(57)【要約】【課題】制振部材の使用を最小限にしつつケースの膜振動を抑制すること。【解決手段】制振機能を有する複数のリブが表面に形成されたケースにおけるケースの表面に設けられるケースの制振部材であって、支持部と、支持部に連結されて支持部との間の部分に中空部分を形成する橋梁部とを有し、支持部は、ケースの複数のリブにおける隣り合うリブ間に隣り合うリブから力が作用される状態で設置された際に、支持部の長手方向に沿った長さが増加する側に向かう変位を規制する規制部を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振機能を有する複数のリブが表面に形成されたケースにおける前記ケースの表面に設けられるケースの制振部材であって、
所定方向に延伸した支持部と、両端部が前記支持部に連結されて前記支持部との間の部分に中空部分をなす橋梁部とを有し、
前記支持部は、前記ケースの前記複数のリブにおける隣り合うリブ間に、前記隣り合うリブから前記橋梁部に対して押圧力が作用される状態で設置された際に、前記支持部の長手方向に沿った長さが増加する側に向かう変位を規制する規制部を有する
ことを特徴とするケースの制振部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ケースの制振部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トランスミッションのケースに制振部材を設けることによって、ケースの膜振動を抑制する技術が知られている。例えば特許文献１には、内部に振動発生源を有し、制振材料が表面に塗布または貼り付けられた制振機能を有するケース部材の制振構造が記載されている。特許文献１に記載された制振構造は、振動発生源に起因する歪みの変化に対する減衰能の変化傾向が異なる２つの制振材料を備え、２つの制振材料の減衰能が互いに一致する歪みが発生するケース部材の部位の近傍を境界として、歪みが大きい方に歪みの増大に伴って減衰能が増大する制振材料が設けられ、小さい方に歪みの減少に伴って減衰能が増大する制振材料が設けられている。また、特許文献２には、シート状の制振部材を放射状に貼り付け、または塗布することによって、箱型の構造体の制振を行う構成が記載されている。特許文献３には、合わせ面のボルトの間に制振部材を設置した構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２２６４６１号公報
【特許文献２】特開平１１−２３６９４３号公報
【特許文献３】特開２００９−１９１９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術においては、ケースの膜振動を十分に抑制するために多くの制振部材を使用しているが、使用する制振部材は少ない方が望ましく、制振部材の使用数のさらなる低減が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、その目的は、制振部材の使用をより少ない数でケースの膜振動を効果的に抑制することができるケースの制振部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、上記目的を達成するために、本発明に係るケースの制振部材は、制振機能を有する複数のリブが表面に形成されたケースにおける前記ケースの表面に設けられるケースの制振部材であって、所定方向に延伸した支持部と、両端部が前記支持部に連結されて前記支持部との間の部分に中空部分をなす橋梁部とを有し、前記支持部は、前記ケースの前記複数のリブにおける隣り合うリブ間に、前記隣り合うリブから前記橋梁部に対して押圧力が作用される状態で設置された際に、前記支持部の長手方向に沿った長さが増加する側に向かう変位を規制する規制部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るケースの制振部材によれば、支持部、および支持部との間に中空部分を形成する橋梁部から制振部材を構成し、支持部が支持部の伸張を規制する規制部を有することにより、制振部材の規制部が径の拡張方向への変位を規制するように支持部に歪みが生じるため、制振部材の歪みエネルギーを増加させて制振部材による膜振動の減衰量を増加できるので、制振効果を大きくでき、制振部材の使用を最小限にしつつケースの膜振動を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、ケースの表面に制振部材を設けた場合における、膜振動時の歪みの状態を示す断面図である。
【図２】図２は、ケースの表面に制振部材を設けた場合における、膜振動しない場合の引張り歪を示す断面図である。
【図３】図３は、ケースが振動する場合における、歪および歪エネルギーの時間変化を示すグラフである。
【図４】図４は、本発明の一実施形態による制振部材を設けたケースが振動する場合における、歪および歪エネルギーの時間変化を示すグラフである。
【図５】図５は、四角形状の制振部材および円形状の制振部材に対してケースの面に略平行に力を加えた場合の引張り歪量を示す分布図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態による制振部材を示す平面図である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態による制振部材に生じる歪みを説明するための略線図およびＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態による制振部材に生じる引張り歪量を示す分布図である。
【図９】図９は、本発明の一実施形態による制振部材が取り付けられたリアケースを示す略線図である。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態による制振部材をリブ間に圧入した状態を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の一実施形態による制振部材の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施形態の全図においては、同一または対応する部分には同一の符号を付す。また、本発明は以下に説明する実施形態によって限定されるものではない。
【００１０】
まず、本発明の理解を容易にするために、本発明者が本発明を案出するにあたり行った鋭意検討について説明する。
【００１１】
すなわち、従来、トランスミッションの軽量化のために、リアケースの一般面を薄肉化する方法が考えられる。なお、トランスミッションのケースやハウジングにおける薄肉化は、デファレンシャルギヤのデフ軸の剛性の確保を考慮すると、困難である。ところが、リアケースの一般面を薄肉化すると、ベルトやギヤから伝達する振動に起因するリアケース膜振動による騒音が顕著になる可能性がある。そこで、騒音を低減するために、リアカバーの表面に樹脂層、粘着層、および拘束層から構成される制振部材を付加することが考えられる。しかしながら、リアカバーのケースの表面に制振部材を付加したとしても制振性能を十分に得ることができず、トランスミッションの重量の増加を招く可能性がある。
【００１２】
例えば特許文献２には、鋼板製オイルパンに対して制振部材を放射状に設置することによって、重量の増加を抑えつつ振動の低減を図る技術が記載されている。ところが、特許文献２に記載のように制振部材を放射状に設置した場合、制振部材による振動の減衰は制振部材に誘起される歪みの２乗に比例する歪エネルギーにより決まる。そのため、特許文献２に記載された構造のように、歪みが０の状態を中心として振動する場合には、大きな歪みエネルギーが得られない。
【００１３】
ここで、本発明者の知見によれば、膜振動の減衰量は、以下の（１）式から導出できる。
膜振動の減衰量＝（制振部材の歪エネルギー）／（ケースの歪エネルギー＋制振部材の歪エネルギー）…（１）
（１）式から、膜振動の減衰量は、制振部材の歪エネルギーの分担率、すなわち制振部材の歪エネルギーにおける、アルミケースを含めたユニット全体の歪エネルギーに対する比率が大きいほど大きくなることが分かる。すなわち、特許文献２に記載された構造においては、ケースの表面に制振部材を付加したとしても制振性能を十分に得られず、トランスミッションの重量の増加を招く可能性がある。
【００１４】
また、例えば特許文献３には、互いに連結される二つの部材の間に制振部材を介在させた状態で、これらの二つの部材を締結する締結構造が記載されている。この特許文献３に記載のように、合わせ面のボルト間に制振部材を設置した場合、圧縮方向に予荷重がかかり、制振部材に対して圧縮歪となるフランジが閉じる方向の振動に対しては、ケースの剛性が高いことから圧縮方向の歪みを付加しても、効果が低い。そのため、ケースにおいて、合わせ面のボルト間に制振部材を付加したとしても制振性能を十分に得ることは困難である。
【００１５】
さらに、図１および図２は、ケースの表面に制振部材を設置した状態を示す断面図である。図１に示すように、ケース１０１の表面に制振部材１０２を設置した場合、ケース１０１が振動することによって、制振部材１０２に対して引張（図１（ａ））による歪（引張り歪）が生じたり圧縮（図１（ｂ））による歪（圧縮歪）が生じたりする。また、図２に示すように、制振部材１０２はケース１０１の曲面上に設置されるため、ケース１０１に振動がない状態であっても、制振部材１０２において引張り歪が発生している。図２に示すような振動がない状態での引張り歪は初期歪ａとなる。
【００１６】
図３は、ケース１０１が振動する場合における歪および歪エネルギーの時間変化を示すグラフである。図３（ａ）に示すように、ケース１０１が振動する際に、その振動による歪みの変化は、初期歪ａだけシフトした変化状態になる。換言すると、振動により生じる引張り歪および圧縮歪は、初期歪ａを中心として変動する。そのため、振動により生じる歪の変動幅を２εとすると、引張り歪の最大値は初期歪ａが加算された、ａ＋εになる。ここで、上述したように、歪エネルギーは、歪みの２乗に比例する、そのため、図３（ｂ）に示すように、歪エネルギーの時間変化は、図３（ａ）の歪を２乗した値に比例した大きさとなり、歪エネルギーの最大値は、（ａ＋ε）2に比例する。
【００１７】
そこで、本発明者は、（１）式に基づいて制振部材１０２が設置されたケース１０１に対して、引張り歪による初期歪をさらに付加することによって歪エネルギーを増加させることを想到した。図４は、さらなる引張り歪による初期歪ｂが付加された場合に、ケースが振動する際の歪および歪エネルギーの時間変化を示すグラフである。
【００１８】
図４（ａ）に示すように、制振部材に対して引張り歪による初期歪ｂがさらに付加されると、ケースが振動する際の振動に起因する歪みの変化は、初期歪ａと初期歪ｂとの加算分だけシフトした変化状態になる。そのため、振動により生じる引張り歪および圧縮歪は、初期歪ａ＋ｂを中心として変動し、引張り歪の最大値は初期歪ａ＋ｂが加算された、ａ＋ｂ＋εになる。歪エネルギーは歪みの２乗に比例するため、図４（ｂ）に示すように、歪エネルギーの時間変化は、図４（ａ）の歪を２乗した値に比例した大きさとなり、歪エネルギーの最大値は、（ａ＋ｂ＋ε）2に比例する。この場合、以下の（２）式が成立するため、歪エネルギーが増加する。
（ａ＋ε）2＜（ａ＋ｂ＋ε）2  …（２）
【００１９】
以上のように、制振部材に対して引張り歪による初期歪ｂがさらに付加されると、ケースが振動する際に制振部材の歪エネルギーが増加する。これによって、制振部材の歪エネルギーの分担率を増加させることができ、（１）式からケースの膜振動の減衰量を増加できる。本発明は、以上の鋭意検討に基づいて案出されたものである。
【００２０】
本発明者は、以上の検討に基づいてさらに検討を行い、ケースの曲面上に設置された制振部材に加え、さらなる初期歪ｂを付加する制振部材について検討を行った。まず、本発明者は、ケースに対して内側から振動を抑制することを考え、初期歪ｂを付加する制振部材をケースの内側、かつケースに対して略垂直に設けられたリブ間に設置する方法について検討した。図５は、四角形状の制振部材（図５（ａ））および円形状の制振部材（図５（ｂ））をリブに垂直な方向に圧入した場合、すなわち、制振部材に対してケースの面に略平行に力を加えた場合の引張り歪量を示す分布図である。
【００２１】
図５（ａ）から、四角形状の制振部材をリブ間に圧入してリブに垂直な方向に沿って力を加えた場合、図中に力線で示す力の伝達方向に垂直な方向であるリブに平行な方向には歪みが発生しにくいことが分かる。これは、リブ間に制振部材を圧入することで作用点に加わる力が作用点間の最短距離を伝わることに起因する。同様に、図５（ｂ）から、円形状の制振部材においても、制振部材をリブ間に圧入してリブに垂直な方向に沿って力を加えた場合、力の伝達方向に垂直（リブに平行）な方向には歪みが発生しにくいことが分かる。
【００２２】
そこで、本発明者はさらに検討を行い、従来の制振部材１０２に代えて、４つの部位から構成されるトラス構造の制振部材を案出した。以下に、本発明の一実施形態によるケースの制振部材について説明する。図６は、この一実施形態による制振部材を示す平面図である。図７（ａ）は、この一実施形態による制振部材に生じる歪みを説明するための略線図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図８は、制振部材１０に生じる引張り歪量を示す分布図である。
【００２３】
図６に示すように、この一実施形態による制振部材１０は、トラス構造を有し、所定方向に延伸した支持部１１と、支持部１１において引張り歪が生じる長手方向に対して垂直方向に沿った両側に、中空部分１３をなす橋梁部１２とを有する。すなわち、制振部材１０は、支持部１１と橋梁部１２とにより構成される中空部分１３を内包する三角形を１つの単位とし、支持部１１および橋梁部１２からなる三角形を、支持部１１を共通にして２つ組み合わせた集合体から構成される。
【００２４】
制振部材１０におけるトラス構造を構成する三角形の頂点部、すなわち支持部１１に対して中空部分側の三角形状の頂点部が押圧作用点１４ａになる。押圧作用点１４ａは、図７に示すように、制振部材１０をリブ２０間に圧入した際に外部から圧縮する押圧力が作用する作用点になる。
【００２５】
また、図６に示すように、支持部１１の長手方向に沿った両側で、橋梁部１２の裾部分と連結した部分が引張作用点１４ｂになる。引張作用点１４ｂは、図７に示すように、制振部材１０がリブ２０間に圧入されて押圧作用点１４ａに圧縮する力、すなわち外部から中空部分側に向かう力が作用した際に、支持部１１に引張り歪を生じさせる作用点になる。換言すると、支持部１１における引張作用点１４ｂは、橋梁部１２によって支持部１１が伸張される側に向かう変位を規制する規制部を構成する。
【００２６】
図７に示すようにして制振部材１０をリブ２０間に圧入すると、図８に示すように、制振部材１０の支持部１１には大きな引張り歪が生じる。支持部１１に生じた引張り歪が上述した初期歪ｂとして、歪エネルギーの増加に寄与する。
【００２７】
ここで、初期歪ｂの歪エネルギーへの寄与について説明するにあたり、制振部材１０をケース内に設置する際の設置例について説明する。図９は、この一実施形態による制振部材をリアケースに取り付けた状態を示す略線図である。
【００２８】
図９に示すように、例えばデフ軸３１およびギヤ軸３２が設けられたリアケース３０の表面に、円形状の一部からなる形状を有する円形状リブ２１，２２が設けられている。円形状リブ２１，２２は制振機能を有する。内周側の円形状リブ２１と外周側の円形状リブ２２との間におけるリアケース３０の凸曲面の表面に、複数のリブ２０（リブ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ）が放射状に設けられている。リブ２０ａ〜２０ｈはそれぞれ制振機能を有する。なお、リブ２０ａ〜２０ｈは格子状に設けることも可能である。
【００２９】
円形状リブ２１，２２の間で、かつリブ２０ａ〜２０ｈにおいて隣り合うリブ２０ａ〜２０ｈの間にそれぞれ、制振部材１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇが圧入されている。制振部材１０ａ〜１０ｇは複数のリブ２０ａ〜２０ｈに沿って、放射状に設けられている。制振部材１０ａ〜１０ｇはそれぞれ、リアケース３０における凸曲面の表面に接着されている。なお、リブ２０ａ〜２０ｈが格子状に設けられる場合、制振部材１０ａ〜１０ｇも格子状に設けられる。
【００３０】
これらの複数の制振部材１０ａ〜１０ｇは、上述した従来技術と同様に、リアケース３０の凸曲面の表面に貼り付けられる。これにより、制振部材１０には初期歪ａが生じている（図２参照）。さらに、この一実施形態においては、制振部材１０がリブ２０間に圧入されて押圧作用点１４ａにリブ２０から力が作用する状態において、橋梁部１２による支持部１１の伸張が規制される。これにより、支持部１１に初期歪ｂとして引張り歪が生じている（図８参照）。そのため、制振部材１０には、初期歪ａと初期歪ｂとの合計が初期歪として生じている（図４（ａ）参照）。これにより、図４（ｂ）に示すように、リアケース３０に膜振動が生じた場合において、従来に比して歪エネルギーを増加できるので、制振部材１０によるリアケース３０の膜振動の減衰量を増加させることができる。従って、従来に比して制振部材１０の制振効果を大きくすることができ、より少ない最小限の制振部材１０によってリアケース３０の膜振動を抑制できる。
【００３１】
また、制振部材１０をリブ２０間に圧入していることにより、図１０に示すように、制振部材１０の側面がリブ２０と剛性的に強固に結合する（図１０中、破線囲み部分）。そのため、リブ２０から制振部材１０に力が作用されやすくなるため、リアケース３０の表面に設けられた制振部材１０の制振機能を向上させることができる。さらに、リブ２０間に制振部材１０を圧入していることにより、リアケース３０の表面と制振部材１０とが接着されて、互いに熱的にも結合するため、制振部材１０をリアケース３０に設けた場合に問題となる放熱性を向上できる。
【００３２】
次に、上述した一実施形態による制振部材の変形例について説明する。図１１は、変形例による制振部材を示す平面図である。図１１に示すように、変形例による制振部材４０は、支持部４１および橋梁部４２を有する。制振部材４０は、支持部４１の長手方向に沿った両端部に、橋梁部４２の両端部がそれぞれ連結された形状を有する。そのため、支持部４１に対して、支持部４１の長手方向に垂直な方向の両側で、橋梁部４２との間に中空部分４３が形成されている。中空部分４３が形成されていることにより、制振部材４０をリブ２０間に圧入すると、支持部４１の両端部が橋梁部４２の両端部によって引張されて、支持部４１に引張り歪（初期歪ｂ）が生じる。その他の構成は、一実施形態と同様である。
【００３３】
以上、本発明の一実施形態について具体的に説明したが、本発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の一実施形態において挙げたパラメータはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なるパラメータを用いてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇ，４０  制振部材
１１，４１  支持部
１２，４２  橋梁部
１３，４３  中空部分
１４ａ  押圧作用点
１４ｂ  引張作用点
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ，２０ｇ，２０ｈ  リブ
２１，２２  円形状リブ
３０  リアケース
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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