JPH0357638A - 制振金属板 - 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、制振金属板に関し、詳細には、防音対策のた
めに使用される制振鋼板等の如く制振性を有する制振金
属板に関する。

（従来の技術） 近年、各ｐ１機械及び交通機関等で振動により発生する
騒音の軽減対策が重要課題になり、該対策として騒音発
生源に振動減衰性を有する金属板、即ち制振金属板が使
用されるようになってきた。

例えば自動車のオイルパンやダッシュパネル、ホッパー
のシュート部、汎用エンジンカバー、金属加工機械の振
動低減部材等に、制振金属板が使用されてきている。

かかる制振金属板は、積層構造を有し、２枚以上の複数
の金属板と、これら各々の金属板の間に挿入されて該金
属板を接合する粘弾性高分子樹脂層とからなるものであ
る。即ち、金属板間に粘弾性高分子樹脂がラミネートさ
れてなる。尚、金属板が２枚の場合と、３枚以上の場合
とがある．上記樹脂層の機能は金属板を接合させ、且つ
制振性能を持たせる事にある。上記金属板には鋼板、各
１重めっきＩＪ反、ステンレス！ｌ２Ｉ｛反、ＡＩ板、
チタン板、銅板やその他非鉄金Ｒ板などが使用される。

（発明が解決しようとする課題） ところが、前記従来の制振金属板は、金属板間の樹脂の
強度が金属板の強度に比して低いので、制振金属板をボ
ルト等により締付けて機器等を組立た後、該ボルト等に
よる締付力が低下するという問題点がある。該締付力低
下は、オイルパン等ではエンジン油洩れ、他の機器等で
は締付部でのガタ（緩み）の発生に繋がるので、極めて
重要かつ深刻な問題点である．尚、該締付力低下現象は
高温になるとより加速される。

上記締付力低下は、常温域では樹脂強度の向上により該
低下度合を１０％以下に押さえられるとの報告もあるが
、高温で使用される場合は他の対策を要するとの問題提
起がなされている６しかし、対策技術は提案されておら
ず、定期的増し締めにて対応しているのが現状である。

又、従来の制振金属板を比較的高温で運転される循環系
機器に使用した場合は、制振金属板の端部から樹脂がは
み出し、循環系に入って機器の故障を生じさせるという
問題点がある。

本発明は、この様な事情に着目してなされたものであっ
て、その目的は従来のものがもつ以上のような問題点を
解消し、制振性能を劣下させることなく、比較的広範囲
の温度域において締付力低下が生じ難い制振金属板を提
供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 上記の課題を達成するために、本発明に係る制振金属板
は次のような構戒としている。

即ち、第１請求項に記載の制振金属板は、無機質のフィ
ラーを均一分散して含む粘弾性高分子樹脂が２枚の金属
板間にラミネートされてなる制振金属板であって、前記
フイラーの強度がｌＯ〜２５０Ｋｇｆ／＋ａ＋”、ラミ
ネート前のフイラー径とラミネート後の樹脂厚みとの比
が１．２〜２．５、前記樹脂中のフィラーの量が１〜５
容量％であることを特徴とする制振金属板である． 第２請求項に記載の制振金属板は、前記フィラーの強度
、径および量が更に下記［１］式および［２］式を充た
すことを特徴とする第１請求項に記載の制振金属板であ
る． １５≦（ｄ／ｔ−１）×σ１≦６０一一一■５０≦　σ
ｒｘｃ　　≦２５０　・・・・・・・・［２］但し、上
記［１］式および［２］弐において、ｄはラミネート前
のフィラー径輸■），ｔはラ鴫ネート後の樹脂厚み（間
）、σ１はフィラー強度（Ｋｇｆ／ａ＋ｓ＋”）　，　
Ｃは柑脂中のフィラー！（容量％）を示すものである。

（作　用） 前記の如き制振金属板の締付力低下の原因について詳細
に調査した結果、金属板間にラミネートされた粘弾性高
分子樹脂のクリープにより締付力低下が生じ、該樹脂の
クリープ強度を高める事により締付力低下の度合を小さ
くシ得ることが判った．しかし、高温では樹脂が軟化し
、クリープ強度が極めて低くなるだけでなく、制振性能
劣下をも来すので、上記樹脂のクリープ強度による方策
には限界があり、広範囲の温度域において問題点を解決
するには到り得ない． 本発明は上記締付力低下の原因究明の結果に基づき、上
記樹脂のクリープ強度向上とは別の観点から研究して完
成されたものであり、制振金属板全体のクリープ強度を
向上し得、それにまり制振性能を劣下させることなく、
広範囲の温度域において締付力低下を生じ難＜シ得るも
のである。

即ち、本発明に係る制振金属板は、以上説明したように
、無機質のフィラーを均一分散して含む粘弾性高分子樹
脂が２枚の金属板間にラξネートされてなる制振金属板
であって、上記フィラーの強度を１０〜２５０Ｋｇｆ／
ｍｍ”，　　ラミネート前のフィラー径（ｄ）とラミネ
ート後の樹脂厚み（１）との比（以降、ｄ／ｔという）
を１．２〜２．５としている。

上記ｄ／Ｌはｌより大きいので、前記制振金属板におけ
る前記樹脂とフィラーからなるラミネート層中のフィラ
ーの径は該ラミネート層の厚みと同等になり得る．又、
上記フイラーの強度は前記樹脂の強度に比して極めて高
い。故に、上記フイラーは、ボルト等で締付けられた場
合の如く制振金属板の圧縮方向の変形に対し強い抵抗力
を発渾し得、ラくネート層の耐圧縮性を高める。換言す
ると制振金属板全体のクリープ強度を向上し得る。

従って、制振金属板の締付力低下が生じ難くなる。さら
に上記フィラーは無機質であり、高温でも比較的高い強
度を有するもの、例えば金属を使用すると、広範囲の温
度域において締付力低下を生し難くし得るようになる。

前記フィラー強度を１０〜２５０Ｋｇｆ／ｍｍ”として
いるのは、１０　Ｋｇｆ／ｍｓ”未満では樹脂強度との
差が小さくなり、前記クリープ強度や耐圧縮性の改善効
果が充分でなくなり、２５０κｇｒ７ａｍ”超ではラミ
ネート施工する際にフィラーが変形し難くなり、ラミネ
ート出来なくなるからである． 前記ｄ／ｔを１．２〜２．５としているのは、１．２未
満では耐圧縮性改善効果が不充分になり、２．５超では
ラミネート出来なくなるからである．前記フィラー量を
１〜５容看％としているのは、１％未満では耐圧縮性改
善効果が不充分になり、５％超ではラミネート層と金属
板との接着強度、制振性能が低下し、不充分になるから
である．前記フィラーの強度、径および量に関して更に
詳細な多数の実験を行ったところ、前記フイラーの強度
，径および量の範囲内において、これらの強度．径およ
び量を更に第１図及び２図に示すハッチング部（即ち、
第１図の領域Ａ．第２図の領域Ｂ）の範囲に調整すると
、より確実にさらに高水準の耐圧縮性を有する制振金属
板となる事が判った．上記領域Ａ，Ｂはいづれも前記フ
ィラー強度．径，量の範囲内であって、領域Ａについて
は下記の式を充たし、領域Ｂについては下記■式を充た
す範囲である．従って、前記フィラーの強度、径および
量をさらに下記［１］式および［２］式を充たす範囲に
することが望ましい．１５≦（　ｄ／ｔ−　１　）　Ｘ
σＣ≦６０・・・［１］５０≦　σ１×Ｃ　≦２５０　
−−−−−−−−−■但し、上記のおよび■式において
ｄはラミネート前のフィラー径（鵬一〉，Ｌはラ旦ネー
ト後の樹脂厚み（開〉、σ１はフイラー強度（Ｋｇｆ／
ａｍ”）　，　Ｃは樹脂中のフィラー量（容量％）を示
すものである．尚、上記の式中のｄ／ｔ　−　１は、ラ
ミネート前後でのフィラーの偏平率に相当する． 本発明に係る制振金属板おいて、前記フイラーとしては
金属系だけでなく、非金属系のものも使用できる．形状
は粒状又はファイバ状のものが望ましい。

前記粘弾性高分子樹脂としては、制振金属板用に一般的
に用いられる樹脂を使用できる．前記ラミネート層の厚
みは１０〜２００μ一がよく、好ましくは３０〜１００
　ｕ　ｓがよい．１０μ一未満では制振性能が急激に減
少し、２００　ｐ　ｍ超では制振金属板のプレス加工等
の戒形性が悪くなる．制振金属板の金属の種類は特に限
定されるものではなく、鋼板などが使用できる． 本発明は３枚以上の金属板と樹脂層とからなる制振金Ｗ
Ａ板にも適用し得るものである。

（実施例） 実１０東上 鉄粉．ステンレス鋼粉またはフラックス粉（フィラー）
：２．０容量％を均一分散して含むポリオレフィン系樹
脂を、板厚：　０　．　８＋ｗｍのアルミキルド鋼板２
枚の間にラミネートしてラ果ネート層厚：５０μ一の制
振金属板を多数得た。尚、フィラー強度は鉄粉で３２．
ステンレス鋼粉で５６，フラックス粉で２１０Ｋｇｆ／
ａｓ”である。各フィラーの粒径は、４５，５３，　６
３，　７５，　９６，　１１５及び１４０μ一の７段階
に変化させた． 上記制振金属板を５０ｍｍ角に切断し、該切断材の中央
部に６．５ｍ−Φの孔を開け、常温で第３図に示す如く
間ボルトにより３５０κｇｆの軸力で締付け、次いで前
記樹脂が最高の制振性能を発揮する温度の８０゜Ｃに２
４Ｈｒ保持した後、軸力を測定し、その低下率（χ）を
求めた．又、ラミネート層と金属板との接着強度を測定
し、フィラーを含まない場合の接着強度に対する該測定
値の百分率、即ち接着強度（χ）を求めた．尚、第３図
において、（１）はボルト、（２）（５）　（６）はワ
ッシャ、（３）は制振鋼板、（４）はプロンク、（７）
はナット、（８）は軸力測定のための歪みゲージを示す
ものである。該歪みゲージ（８）にはデジタル静歪計（
９）が接続されている。

前記ｄ／ｔと上記軸力低下率（χ）との関係を第４同に
、前記ｄ／ｔと上記接着強度（χ）との関係を第５口に
示す。尚、第４〜５口においてフィラーが鉄粉の場合を
○印で、ステンレス鋼粉の場合を×印で、フラックス粉
の場合をΔ印で示している。

第４図から判る如く、ｄ／ｔが小さくなると軸力低下率
が大きくなり、１．２〜２．５未満になると該低下率は
ｌＯ％程度になる。

第５図から判る如く接着強度（Ｘ）はｄ／ｔが大きくな
ると低下し、フィラー鉄粉の場合ではｄ／ｔが２．５超
になると接着強度は９５％以下になる。

夫搭拠Ｌ 合金鉄粉，または軟質フラックス粉（フィラー）を含む
ポリオレフィン系樹脂を、板厚：０．８＋ａｍのアルミ
キルド綱板２枚の間にラミネートしてラミネート層厚：
５０μ屠の制振金属板を多数得た。尚、フィラー強度は
合金鉄粉で４５，軟質フラックス粉で１２１Ｋｇｆ／ｍ
ｍ２である。各フィラーの量は１，２．３．　４，　５
．　６容量％の６段階に変化させた。ｄ／ｔはいつれの
場合も１．４にした。

上記制振金属板について実施例１と同様の試験を行った
．フィラー量と軸力低下率との関係を第６図に、フィラ
ー量と接着強度（Ｘ）との関係を第７図に示す．尚、第
６〜７図においてフィラーが合金鉄粉の場合を●印で、
軟質フラックス粉の場合を▲印で示している．フィラー
量が１容量％未溝になると軸力低下率が急激に大きくな
る。フィラー量が多くなると接着強度は低下し、合金鉄
粉の場合では５容量％超になると接着強度は９５％以下
になる． （発明の効果） 本発明に係る制振金属板によれば、制振性能を劣下させ
ることなく、比較的広範囲の温度域において締付力低下
が生じ難くなり、又、制振金属板端部からの樹脂のはみ
出しも生じ難くなる．従って、比較的高温で使用される
機器における制振金属板の締付力低下や樹脂はみ出し等
の問題点を解決し得るようになる。

【図面の簡単な説明】

第゛ｌ図及び第２図は，制振金属板の耐圧縮性がより高
水準となるフィラーの強度．径および量の範囲（領域Ａ
，領域Ｂ）を示す図である．尚、第１図においてｄはラ
旦ネート前のフィラー径、ｔはラくネート後の樹脂厚み
を示すものである．第３図は．実施例ｌ〜２に係る制振
金属板のボルトによる締付け試験の状態を示す側面図、
第４図は，実施例１に係るラミネート前のフィラー径と
ラミネート後の樹脂厚みとの比（ｄ／ｔ）と軸力低下率
（χ）との関係を示す図、第５図は，実施例１に係る上
記（ｄ／ｔ）と接着強度（χ）との関係を示す図、第６
図は．実施例２に係るフィラー量と軸力低下率との関係
を示す図、第７図は，実施例２に係るフィラー量と接着
強度（Ｘ）との関係を示す図である．尚、第５図及び第
７図における前記接着強度（χ）は、フィラー非含有の
制振金属板の接着強度に対するフィラー含有制振金属板
の接着強度の百分率である。第４〜７口において各印は
使用したフィラーの種類を区別するものであり、○印は
鉄粉，×印はステンレス鋼粉．Δ印はフラッグス粉，●
印は合金鉄粉，▲印は軟質フランクス粉の場合を示すも
のである． （ｌ）一ボルト　　　　　（２）（５）　（６）　−　
ワッシャ（３）一制振鋼板　　　　（４）一ブロック（
７）一ナット　　　　　（８）一歪みゲージ（９）一デ
ジタル静歪計

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）無機質のフィラーを均一分散して含む粘弾性高分
   子樹脂が２枚の金属板間にラミネートされてなる制振金
   属板であって、前記フィラーの強度が１０〜２５０Ｋｇ
   ｆ／ｍｍ＾２、ラミネート前のフィラー径とラミネート
   後の樹脂厚みとの比が１．２〜２．５、前記樹脂中のフ
   ィラーの量が１〜５容量％であることを特徴とする制振
   金属板。
2. （２）前記フィラーの強度、径および量が更に下記［１
   ］式および［２］式を充たすことを特徴とする第１請求
   項に記載の制振金属板。 １５≦（ｄ／ｔ−１）×σ＿１≦６０・・・［１］５０
   ≦σ＿１×Ｃ≦２５０・・・・・・・・［２］但し、上
   記１式および２式において、ｄはラミネート前のフィラ
   ー径（ｍｍ）、ｔはラミネート後の樹脂厚み（ｍｍ）、
   σ＿１はフィラー強度（Ｋｇｆ／ｍｍ＾２）、Ｃは樹脂
   中のフィラー量（容量％）を示すものである。