JPH0861427A - 複合制動構造体及びその製造方法 - Google Patents
複合制動構造体及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0861427A JPH0861427A JP7174715A JP17471595A JPH0861427A JP H0861427 A JPH0861427 A JP H0861427A JP 7174715 A JP7174715 A JP 7174715A JP 17471595 A JP17471595 A JP 17471595A JP H0861427 A JPH0861427 A JP H0861427A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- viscoelastic
- elastic
- segmented
- layers
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 36
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims abstract description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000003190 viscoelastic substance Substances 0.000 claims description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 23
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 12
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 abstract description 154
- 239000012792 core layer Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 abstract description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 abstract 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 11
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 2
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- -1 Fiberite 934 Polymers 0.000 description 1
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000011152 fibreglass Substances 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 238000013017 mechanical damping Methods 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000021715 photosynthesis, light harvesting Effects 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F9/00—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
- F16F9/30—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium
- F16F9/306—Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium of the constrained layer type, i.e. comprising one or more constrained viscoelastic layers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
- F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
- F16F3/087—Units comprising several springs made of plastics or the like material
- F16F3/093—Units comprising several springs made of plastics or the like material the springs being of different materials, e.g. having different types of rubber
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
- Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
- Y10T428/1372—Randomly noninterengaged or randomly contacting fibers, filaments, particles, or flakes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
- Y10T428/1352—Polymer or resin containing [i.e., natural or synthetic]
- Y10T428/1386—Natural or synthetic rubber or rubber-like compound containing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24058—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including grain, strips, or filamentary elements in respective layers or components in angular relation
- Y10T428/24124—Fibers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Fluid-Damping Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 動的な機械的荷重により生じる振動を制動す
るための粘弾性材料を用いた制動式構造体を提供する。 【解決手段】 粘弾性層を通して繰り返し伝達すること
により動的な荷重を効果的に制動する弾性及び粘弾性成
分の複合構造体が提供される。柔軟な弾性材料の管状層
の外側に多数の粘弾性層及びスチフネスのあるセグメン
ト化された弾性層が形成され、柔軟な弾性材料の管状層
の内側に付加的な層を形成する必要なく制動効果が与え
られる。それを越えると粘弾性層がほとんどスチフネス
がない状態となる遷移温度は、各層に対して異なるよう
に選択され、広い動作温度範囲にわたって高い制動効率
が与えられる。
るための粘弾性材料を用いた制動式構造体を提供する。 【解決手段】 粘弾性層を通して繰り返し伝達すること
により動的な荷重を効果的に制動する弾性及び粘弾性成
分の複合構造体が提供される。柔軟な弾性材料の管状層
の外側に多数の粘弾性層及びスチフネスのあるセグメン
ト化された弾性層が形成され、柔軟な弾性材料の管状層
の内側に付加的な層を形成する必要なく制動効果が与え
られる。それを越えると粘弾性層がほとんどスチフネス
がない状態となる遷移温度は、各層に対して異なるよう
に選択され、広い動作温度範囲にわたって高い制動効率
が与えられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に制動式機械構
造体及びその製造方法に係り、より詳細には、粘弾性材
料を用いた制動式構造体に係る。
造体及びその製造方法に係り、より詳細には、粘弾性材
料を用いた制動式構造体に係る。
【０００２】
【従来の技術】軸方向荷重、曲げ及び剪断荷重、又はね
じれ荷重のような変化する機械的荷重によって生じる振
動を制動する必要のある機械的構造体の用途は多数あ
る。これら用途の特に重要な分類は、航空宇宙乗物に使
用する構造体を含む。これら用途には、３つの主たる要
件、即ちスチフネスと、軽量さと、生じた振動を制動す
ることによりエネルギーを吸収する能力とがある。繊維
複合材料は、スチフネスと軽量さの要件は容易に満たす
ことができるが、適当な自己制動構造体の構成は、達成
が困難である。
じれ荷重のような変化する機械的荷重によって生じる振
動を制動する必要のある機械的構造体の用途は多数あ
る。これら用途の特に重要な分類は、航空宇宙乗物に使
用する構造体を含む。これら用途には、３つの主たる要
件、即ちスチフネスと、軽量さと、生じた振動を制動す
ることによりエネルギーを吸収する能力とがある。繊維
複合材料は、スチフネスと軽量さの要件は容易に満たす
ことができるが、適当な自己制動構造体の構成は、達成
が困難である。
【０００３】粘弾性材料は、しばしば、エネルギーを消
散する効率的な手段となる。これらの材料はスチフネス
は低いが、それらに加えられた弾性力に正比例するエネ
ルギー消散効果を発揮する。粘弾性材料は柔軟であるか
ら、通常は、薄い層で形成されそしてよりスチフネスの
ある弾性材料の拘束層の間に保持される。この弾性層が
相対的に運動すると、粘弾性材料に剪断荷重を誘起し、
これにより、エネルギーを消散する。これは、拘束層の
制動として知られており、一般的に、ベース部材の撓み
運動の制動に限定される。拘束層は、粘弾性層を介して
作用して、ベース部材の弾性スチフネスに並列に動的な
スチフネスを生じさせる。
散する効率的な手段となる。これらの材料はスチフネス
は低いが、それらに加えられた弾性力に正比例するエネ
ルギー消散効果を発揮する。粘弾性材料は柔軟であるか
ら、通常は、薄い層で形成されそしてよりスチフネスの
ある弾性材料の拘束層の間に保持される。この弾性層が
相対的に運動すると、粘弾性材料に剪断荷重を誘起し、
これにより、エネルギーを消散する。これは、拘束層の
制動として知られており、一般的に、ベース部材の撓み
運動の制動に限定される。拘束層は、粘弾性層を介して
作用して、ベース部材の弾性スチフネスに並列に動的な
スチフネスを生じさせる。
【０００４】粘弾性制動に対する別の公知解決策は、直
列制動である。直列制動器においては、部材の全荷重が
剪断荷重として粘弾性材料に通される。これは、大量の
エネルギーを消散できるが、粘弾性材料を通る並列弾性
荷重路は形成されない。又、直列制動の粘弾性材料には
しばしば欠陥が生じることがあり、材料の表面シールが
困難となる。シールは、多くの粘弾性材料が本来不安定
であることから重要であり、環境への露出からシールさ
れない場合には、それらの表面から蒸気を放出する。こ
のプロセスは、所望のエラストマ特性を劣化するだけで
なく、その付近にある他の材料を汚染させる。従って、
日光や酸素への露出を最小にするために粘弾性材料上に
は通常はシール層が設けられる。
列制動である。直列制動器においては、部材の全荷重が
剪断荷重として粘弾性材料に通される。これは、大量の
エネルギーを消散できるが、粘弾性材料を通る並列弾性
荷重路は形成されない。又、直列制動の粘弾性材料には
しばしば欠陥が生じることがあり、材料の表面シールが
困難となる。シールは、多くの粘弾性材料が本来不安定
であることから重要であり、環境への露出からシールさ
れない場合には、それらの表面から蒸気を放出する。こ
のプロセスは、所望のエラストマ特性を劣化するだけで
なく、その付近にある他の材料を汚染させる。従って、
日光や酸素への露出を最小にするために粘弾性材料上に
は通常はシール層が設けられる。
【０００５】拘束層解決策の変型は、セグメント化され
た拘束層を使用し、伸長及び撓みの両運動を制動できる
ようにすることである。これは、ＡＳＭＥデザイン・エ
ンジニアリング・コンフェレンス・イン・シンシナチー
・オハイオ、１９８５年、論文番号８５−ＤＥＴ−１３
４に掲載されたスタンレーＳサチンガー著の「振動性伸
長荷重のもとでの部材の拘束層制動の有効性(Constrain
ed Layer Damping Effectiveness of Members under Vi
bratory Extensional Loadings) 」に説明されている。
セグメント化された拘束は、その下の弾性構造体が常に
荷重の大部分を支持するので、限定された量のエネルギ
ーしか消散できない。
た拘束層を使用し、伸長及び撓みの両運動を制動できる
ようにすることである。これは、ＡＳＭＥデザイン・エ
ンジニアリング・コンフェレンス・イン・シンシナチー
・オハイオ、１９８５年、論文番号８５−ＤＥＴ−１３
４に掲載されたスタンレーＳサチンガー著の「振動性伸
長荷重のもとでの部材の拘束層制動の有効性(Constrain
ed Layer Damping Effectiveness of Members under Vi
bratory Extensional Loadings) 」に説明されている。
セグメント化された拘束は、その下の弾性構造体が常に
荷重の大部分を支持するので、限定された量のエネルギ
ーしか消散できない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】公知技術により課せら
れた問題の良好な解決策が、アレンＪブロノウイッキー
及びアブナー・カランの名前で発行された「粘弾性制動
構造体及びそれに関連した製造方法(Viscoelastic Damp
ing Structures and Related Manufacturing Method)」
と題する米国特許第５，０３０，４９０号に提案されて
いる。該特許に開示及び請求された発明は、構造体にお
ける制動を最大にするために粘弾性層を繰り返し通る経
路に沿って動的な荷重が向けられるような粘弾性及び弾
性材料の複合構造体に関する。管状の構造体は、種々の
形式の動的荷重に対し著しく向上した粘弾性制動特性を
与えるが、内部の粘弾性層を有することにより製造上の
問題を付加するという欠点がある。本発明は、前記特許
に開示された構造体の改良に関する。
れた問題の良好な解決策が、アレンＪブロノウイッキー
及びアブナー・カランの名前で発行された「粘弾性制動
構造体及びそれに関連した製造方法(Viscoelastic Damp
ing Structures and Related Manufacturing Method)」
と題する米国特許第５，０３０，４９０号に提案されて
いる。該特許に開示及び請求された発明は、構造体にお
ける制動を最大にするために粘弾性層を繰り返し通る経
路に沿って動的な荷重が向けられるような粘弾性及び弾
性材料の複合構造体に関する。管状の構造体は、種々の
形式の動的荷重に対し著しく向上した粘弾性制動特性を
与えるが、内部の粘弾性層を有することにより製造上の
問題を付加するという欠点がある。本発明は、前記特許
に開示された構造体の改良に関する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、粘弾性制動構
造体及びそれに関連した方法に関する。簡単且つ一般的
に述べると、本発明の構造体は、比較的柔軟な弾性材料
の内部層と；この内部層の上に横たわる第１の粘弾性層
と；この第１の粘弾性層の上に横たわる第１の比較的ス
チフネスのあるセグメント化された弾性層と；この第１
のセグメント化された弾性層の上に横たわる第２の粘弾
性層と；この第２の粘弾性層の上に横たわる第２の比較
的スチフネスのあるセグメント化された弾性層とを備え
ている。この構造体の製造は、比較的柔軟な弾性材料の
内部層の内側に層を形成する必要性を排除することによ
り簡単化される。この構造体における動的な荷重は、セ
グメント化された弾性層及び粘弾性層を通して前後に伝
達される傾向となり、制動効果を向上させる。
造体及びそれに関連した方法に関する。簡単且つ一般的
に述べると、本発明の構造体は、比較的柔軟な弾性材料
の内部層と；この内部層の上に横たわる第１の粘弾性層
と；この第１の粘弾性層の上に横たわる第１の比較的ス
チフネスのあるセグメント化された弾性層と；この第１
のセグメント化された弾性層の上に横たわる第２の粘弾
性層と；この第２の粘弾性層の上に横たわる第２の比較
的スチフネスのあるセグメント化された弾性層とを備え
ている。この構造体の製造は、比較的柔軟な弾性材料の
内部層の内側に層を形成する必要性を排除することによ
り簡単化される。この構造体における動的な荷重は、セ
グメント化された弾性層及び粘弾性層を通して前後に伝
達される傾向となり、制動効果を向上させる。
【０００８】好ましくは、第１及び第２の比較的スチフ
ネスのあるセグメント化された弾性層は、これら２つの
層間で第２の介在する粘弾性層を通して動的な荷重を前
後に発散させるよう互いに食い違うか又は重畳されたセ
グメントを有する。第１及び第２の粘弾性層の各々は、
連続的であるのが好ましいが、必ずしもそうでなくても
よい。
ネスのあるセグメント化された弾性層は、これら２つの
層間で第２の介在する粘弾性層を通して動的な荷重を前
後に発散させるよう互いに食い違うか又は重畳されたセ
グメントを有する。第１及び第２の粘弾性層の各々は、
連続的であるのが好ましいが、必ずしもそうでなくても
よい。
【０００９】本発明の別の特徴によれば、第１及び第２
の粘弾性層は、異なる遷移温度（これを越えると、スチ
フネスが相当に減少する）をもつように選択され、広い
動作温度範囲にわたって高い制動効率が与えられる。よ
り詳細には、第１即ち内側の粘弾性層は、第２即ち外側
の粘弾性層よりも高い遷移温度を有し、全動作温度範囲
にわたって荷重を伝達するようにする。第１の粘弾性層
よりも遷移温度の低い第２の粘弾性層は、動作温度範囲
の下端で振動を消散する。１つのここに示す実施の形態
においては、第１の粘弾性層は、遷移温度が約３０℃で
あり、そして第２の粘弾性層は、遷移温度が約０℃であ
る。
の粘弾性層は、異なる遷移温度（これを越えると、スチ
フネスが相当に減少する）をもつように選択され、広い
動作温度範囲にわたって高い制動効率が与えられる。よ
り詳細には、第１即ち内側の粘弾性層は、第２即ち外側
の粘弾性層よりも高い遷移温度を有し、全動作温度範囲
にわたって荷重を伝達するようにする。第１の粘弾性層
よりも遷移温度の低い第２の粘弾性層は、動作温度範囲
の下端で振動を消散する。１つのここに示す実施の形態
においては、第１の粘弾性層は、遷移温度が約３０℃で
あり、そして第２の粘弾性層は、遷移温度が約０℃であ
る。
【００１０】又、本発明は、管状の粘弾性制動構造体を
製造する方法であって、比較的柔軟な弾性材料の管の上
に第１の粘弾性層を形成し；この第１の粘弾性層の上に
第１のセグメント化されたスチフネスのある弾性層を形
成し；この第１のセグメント化されたスチフネスのある
弾性層の上に第２の粘弾性層を形成し；そしてこの第２
の粘弾性層の上に第２のセグメント化されたスチフネス
のある弾性層を形成するという段階を備えた方法にも関
する。この製造方法は、管状層に対して内部に層を形成
すべきときに必要とされた対応する方法段階よりも相当
に簡単である。
製造する方法であって、比較的柔軟な弾性材料の管の上
に第１の粘弾性層を形成し；この第１の粘弾性層の上に
第１のセグメント化されたスチフネスのある弾性層を形
成し；この第１のセグメント化されたスチフネスのある
弾性層の上に第２の粘弾性層を形成し；そしてこの第２
の粘弾性層の上に第２のセグメント化されたスチフネス
のある弾性層を形成するという段階を備えた方法にも関
する。この製造方法は、管状層に対して内部に層を形成
すべきときに必要とされた対応する方法段階よりも相当
に簡単である。
【００１１】又、本発明は、比較的柔軟な弾性材料の内
部管と、該内部管の外側に形成されて所望の荷重方向に
高いスチフネス及び強度を有する材料の２つのセグメン
ト化された弾性層と、これも又上記管の外側に形成され
て所望の荷重方向に低いスチフネス及び強度を有する粘
弾性材料の少なくとも１つの連続層とを備えた粘弾性構
造体において動的な荷重を制動する方法にも関する。こ
の方法は、所望の荷重方向に構造体に動的な荷重を付与
し；動的な荷重力を一般的に荷重方向に２つのセグメン
ト化された弾性層間で前後に且つ少なくとも１つの粘弾
性材料の層を通して伝達し；粘弾性層の材料を経て荷重
力を繰り返し伝達した結果として少なくとも１つの粘弾
性層材料において動的な荷重エネルギーを消散し；そし
て所望の荷重方向に静荷重を伝達するための少なくとも
１つの経路を形成するという段階を備えている。
部管と、該内部管の外側に形成されて所望の荷重方向に
高いスチフネス及び強度を有する材料の２つのセグメン
ト化された弾性層と、これも又上記管の外側に形成され
て所望の荷重方向に低いスチフネス及び強度を有する粘
弾性材料の少なくとも１つの連続層とを備えた粘弾性構
造体において動的な荷重を制動する方法にも関する。こ
の方法は、所望の荷重方向に構造体に動的な荷重を付与
し；動的な荷重力を一般的に荷重方向に２つのセグメン
ト化された弾性層間で前後に且つ少なくとも１つの粘弾
性材料の層を通して伝達し；粘弾性層の材料を経て荷重
力を繰り返し伝達した結果として少なくとも１つの粘弾
性層材料において動的な荷重エネルギーを消散し；そし
て所望の荷重方向に静荷重を伝達するための少なくとも
１つの経路を形成するという段階を備えている。
【００１２】以上の要約から明らかなように、本発明
は、制動式の機械的構造体及びそれに関連した方法の分
野に著しい改良をもたらす。特に、本発明は、管状構造
体の内部に粘弾性又は弾性層を形成する必要なく動的な
荷重を減衰するための管状の粘弾性構造体を提供する。
本発明の他の特徴及び効果は、添付図面を参照した以下
の詳細な説明より明らかとなろう。
は、制動式の機械的構造体及びそれに関連した方法の分
野に著しい改良をもたらす。特に、本発明は、管状構造
体の内部に粘弾性又は弾性層を形成する必要なく動的な
荷重を減衰するための管状の粘弾性構造体を提供する。
本発明の他の特徴及び効果は、添付図面を参照した以下
の詳細な説明より明らかとなろう。
【００１３】
【発明の実施の形態】説明の目的で添付図面に示された
ように、本発明は、粘弾性又は同様の材料を使用する制
動構造体に関する。制動構造体は種々の用途に有用であ
るが、特に、通常は重量が軽く、静荷重を支持するに充
分なほど強力且つ堅牢であると共に、種々の形式の動的
荷重からのエネルギーを吸収できねばならない航空機及
び宇宙船に有用である。
ように、本発明は、粘弾性又は同様の材料を使用する制
動構造体に関する。制動構造体は種々の用途に有用であ
るが、特に、通常は重量が軽く、静荷重を支持するに充
分なほど強力且つ堅牢であると共に、種々の形式の動的
荷重からのエネルギーを吸収できねばならない航空機及
び宇宙船に有用である。
【００１４】粘弾性ポリマは、動的に加えられる荷重の
周波数及び温度と共に変化する機械的な制動特性を有し
ている。簡単に述べると、これらの材料は、機械的な荷
重がより高い周波数で加えられたときに、より大きなス
チフネスを示す。静的な又はゆっくりと変化する荷重の
場合には、これら材料は柔軟であり、荷重がかかった状
態のもとで「クリープ」を生じる傾向がある。粘弾性材
料は、伸長又は剪断荷重である振動荷重を受ける機械的
な構造体において理想的な成分である。荷重を粘弾性材
料に向けることができる場合には、スチフネスの増加が
与えられることにより、エネルギーを消散し、振動を効
果的に減衰する。重要な問題は、粘弾性材料と従来の弾
性材料とを適切に組合せた構造体を設計することであ
る。粘弾性材料は実質上静荷重を支持できないので、静
荷重路は、従来の弾性材料を経て設けなければならな
い。
周波数及び温度と共に変化する機械的な制動特性を有し
ている。簡単に述べると、これらの材料は、機械的な荷
重がより高い周波数で加えられたときに、より大きなス
チフネスを示す。静的な又はゆっくりと変化する荷重の
場合には、これら材料は柔軟であり、荷重がかかった状
態のもとで「クリープ」を生じる傾向がある。粘弾性材
料は、伸長又は剪断荷重である振動荷重を受ける機械的
な構造体において理想的な成分である。荷重を粘弾性材
料に向けることができる場合には、スチフネスの増加が
与えられることにより、エネルギーを消散し、振動を効
果的に減衰する。重要な問題は、粘弾性材料と従来の弾
性材料とを適切に組合せた構造体を設計することであ
る。粘弾性材料は実質上静荷重を支持できないので、静
荷重路は、従来の弾性材料を経て設けなければならな
い。
【００１５】図１は、軸方向荷重を受ける参照番号１０
で示された管状構造素子に使用される公知の１つの解決
策を示している。管状素子１０は、３つの同心的な層、
即ち内側層１２と、セグメント化された外側の拘束層１
４と、粘弾性材料の中間層１６とを備えている。内側及
び外側層１２及び１４は、従来の弾性材料であり、加え
られた荷重に応答して均一に且つ通常は直線的に弾性変
形する。
で示された管状構造素子に使用される公知の１つの解決
策を示している。管状素子１０は、３つの同心的な層、
即ち内側層１２と、セグメント化された外側の拘束層１
４と、粘弾性材料の中間層１６とを備えている。内側及
び外側層１２及び１４は、従来の弾性材料であり、加え
られた荷重に応答して均一に且つ通常は直線的に弾性変
形する。
【００１６】弾性材料及び粘弾性材料の選択に関する以
下の説明は、本発明及び図１に示すような公知構造の両
方に適用される。本発明が有用に適用される形式の軽量
の航空宇宙構造体においては、これらの弾性材料は、マ
トリクスによって一緒に束ねられた繊維で構成される。
これら繊維は、例えば、グラファイト、ガラスファイ
バ、ボロン、又はケブラー(Kevlar)である。グラファイ
ト繊維は、例えば、Ｐ−７５、Ｐ−１００及びＰ−１２
０と呼称されるピッチベースの材料と、例えば、ＧＹ−
７０及びＴ３００と呼称されるＰＡＮベースの材料とを
含む。ガラスファイバは、Ｓガラス及びＥガラスを含
む。プラスチック材料は、Ｆｉｂｅｒｉｔｅ９３４のよ
うなエポキシ、又はＰＥＥＫ（ポリ・エーテル・エーテ
ル・ケトン）のような熱可塑性樹脂を含む。グラファイ
ト繊維補強プラスチックの場合には、マトリクス材料
は、弾性成分の機械的特性に僅かな影響しか及ぼさず、
そしてこれら繊維は、９５％以上の機械的荷重を支持す
る。ガラスファイバ補強されたプラスチックの場合に
は、ガラスファイバが柔軟であり、マトリクス材料がス
チフネスの相当の割合に貢献する。アルミニウム、銅又
はマグネシウムのような金属マトリクスも使用できる。
金属マトリクスの組成については、繊維を束ねる金属
が、繊維に平行に且つ繊維に対して横方向に、相当のス
チフネス及び強度を付加する。
下の説明は、本発明及び図１に示すような公知構造の両
方に適用される。本発明が有用に適用される形式の軽量
の航空宇宙構造体においては、これらの弾性材料は、マ
トリクスによって一緒に束ねられた繊維で構成される。
これら繊維は、例えば、グラファイト、ガラスファイ
バ、ボロン、又はケブラー(Kevlar)である。グラファイ
ト繊維は、例えば、Ｐ−７５、Ｐ−１００及びＰ−１２
０と呼称されるピッチベースの材料と、例えば、ＧＹ−
７０及びＴ３００と呼称されるＰＡＮベースの材料とを
含む。ガラスファイバは、Ｓガラス及びＥガラスを含
む。プラスチック材料は、Ｆｉｂｅｒｉｔｅ９３４のよ
うなエポキシ、又はＰＥＥＫ（ポリ・エーテル・エーテ
ル・ケトン）のような熱可塑性樹脂を含む。グラファイ
ト繊維補強プラスチックの場合には、マトリクス材料
は、弾性成分の機械的特性に僅かな影響しか及ぼさず、
そしてこれら繊維は、９５％以上の機械的荷重を支持す
る。ガラスファイバ補強されたプラスチックの場合に
は、ガラスファイバが柔軟であり、マトリクス材料がス
チフネスの相当の割合に貢献する。アルミニウム、銅又
はマグネシウムのような金属マトリクスも使用できる。
金属マトリクスの組成については、繊維を束ねる金属
が、繊維に平行に且つ繊維に対して横方向に、相当のス
チフネス及び強度を付加する。
【００１７】弾性材料の繊維は、所望の配向に又は適当
に配向を混合して敷設することができる。これら繊維
は、主として、材料を経て荷重を伝達する役目を果たす
ので、配向の選択は、構造体を設計する上で重要なファ
クタである。この形式の弾性成分の「通常」の張り合わ
せ（レイアップ）は、材料の平面内で２つの方向に所望
のスチフネス及び強度を材料がもつように異なる配向で
敷設された繊維の混合物を含む。スチフネス及び強度
は、好ましい方向に優勢とすることができるが、それに
対して横方向にもある程度のものがなければならない。
図１に示す公知の管状構造体においては、内側層１２が
このような通常の張り合わせの材料である。一方、外側
のセグメント化された層１４は、この層の陰影で図示さ
れたように、繊維が軸方向のみに整列されている。それ
故、外側の層１４は、荷重を軸方向にしか伝達できな
い。ねじれ荷重を伝達する場合のように、横方向の剪断
力を受けたときには、外側層１４は、スチフネス又は強
度をほとんど与えない。
に配向を混合して敷設することができる。これら繊維
は、主として、材料を経て荷重を伝達する役目を果たす
ので、配向の選択は、構造体を設計する上で重要なファ
クタである。この形式の弾性成分の「通常」の張り合わ
せ（レイアップ）は、材料の平面内で２つの方向に所望
のスチフネス及び強度を材料がもつように異なる配向で
敷設された繊維の混合物を含む。スチフネス及び強度
は、好ましい方向に優勢とすることができるが、それに
対して横方向にもある程度のものがなければならない。
図１に示す公知の管状構造体においては、内側層１２が
このような通常の張り合わせの材料である。一方、外側
のセグメント化された層１４は、この層の陰影で図示さ
れたように、繊維が軸方向のみに整列されている。それ
故、外側の層１４は、荷重を軸方向にしか伝達できな
い。ねじれ荷重を伝達する場合のように、横方向の剪断
力を受けたときには、外側層１４は、スチフネス又は強
度をほとんど与えない。
【００１８】層１６の粘弾性材料は、種々のゴム又はプ
ラスチック、例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）；接着
剤、例えば、ミネソタ州、セントポールの３Ｍカンパニ
ーで製造されたスコッチダンプＩＳＤ−１１０、−１１
２又は−１１３ポリマ；又はシリコーン、例えば、フレ
クスコン・インクで製造されたデンシルから選択され
る。材料及びその厚みは、予想される温度及び振動の周
波数において最適に動作するように選択される。
ラスチック、例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）；接着
剤、例えば、ミネソタ州、セントポールの３Ｍカンパニ
ーで製造されたスコッチダンプＩＳＤ−１１０、−１１
２又は−１１３ポリマ；又はシリコーン、例えば、フレ
クスコン・インクで製造されたデンシルから選択され
る。材料及びその厚みは、予想される温度及び振動の周
波数において最適に動作するように選択される。
【００１９】図１の構造体は、静的な軸方向荷重を主と
して内側の弾性層１２を経て伝達する。というのは、粘
弾性層１６は静荷重をほとんど伝達せずそして外側層は
軸方向に不連続だからである。しかしながら、動的な荷
重のもとでは、粘弾性層１６がスチフネスの高いものと
なり、若干の荷重は内側の層１２を経て伝達され続ける
が、荷重の実質的な部分は粘弾性層１６と外側層１４の
セグメントとによって交互に伝達されることになる。外
側の層１４はセグメント化されているので、軸方向に伝
達される荷重は、粘弾性層１６を通る経路をたどるよう
に強制され、所望の制動効果が与えられる。この構成体
は制動作用を生じるが、内側の弾性層１２を通る妨げら
れない非制動の荷重経路が依然として残される。
して内側の弾性層１２を経て伝達する。というのは、粘
弾性層１６は静荷重をほとんど伝達せずそして外側層は
軸方向に不連続だからである。しかしながら、動的な荷
重のもとでは、粘弾性層１６がスチフネスの高いものと
なり、若干の荷重は内側の層１２を経て伝達され続ける
が、荷重の実質的な部分は粘弾性層１６と外側層１４の
セグメントとによって交互に伝達されることになる。外
側の層１４はセグメント化されているので、軸方向に伝
達される荷重は、粘弾性層１６を通る経路をたどるよう
に強制され、所望の制動効果が与えられる。この構成体
は制動作用を生じるが、内側の弾性層１２を通る妨げら
れない非制動の荷重経路が依然として残される。
【００２０】図２に示す構造体は、柔軟な第１の弾性芯
層２０と、該層の各側に１つづつある隣接する粘弾性層
２２及び２４と、セグメント化された外側及び内側のス
チフネスのある第２の弾性層２６及び２８とで形成され
たサンドイッチ部分１８を備えている。柔軟な弾性層２
０が伸長及び剪断の両変形についてスチフネスのある弾
性層よりも著しく可撓性である環境においては、管状構
造体における軸方向の曲げ及びねじれ振動変形が全て制
動される結果となる。柔軟な弾性層２０に加えられる荷
重は、セグメント化された層２６、２８のスチフネスの
ある材料に交互に遭遇する。これらの荷重は、柔軟な弾
性層２０から粘弾性層２２を経て柔軟な弾性層２０へ、
次いで、粘弾性層２４を経てセグメント化された層２８
へ交互に伝達される。重要な特徴は、一方のセグメント
化された層のギャップがその他方のセグメント化された
層のギャップと半径方向に整列しないように、層２６、
２８のセグメントが重畳又は食い違いにされることであ
る。スチフネスのあるセグメントを、層２６、２８より
も可撓性のあるサンドイッチ部分１８の両側にこのよう
に食い違わせることは、粘弾性材料を通る動的荷重の伝
達を増幅するように働く。粘弾性層２２、２４は、セグ
メント層２６、２８間のギャップにおいて環境に露出さ
れ、そしてこの露出を回避するために薄いシール層が以
下に述べるように追加されねばならないことに注意され
たい。
層２０と、該層の各側に１つづつある隣接する粘弾性層
２２及び２４と、セグメント化された外側及び内側のス
チフネスのある第２の弾性層２６及び２８とで形成され
たサンドイッチ部分１８を備えている。柔軟な弾性層２
０が伸長及び剪断の両変形についてスチフネスのある弾
性層よりも著しく可撓性である環境においては、管状構
造体における軸方向の曲げ及びねじれ振動変形が全て制
動される結果となる。柔軟な弾性層２０に加えられる荷
重は、セグメント化された層２６、２８のスチフネスの
ある材料に交互に遭遇する。これらの荷重は、柔軟な弾
性層２０から粘弾性層２２を経て柔軟な弾性層２０へ、
次いで、粘弾性層２４を経てセグメント化された層２８
へ交互に伝達される。重要な特徴は、一方のセグメント
化された層のギャップがその他方のセグメント化された
層のギャップと半径方向に整列しないように、層２６、
２８のセグメントが重畳又は食い違いにされることであ
る。スチフネスのあるセグメントを、層２６、２８より
も可撓性のあるサンドイッチ部分１８の両側にこのよう
に食い違わせることは、粘弾性材料を通る動的荷重の伝
達を増幅するように働く。粘弾性層２２、２４は、セグ
メント層２６、２８間のギャップにおいて環境に露出さ
れ、そしてこの露出を回避するために薄いシール層が以
下に述べるように追加されねばならないことに注意され
たい。
【００２１】図２の管に静荷重がかかる状態のもとで
は、セグメント化された弾性層２６及び２８を通る動的
荷重経路に平行に荷重経路が形成される。軸方向、曲
げ、剪断又はねじれ荷重のような静荷重は、連続的な柔
軟な弾性層２０を経て直接伝達される。粘弾性層２２、
２４も、セグメント化された弾性層２６、２８も、静的
なスチフネスには貢献しない。動的な荷重においては、
荷重の僅かな部分がこの経路に沿って支持されるが、層
２２、２４の粘弾性材料がスチフネスの増加を示すの
で、大部分の荷重は、一方のセグメント化された弾性層
２６、２８からその他方へ介在する粘弾性層２２、２４
及び柔軟な第１の弾性層２０を経て前後に伝達される。
ほとんどの荷重は粘弾性層２２、２４を通るように強制
されるので、この材料の制動効果が充分に利用され、振
動荷重の所望の制動が達成される。
は、セグメント化された弾性層２６及び２８を通る動的
荷重経路に平行に荷重経路が形成される。軸方向、曲
げ、剪断又はねじれ荷重のような静荷重は、連続的な柔
軟な弾性層２０を経て直接伝達される。粘弾性層２２、
２４も、セグメント化された弾性層２６、２８も、静的
なスチフネスには貢献しない。動的な荷重においては、
荷重の僅かな部分がこの経路に沿って支持されるが、層
２２、２４の粘弾性材料がスチフネスの増加を示すの
で、大部分の荷重は、一方のセグメント化された弾性層
２６、２８からその他方へ介在する粘弾性層２２、２４
及び柔軟な第１の弾性層２０を経て前後に伝達される。
ほとんどの荷重は粘弾性層２２、２４を通るように強制
されるので、この材料の制動効果が充分に利用され、振
動荷重の所望の制動が達成される。
【００２２】図２の実施の形態は、図１に示された公知
技術の問題に対して良好な解決策をなすが、弾性材料の
管２０の内側に粘弾性層２４及び弾性層２８を形成する
必要があることにより、実際の製造上の難点が課せられ
る。本発明は、これらの難点を回避し、良好な制動特性
をもつ構造体を提供する。
技術の問題に対して良好な解決策をなすが、弾性材料の
管２０の内側に粘弾性層２４及び弾性層２８を形成する
必要があることにより、実際の製造上の難点が課せられ
る。本発明は、これらの難点を回避し、良好な制動特性
をもつ構造体を提供する。
【００２３】図３に示すように、本発明の構造体は、柔
軟な弾性層２０を備え、その外面に粘弾性層２２が形成
される。次々の外側層は、セグメント化されたスチフネ
スのある弾性層２６と、付加的な粘弾性層３２と、別の
セグメント化されたスチフネスのある弾性層３８とを備
えている。スチフネスのある弾性層２６及び３８のセグ
メントは、図２の層２６及び２８と同様に食い違いにさ
れる。粘弾性層３２及びスチフネスのある弾性層３８の
追加は、粘弾性層２２及び３２へとより多くの動的荷重
を集中させる傾向があり、従って、更に優れた制動特性
を与える。動的荷重は、スチフネスのある弾性層２６か
ら粘弾性層３２を経て他方のスチフネスのある弾性層３
２へと進路をくねらせて進むので、柔軟な弾性層２０を
通過する必要がある動的荷重はほとんどない。従って、
弾性層２０に歪エネルギーはほとんど蓄積されず、その
多くは粘弾性層２２及び３２に蓄積され、図２の解決策
を用いて得られる以上に高レベルの制動作用が達せられ
ることになる。
軟な弾性層２０を備え、その外面に粘弾性層２２が形成
される。次々の外側層は、セグメント化されたスチフネ
スのある弾性層２６と、付加的な粘弾性層３２と、別の
セグメント化されたスチフネスのある弾性層３８とを備
えている。スチフネスのある弾性層２６及び３８のセグ
メントは、図２の層２６及び２８と同様に食い違いにさ
れる。粘弾性層３２及びスチフネスのある弾性層３８の
追加は、粘弾性層２２及び３２へとより多くの動的荷重
を集中させる傾向があり、従って、更に優れた制動特性
を与える。動的荷重は、スチフネスのある弾性層２６か
ら粘弾性層３２を経て他方のスチフネスのある弾性層３
２へと進路をくねらせて進むので、柔軟な弾性層２０を
通過する必要がある動的荷重はほとんどない。従って、
弾性層２０に歪エネルギーはほとんど蓄積されず、その
多くは粘弾性層２２及び３２に蓄積され、図２の解決策
を用いて得られる以上に高レベルの制動作用が達せられ
ることになる。
【００２４】粘弾性層２２及び３２は、連続的であって
もよいしなくてもよいが、スチフネスのある弾性層２２
及び３２は、連続的であってはならず、図示されたよう
に食い違い又は重畳されて、２つのスチフネスのある弾
性層の間で粘弾性層３２を経て荷重を前後に繰り返し伝
達するのが好ましい。管２０の内部に粘弾性層及び弾性
層を形成する必要性を排除することにより、本発明は、
製造工程を相当に簡略化しそしてスピードアップする。
もよいしなくてもよいが、スチフネスのある弾性層２２
及び３２は、連続的であってはならず、図示されたよう
に食い違い又は重畳されて、２つのスチフネスのある弾
性層の間で粘弾性層３２を経て荷重を前後に繰り返し伝
達するのが好ましい。管２０の内部に粘弾性層及び弾性
層を形成する必要性を排除することにより、本発明は、
製造工程を相当に簡略化しそしてスピードアップする。
【００２５】内側の拘束層２２及び外側の拘束層３２に
対して異なる粘弾性材料を使用することにより制動処理
の動作温度範囲を拡張することができる。内側層２２
は、高い遷移温度を有するように選択されて、外側層３
２よりもスチフネスが高い状態に保たれ、従って、全動
作温度範囲にわたって荷重を伝達する。遷移温度とは、
これを越えると、粘弾性材料がスチフネスを与えなくな
る温度である。例えば、２Ｈｚの振動において遷移温度
が３０℃である３Ｍカンパニーのスコッチダンプポリマ
ＩＳＤ−１１０は、内側層２２として使用することがで
きる。外側層３２は、遷移温度の低い粘弾性材料である
のが好ましく、従って、振動は、動作温度範囲の下端に
おいて消散させることができる。例えば、２Ｈｚにおい
て遷移温度が０℃である３Ｍカンパニーのスコッチダン
プポリマ材料ＩＳＤ−１１２を使用することができる。
多数の粘弾性層が異なる動作温度範囲を有するようにし
てこの解決策を用いると、本発明により、広い温度範囲
にわたって高い制動効率を得ることができる。ここに示
す例では、０ないし３０℃（３０ないし８０°Ｆ）の温
度範囲にわたり２Ｈｚの振動を３％又はそれ以上まで減
衰できる。
対して異なる粘弾性材料を使用することにより制動処理
の動作温度範囲を拡張することができる。内側層２２
は、高い遷移温度を有するように選択されて、外側層３
２よりもスチフネスが高い状態に保たれ、従って、全動
作温度範囲にわたって荷重を伝達する。遷移温度とは、
これを越えると、粘弾性材料がスチフネスを与えなくな
る温度である。例えば、２Ｈｚの振動において遷移温度
が３０℃である３Ｍカンパニーのスコッチダンプポリマ
ＩＳＤ−１１０は、内側層２２として使用することがで
きる。外側層３２は、遷移温度の低い粘弾性材料である
のが好ましく、従って、振動は、動作温度範囲の下端に
おいて消散させることができる。例えば、２Ｈｚにおい
て遷移温度が０℃である３Ｍカンパニーのスコッチダン
プポリマ材料ＩＳＤ−１１２を使用することができる。
多数の粘弾性層が異なる動作温度範囲を有するようにし
てこの解決策を用いると、本発明により、広い温度範囲
にわたって高い制動効率を得ることができる。ここに示
す例では、０ないし３０℃（３０ないし８０°Ｆ）の温
度範囲にわたり２Ｈｚの振動を３％又はそれ以上まで減
衰できる。
【００２６】以上の説明から、本発明は、制動式機械的
構造体の分野に著しい進歩をもたらすことが明らかであ
ろう。特に、本発明は、付加的な弾性又は粘弾性層を内
部に形成する必要のない管状構造体において種々の形式
の動的荷重に対し改善された粘弾性制動特性を提供す
る。又、説明の目的で本発明の特定の実施の形態を説明
したが、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに種々変更
がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本発明
は、特許請求の範囲のみによって限定されるものとす
る。
構造体の分野に著しい進歩をもたらすことが明らかであ
ろう。特に、本発明は、付加的な弾性又は粘弾性層を内
部に形成する必要のない管状構造体において種々の形式
の動的荷重に対し改善された粘弾性制動特性を提供す
る。又、説明の目的で本発明の特定の実施の形態を説明
したが、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに種々変更
がなされ得ることが明らかであろう。それ故、本発明
は、特許請求の範囲のみによって限定されるものとす
る。
【図１】公知の管状粘弾性構造体の部分断面図である。
【図２】前記の特許に開示された公知の別の管状粘弾性
構造体の断面図である。
構造体の断面図である。
【図３】本発明による管状粘弾性構造体の断面図であ
る。
る。
２０ 柔軟な弾性層 ２２ 粘弾性層 ２６ セグメント化されたスチフネスのある弾性層 ３２ 付加的な粘弾性層 ３８ 別のセグメント化されたスチフネスのある弾性層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アレン ジョン ブロノウィッキー アメリカ合衆国 カリフォルニア州 92677 ラグナ ニジェール ポンダース エンド 26
Claims (8)
- 【請求項１】 比較的柔軟な弾性材料の内部層と；この
内部層の上に横たわる第１の粘弾性層と；この第１の粘
弾性層の上に横たわる第１の比較的スチフネスのあるセ
グメント化された弾性層と；この第１のセグメント化さ
れた弾性層の上に横たわる第２の粘弾性層と；この第２
の粘弾性層の上に横たわる第２の比較的スチフネスのあ
るセグメント化された弾性層とを備え、 上記比較的柔軟な弾性材料の内部層の内側に層を形成す
る必要性を排除することにより製造が簡単化されると共
に、動的な荷重が上記セグメント化された弾性層及び粘
弾性層を通して前後に伝達される傾向となって、制動効
果を向上させることを特徴とする粘弾性制動構造体。 - 【請求項２】 上記第１及び第２の比較的スチフネスの
あるセグメント化された弾性層は、これら２つの層間で
第２の介在する粘弾性層を通して動的な荷重を前後に発
散させるように互いに食い違うか又は重畳されたセグメ
ントを有する請求項１に記載の粘弾性制動構造体。 - 【請求項３】 上記第１及び第２の粘弾性層の各々は連
続的である請求項２に記載の粘弾性制動構造体。 - 【請求項４】 上記第１及び第２の粘弾性層は、それを
越えるとスチフネスが相当に減少するところの異なる遷
移温度をもつように選択され、広い動作温度範囲にわた
って高い制動効率が与えられる請求項１に記載の粘弾性
制動構造体。 - 【請求項５】 上記第１の粘弾性層は、上記第２の粘弾
性層よりも高い遷移温度を有し、全動作温度範囲にわた
って荷重を伝達するようにし、そして上記第１の粘弾性
層よりも遷移温度の低い上記第２の粘弾性層は、動作温
度範囲の下端で振動を消散する請求項４に記載の粘弾性
制動構造体。 - 【請求項６】 上記第１の粘弾性層は、遷移温度が約３
０℃であり、そして上記第２の粘弾性層は、遷移温度が
約０℃である請求項５に記載の粘弾性制動構造体。 - 【請求項７】 管状の粘弾性制動構造体を製造する方法
において、 比較的柔軟な弾性材料の管上に第１の粘弾性層を形成
し；この第１の粘弾性層の上に第１のセグメント化され
たスチフネスのある弾性層を形成し；この第１のセグメ
ント化されたスチフネスのある弾性層の上に第２の粘弾
性層を形成し；そしてこの第２の粘弾性層の上に第２の
セグメント化されたスチフネスのある弾性層を形成する
という段階を備え、 マンドレルや特殊な技術を用いて管の内部に層を形成す
る必要をなくすことにより製造が容易にされたことを特
徴とする方法。 - 【請求項８】 比較的柔軟な弾性材料の内部管と、該内
部管の外側に形成されて所望の荷重方向に高いスチフネ
ス及び強度を有する材料の２つのセグメント化された弾
性層と、これも又上記管の外側に形成されて所望の荷重
方向に低いスチフネス及び強度を有する粘弾性材料の少
なくとも１つの連続層とを備えた粘弾性構造体において
動的な荷重を制動する方法であって、 所望の荷重方向に構造体に動的な荷重を付与し；動的な
荷重力を一般的に荷重方向に２つのセグメント化された
弾性層間で前後に且つ少なくとも１つの粘弾性材料の層
を通して伝達し；粘弾性層の材料を経て荷重力を繰り返
し伝達することにより少なくとも１つの粘弾性層材料に
おいて動的な荷重エネルギーを消散し；そして所望の荷
重方向に静荷重を伝達するための少なくとも１つの経路
を形成する、という段階を備えたことを特徴とする方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/282,394 US5507477A (en) | 1994-07-28 | 1994-07-28 | Composite damping structures and related method |
| US08/282394 | 1994-07-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0861427A true JPH0861427A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=23081325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7174715A Pending JPH0861427A (ja) | 1994-07-28 | 1995-07-11 | 複合制動構造体及びその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5507477A (ja) |
| EP (1) | EP0694709B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0861427A (ja) |
| DE (1) | DE69500914T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016033006A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-10 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 客室空気圧縮機入口を減衰するための方法及びシステム |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5902656A (en) * | 1996-06-21 | 1999-05-11 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Dampers for internal applications and articles damped therewith |
| US5759113A (en) * | 1996-06-21 | 1998-06-02 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Vibration damped golf clubs and ball bats |
| US6021770A (en) * | 1997-07-28 | 2000-02-08 | Arvid A. Ames | Bow stabilizer with game finder |
| JP3003784B2 (ja) * | 1998-05-11 | 2000-01-31 | 株式会社シマノ | 自転車用緩衝装置 |
| US6586110B1 (en) | 2000-07-07 | 2003-07-01 | Delphi Technologies, Inc. | Contoured metal structural members and methods for making the same |
| US6893733B2 (en) | 2000-07-07 | 2005-05-17 | Delphi Technologies, Inc. | Modified contoured crushable structural members and methods for making the same |
| US6949282B2 (en) | 2000-07-07 | 2005-09-27 | Delphi Technologies, Inc. | Contoured crushable composite structural members and methods for making the same |
| JP2002054681A (ja) * | 2000-07-24 | 2002-02-20 | Three M Innovative Properties Co | 光透過性ダンパー |
| USD465034S1 (en) | 2002-02-28 | 2002-10-29 | Mark Mondo | Offset block |
| USD473954S1 (en) | 2002-02-28 | 2003-04-29 | Mark Mondo | Offset block |
| US7172800B2 (en) | 2003-11-03 | 2007-02-06 | Material Sciences Corporation | Sheet molding compound damper component, and methods for making and using the same |
| US7199970B2 (en) * | 2003-11-03 | 2007-04-03 | Material Sciences Corporation | Damped disc drive assembly, and method for damping disc drive assembly |
| US7204460B2 (en) * | 2004-06-24 | 2007-04-17 | Bigelow Aerospace | Orbital debris shield |
| US20060169341A1 (en) * | 2005-02-01 | 2006-08-03 | Material Sciences Corporation | Internally damped laminated tube |
| US7837147B2 (en) | 2005-03-18 | 2010-11-23 | The Boeing Company | Systems and methods for reducing noise in aircraft fuselages and other structures |
| US20060266385A1 (en) * | 2005-05-26 | 2006-11-30 | Material Sciences Corporation | Home appliance structure with integral noise attenuation |
| US9511571B2 (en) * | 2007-01-23 | 2016-12-06 | The Boeing Company | Composite laminate having a damping interlayer and method of making the same |
| US7919174B2 (en) * | 2007-07-20 | 2011-04-05 | GM Global Technology Operations LLC | Tailored core laminated sheet metal |
| US8425710B2 (en) | 2009-03-13 | 2013-04-23 | The Boeing Company | Automated placement of vibration damping materials |
| JP2011089547A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Nitto Denko Corp | 制振シート、振動部材の制振方法および使用方法 |
| US8863784B2 (en) * | 2010-04-22 | 2014-10-21 | Cameron International Corporation | Viscoelastic damped jumpers |
| US8944409B2 (en) | 2011-07-18 | 2015-02-03 | Dennis W. Gilstad | Tunable fluid end |
| US8746654B2 (en) | 2011-07-18 | 2014-06-10 | Dennis W. Gilstad | Tunable fluid end |
| US8708306B2 (en) | 2011-08-03 | 2014-04-29 | Barbara C. Gilstad | Tunable valve assembly |
| US8720857B2 (en) | 2011-07-18 | 2014-05-13 | Dennis W. Gilstad | Tunable fluid end |
| US8939200B1 (en) | 2011-07-18 | 2015-01-27 | Dennis W. Gilstad | Tunable hydraulic stimulator |
| US8550425B1 (en) * | 2011-09-09 | 2013-10-08 | Dennis W. Gilstad | Impulse tolerant valve assembly |
| US9080690B2 (en) | 2011-07-18 | 2015-07-14 | Dennis W. Gilstad | Tunable check valve |
| US9027636B2 (en) | 2011-07-18 | 2015-05-12 | Dennis W. Gilstad | Tunable down-hole stimulation system |
| US8905376B2 (en) | 2011-07-18 | 2014-12-09 | Dennis W. Gilstad | Tunable check valve |
| US8827244B2 (en) | 2011-07-18 | 2014-09-09 | Dennis W. Gilstad | Tunable fluid end |
| EP2636514B1 (en) * | 2012-03-07 | 2020-04-29 | Airbus Operations GmbH | Sandwich component |
| JP6324233B2 (ja) * | 2014-06-25 | 2018-05-16 | Ｂｉｇ Ｄａｉｓｈｏｗａ株式会社 | 回転体の防振構造 |
| US9169707B1 (en) | 2015-01-22 | 2015-10-27 | Dennis W. Gilstad | Tunable down-hole stimulation array |
| US10843788B2 (en) * | 2017-06-29 | 2020-11-24 | Textron Innovations Inc. | Damping structures for tiltrotor aircraft wings |
| JP2020181144A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | ヤマハ株式会社 | 制振部材 |
| JP7291638B2 (ja) * | 2020-01-10 | 2023-06-15 | 日東電工株式会社 | 補強制振材および補強制振構造 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5030490A (en) * | 1988-12-09 | 1991-07-09 | Tew Inc. | Viscoelastic damping structures and related manufacturing method |
| JPH05138796A (ja) * | 1991-04-18 | 1993-06-08 | Kuraray Co Ltd | 積層パイプ |
Family Cites Families (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2270902A (en) * | 1939-11-25 | 1942-01-27 | George A Rubissow | Antivibration means and method of use of same |
| US2697578A (en) * | 1951-05-04 | 1954-12-21 | Benjamin B Whittam | Vibration mounting |
| US3160549A (en) * | 1960-12-29 | 1964-12-08 | Minnesota Mining & Mfg | Vibration damping structures |
| US4195713A (en) * | 1974-05-29 | 1980-04-01 | Reduc Acoustics Ab | Sandwich structures with partial damping layers |
| US3924907A (en) * | 1974-10-29 | 1975-12-09 | Felt Products Mfg Co | Bearing pad and bridge construction |
| DE2708896A1 (de) * | 1977-03-02 | 1978-09-07 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Daempfungsbelag |
| LU80296A1 (fr) * | 1978-09-28 | 1980-04-21 | Bekaert Sa Nv | Structures amortissant des vibrations mecaniques |
| JPS58501080A (ja) * | 1981-06-15 | 1983-07-07 | アイエフエム・アクステイツクビユ−ロン・ア−ベ− | 構造振動減衰における改良 |
| GB2138100B (en) * | 1983-03-18 | 1987-02-11 | Steven Odobasic | Laminated tubular link |
| FR2575393A1 (fr) * | 1984-12-27 | 1986-07-04 | Rossignol Sa | Ski de neige |
| US4778028A (en) * | 1986-11-03 | 1988-10-18 | General Electric Company | Light viscoelastic damping structure |
| JPH0211941A (ja) * | 1988-06-29 | 1990-01-17 | Bridgestone Corp | 防振・緩衝装置 |
| GB8818331D0 (en) * | 1988-08-02 | 1988-09-07 | Secr Defence | Vibration damping materials |
| US5232073A (en) * | 1988-12-09 | 1993-08-03 | Trw Inc. | Process for damping dynamic load |
| EP0409202B1 (en) * | 1989-07-20 | 1995-03-01 | Tokai Rubber Industries, Ltd. | Dynamic damper |
| JPH0798365B2 (ja) * | 1989-11-27 | 1995-10-25 | 日本電気株式会社 | 繊維強化複合材料の作製方法 |
| US5108802A (en) * | 1990-01-09 | 1992-04-28 | Westinghouse Electric Corp. | Internally damped thin-walled, composite longitudinal member having dedicated internal constraining layers |
| NL9000294A (nl) * | 1990-02-07 | 1991-09-02 | Willy Van Goubergen | Trillingsdemper. |
| US5087491A (en) * | 1990-02-09 | 1992-02-11 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Vibration-damping structural member |
| JP2895268B2 (ja) * | 1990-08-13 | 1999-05-24 | オイレス工業株式会社 | 塑性エネルギー吸収装置 |
| US5112144A (en) * | 1991-01-29 | 1992-05-12 | Lord Corporation | Elevated temperature elastomeric bearing |
| US5271142A (en) * | 1991-05-09 | 1993-12-21 | Soundwich, Inc. | Method for producing a sound-dampened automotive enclosure |
| US5250132A (en) * | 1991-12-02 | 1993-10-05 | Westinghouse Electric Corp. | Method of making a composite laminate having an internally damped constraining layer |
| US5256223A (en) * | 1991-12-31 | 1993-10-26 | The Center For Innovative Technology | Fiber enhancement of viscoelastic damping polymers |
| US5308675A (en) * | 1992-09-15 | 1994-05-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Flexible high damping structure |
-
1994
- 1994-07-28 US US08/282,394 patent/US5507477A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-07-03 DE DE69500914T patent/DE69500914T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-03 EP EP95110355A patent/EP0694709B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-11 JP JP7174715A patent/JPH0861427A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5030490A (en) * | 1988-12-09 | 1991-07-09 | Tew Inc. | Viscoelastic damping structures and related manufacturing method |
| JPH05138796A (ja) * | 1991-04-18 | 1993-06-08 | Kuraray Co Ltd | 積層パイプ |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016033006A (ja) * | 2014-07-30 | 2016-03-10 | ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅＢｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ | 客室空気圧縮機入口を減衰するための方法及びシステム |
| US10350863B2 (en) | 2014-07-30 | 2019-07-16 | The Boeing Company | Methods and systems for damping a cabin air compressor inlet |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0694709A1 (en) | 1996-01-31 |
| DE69500914T2 (de) | 1998-02-19 |
| DE69500914D1 (de) | 1997-11-27 |
| EP0694709B1 (en) | 1997-10-22 |
| US5507477A (en) | 1996-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0861427A (ja) | 複合制動構造体及びその製造方法 | |
| US5030490A (en) | Viscoelastic damping structures and related manufacturing method | |
| US5342465A (en) | Viscoelastic damping structures and related manufacturing method | |
| US5232073A (en) | Process for damping dynamic load | |
| US5368914A (en) | Vibration-damping structural component | |
| US5087491A (en) | Vibration-damping structural member | |
| CA2032744C (en) | Internally damped thin-walled, composite longitudinal member having dedicated internal constraining layers | |
| JP2010516512A (ja) | 減衰中間層を有する複合積層板及びその作製方法 | |
| WO1993013255A1 (en) | Fiber enhancement of viscoelastic damping polymers | |
| JP2010526970A (ja) | 鳴き防止シム | |
| US4766028A (en) | Damping device for damping notably the vibrations relative to a structural element | |
| US5338599A (en) | Vibration-damping structural component | |
| US20100025901A1 (en) | Damping Drive Unit Mount | |
| CA2115890A1 (en) | Vibration damping method | |
| JP3133333B2 (ja) | 応力結合による複合構造物における改良された制動 | |
| EP0373751B1 (en) | Viscoelastic damping structure and related manufacturing method | |
| AU2004269176B2 (en) | Method and device for filtering and damping vibrations | |
| US7094478B1 (en) | Magnetic damping | |
| US20030168790A1 (en) | Multiple layered highly damped vibration and shock damper with low outgassing properties | |
| JPH03149432A (ja) | 特に自動車エンジン用の弾性装着部 | |
| JPS6394831A (ja) | 振動減衰パネル | |
| JPS6274637A (ja) | 振動減衰装置 | |
| US20040072938A1 (en) | Passive damping with platelet reinforced viscoelastic materials | |
| Dolgin | Composite passive damping struts for large precision structures | |
| JPS6122934A (ja) | 制振材 |