvature to expand and contract.
  • the urging member is formed so as to be capable of being deformed into a substantially flat shape in a compressed state although it has a predetermined height in an unloaded state.
  • the spacers 5a and 5b are, for example, metal members such as iron and stainless steel, and are annular members that sandwich the inner edge portion of the attachment hole 103 formed in the shield 100 in a state of being sandwiched between the compression coil springs 4a and 4b. .
  • the compression coil spring 4 b is attached to the second member 3.
  • the mounting is completed by inserting the body portion 31 into the through hole 40.
  • the compression coil spring 4b is inserted so that the end portion 41 on the side with a large curvature faces the flange portion 30 side.
  • the hole diameter of the end portion 41 side through hole 40 is formed to be slightly larger than the outer diameter of the body portion 31, thereby restricting the radial movement of the compression coil spring 4 b with respect to the body portion 31.
  • the spacer 5b is placed on the compression coil spring 4b.
  • the spacer 5 b has a spring installation portion 51 and an annular convex portion 52 formed on the outer periphery thereof, and can accommodate the compression coil spring 4 b on the inner peripheral side of the annular convex portion 52.
  • the annular protrusion 51 restricts the radial displacement of the compression coil spring 4b with respect to the spacer 5b.
  • the shield 100 is placed on the spacer 5b.
  • a plurality of wall portions 53 are formed in the spacer 5b, and the inner edge portion of the attachment hole 103 is disposed outside the spacer portion 53b.
  • the outer diameter of the circle in which the plurality of wall portions 53 are virtually connected is formed to be slightly smaller than the hole diameter of the attachment hole 103, and the wall portion 53 regulates the positional deviation in the surface direction of the shield 100 with respect to the spacer 5b. Is done.
  • annular recess 54 is formed in the spacer 5b, and the contact area with the shield 100 is reduced.
  • An annular recess (groove) (not shown) can also be provided on the side opposite to the spring installation portion 51 and facing the shield 100.
  • the spacer 5 a is placed on the shield 100.
  • the spacer 5a includes a spring installation portion 51, an annular convex portion 52, a wall portion 53, and an annular concave portion 54, and the spacer 5b is simply placed upside down.
  • the wall portion 53 regulates the positional deviation in the surface direction of the shield 100, and the annular recess 53 acts to reduce the contact area with the shield 100.
  • the compression coil spring 4a is placed on the spacer 5a.
  • the compression coil spring 4a is placed so that the end portion 42 on the side having a small curvature comes into contact with the spacer 5a while the through hole 40 is inserted through the body portion 31.
  • the spacer 5a is formed with the spring installation portion 51 and the annular convex portion 52 on the outer periphery thereof, so that the compression coil spring 4a is accommodated on the inner peripheral side of the annular convex portion 52.
  • the annular convex portion 52 restricts the radial displacement of the compression coil spring 4a with respect to the spacer 5a.
  • the first member 2 is fitted into the step 311 of the second member 3 to complete the assembly.
  • the wall portions 53 formed in each of the spacer 5 a and the spacer 5 b are formed so as to cross each other and cross each other.
  • the wall 53 of the spacer 5a regulates the radial displacement of the compression coil spring 4b
  • the wall 53 of the spacer 5b regulates the radial displacement of the compression coil spring 4a.
  • a spacer having a shape as shown in FIGS. 5 and 6B can be adopted as another embodiment of the spacer 5, as another embodiment of the spacer 5, a spacer having a shape as shown in FIGS. 5 and 6B can be adopted.
  • a plurality of spring support portions 55 are provided instead of the annular convex portion 52.
  • the outer diameter of the circle virtually connecting the plurality of spring support portions 55 is formed to be slightly smaller than the diameter of the through hole 40 on the end 42 side of the compression coil spring 4, and the spring support portion 55 compresses the spacer 5.
  • the positional deviation in the radial direction of the coil spring 4 is restricted.
  • the spring support portion 55 is formed so as to be bendable outward, and the spacer 5 and the compression coil spring 4 can be assembled together in advance, so that the efficiency of the assembly work can be improved. ing.
  • the connector 1 assembled in this manner has a bolt 150 passing through a hole 312 from the first member 2 side, and a threaded portion 151 of the bolt 150 is formed in a vibrating body 10 such as an engine.
  • the shield 100 is attached to the vibrating body 10 via the connector 1 by being screwed into the fixed hole 11.
  • the connector 1 operates as follows, and actively absorbs vibrations emitted from the vibrating body 10 and suppresses transmission of vibrations to the shield 100.
  • first and second members 2 and 3 are fixed to the vibrating body 10, vibration from the vibrating body 10 is directly transmitted. That is, the first and second members 2 and 3 vibrate together with the vibrating body 10.
  • each flange part 20 and 30 is formed smaller than the hole diameter of the through-hole 40 by the side of the edge part 42 of the compression coil spring 4, the inner diameter of the spacer 5, and the attachment hole 103, as shown in FIG. A sufficient region in which the flange portions 20 and 30 are movable is secured between the portions 20 and 30 and the spacer 5 and the shield 100.
  • the distance from the bottom surface of the flange portion 30 to the shield 100 (the distance in the height direction in FIG. 6) is set to be equal to or greater than the deflection width of the vibrating body 10. As a result, the vibrating body 10 that is vibrating does not interfere with the shield 100.
  • the compression coil spring 4 expands and contracts in response to the vibrations of the first and second members 2 and 3, since the inertia that tries to maintain a stationary state acts on the shield 100, only the compression coil spring 4 eventually expands and contracts. Will do. That is, the vibration transmitted to the shield 100 is absorbed by the compression coil spring 4 and the transmission of vibration to the shield 100 is suppressed.
  • the compression coil spring 4 is a compression coil spring whose curvature changes continuously, the compression coil spring 4 can be displaced until the positions of the end portion 41 and the end portion 42 are interchanged between no load and when the load is applied. Since a sufficient amount of displacement in the (height) direction can be ensured and displacement in the radial direction is also possible, transmission of vibration to the shield 100 is reliably suppressed.
  • the heat from the vibrating body 10 is transmitted to the shielding body 100 through the spacer 5.
  • the spacer 5 and the shield 100 are made of the same material (thermal conductivity)
  • the shield 100 may break down, but the material (thermal conductivity)
  • the spacer 5 is made of stainless steel and the shield 100 is made of aluminum
  • heat transfer is suppressed and the shield 100 is difficult to break.
  • the spacer 5 is interposed between the compression coil spring 4 and the shield 100.
  • the compression coil spring 4a and the compression coil spring 4a are compressed without the spacer 5 being interposed between the compression coil spring 4 and the shield 100.
  • It can also be set as the structure which clamps the shield 100 directly with the coil spring 4b.
  • spring regulating portions 105 a and 105 b that exhibit the same functions as the annular convex portion 52 and the spring support portion 55 of the spacer 5 are provided at the peripheral portion of the mounting hole 103 of the shield 100. Can do. Thereby, the position shift of the surface direction of the shield 100 with respect to the compression coil springs 4a and 4b is regulated.
  • each part dimension of the coupler 1B is shown concretely.
  • design values are described as dimensions corresponding to the symbols A to L shown in FIGS. 7A and 7B.
  • the design value substantially coincides with the actual size of the connector 1B manufactured as a product. This value is only one value selected from a preferable numerical range, and other design values can be adopted. Needless to say.
  • the distance B between the two surfaces 20a and 30a is the height when the compression coil springs 4a and 4b are compressed (for example, 4 mm (2 mm ⁇ 2)) and the thickness of the spacers 5a and 5b (K ⁇ 2).
  • the thickness (L) of the shield 100 is preferably greater than or equal to the numerical value.
  • the distance C from the vibrating body 10 (attachment surface of the coupler 1B) to the surface 30a is 3.0 mm or more.
  • the difference G obtained by subtracting the outer radius of the flange portions 20 and 30 from the inner radius of the spacer 5 is preferably 3.0 mm or more.
  • the height when the compression coil spring 4 is unloaded is equal to or more than a value obtained by adding 3.0 mm to the height during compression (for example, 2 mm).
  • a specific numerical value is set even in a portion where the numerical value of the design value in the chart is not described, “appropriate” is described for convenience in order to avoid a limited interpretation.
  • couplers 1C to 1E having other forms than the couplers 1A and 1B and other embodiments according to the present invention will be illustrated.
  • the shape of the spacer 5 is different from that of the connector 1B.
  • the shape of the spring support portion 55 substantially U-shaped with the opening facing the center of the spacer
  • the formation position formed on the outer peripheral edge side of the spacer
  • an annular protrusion 52 is additionally formed (on the inner peripheral edge of the spacer).
  • a connector 1D-1 shown in FIG. 11A is a modified embodiment of the connector 1A, and the shape of the annular convex portion 52 (the spacer is formed in an L-shaped cross section) is different from the connector 1A.
  • the connector 1D-2 shown in FIG. 11B is an embodiment in which the spacer 5 is removed from the connector 1D-1.
  • a connector 1E-1 shown in FIG. 12 (a) is a modified embodiment of the connector 1A, and the shape of the annular convex portion 52 (the spacer is formed with an L-shaped cross section) is different from the connector 1A, and each flange portion The size relationship between the outer diameters 20, 30 and the inner diameter of the spacer 5 and the hole diameter of the attachment hole 103 is different from that of the connector 1A.
  • the inner diameter of the spacer 5 and the hole diameter of the mounting hole 103 are formed smaller than the outer diameters of the flange portions 20 and 30.
  • the connector 1E-2 shown in FIG. 12B is an embodiment in which the spacer 5 is removed from the connector 1E-1.
  • the spring restricting portions 105a and 105b shown in FIG. 9 at the peripheral portion of the mounting hole 103 of the shield 100 in order to restrict the positional deviation in the surface direction of the shield 100 with respect to the compression coil spring 4. .
  • couplers 1C to 1E having such a configuration are also embodiments of the coupler according to the present invention.
  • shape of the 1st and 2nd members 2 and 3 can be suitably selected from arbitrary shapes, these are typically shown by connector 1D, 1E.
  • the shield 100 is formed by molding a predetermined metal plate into a shape that matches the outer shape of the vibrating body 10 to be covered.
  • the shield 100 according to the present embodiment has, for example, a double structure in which two metal plates are overlapped. A predetermined heat insulating material or the like can be sandwiched between the two metal plates, or a configuration can be adopted in which no sandwiching is performed.
  • the metal plate is preferably a metal different from the spacer 5.
  • the spacer 5 is formed of iron or stainless steel, the metal plate can be formed of aluminum.
  • it is preferable that the surface of the metal plate is subjected to uneven processing.
  • the shield 100 configured as described above has a mounting hole 103.
  • the connector 1 By attaching the connector 1 such that the spacers 5a and 5b sandwich the periphery of the attachment hole 103, the shield 100 in which the shield 100 and the connector 1 are integrated is completed.
  • This finished product is fixed to the vibrating body 10 such as an engine via the connector 1, but the transmission of vibration generated by the vibrating body 10 to the shield 100 is suppressed by the action of the connector 1.
  • the vibration generated by the vibrator is actively absorbed, and the transmission of the vibration to the shield is suppressed.
  • the connector 1 has a material, a mass, a size, a spring characteristic (for example, a spring constant, the number of turns, a wire diameter, etc.) of each member according to the size, mass, the number of connected portions, etc. of the shield 100. ) Etc. can be changed as appropriate to adjust the vibration absorption characteristics.
  • a spring characteristic for example, a spring constant, the number of turns, a wire diameter, etc.
  • basic data relating to the vibration absorption characteristics of the connector 1 according to the present invention will be disclosed below.
  • basic data for example, the spring constant of the compression coil spring 4 employed in the present embodiment, the vibration damping characteristics obtained by the coupler, the vibration damping characteristics, and the vibration sound output characteristics are disclosed.
  • the compression coil spring 4 is made of stainless steel, and has an inner diameter ⁇ 11 mm of the end portion 41 on the large curvature side, an outer diameter ⁇ 28 mm of the end portion 42 on the small curvature side, a height 6 mm at no load, a wire diameter ⁇ 1 mm, and an effective number of turns 1. Things were used.
  • the spring constant was measured by the method shown in FIG. 14A (based on JIS B2704-1).
  • the compression coil spring 4 was placed on a placement portion 62 having a through hole of ⁇ 24 mm, and the movable portion 61 of ⁇ 18 mm was lowered from the end 41 side to compress the compression coil spring 4.
  • the repulsive force (load) of the compression coil spring 4 was measured by a load converter (load cell) provided on the surface (lower surface) of the movable portion 61 facing the compression coil spring 4.
  • the movable part 61 is gradually lowered from a starting point of a height of 6 mm when no load is applied, the compression coil spring 4 exceeds a compressed state where it is substantially flat, and the top and bottom of the end part 41 and the end part 42 are reversed. It was moved to below 3 mm.
  • FIG. 14B shows the relationship between the load (repulsive force) measured by such a method and the compression amount (movement amount of the movable portion 61). From this relationship, the spring constant from the no-load state to the compressed state is about 0.3 N / mm, and the spring constant when the top and bottom of the end 41 and the end 42 are reversed beyond the compressed state is about 0.6 N / mm. I understand that Although such a spring constant can be adopted as an optimum value, it is only one value selected from a preferable numerical range, and the preferable numerical range includes the above values, for example, 0.1 to It can be 10 N / mm.
  • the compression coil spring 4 having a spring constant outside such a preferable numerical range for example, if the spring constant is less than 0.1 N / mm, it is too soft and the waist is lost, making it difficult to avoid interference with other parts during vibration. If it exceeds 10 N / mm, there is a possibility that the vibration is excessively strong and vibrations are directly transmitted to the shield 100, and the effect of the present invention cannot be obtained.
  • vibration damping characteristics were measured by the method shown in FIG. This method uses a vibration damping characteristic test method (JIS G0602-1993) for a damping steel plate.
  • the test body 74 is attached to the hit body 71 (the outer shape is equivalent to the test body 74) suspended by the thread 72 via the connector 1 (1B), and the hit body 71 is hit with the hammer 73.
  • the vibration characteristics output from the acceleration sensor (acceleration pickup) attached to the measurement point 75 of the test body 74 (aluminum-plated steel plate 150 mm ⁇ 150 mm ⁇ 150 mm ⁇ 0.4 t) were measured.
  • the connecting tool 1 is integrally fixed to the hit body 71 by a fixing tool 76 such as a bolt, the test body 74 is indirectly attached to the hit object 71 via the connecting tool 1.
  • FIG. 15B shows the relationship between the amplitude and frequency of the measurement point 75 measured by such a method. From this relationship, the loss coefficient can be obtained as an index indicating the vibration characteristics. As the loss coefficient, a value of 0.07 was calculated by the half-value width method shown in FIG. The loss factor shows the characteristic that the vibration damping effect increases as the value increases. Incidentally, the loss factor when the test body 74 is attached to the hit object 71 without the connector 1 is 0.006. Therefore, it was confirmed that the transmission of vibration was suppressed by the connector 1 (1B).
  • FIG. 16A is a graph showing the relationship between the engine speed and the vibration (acceleration) of the shield 10.
  • FIG. 16B is a graph showing the relationship between the engine speed and the vibration sound (sound pressure level) from the shield 10. For example, when compared with an OA (overall) value up to an engine speed of 4000 rpm, the vibration noise from the shield 10 was 85.4 dB with respect to the vibration sound 86.5 dB from the engine. It was confirmed that vibration noise was suppressed.
  • the present invention can be widely used for a shield that blocks predetermined physical energy emitted from an engine, an exhaust manifold attached to the engine, a turbocharger, and the like, and a connector provided at a connecting portion between the shield and the shield. it can.

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Abstract

連結具（１）は、遮蔽体（１００）を間に介在可能な間隔を空けて対向配置される第一及び第二の面（２０ａ，３０ａ）と、貫通孔（４０）を有するとともにこの貫通孔（４０）を中心として所定の線材を曲率が連続して変化する渦巻き状に巻回させ伸縮可能に形成された付勢部材（４）と、遮蔽体（１００）に形成される孔（１０３）及び貫通孔（４０）に挿通されるとともに第一及び第二の面（２０ａ，３０ａ）間の距離を一定の間隔に保持する保持部（３１）と、を備え、付勢部材（４ａ，４ｂ）は、第一の面（２０ａ）と遮蔽体（１００）との間に配置されるとともに伸縮方向において曲率の小さい側を遮蔽体（１００）側に臨ませて配置される第一の付勢部材（４ａ）と、第二の面（３０ａ）と遮蔽体（１００）との間に配置されるとともに伸縮方向において曲率の小さい側を遮蔽体（１００）側に臨ませて配置される第二の付勢部材（４ｂ）と、を有する構成としてある。これにより、振動体（１０）からの振動が吸収され遮蔽体（１００）への伝達を抑制することができる。

Description

連結具及び遮蔽体
　本発明は、振動を発生する振動体と、振動体から発せられる所定の物理的エネルギーを遮る板状の遮蔽体との連結部分に設けられる連結具及びこの連結具を備える遮蔽体に関し、特に、振動体から遮蔽体へ伝達される振動を抑制する連結具及び遮蔽体に関する。
　エンジン、これに付設されるエキゾーストマニホールド、及びターボチャージャーなどは、エンジンの影響を受けて又はそれ自体が振動する振動体である。
　このような振動体には様々な部品が装着されており、例えば、装着部品として、エキゾーストマニホールドカバー、ヒートインシュレーターなどと称される遮蔽体がある。
　遮蔽体は、一般的に、対向配置される二枚の金属板を備え、振動体から発せられる熱、音などの物理的エネルギーが、エンジン周りの他の部品や車外へ伝達するのを遮蔽するように構成されている。
　このような遮蔽体は、振動体からの振動を直接又は間接的に受けて、破損したり異音を発生したりすることがある。
　このような振動による影響を避けるために、振動体と遮蔽体との連結部分に防振構造を備える連結具が開示されている。
　例えば、特許文献１に記載の連結具は、振動体と遮蔽体との間に、重量調整されたおもり部材（ダンプマス）を備えるグロメットを介在させて、遮蔽体の振動を抑制するようになっている。
特開２００４－１６９７３３号公報
　しかしながら、従来の連結具では、おもり部材（ダンプマス）のダンパとしての作用により振動の早期の減衰を達成できるものの、積極的に振動を吸収することはできなかった。
　本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、積極的に振動を吸収可能な連結具と、このような連結具を備える遮蔽体の提供を目的とする。
　上記目的を達成するため、本発明の連結具は、振動を発生する振動体と、前記振動体から発せられる所定の物理的エネルギーを遮る板状の遮蔽体との連結部分に設けられる連結具であって、前記遮蔽体を間に介在可能な間隔を空けて対向配置される第一及び第二の面と、貫通孔を有するとともにこの貫通孔を中心として所定の線材を曲率が連続して変化する渦巻き状に巻回させ伸縮可能に形成された付勢部材と、前記遮蔽体に形成される孔及び前記貫通孔に挿通されるとともに第一及び第二の面間の距離を一定の間隔に保持する保持部と、を備え、前記付勢部材は、第一の面と前記遮蔽体との間に配置されるとともに伸縮方向において曲率の小さい側を前記遮蔽体側に臨ませて配置される第一の付勢部材と、第二の面と前記遮蔽体との間に配置されるとともに伸縮方向において曲率の小さい側を前記遮蔽体側に臨ませて配置される第二の付勢部材と、を有する構成としてある。
　また、本発明の遮蔽体は、振動を発生する振動体に装着され、前記振動体から発せられる所定の物理的エネルギーを遮る遮蔽体であって、前記振動体と、当該遮蔽体との連結部分に設けられる連結具を備え、前記連結具が上記本発明の連結具である構成としてある。
　本発明の連結具とこれを備える遮蔽体によれば、振動体が発生する振動が積極的に吸収され、遮蔽体への振動の伝達が抑制される。
一実施形態に係る連結具１Ａ（遮蔽体の一部を含む）の斜視図である。 連結具１Ａの分解斜視図である。 第一部材及び第二部材の断面図であり、（ａ）は一実施形態に係る第一部材及び第二部材の断面図、（ｂ）は他の実施形態に係る第一部材及び第二部材の断面図である。 一実施形態に係る環状部材（スペーサー）の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面側から見た斜視図、（ｄ）は底面側から見た斜視図である。 他の実施形態に係る環状部材（スペーサー）の図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面側から見た斜視図、（ｄ）は底面側から見た斜視図である。 連結具の断面図であり、（ａ）は一実施形態に係る連結具１Ａの断面図、（ｂ）は他の実施形態に係る連結具１Ｂの断面図である。 他の実施形態に係る連結具１Ｂの寸法図であり、（ａ）は他の実施形態に係る第一部材及び第二部材の断面図、（ｂ）は他の実施形態に係る連結具１Ｂの断面図、（ｃ）は各部の寸法を示す図表である。 他の実施形態に係る連結具１Ｂ（遮蔽体の一部を含む）の斜視図である。 他の実施形態に係る遮蔽体の取り付け孔周縁部を示す斜視図である。 他の実施形態に係る連結具１Ｃの断面図である。 他の実施形態に係る連結具１Ｄの断面図であり、（ａ）は連結具１Ｄ－１（スペーサーありタイプ）の断面図、（ｂ）は連結具１Ｄ－２（スペーサーなしタイプ）の断面図である。 他の実施形態に係る連結具１Ｅの断面図であり、（ａ）は連結具１Ｅ－１（スペーサーありタイプ）の断面図、（ｂ）は連結具１Ｅ－２（スペーサーなしタイプ）の断面図である。 遮蔽体の斜視図である。 付勢部材（圧縮コイルバネ）のバネ定数に関する説明図であり、（ａ）はバネ定数の測定方法を示す断面図、（ｂ）はバネ定数の測定結果を示す図である。 連結具を介して被打撃体に取り付けられた試験体の振動減衰特性に関する説明図であり、（ａ）の（ｉ）は振動減衰特性の測定方法を示す側面図、（ａ）の（ｉｉ）は試験体の正面図、（ｂ）は振動減衰特性の測定結果を示す図、（ｃ）は半値幅法の説明図である。 連結具を介して振動体（エンジン）に取り付けられた遮蔽体の振動伝達特性に関する試験結果であり、（ａ）はエンジン回転数と振動（加速度）との関係を示す図、（ｂ）はエンジン回転数と振動音との関係を示す図である。
　以下、本発明に係る連結具及び遮蔽体の好ましい実施形態について図１～図１６を参照しながら説明する。
　本実施形態に係る連結具１は、エンジン、これに付設されるエキゾーストマニホールド、及びターボチャージャーなどの振動体１０と、これらに装着される遮蔽体１００との連結部分に設けられ、振動体１０から発せられる振動を積極的に吸収して、遮蔽体１００への振動の伝達を抑制するように構成されている。
　また、遮蔽体１００は、二枚の金属板の間に形成される空隙に満たされる空気層が抵抗となり、振動体１０の振動に伴う音、熱などの物理的エネルギーをエンジン周りの他の部品や車外への伝達を遮蔽するように構成されている。
　以下、連結具１及び遮蔽体１００それぞれの構成について説明する。
[連結具]
　本実施形態に係る連結具１（１Ａ，１Ｂ）は、図１～８に示すように、第一部材２，第二部材３、圧縮コイルバネ４（４ａ，４ｂ）、スペーサー５（５ａ，５ｂ）を備え、遮蔽体１００をスペーサー５ａ，５ｂの間に挟持可能に構成されている。
　なお、図１、図２、図６、図７及び図８では、遮蔽体１００の一部（取り付け孔１０３の周縁部）のみを表している。
　第一部材２，第二部材３は、例えば、鉄、ステンレスなどの金属から構成され、ボビン状の組み立て形状を有し、図２、図３（ａ）及び図６（ａ）に示すように、対向する２つのフランジ部２０，３０の間に、圧縮コイルバネ４ａ，４ｂ、スペーサー５ａ，５ｂ、及び遮蔽体１００を挟み込み可能な隙間を有している。
　第一部材２は、フランジ部２０と、中央に孔２１とを有する平座金状に形成され、第二部材３に嵌合装着される。
　第二部材３は、中央に孔３１２の形成されたリベット形状を有し、フランジ部３０と、筒状の胴部３１とを備えている。胴部３１の先端側には段部３１１が形成されており、この段部３１１に第一部材２の孔２１が嵌合されて、ボビン状に組み立てられる。
　また、第一部材２及び第二部材３の他の実施形態として、図３（ｂ）及び図６（ｂ）に示すような形状を有するものを採用することもできる。この形態では、双方ともにリベット形状を有し、第一部材２側に形成された段部２１１に第二部材３の孔３１２が嵌合されて、ボビン状に組み立てられる。
　このように、第一部材２と第二部材３とがボビン状に組み立てられることで、それぞれのフランジ部２０，３０に形成される二つの面２０ａ，３０ａ同士が対向配置されるとともに、胴部３１により二つの面２０ａ，３０ａが圧縮コイルバネ４、スペーサー５、及び遮蔽体１００を挟持可能な一定の間隔に保持されることになる。
　圧縮コイルバネ４ａ，４ｂは、それぞれ貫通孔４０を有するとともに、この貫通孔４０を中心として所定の線材（例えば、ＳＵＳ３０４、φ１．０）を曲率が連続して変化する渦巻き状に巻回させて伸縮可能に形成された付勢部材であり、無負荷状態では所定の高さを有するものの圧縮状態でほぼ平坦な形状に変形する。
　スペーサー５ａ、５ｂは、例えば、鉄、ステンレスなどの金属から構成され、圧縮コイルバネ４ａ，４ｂに挟まれた状態で、遮蔽体１００に形成される取り付け孔１０３の内縁部を挟持する環状部材である。
　このような各部材は、図２及び図６に示すように、組み立てられて連結具として構成される。以下、組み立て手順を示しながら、各部材の詳細な構成及び機能的な役割について説明する。
　まず、第二部材３に圧縮コイルバネ４ｂを装着する。装着は、胴部３１の貫通孔４０への挿入により完了する。このとき、圧縮コイルバネ４ｂの曲率の大きい側の端部４１がフランジ部３０側を向くように挿入する。また、端部４１側貫通孔４０の孔径は、胴部３１の外径よりも僅かに大きく形成され、これにより、胴部３１に対する圧縮コイルバネ４ｂの径方向の移動が規制される。
　次いで、圧縮コイルバネ４ｂの上に、スペーサー５ｂを載置する。
　スペーサー５ｂは、図４に示すように、バネ設置部５１と、その外周に環状凸部５２とが形成され、環状凸部５２の内周側に圧縮コイルバネ４ｂを収容可能としてある。この環状凸部５１により、スペーサー５ｂに対する圧縮コイルバネ４ｂの径方向の位置ずれが規制される。
　続いて、スペーサー５ｂの上に、遮蔽体１００を載置する。スペーサー５ｂには、複数の壁部５３が形成され、その外側に取り付け孔１０３の内縁部が配置される。複数の壁部５３を仮想的につなげた円の外径は、取り付け孔１０３の孔径よりも僅かに小さく形成され、この壁部５３により、スペーサー５ｂに対する遮蔽体１００の面方向の位置ずれが規制される。
　また、スペーサー５ｂには、環状凹部５４が形成され、遮蔽体１００との接触面積が減少される。なお、バネ設置部５１の反対面側であって遮蔽体１００に面する側にも図示しない環状凹部（溝）を設けることもできる。
　続いて、遮蔽体１００の上に、スペーサー５ａを載置する。
　スペーサー５ａは、スペーサー５ｂと同様、バネ設置部５１、環状凸部５２、壁部５３、及び環状凹部５４を備えており、スペーサー５ｂを単に天地逆さに載置したものである。遮蔽体１００との関係では、壁部５３が遮蔽体１００の面方向の位置ずれを規制し、環状凹部５３が遮蔽体１００との接触面積の減少させるように作用する。
　次いで、スペーサー５ａの上に、圧縮コイルバネ４ａを載置する。
　圧縮コイルバネ４ａを、貫通孔４０を胴部３１に挿通させながら、曲率の小さい側の端部４２がスペーサー５ａに当接するように載置する。また、スペーサー５ａには、スペーサー５ｂと同様に、バネ設置部５１と、その外周に環状凸部５２とが形成されていることから、環状凸部５２の内周側に圧縮コイルバネ４ａが収められるとともに、この環状凸部５２により、スペーサー５ａに対する圧縮コイルバネ４ａの径方向の位置ずれが規制される。
　続いて、第一部材２を第二部材３の段部３１１に嵌合させて、組み立てが完了する。
　また、このように組み立てられた状態では、図６に示すように、スペーサー５ａ及びスペーサー５ｂそれぞれに形成された壁部５３が相互に行き違って交差するように形成されている。これにより、スペーサー５ａの壁部５３が圧縮コイルバネ４ｂの径方向の位置ずれを、スペーサー５ｂの壁部５３が圧縮コイルバネ４ａの径方向の位置ずれを、それぞれ規制するようになっている。
　また、スペーサー５の他の実施形態として、図５及び図６（ｂ）に示すような形状のものを採用することもできる。この形態では、環状凸部５２に代えて、複数のバネ支持部５５を備えている。複数のバネ支持部５５を仮想的につなげた円の外径は、圧縮コイルバネ４の端部４２側貫通孔４０の孔径よりも僅かに小さく形成され、このバネ支持部５５により、スペーサー５に対する圧縮コイルバネ４の径方向の位置ずれが規制される。また、バネ支持部５５は、外方に向けて折り曲げ可能に形成され、事前にスペーサー５と圧縮コイルバネ４とを一体的に組み付けておくことができ、組み立て作業の効率化が図られるようになっている。
　なお、前述の第一部材２及び第二部材３の他の実施形態、スペーサー５の他の実施形態を用いて組み立てられたものが、図６（ｂ）、図７（ｂ）及び図８に示す連結具１Ｂである。
　このように組み立てられた連結具１は、図２に示すように、第一部材２側から孔３１２にボルト１５０を貫通させ、このボルト１５０のネジ部１５１をエンジンなどの振動体１０に形成された固定穴１１に螺着させることで、遮蔽体１００が連結具１を介して振動体１０に装着されることになる。
　このような構成により、連結具１が以下のように動作して、振動体１０から発せられる振動を積極的に吸収して、遮蔽体１００への振動の伝達を抑制する。
　第一及び第二部材２，３は、振動体１０に固定されていることから、振動体１０からの振動が直接伝達される。すなわち、第一及び第二部材２，３は、振動体１０とともに振動する。
　また、各フランジ部２０，３０の外径は、図６に示すように、圧縮コイルバネ４の端部４２側の貫通孔４０の孔径、スペーサー５の内径及び取り付け孔１０３よりも小さく形成され、フランジ部２０，３０とスペーサー５及び遮蔽体１００との間には、フランジ部２０，３０が可動する十分な領域が確保されている。これにより、フランジ部２０，３０がこれらに干渉することがないため、第一及び第二部材２，３の振動が遮蔽体１００に直接伝達されることはない。また、フランジ部３０の底面から遮蔽体１００までの距離（図６中の高さ方向の距離）を、振動体１０の振れ幅以上に設定してある。これにより、振動している振動体１０が遮蔽体１００に干渉しないようになっている。
　このような構成により、振動体１０から遮蔽体１００への振動の伝達は、圧縮コイルバネ４を介してのみ伝わることになる。圧縮コイルバネ４は、第一及び第二部材２，３の振動に応じて伸縮するものの、遮蔽体１００には静止状態を保とうとする慣性が作用することから、結局は、圧縮コイルバネ４のみが伸縮することになる。すなわち、遮蔽体１００へ伝達される振動が圧縮コイルバネ４により吸収され、遮蔽体１００への振動の伝達が抑制されることになる。
　特に、圧縮コイルバネ４は、曲率が連続的に変化する圧縮コイルバネであることから、無負荷時と負荷時とで端部４１と端部４２の位置が入れ替わるまで変位することができ、バネの巻き（高さ）方向に対する変位量を十分に確保できるとともに、径方向にも変位可能であることから、遮蔽体１００への振動の伝達が確実に抑制される。
　また、振動体１０からの熱は、スペーサー５を介して遮蔽体１００に伝達される。スペーサー５と遮蔽体１００を材質（熱伝導率）の同じ金属で形成した場合、熱を加えた状態で負荷がかかると、遮蔽体１００が破壊することがあるが、材質（熱伝導率）の異なる金属で形成すると（例えば、スペーサー５をステンレス、遮蔽体１００をアルミニウムで形成）、伝熱が抑制され、遮蔽体１００が破壊しにくくなる。
　なお、本実施形態では、圧縮コイルバネ４と遮蔽体１００との間にスペーサー５を介在させたが、圧縮コイルバネ４と遮蔽体１００との間にスペーサー５を介在させずに、圧縮コイルバネ４ａと圧縮コイルバネ４ｂとで遮蔽体１００を直接挟持する構成とすることもできる。この場合、図９に示すように、遮蔽体１００の取り付け孔１０３の周縁部に、スペーサー５の環状凸部５２やバネ支持部５５と同様な機能を発揮するバネ規制部１０５ａ，１０５ｂを設けることができる。これにより、圧縮コイルバネ４ａ，４ｂに対する遮蔽体１００の面方向の位置ずれが規制される。
　ここで、連結具１Ｂの各部寸法を具体的に示す。
　図７（ｃ）に示す図表には、図７（ａ）及び（ｂ）に示すＡ～Ｌの各記号に対応する寸法として設計値が記載されている。
　設計値は、製品として製作された連結具１Ｂの実寸法とほぼ一致しており、この値は好ましい数値範囲の中から選択された一つの値に過ぎず、他の設計値を採用可能であることはいうまでもない。
　例えば、二つの面２０ａ，３０ａ間の距離Ｂは、圧縮コイルバネ４ａ及び４ｂを圧縮させたときの高さ（例えば、４ｍｍ（２ｍｍ×２））と、スペーサー５ａ及び５ｂの厚み（Ｋ×２）と、遮蔽体１００の厚み（Ｌ）とを加算した数値以上となることが好ましい。
　また、振動体１０（連結具１Ｂの取り付け面）から面３０ａまでの距離Ｃは、３．０ｍｍ以上となることが好ましい。
　また、スペーサー５の内半径からフランジ部２０，３０の外半径を減算した差分Ｇは、３．０ｍｍ以上となることが好ましい。
　また、圧縮コイルバネ４の無負荷時の高さは、圧縮時の高さ（例えば、２ｍｍ）に３．０ｍｍを加えた値以上となることが好ましい。
　なお、図表中の設計値における数値の記載がない部分においても、具体的な数値が設定されるものの、限定的な解釈を避けるため、便宜上「適宜」と記載してある。
　また、ここで、上記の連結具１Ａ、１Ｂとは異なる形態を有する連結具であって、本発明に係るその他の実施形態の連結具１Ｃ～１Ｅについて、例示する。
　図１０に示す連結具１Ｃは、連結具１Ｂの変形実施形態であり、スペーサー５の形状が連結具１Ｂと異なる。具体的には、バネ支持部５５の形状（スペーサーの中心に向けて開口を臨ませた略コの字状）及び形成位置（スペーサー外周縁側に形成）が異なる点と、バネ支持部５５に加えて環状凸部５２が（スペーサー内周縁側に）追加形成されている点が相違する。
　図１１（ａ）に示す連結具１Ｄ－１は、連結具１Ａの変形実施形態であり、環状凸部５２の形状（スペーサーを断面Ｌ字形成）が連結具１Ａと相違する。
　また、図１１（ｂ）に示す連結具１Ｄ－２は、連結具１Ｄ－１からスペーサー５を除いた実施形態である。この例では、圧縮コイルバネ４に対する遮蔽体１００の面方向の位置ずれを規制するために、遮蔽体１００の取り付け孔１０３の周縁部に、図９に示すバネ規制部１０５ａ，１０５ｂを設けることが好ましい。
　図１２（ａ）に示す連結具１Ｅ－１は、連結具１Ａの変形実施形態であり、環状凸部５２の形状（スペーサーを断面Ｌ字形成）が連結具１Ａと相違するとともに、各フランジ部２０，３０の外径と、スペーサー５の内径及び取り付け孔１０３の孔径との大小関係が連結具１Ａと相違する。
　この例では、各フランジ部２０，３０の外径よりも、スペーサー５の内径及び取り付け孔１０３の孔径の方が小さく形成されている。
　また、図１２（ｂ）に示す連結具１Ｅ－２は、連結具１Ｅ－１からスペーサー５を除いた実施形態である。この例でも、圧縮コイルバネ４に対する遮蔽体１００の面方向の位置ずれを規制するために、遮蔽体１００の取り付け孔１０３の周縁部に、図９に示すバネ規制部１０５ａ，１０５ｂを設けることが好ましい。
　このような形態を有する連結具１Ｃ～１Ｅも本発明に係る連結具の一実施形態であることはいうまでもない。なお、第一及び第二部材２，３の形状は任意な形状から適宜選択可能であることから、連結具１Ｄ，１Ｅでは、これらを模式的に示している。
[遮蔽体]
　遮蔽体１００は、所定の金属板を、図１３に示すように、被覆対象となる振動体１０の外形に合わせた形状に成形加工したものからなる。
　本実施形態の遮蔽体１００は、例えば、二枚の金属板を重ね合わせた二重構造を有している。この二枚の金属板の間には、所定の断熱材等を挟装させることもできるし、何ら挟装させない構成とすることもできる。
　また、金属板は、スペーサー５とは異なる金属であることが好ましく、例えば、スペーサー５を鉄やステンレスで形成したときには、金属板をアルミニウムで形成することができる。
　また、金属板の表面には凹凸加工が施されていることが好ましい。
　このように構成された遮蔽体１００は取り付け孔１０３を有している。この取り付け孔１０３の周縁部をスペーサー５ａ，５ｂが挟持するように連結具１を取り付けることにより、遮蔽体１００と連結具１とが一体となった遮蔽体１００が完成する。
　この完成品は、連結具１を介してエンジンなどの振動体１０に固定されることになるが、連結具１の作用により、振動体１０が発生する振動の遮蔽体１００への伝達が抑制される。
　以上説明したように、本実施形態の連結具及び遮蔽体によれば、振動体が発生する振動が積極的に吸収され、遮蔽体への振動の伝達が抑制される。
　以上、本発明の連結具及び遮蔽体の好ましい実施形態について説明したが、本発明に係る連結具及び遮蔽体は上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることはいうまでもない。
　例えば、連結具１は、遮蔽体１００の大きさ、質量、連結箇所の数等に応じて、各部材の材質、質量、大きさ、バネ特性（例えば、バネの定数、巻き数、線径など）等を適宜変更することで、振動の吸収特性を調整することができる。
　なお、ここで、本発明に係る連結具１の振動の吸収特性に係る基礎データを以下に開示する。
　基礎データとして、例えば、本実施形態で採用した圧縮コイルバネ４のバネ定数、連結具により得られる振動減衰特性、制振特性、振動音出力特性を開示する。
[バネ定数]
　圧縮コイルバネ４は、ステンレス製、曲率の大きい側の端部４１の内径φ１１ｍｍ、曲率の小さい側の端部４２の外径φ２８ｍｍ、無負荷時の高さ６ｍｍ、線径φ１ｍｍ、有効巻き数１のものを用いた。
　バネ定数は、図１４（ａ）に示す方法（ＪＩＳ　Ｂ２７０４－１に準拠）により測定した。
　具体的には、圧縮コイルバネ４をφ２４ｍｍの貫通孔を有する載置部６２に載置し、φ１８ｍｍの可動部６１を端部４１側から降下させて圧縮コイルバネ４を圧縮した。
　このとき、可動部６１の圧縮コイルバネ４との対向面（下面）に設けられた荷重変換器（ロードセル）により、圧縮コイルバネ４の反発力（荷重）を測定した。
　可動部６１を、無負荷時の高さ６ｍｍを始点に徐々に降下させ、圧縮コイルバネ４がほぼ平になる圧縮状態を超え、さらには、端部４１と端部４２の天地が逆転した状態となる３ｍｍ下方まで移動させた。
　このような方法により測定された荷重（反発力）と圧縮量（可動部６１移動量）との関係を図１４（ｂ）に示す。
　この関係から無負荷状態から圧縮状態までのバネ定数は約０．３Ｎ／ｍｍ、圧縮状態を超えて端部４１と端部４２の天地が逆転した状態のバネ定数は約０．６Ｎ／ｍｍとなることが分かる。
　このようなバネ定数は、最適な値として採用可能であるものの、好ましい数値範囲の中から選択された一つの値に過ぎず、好ましい数値範囲は上記の値を包含する、例えば、０．１～１０Ｎ／ｍｍとすることができる。
　このような好ましい数値範囲以外のバネ定数を有する圧縮コイルバネ４を採用すると、例えば、バネ定数が０．１Ｎ／ｍｍ未満では、軟らか過ぎて腰がなくなり振動時に他部品との干渉回避が困難となり、１０Ｎ／ｍｍを超えると、強ばり過ぎて振動を遮蔽体１００に直接伝達させるおそれがあり、本発明の奏功を得ることができない。
[振動減衰特性]
　振動減衰特性を、図１５（ａ）に示す方法により測定した。
　この方法は、制振鋼板の振動減衰特性試験方法（ＪＩＳ　Ｇ０６０２－１９９３）を利用したものである。
　具体的には、糸７２により吊り下げられた被打撃体７１（外形は試験体７４と同等）に連結具１（１Ｂ）を介して試験体７４を取り付け、被打撃体７１をハンマー７３により打撃加振させたときに、試験体７４（アルミめっき鋼板１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×１５０ｍｍ×０．４ｔ）の測定ポイント７５に取り付けた加速度センサ（加速度ピックアップ）から出力される振動特性を測定した。なお、連結具１はボルトなどの固定具７６により被打撃体７１に一体固定されているものの、試験体７４は連結具１を介して間接的に被打撃体７１に取り付けられている。
　このような方法により測定された測定ポイント７５の振幅と周波数との関係を図１５（ｂ）に示す。
　このような関係から振動特性を示す指標として損失係数を求めることができる。損失係数は、共振ピーク時において、図１５（ｃ）に示す半値幅法により０．０７という値が算出された。
　損失係数は、値が大きくなるほど振動減衰効果が高くなる特性を示しており、ちなみに、被打撃体７１に連結具１を介することなく試験体７４を取り付けたときの損失係数が０．００６であったため、連結具１（１Ｂ）により振動の伝達が抑制されていることが確認された。
　[制振特性]
　遮蔽体１０を実際のエンジンに取り付け、連結具１（１Ｂ）によるエンジンから伝達される振動の吸収度合を測定した。
　４気筒直列エンジンに付設されるエキゾーストマニホールド部分を、遮蔽体１０で覆うように取り付け、エンジンの回転数を１０００～６０００ｒｐｍの間で変化させながら、エンジンの振動（加速度）と遮蔽体１０の振動（加速度）とを測定した。
　振動の測定は、エキゾーストマニホールド及び遮蔽体１０のそれぞれに加速度センサ（加速度ピックアップ）を取り付け、それより出力される振動特性を測定した。
　図１６（ａ）は、エンジン回転数と遮蔽体１０の振動（加速度）との関係を示すグラフである。
　エキゾーストマニホールドの振動の最大値（加速度）１１０ｍ／ｓ２に対して、遮蔽体１０の振動の最大値（加速度）が３２ｍ／ｓ２であったため、連結具１（１Ｂ）により振動の伝達が抑制されていることが確認された。
　[振動音出力特性]
　制振特性と同様に、遮蔽体１０を実際のエンジンに取り付け、エンジンから直接出音される振動音（音圧レベル）と、遮蔽体１０を介して間接的に出音される振動音（音圧レベル）とを測定した。
　エンジン及び遮蔽体１０から所定距離（例えば、１００ｍｍ）離れた位置にマイクをそれぞれ設置して、エンジンと遮蔽体１０からの振動音を測定した。
　図１６（ｂ）は、エンジン回転数と遮蔽体１０からの振動音（音圧レベル）との関係を示すグラフである。
　例えば、エンジン回転数４０００ｒｐｍまでのＯＡ（オーバーオール）値で比較すると、エンジンからの振動音８６．５ｄＢに対して、遮蔽体１０からの振動音８５．４ｄＢであったため、連結具１（１Ｂ）により振動音が抑制されていることが確認された。
　この明細書に記載の文献及び本願のパリ優先の基礎となる日本出願明細書の内容を全てここに援用する。
　本発明は、エンジン、これに付設されるエキゾーストマニホールド、ターボチャージャーなどから発せられる所定の物理的エネルギーを遮る遮蔽体、及びこれらと遮蔽体との連結部分に設けられる連結具に広く利用することができる。
　１（１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ）　連結具
　２　第一部材（第一の面）
　３　第二部材（第二の面、保持部）
　４　圧縮コイルバネ（付勢部材）
　５　スペーサー（環状部材）
　５２　環状凸部
　５３　壁部
　５４　環状凹部
　５５　バネ支持部
　１００　遮蔽体
　１０３　取り付け孔
　１０５　バネ規制部
　１５０　ボルト
 

Claims (4)

  1. 　振動を発生する振動体と、前記振動体から発せられる所定の物理的エネルギーを遮る板状の遮蔽体との連結部分に設けられる連結具であって、
    　前記遮蔽体を間に介在可能な間隔を空けて対向配置される第一及び第二の面と、
    　貫通孔を有するとともにこの貫通孔を中心として所定の線材を曲率が連続して変化する渦巻き状に巻回させ伸縮可能に形成された付勢部材と、
    　前記遮蔽体に形成される孔及び前記貫通孔に挿通されるとともに第一及び第二の面間の距離を一定の間隔に保持する保持部と、を備え、
    　前記付勢部材は、
    　第一の面と前記遮蔽体との間に配置されるとともに伸縮方向において曲率の小さい側を前記遮蔽体側に臨ませて配置される第一の付勢部材と、
    　第二の面と前記遮蔽体との間に配置されるとともに伸縮方向において曲率の小さい側を前記遮蔽体側に臨ませて配置される第二の付勢部材と、を有する
    　ことを特徴とする連結具。
  2. 　前記遮蔽体に形成される孔の内縁部を挟持するように対向配置されるとともに第一の付勢部材及び第二の付勢部材の曲率の小さい側にそれぞれ当接する第一及び第二の環状部材を備え、
    　第一及び第二の環状部材は、
    　第一の付勢部材及び第二の付勢部材と係合して、第一の付勢部材及び第二の付勢部材との径方向に対する位置ずれを規制する第一の規制手段と、
    　前記遮蔽体と係合して、前記遮蔽体との面方向に対する位置ずれを規制する第二の規制手段と、を備える
    　ことを特徴とする請求項１記載の連結具。
  3. 　第一及び第二の面は、前記貫通孔における曲率の小さい側の孔及び前記遮蔽体に形成される孔よりも小さい外形を有する
    　ことを特徴とする請求項１又は２記載の連結具。
  4. 　振動を発生する振動体に装着され、前記振動体から発せられる所定の物理的エネルギーを遮る遮蔽体であって、
    　前記振動体と、当該遮蔽体との連結部分に設けられる連結具を備え、前記連結具が請求項１～３のいずれかに記載の連結具である
    　ことを特徴とする遮蔽体。
     
     
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