JP6867308B2 - 多層減衰材料 - Google Patents
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Description
1. 基材を補剛するための、及び/又は基材の振動表面を減衰させるための多層材料であって、この多層材料は、基材の表面に結合されるか、機械的に締結されるか、又は他の方式で固定される。この多層材料は、少なくとも1つの拘束層と、少なくとも1つの消散層と、複数のスペーサ要素を含む少なくとも1つの動的スペーサ層とを備え、動的スペーサ層は、基材の補剛及び/又は振動表面の減衰のために使用される場合に、拘束層と振動表面との間に配置される。各スペーサ要素は、両端部を有する。複数のスペーサ要素のそれぞれの少なくとも一方の端部は、消散層に埋め込まれているか、結合しているか、接触しているか、又は極めて接近している。この多層材料が、減衰のために使用される場合、少なくとも部分的に、各スペーサ要素の少なくとも一方の端部が、消散層と相互作用することにより、それら複数のスペーサ要素のそれぞれの少なくとも一方の端部の動きを介して、その多層材料内部でエネルギーが消散される。
特許請求の範囲による複数のスペーサ要素を備える動的スペーサ層を使用した、スタンドオフ減衰の効果が、動的スペーサ層を2通りの向きにした、3つの異なる構造体で実証されている。
図3及び図4は、これらの試料の原理構造、及び種々の層の向きを示す。動的スペーサ要素は、基底層2aからパネル10の方向へと延出している(ピンは下向き)か、又は、パネル10から離れる方向に向いている(ピンは上向き)。これらの試料に関して使用された材料の詳細を、表1に示す。これらの試験に関しては、図3及び図4のパネル10は、以下で説明されるOberst測定用の鋼ビームに置き換えられている。
互いから約1.35mm離隔して配置された約0.76mmの直径を有する円筒形のステム要素を備えるウェブを、米国特許第5,792,411号で説明されるように作製した。それらは、高さ約0.44mmであり、約0.12mmの基底層の厚さを有する。それらは、ポリプロピレン樹脂から作製されている。
パターン#1は、約0.96mmの直径及び約1.1mmのキャップ直径を有する、図16及び図17に示されるような円筒形要素を備える。それらは、互いから約1.3mm離隔して配置されている。それらは、高さ約2.11mmであり、約0.51mmのウェブ厚さを有する。それらは、DS Accura 60樹脂から作製されている。
パターン#2は、約1.23mmの直径及び約1.67mmのキャップ直径を有する、図16及び図17に示されるような円筒形要素を備える。それらは、互いから約2.25mm離隔して配置されている。それらは、高さ約2.07mmであり、約0.51mmのウェブ厚さを有する。それらは、DS Accura 60樹脂から作製されている。
これらの実施例の減衰挙動を、DIN53440及びISO5721によるOberst法を使用して測定するものとした。減衰性能は、この方法を使用して、減衰材料で覆われ、かつ無被覆の端部でクランプ固定されている鋼ビームの、振動励起によって判定される。システム減衰損失係数は、曲げ共振モードでのいわゆる伝達関数の、形状及び幅から算出することができる。
本発明の実施態様の一部を以下の項目1−15に記載する。
項目1
振動表面を減衰させるための多層減衰材料であって、
少なくとも1つの拘束層と、
少なくとも1つの消散層と、
複数のスペーサ要素を含む少なくとも1つの動的スペーサ層であって、前記振動表面を減衰させるために使用される場合に、前記拘束層と前記振動表面との間に配置される、動的スペーサ層と、
を備え、
各スペーサ要素が、両端部を有し、前記複数のスペーサ要素のそれぞれの少なくとも一方の端部が、前記消散層に埋め込まれているか、結合しているか、接触しているか、又は極めて接近していることにより、前記複数のスペーサ要素のそれぞれの前記少なくとも一方の端部の動きにより、前記多層減衰材料内部でエネルギーが消散される、多層減衰材料。
項目2
前記動的スペーサ要素が、前記消散層から前記拘束層を隔てるように配置されているか、又は前記消散層が、前記動的スペーサ層から前記拘束層を隔てるように配置されている、項目1に記載の多層減衰材料。
項目3
前記スペーサ要素の0〜100%が前記消散層内に埋め込まれるように、前記スペーサ要素が前記消散層に接触している、項目1に記載の多層減衰材料。
項目4
前記動的スペーサ要素が、(a)前記動的スペーサ層内部で、互いから等間隔に離隔して、(b)前記動的スペーサ層内部の場所に、均等又は均一に、(c)前記動的スペーサ層内部の場所に、不均等又は不均一に、あるいは(d)(a)、(b)、及び(c)の任意の組み合わせで配置されている、項目1〜3のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
項目5
前記動的スペーサ要素が、(a)均一な形状及びサイズ、(b)不均一な形状及びサイズ、(c)円筒形、角錐形、樽、又は球形の形状、あるいは(d)(a)、(b)、及び(c)の任意の組み合わせである、項目1〜4のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
項目6
基底層を備え、前記動的スペーサ要素が、前記基底層から延出している、項目1〜5のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
項目7
前記基底層が、前記動的スペーサ要素と同じ材料から作製されている、項目1〜6のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
項目8
前記基底層が、(a)基底層は0〜約3mmの範囲内の厚さ、(b)ネット、不織布、及び/又はフィルム、(c)開口及び/又はスリット、(d)連続的又は不連続的である、あるいは(e)(a)、(b)、(c)、及び(d)の任意の組み合わせを含む、項目1〜7のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
項目9
前記消散層が、(a)連続的又は不連続的である、(b)不連続的であり、かつ前記複数のスペーサ要素の前記一方の端部上にのみ配置されている、(c)開口及び/又はスリットを備えている、あるいは(d)(a)、(b)、及び(c)の任意の組み合わせである、項目1〜8のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
項目10
前記拘束層が、(a)連続的又は不連続的である、(b)前記消散層又は別の消散層に隣接し、かつ接触するように配置されている、(c)前記消散層若しくは別の消散層と、連続的に、又は不連続的に接触している、あるいは(d)(a)、(b)、及び(c)の任意の組み合わせである、項目1〜9のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
項目11
(a)乗り物、(b)電化製品、(c)任意の他の機械又は機械を備えるシステム、あるいは(d)(a)、(b)、及び(c)の任意の組み合わせの内部の、振動及び/又は騒音を減衰させる用途に関して好適な形態の、項目1〜10のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
項目12
前記複数のスペーサ要素のそれぞれの一方の端部のみが、前記消散層に埋め込まれているか、結合しているか、接触しているか、又は極めて接近していることにより、前記複数のスペーサ要素のそれぞれの前記一方の端部が動くことが可能となる、項目1〜11のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
項目13
前記複数のスペーサ要素のそれぞれの前記少なくとも一方の端部が、前記消散層に埋め込まれているか、結合しているか、接触しているか、又は極めて接近していることにより、前記複数のスペーサ要素のそれぞれの前記少なくとも一方の端部の動きによって、前記消散層内に歪み及び/又は変形が引き起こされ、その結果として前記消散層内部でエネルギーが消散される、項目1〜12のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
項目14
項目1〜13のいずれか一項に記載の多層減衰材料を備えている、自動車構成要素。
項目15
前記構成要素が、車の屋根、ドアパネル、ダッシュの前面、又は床パネルである、項目14に記載の自動車構成要素。
Claims (10)
- 振動表面を減衰させるための多層減衰材料であって、
少なくとも1つの拘束層と、
少なくとも1つの消散層と、
複数のスペーサ要素を含む少なくとも1つの動的スペーサ層であって、前記複数のスペーサ要素は、前記消散層の材料と異なる材料で構成され、前記動的スペーサ層内部で、互いから離隔して配置されており、前記振動表面を減衰させるために使用される場合に、前記拘束層と前記振動表面との間に配置される、動的スペーサ層と、
を備え、
各スペーサ要素が、両端部を有し、前記複数のスペーサ要素のそれぞれの少なくとも一方の端部が、前記消散層に埋め込まれているか、結合しているか、接触しているか、又は極めて接近していることにより、前記複数のスペーサ要素のそれぞれの前記少なくとも一方の端部の動きにより、前記多層減衰材料内部でエネルギーが消散される、多層減衰材料。 - 前記動的スペーサ層が、前記消散層から前記拘束層を隔てるように配置されているか、又は前記消散層が、前記動的スペーサ層から前記拘束層を隔てるように配置されている、請求項1に記載の多層減衰材料。
- 基底層を備え、前記複数のスペーサ要素が、前記基底層から延出している、請求項1又は2のいずれかに記載の多層減衰材料。
- 前記基底層が、前記複数のスペーサ要素と同じ材料から作製されている、請求項1〜3のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
- 前記拘束層が、(a)連続的又は不連続的である、(b)前記消散層又は別の消散層に隣接し、かつ接触するように配置されている、(c)前記消散層若しくは別の消散層と、連続的に、又は不連続的に接触している、あるいは(d)(a)、(b)、及び(c)の任意の組み合わせである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
- (a)乗り物、(b)電化製品、(c)任意の他の機械又は機械を備えるシステム、あるいは(d)(a)、(b)、及び(c)の任意の組み合わせの内部の、振動及び/又は騒音を減衰させる用途に関して好適な形態の、請求項1〜5のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
- 前記複数のスペーサ要素のそれぞれの一方の端部のみが、前記消散層に埋め込まれているか、結合しているか、接触しているか、又は極めて接近していることにより、前記複数のスペーサ要素のそれぞれの前記一方の端部が動くことが可能となる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
- 前記複数のスペーサ要素のそれぞれの前記少なくとも一方の端部が、前記消散層に埋め込まれているか、結合しているか、接触しているか、又は極めて接近していることにより、前記複数のスペーサ要素のそれぞれの前記少なくとも一方の端部の動きによって、前記消散層内に歪み及び/又は変形が引き起こされ、その結果として前記消散層内部でエネルギーが消散される、請求項1〜7のいずれか一項に記載の多層減衰材料。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の多層減衰材料を備えている、自動車構成要素。
- 前記構成要素が、車の屋根、ドアパネル、ダッシュの前面、又は床パネルである、請求項9に記載の自動車構成要素。
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