(57)【要約】【課題】制振対象物に制振部材を貼り付けたとしても、その制振対象物の放熱性を確保することができる制振構造を提供する。【解決手段】制振対象物ｃに制振部材１ａを貼り付けて制振対象物ｃの表面の振動を抑制する制振構造において、制振部材１ａは、振動によってひずみエネルギが小さくなる部分ｌと、ひずみエネルギが大きくなる部分ｈとが生じる部材を含み、厚み方向に貫通して制振対象物ｃの表面を露出させる貫通孔２が形成されていない状態では、ひずみエネルギが小さくなる部分ｌに、貫通孔２が形成されており、かつ、ひずみエネルギが大きくなる部分に、貫通孔２が形成されていない。この発明における制振部材１ａは、放熱孔（貫通孔）２を形成していない状態でひずみエネルギが小さくなる部分ｌに放熱孔２を形成しているため、振動減衰能を損なわずに制振対象物ｃの放熱性を確保することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振対象物に制振部材を貼り付けて前記制振対象物の表面で生じている振動を抑制する制振構造において、
前記制振部材は、前記振動によってひずみエネルギが小さくなる部分と、前記ひずみエネルギが大きくなる部分とが生じる部材を含み、
厚み方向に貫通して前記制振対象物の表面を露出させる貫通孔が前記制振部材に形成されていない状態では、前記ひずみエネルギが小さくなる部分に、貫通孔が形成されており、かつ、前記ひずみエネルギが大きくなる部分に、貫通孔が形成されていない
ことを特徴とする制振構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、振動を抑制もしくは減衰するための制振構造に関し、特に、制振対象物に制振部材を貼り付けて、その制振対象物表面の振動を抑制もしくは減衰するように構成された制振構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、変速機を収容するケースの表面に、振動減衰能の異なる複数の制振材料を積層し、更にその上に表面拘束層を積層して、それらの制振材料のせん断ひずみを増大させるように構成されたケース部材の制振構造が記載されている。また上記のケースの表面にはリブが形成されており、そのリブは各制振部材を貫通してケースの熱を上記の表面拘束層に熱伝達するように構成されている。
【０００３】
なお、特許文献２には、トラス構造を構成する連結部材同士の間であって、それらの連結部材におけるひずみの大きくなる部分には、ひずみの小さくなる部分に比較して、制振材を多く付着させて構成される制振・遮音パネルが記載されている。なおまた、特許文献３には、自動二輪車におけるベルト式無段変速機や終減速機を収容するケースの後方に、キャリパを覆うとともにキャリパが挟み付けるディスクプレートで発生する熱を大気中に放熱するための貫通孔を形成した防音カバーを設けることにより、キャリパで発生する騒音を遮るとともに、ディスクプレートを冷却するように構成された発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２２６４６１号公報
【特許文献２】特開平１１−２２０５６号公報
【特許文献３】特開２００３−３２０９８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された構成では、変速機のケースで発生する振動は、そのケースに貼り付けた複数の制振部材によって抑制することができる。また、ケースの熱はリブを介して表面拘束層に熱伝達されるため、ケースの放熱を確保することができる。しかしながら、特許文献１に記載された構成では、リブが各制振部材を貫通しているため、リブが制振部材を貫通する位置によっては各制振部材のせん断ひずみが減少して振動減衰能を損なう虞がある。
【０００６】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、制振対象物に制振部材を貼り付けたとしても、その制振対象物の放熱性を確保することができる制振構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、制振対象物に制振部材を貼り付けて前記制振対象物の表面で生じている振動を抑制する制振構造において、前記制振部材は、前記振動によってひずみエネルギが小さくなる部分と、前記ひずみエネルギが大きくなる部分とが生じる部材を含み、厚み方向に貫通して前記制振対象物の表面を露出させる貫通孔が前記制振部材に形成されていない状態では、前記ひずみエネルギが小さくなる部分に、貫通孔が形成されており、かつ、前記ひずみエネルギが大きくなる部分に、貫通孔が形成されていないことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、制振部材に形成された貫通孔を介して制振対象物の熱をその外部に放熱することができる。そのため、制振対象物に熱がこもって制振対象物全体での放熱性が低下したり、制振対象物における制振部材を貼り付けた部分における温度が上昇して制振部材が剥離しやすくなることを防止もしくは抑制することができる。また貫通孔を介して放熱するため、必要十分な振動減衰量を得るために必要な制振部材の厚みを確保することができる。さらに貫通孔は、制振部材に貫通孔が形成されていない状態で、他の部分に比較してひずみエネルギが小さくなる部分に形成されており、ひずみエネルギが大きくなる部分には形成されていない。そのひずみエネルギが小さくなる部分は、振動の減衰量の小さくなる部分である。そのため、そのような部分に貫通孔を形成することにより制振構造全体での振動減衰能の低下を防止もしくは抑制することができる。また、貫通孔を形成したとしても、必要十分な振動減衰量を得るために必要な面積を確保することができる。そして、貫通孔を形成する分、制振部材の重量を低減でき、かつ、材料コストを抑制することができる。そしてまた、この発明における制振部材を制振対象物に貼り付ける場合において、それらの部材の間に存在している空気を貫通孔から排出することができる。そのため、それらの部材を隙間無く密接させて製品としての見栄えを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明を適用することができる制振部材の一例を模式的に示す図であって、（ａ）は放熱孔を形成した制振部材におけるひずみエネルギの分布を示し、（ｂ）は放熱孔を形成していない制振部材におけるひずみエネルギの分布を示し、（ｃ）は（ａ）に示す制振部材の放熱孔からの放熱を示し、（ｄ）は（ｂ）に示す制振部材の振動を示す。
【図２】この発明を適用することができる制振部材の他の例を模式的に示す図であって、（ａ）は放熱孔を形成した制振部材におけるひずみエネルギの分布を示し、（ｂ）は放熱孔を形成していない制振部材におけるひずみエネルギの分布を示す。
【図３】放熱孔を形成していない正方形の制振部材におけるひずみエネルギの分布を模式的に示す図である。
【図４】放熱孔を形成していない円形の制振部材におけるひずみエネルギの分布を模式的に示す図である。
【図５】この発明の実施例と比較例とで得られた制振部材におけるひずみエネルギの分布を示す図であって、（ａ）は実施例を示し、（ｂ）は比較例を示す。
【図６】この発明の実施例と比較例とで得られた制振部材の制振性および放熱性ならびに重量をまとめて示す図表である。
【図７】この発明を適用することができる変速機の一例を簡略化して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
この発明に係る制振構造は、制振部材を制振対象物に貼り付けてその表面の振動、いわゆる膜振動を抑制するように構成されており、その制振部材は、例えば制振対象物の振動エネルギを熱エネルギに変換することにより上記の膜振動を抑制するように構成されている。上記の制振部材は例えば樹脂等によって構成される内部摩擦抵抗の大きい層を有しており、また、その樹脂層における振動減衰能を大きくするために、制振対象物に対して上記の樹脂層を拘束してそのせん断ひずみを増大する拘束材を有していることが好ましい。上記の制振対象物は、例えば変速機のケースであって、そのケース表面は、内部に収容する歯車の噛み合いによる振動やシャフトの回転に伴う振動によって膜振動する。この発明では、変速機のケースの表面に制振部材を貼り付けてその膜振動を抑制するとともに、放熱孔を形成していない状態では、制振部材におけるひずみエネルギが小さくなる部分にケース表面を露出させる放熱孔を形成し、その放熱孔を介してケースの熱を大気中に放熱するように構成されている。つまりこの発明では、上記の放熱孔は、放熱孔を形成する前の状態において、最もひずみエネルギが大きくなる部分には形成されていない。
【００１１】
図１は、この発明を適用することができる制振部材の一例を模式的に示す図であって、（ａ）は放熱孔を形成した制振部材におけるひずみエネルギの分布を示し、（ｂ）は放熱孔を形成していない制振部材におけるひずみエネルギの分布を示し、（ｃ）は（ａ）に示す制振部材の放熱孔からの放熱を示し、（ｄ）は（ｂ）に示す制振部材の振動を示している。なお、以下の説明では、この発明における貫通孔に相当する放熱孔を形成した制振部材を符号１ａで示し、放熱孔を形成していない制振部材を符号１ｂで示す。また、制振対象物や制振部材におけるひずみエネルギは、有限要素法によって解析することができる。図１の（ａ）や（ｂ）において、ひずみエネルギが大きい領域を符号ｈで示し、ひずみエネルギが小さい領域を符号ｌで示し、それらの中間の領域を符号ｍで示してある。なおまた、上記の制振部材がこの発明における制振構造に相当し、上記の放熱孔がこの発明における貫通孔に相当している。
【００１２】
図１に示す例では、制振部材１は楕円形に形成されている。放熱孔２は制振対象物表面を露出させるように制振部材１の厚み方向に貫通して形成されており、また長方形に形成されている。先ず、図１の（ｂ）に示す放熱孔２を形成していない制振部材１ｂにおけるひずみエネルギの分布について説明する。制振部材１ｂが図１の（ｄ）に示すように膜振動すると、その制振部材１ｂの中央部や周辺部においては、それらの変形が小さいことにより、それらの部分におけるひずみエネルギは小さくなる。これに対して制振部材１ｂの中央部から少し外れた部分では、その変形が大きいことによりひずみエネルギが大きくなる。これは、ひずみエネルギが小さくなる制振部材１の中央部や周辺部では、振動の減衰量が小さいことを示している。つまり、これらの部分に放熱孔２を形成したとしても制振部材全体としての振動減衰能の低下は小さいことを示している。
【００１３】
図１の（ａ）に示す例では、制振部材１ａの中央部と周辺部とに放熱孔２がそれぞれ形成されている。つまり上述した図１の（ｂ）に示すように放熱孔２を形成していない状態において、ひずみエネルギが他の部分に比較して小さくなる制振部材１の中央部や周辺部に放熱孔２がそれぞれ形成されており、ひずみエネルギが他の部分に比較して大きくなる部分には、放熱孔は設けられていない。図１の（ａ）に示すように、放熱孔２を形成すると、その周囲における剛性が低下するため、他の部分に比較して、放熱孔２の周囲におけるひずみが大きくなる。また、図１の（ａ）に示す例では、放熱孔２は長方形に形成されている。そのため、円形の放熱孔２を形成する場合に比較して、角がある分、放熱孔２の周辺における剛性やひずみの変化領域が拡大される。したがって、放熱孔２の形状としては、方形もしくは矩形が好ましい。
【００１４】
放熱孔２を形成すると、図１の（ａ）に示すように、制振部材１ａの中央部に形成した放熱孔２の周囲には、他の部分に比較して、ひずみエネルギの大きい領域ｈが生じ、その領域ｈの面積が、図１の（ｂ）に示す制振部材１ｂと比較して拡大する。また、制振部材１ａの周辺部に形成した放熱孔２の周囲にひずみエネルギが中程度の領域ｍが生じ、その領域ｍの面積が周辺部において拡大する。そしてひずみエネルギが他の部分に比較して小さい領域ｌの面積は、図１の（ｂ）に示す例と比較して縮小する。
【００１５】
つぎに放熱孔２を形成した制振部材１ａの作用について説明する。変速機における歯車の噛み合いやシャフトの回転によって振動が生じ、その振動が変速機のケースｃに伝達される。ケースｃ表面では上記の振動により周期的なひずみが生じ、すなわちケースｃ表面が膨張および収縮を繰り返すことにより膜振動が生じる。制振部材１ａは例えば樹脂などの内部摩擦抵抗の大きい材料によって構成されており、その樹脂の伸縮によって、ケースｃの振動エネルギを熱エネルギに変換して吸収する。また、制振部材１ａが樹脂におけるせん断ひずみを増大させるための拘束材を有している場合には、そのせん断ひずみによってもケースｃの振動エネルギは熱エネルギに変換されて吸収される。また、変速機でのトルクの伝達に伴って生じた摩擦熱がケースｃに熱伝達されると、その熱はケースｃの表面から大気中に放熱されるが、制振部材１ａを貼り付けた部分においては、図１の（ｃ）に示すように、放熱孔２を介して大気中に放熱される。
【００１６】
図２は、この発明を適用することができる制振部材の他の例を模式的に示す図であって、（ａ）は放熱孔を形成した制振部材におけるひずみエネルギの分布を示し、（ｂ）は放熱孔を形成していない制振部材におけるひずみエネルギの分布を示している。ここに示す例では、制振部材１は長方形に形成されている。図２の（ｂ）に示す例では、その中央部と周辺部とにひずみエネルギが他の部分に比較して小さくなる領域ｌが生じている。その領域ｌは上述したように、振動減衰量が小さい領域である。そのため、その領域ｌに放熱孔２を形成したとしても、制振部材全体としての振動減衰能の低下は小さい。図２に示す例においては、放熱孔２は、上記の領域ｌにケースｃ表面を露出させるように制振部材１の厚み方向に貫通して形成されている。つまり、放熱孔２を形成していない状態で、ひずみエネルギが他の部分に比較して小さくなる部分に放熱孔２が形成されており、ひずみエネルギが他の部分に比較して大きくなる部分には、放熱孔２は設けられていない。より具体的には、制振部材１ａの中央部においては、図２の（ａ）での横方向に長辺が配置されるように長方形の放熱孔２が形成されている。制振部材１ａの周辺部においては、図２の（ａ）での縦方向に長辺が配置されるように長方形の放熱孔２がそれぞれ形成されている。
【００１７】
図２の（ａ）に示す制振部材１ａの作用について説明する。放熱孔２を形成すると、上述したように、その周囲における剛性が低下してその周囲におけるひずみエネルギが大きくなる。その結果、図２の（ａ）に示すように、制振部材１ａの中央部に形成した放熱孔２の周囲に他の部分に比較してひずみエネルギの大きい領域ｈが生じ、その領域ｈの面積が、図２の（ｂ）に示す制振部材１ｂと比較して拡大する。また、制振部材１ａの周辺部に形成した放熱孔２の周囲におけるひずみエネルギも大きくなる。つまり、制振部材１ａの周辺部に形成した放熱孔２の周囲にひずみエネルギが中程度の領域ｍが生じ、その領域ｍの面積が周辺部において拡大する。そして他の部分に比較してひずみエネルギが小さくなる領域ｌの面積は、図２の（ｂ）に示す制振部材１ｂと比較して縮小する。そして、制振対象物である変速機のケースｃの熱は、放熱孔２を介して大気中に放熱される。
【００１８】
図３は、放熱孔を形成していない正方形の制振部材１ｂにおけるひずみエネルギの分布を模式的に示す図であって、図４は、放熱孔を形成していない円形の制振部材１ｂにおけるひずみエネルギの分布を模式的に示す図である。有限要素法による解析の結果、図３および図４に示す例では、各制振部材１ｂの中央部と周辺部とに、ひずみエネルギが小さくなる領域ｌが生じている。それらの領域ｌに上記の各例と同様に放熱孔２を形成するとすれば、その放熱孔２の周囲にひずみエネルギの大きな領域ｈや領域ｍが生じてそれらの領域の面積を拡大させることができる。つまり図３や図４に示す例においても、放熱孔２を形成していない状態において、ひずみエネルギが他の部分に比較して小さくなる部分に放熱孔２を形成し、ひずみエネルギが他の部分に比較して大きくなる部分には、放熱孔２を形成しない。その結果、ひずみエネルギの小さい領域ｌの面積を減少させることができる。また、制振対象物である変速機のケースｃの熱を、放熱孔２を介して大気中に放熱することができる。
【００１９】
したがって、この発明を適用することができる制振部材１ａでは、放熱孔２を形成していない状態において、ひずみエネルギが他の部分に比較して小さくなる部分に放熱孔２を形成するため、放熱孔２を形成したとしても振動減衰能を損なうことなく、制振対象物の放熱性を確保することができる。また、制振部材１ａを貫通して放熱孔２を形成しているため、その制振部材１ａを制振対象物に貼り付ける場合において、それらの部材の間に存在している空気を放熱孔２から排出することが可能になり、それらの部材を隙間無く密接させることができる。その結果、製品としての見栄えを向上させることができる。
【実施例】
【００２０】
つぎにこの発明の実施例を説明する。変速機のケースｃの一部を構成しているオイルパンの表面に、制振部材１ａ，１ｂを貼り付けた場合におけるひずみエネルギの分布、および、オイルパンからの放熱量を有限要素法によってそれぞれ解析した。詳細は図示しないが、制振部材１ａは、オイルパン側から順に、オイルパンの表面に直接接触する粘着層と、内部摩擦抵抗の大きい樹脂層と、それらの粘着層と樹脂層とにおけるせん断ひずみを増大させる拘束層とを積層して構成されている。またこの実施例では、制振部材１ａを長方形に形成した。さらにその制振部材１ａの中央部、および、図５の（ａ）での横方向で制振部材１ａの両端部側のそれぞれに、放熱孔２を形成した。放熱孔２は、オイルパンの表面を露出させるように制振部材１ａの厚み方向に貫通して形成されている。より具体的には、制振部材１ａの中央部においては、図５の（ａ）での横方向に長辺が配置されるように長方形の放熱孔２を形成した。制振部材１ａの両端部においては、図５の（ａ）での縦方向に長辺が配置されるように長方形の放熱孔２をそれぞれ形成した。制振部材１ａにおける粘着層と樹脂層とを合わせた厚みは、４．０ｍｍとし、拘束層の厚みは０．２ｍｍとした。制振部材１ａの熱伝導率は約０．１Ｗ／（ｍｋ）であって、密度は１．７ｇ／ｃｍ３である。オイルパンの厚みは、１．２ｍｍであって、その熱伝導率は約２３７Ｗ／（ｍｋ）である。この実施例においても、放熱孔２を形成していない状態において、ひずみエネルギが他の部分に比較して小さくなる部分に放熱孔２を形成しており、ひずみエネルギが他の部分に比較して大きくなる部分には、放熱孔２を形成していない。
【比較例】
【００２１】
上記の実施例における放熱孔２を形成していない以外は、上記の実施例と同様して制振部材１ｂを構成した。
【００２２】
評価
オイルパンの表面に、実施例の制振部材１ａおよび比較例の制振部材１ｂを貼り付けた場合における各制振部材１ａ，１ｂのひずみエネルギの分布を有限要素法によってそれぞれ解析した。図５の（ａ）は実施例の制振部材１ａにおけるひずみエネルギの分布を示し、（ｂ）は比較例の制振部材１ｂにおけるひずみエネルギの分布を示している。先ず比較例の制振部材１ｂでは、図５の（ｂ）に示すように、その周辺部に他の部分に比較してひずみエネルギの小さい領域ｌが生じている。実施例の制振部材１ａでは、図５の（ａ）に示すように、各放熱孔２の周囲にひずみエネルギの大きい領域ｈが生じている。また、ひずみエネルギが中程度の領域ｍが制振部材１ａの周辺部側に拡大しており、ひずみエネルギの小さい領域ｌの面積が、比較例の制振部材１ｂと比較して減少している。
【００２３】
また各制振部材１ａ，１ｂの制振性を、オイルパンに制振部材１ａ，１ｂを貼り付けていない場合におけるオイルパンの振動に対して、オイルパンに制振部材１ａ，１ｂを貼り付けた場合におけるオイルパンの振動の低減量ｄＢとして評価した。その低減量ｄＢは有限要素法によって解析した。さらに、各制振部材１ａ，１ｂの放熱性を、オイルパンに制振部材１ａ，１ｂを貼り付けた場合におけるオイルパンからの放熱量Ｗとして評価した。放熱量Ｗは、オイルパンの表面温度を１００℃とし、外気温を２５℃として上記と同様に解析した。それらの結果をまとめて図６に示してある。実施例の制振部材１ａにおける低減量ｄＢは、比較例の制振部材１ｂにおける低減量ｄＢと比較して小さくなっている。すなわち実施例の制振部材１ａをオイルパンに貼り付けることによりそのオイルパンの振動が減少している。これは、図５の（ａ）に示すように、ひずみエネルギの大きな領域ｈ，ｍの面積が拡大していることによるものと思われる。また、実施例の制振部材１ａは、放熱量が向上している。これは、放熱孔２を介してオイルパンの熱が放熱されていることによるものと思われる。さらに、実施例の制振部材１ａの重量は、放熱孔２が形成されている分、比較例の制振部材１ｂよりも減少している。
【００２４】
図７は、この発明を適用することができる変速機の一例を簡略化して示す図であって、変速機３は上述したように、ケースｃを備え、その内部に図示しない駆動力源の出力軸に動力伝達可能に連結された変速機入力軸４が配置されている。その入力軸４の一方の端部が軸受５を介してケースｃに取り付けられ、他方の端部が軸受６を介してケースｃ内の隔壁７に取り付けられている。入力軸４に対して回転可能に駆動側歯車８が設けられており、その駆動側歯車８に噛み合っている従動側歯車９が、入力軸４と平行な出力軸１０に一体化されて設けられている。出力軸１０は軸受１１，１２を介してケースｃ内に取り付けられている。
【００２５】
また、図示しないシンクロナイザーが設けられており、そのシンクロナイザーによって上記の駆動側歯車を入力軸４に連結することにより、駆動側歯車と従動側歯車とによって構成される歯車対を介して入力軸４と出力軸１０との間でトルクを伝達するように構成されている。図７に示す例では、一対の歯車対のみを示してあるが、変速機３は、ギヤ比が異なっている複数の歯車対を有しており、入力軸４と出力軸１０との間でトルクを伝達する歯車対を選択的に切り替えることによって変速比を変更するように構成されている。
【００２６】
また図７に示す例では、出力軸１０から終減速機１３にトルクを出力するように構成されている。すなわち、出力軸１０に出力ギヤ１４が取り付けられ、この出力ギヤ１４と終減速機１３のリングギヤ１５とが噛み合っている。そして、終減速機１３は、そのリングギヤ１５を介して伝達されたトルクを左右のドライブシャフト１６から図示しない駆動輪に伝達するように構成されている。ドライブシャフト１６は軸受１７，１８を介してケースｃに取り付けられている。
【符号の説明】
【００２７】
１ａ…放熱孔を形成した制振部材、  ２…放熱孔、  ｃ…制振対象物（変速機のケース）、  ４ａ…第１転動面、  ４ｂ…第２転動面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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