JPH01178338A - 制振性、耐熱性に優れた複合金属板 - Google Patents

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割振性、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、騒音規制が社会的な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ｔｉｔ１ｉに
制振鋼板が使用されるようになった。制＠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、
機能複合化あるいは合金化により制振ａ能を付午した鋼
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、き金型制振肩板を代表する
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、　：ｔＩ＋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ｗ４仮
は、鋼板／粘弾性樹脂／′鋼板で構成される三暦樽遣を
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（Ｓ　ｈｃａｒ）”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９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コ 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。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者簿は、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同
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。

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
ンレス朋、停通渭、銅、アルミなどが陵用できる。リベ
ットについても同様である。また、接な部材としてのリ
ベットの面ｍ　３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。

［ｆヤ用］ 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ＥＣ［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０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は劣化しない。

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本通たりの締めずすけ力が５
ｋｇ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、２０
　ｋｇ　ｆ：Ｊ！ｌｌ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本当たりの締め付け力は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、はぼ同じ厚さの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％以下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６０Ｘ１４０＋＊ｍ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。

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０図に
おいて金属板１０は材１ｓｓ４１、板厚３１の板材を使
用し、これを１４０Ｘ６０＋＊ｍ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８ｍ輪径のリベット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０図に
おいて金属板１０は材質５Ｓ４１、板厚２１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１４０Ｘ６０ｍｍの大きさ
に裁断し、２枚の板厚２１の金属板１０の間に板厚０．
４ｍ＋ｉの中板１６を５枚挟んで重ね合わせて６箇所を
６１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１
２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８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。対数減衰率は最大域ｖＡＡ、を実測すると共
にそれより時間を秒後の振幅へ〇を測定し、次式によっ
て計算した。

Ｉ　　　　　Ａ。

δ＝　　−Ｉｎ　　− ｆｔ　　　　Ａｎ 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。

第１実施例の第７図から明らかなように、対数減衰率δ
はリベット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
衰率を示し、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′／Ａ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＝２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ｆすけ力を最大の
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習歪みに影響されることのな
い制振材料であって、産１１１１ｔａ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。

【図面の簡単な説明】

第１１２１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・ソト
１本当たりの締め付け力と対数減衰率の！５！ｊ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。 亥姪堰（ゴ壬　しＱ 第１図 ３１！、２図 第３図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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所定の
   値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。
2. （２）前記２枚の金属板の間に複数の薄い中板を介在さ
   せた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。