JPH09109318A - 漸動を低減してトルク保持を維持するための制動付き積層化金属構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、最小の漸動、及び最大のトル
ク保有能力を有する、制動付き積層化金属構造を提供す
ることである。 【解決手段】上記目的は、第１の表面を規定する第１の
材料シートと、第２の表面を規定する第２の材料シート
と、前記第２の材料シートに、前記第１の材料シートを
結合するために、前記第１の表面と前記第２の表面の間
で延伸する、結合材料と、漸動作用を最小限度に低減し
て、前記制動付き積層化金属構造のトルク保持能力を増
大させるために、前記結合材料内で、且つ前記第１の表
面と前記第２の表面の間に配置される、複数の補強材と
からなる制動付き積層化金属構造によって達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、制動付き
積層化構造に関し、特に、雑音、及び振動を減衰する、
積層化金属構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】積層構造は、それが受ける機械的エネル
ギーを減衰させるために用いられてきた。機械的エネル
ギーは、エネルギーの周期的な雑音振動、又は単なる個
別のインパルスである。積層構造には、接着剤結合層を
挟む、２枚の金属シートが含まれる。積層化金属構造
が、力の形式で、機械的エネルギーを受ける場合、金属
シートは、互いに相対して移動する。この相対移動は、
接着剤層にせん断を生み出し、次いで熱を発生する。従
って、積層化金属構造が受ける機械的エネルギーは、熱
エネルギーに変換され、それは、積層化金属構造の表面
積にわたって放散される。

【０００３】積層化金属構造に関連した主要問題は、漸
動である。もっと具体的には、漸動、すなわち、負荷時
の構造の経時特性は、積層化金属構造の制動能力を低減
させて、他の劣化作用を引き起こし得る。大部分の弾性
材料は、その弾性範囲で動作する場合、最小漸動の挙動
を見せる。材料の性質は、材料が、その弾性範囲から外
れて動作する場合、時間と共に急速に変化する傾向があ
る。弾性範囲は、材料に応じて変化する。金属板は、そ
の弾性範囲が非常に広く、それらが通常、この範囲で動
作する際には、最小の漸動を被ることになる。

【０００４】接着剤は粘弾性であり、それは、弾性的、
且つ粘性的な挙動を見せ、それにより、接着剤が、負荷
時に時間と共に、漸動、又は特性変化させられる。漸動
現象が発生して、それが、積層化金属構造の有効性を最
小にする時間は、接着剤の強度、係数、及び厚さに依存
する。漸動が生じた場合、接着剤は絞り出されて、２枚
の金属シートは、互いに接触し、それにより、積層化金
属構造の制動特性が削除されて、望ましくないものとな
る。

【０００５】漸動は、更に、積層化金属構造に関して、
トルクを保有する能力を最小にする。もっと具体的に
は、２枚の金属シートが、互いにより接近して移動する
場合、ベース表面に積層化金属構造を締結する留め具
は、そのトルクを失い、それにより、留め具が実際上緩
められて、積層化金属構造が、ベース表面に相対して移
動するのが可能になる。これは、構造の動特性の全体範
囲、及び構造自体を変化させる。

【０００６】積層に関連した他の問題は、元の構造と比
較した場合、剛性の損失である。剛性の変化は、構造の
動特性を変化させて、ある不快な結果を生み出す。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の１つ
の目的は、最小の漸動、及び最大のトルク保持能力を有
する、制動付き積層化金属構造を提供することである。

【０００８】本発明の他の目的は、漸動を低減して、ト
ルク保持能力を増大させるために、接着剤層に更なる強
度を与えることである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明
の、第１の表面を規定する第１の材料シートと、第２の
表面を規定する第２の材料シートとを含む、制動付き積
層化金属構造により達成される。

【００１０】制動付き積層化金属構造は又、第１の表面
と第２の表面の間で延伸して、第２の材料シートに、第
１の材料シートを結合する、結合材料を含む。

【００１１】制動付き積層化金属構造は、更に、第１の
表面と第２の表面の間の結合材料に配置される、複数の
補強材を含む。補強材は、振動エネルギーを放散するの
に必要なせん断から、結合材料を保護することなく、結
合材料の漸動を最小化するために、前記表面間の機械的
留め具を提供する。

【００１２】本発明の１つの利点は、制動付き積層化金
属構造が、最小の漸動、及び最大のトルク保持能力を備
えることである。

【００１３】本発明の他の利点は、制動付き積層化金属
構造が、第１の材料シートと第２の材料シートの間の、
結合材料の配置により、生成される構造の漸動を最小化
することである。

【００１４】本発明の更に他の利点は、結合材料のせん
断作用を制限することなく、第１の材料シートと第２の
材料シートの間の距離を維持し、そうすることにより、
構造の制動能力を維持するために、補強材が、結合材料
に加えられることである。

【００１５】本発明の他の目的、特徴、及び利点は、添
付図面と関連して考慮した場合、後続の説明の閲読後
に、更に良好に理解されることになるので、本発明の他
の目的、特徴、及び利点は、容易に認識されるであろ
う。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１及び図２を参照すると、本発
明に従った、制動付き積層化金属構造の１つの実施例
が、一般に符号１０で示されている。制動付き積層化金
属構造１０は、第１の材料シート１２を含む。第１の材
料シート１２は、１つの実施例では、鋼鉄のような金属
である。第１の材料シート１２は、内部表面である、第
１の表面１４を規定する。第１の材料シート１２は、制
動付き積層化金属構造１０の用途に適した、任意の表面
を規定することができる。もっと具体的には、第１の材
料シート１２は、特定の環境に適合させることができ、
図１に示すが、平坦である必要はない。

【００１７】制動付き積層化金属構造１０は又、第２の
表面１８を規定する、第２の材料シート１６を含む。第
２の材料シート１６は、１つの実施例では、鋼鉄のよう
な金属である。第２の材料シート１６は、第１の材料シ
ート１２と同じ構成を有する。同様に、第２の表面１８
は、第１の表面１４と同じ構成を有する。

【００１８】制動付き積層化金属構造１０は、更に、そ
れぞれの材料シート１２と１６の、第１の表面１４と第
２の表面１８の間で延伸する、結合材料２０を含む。結
合材料２０は、第１の表面１４と第２の表面１８の間の
分離距離である、均一な予め規定された厚さを有する。
結合材料２０は、粘弾性であり、第２の材料シート１６
に、第１の材料シート１２を結合するために用いられ
る。好適には、結合材料２０は、圧感接着剤である。結
合材料２０は、第１の表面１４、及び第２の表面１８の
両方の表面積全体を横切って延伸する。結合材料２０
は、所定の弾性を有して、力２２に起因した機械的エネ
ルギーを熱に変換する。力２２は、インパルスエネルギ
ー、雑音エネルギー、及び周期的な振動エネルギーの形
態の、機械的エネルギーにより生成される。結合材料２
０は、力２２により生成された機械的エネルギーを、熱
エネルギーに変換し、それは、第１の材料シート１２、
及び第２の材料シート１６の表面積全体を横切って放散
される。

【００１９】図２を参照すると、制動付き積層化金属構
造には、第１の表面１４と第２の表面１８の間に配置さ
れる、金属球体のような、複数の補強材２４が含まれ
る。補強材２４は、結合材料２０が受けるエネルギー量
を低減する。力２２が、補強材２４により部分的に吸収
されるため、結合材料２０は、第１の材料シート１２、
及び第２の材料シート１６のせん断運動により生成され
る、エネルギーを吸収する。補強材２４は、結合材料２
０の所定の弾性を維持する。認識されたいのは、補強材
２４が、第１の材料シート１２、及び第２の材料シート
１６により生成される、力を吸収するということであ
る。

【００２０】１つの実施例において、補強材２４は、結
合材料２０の所定密度よりも大きい密度を有する、鋼
鉄、又は黄銅といった硬質金属材料から製造される、金
属球体である。補強材２４は、形状において実質的に球
状である、外部表面２６を有する。認識されたいのは、
金属球体は例示にすぎず、任意の適切な形状を有する外
部表面を備えた、任意の適切な補強材とすることもでき
る、ということである。

【００２１】図３、及び図４を参照すると、同様の基本
符号は、図１、及び図２の実施例に見られる符号と類似
の構造を表すが、本発明に従った、制動付き積層化金属
構造が、一般に１０’で示されている。制動付き積層化
金属構造のこの実施例の製造において、圧力の形態の圧
縮力２８が、第１の材料シート１２’、及び第２の材料
シート１６’を押さえ付ける。これらの力２８は、補強
材２４’の各々の外部表面２６が、第１の平坦な端部３
０、及び第２の平坦な端部３２を含むように、補強材２
４’を変形させる。第１の平坦な端部３０は、第１の材
料シート１２’に接し、第２の平坦な端部３２は、第２
の材料シート１６’に接する。補強材２４’の圧縮によ
り、表面１４、及び１８とのより良好な接触がもたらさ
れる。第１の材料シート１２’が、第２の材料シート１
６’に対して垂直に移動するためには、第１の平坦な端
部３０、及び第２の平坦な端部３２により、補強材２
４’が、転動して、その相対移動の助けとなる、外部表
面１６’における縁部に打ち勝つのに、力が十分大きく
なければならない。

【００２２】図５を参照すると、ベース構造３４に取り
付けられた、制動付き積層化金属構造１０’が示されて
いる。ベース構造３４は、それに、制動付き積層化金属
構造を締結するために、十分強く、適切な任意の構造の
台座とすることができる。一般に符号３６で示される、
ねじのような留め具が、ベース構造３４に、制動付き積
層化金属構造１０’を締結する。留め具３６は、ヘッド
３８、本体４０、及びねじ付き遠端４２を含む。当業者
には認識されるように、結合材料２０’における任意の
漸動が、結合材料２０’の幅を縮小させ、次いで、ヘッ
ド３８の下部表面４４への、制動付き積層化金属構造１
０’の正接触を防止し、それによりベース構造３４か
ら、留め具３６を実効的に緩める。留め具３６が緩んだ
場合、留め具３６は、制動付き積層化金属構造１０’の
有効性を最小化することになる、それ自体の緩みを振動
させて、それが受ける積層金属を増強することができ
る。特に、制動付き積層化金属構造１０’は、制動付き
積層化金属構造１０’の構造が、エネルギーの高調波を
維持可能である場合、それが受ける機械的エネルギーを
増強できる。

【００２３】制動付き積層化金属構造１０を製造するた
めに、第１の材料シート１２は、制動付き積層化金属構
造１０を組み込むべき、環境により確立されるような、
所定の構成に形成されねばならない。第２の材料シート
１６は、第１の材料シート１２の所定の構成で、形成す
べきである。補強材２４は、液体状で結合材料２０に加
えられ、硬化されて、結合層が形成される。結合層は、
第１の材料シート１２と第２の材料シート１６の間に配
置されて、ラミネータ（不図示）を通過し、そこで、十
分な圧力が加えられて、第２の材料シート１６に、第１
の材料シート１２を効果的に結合する。認識されたいの
は、補強材２４が、第２の表面１８の全体を横切って、
結合材料２０の至る所にランダムに分布される、という
ことである。

【００２４】特に、制動付き積層化金属構造１０’を参
照すると、この方法は、補強材２４’の各々に、第１の
平坦な端部３０、及び第２の平坦な端部３２を生成する
ステップを含む。第１の材料シート１２’、及び第２の
材料シート１６’にかけられる圧縮力２８により、補強
材２４’の圧縮が強いられて、補強材２４’の外部表面
２６’上に、第１の平坦な端部３０、及び第２の平坦な
端部３２が生成される。

【００２５】例示的なように、本発明を説明した。使用
した技術用語は、限定ではなく、本質的に説明の用語を
意図するものである、ということを理解されたい。

【００２６】本発明の多数の修正、及び変形が、上記の
教示に鑑みて可能である。従って、特許請求の範囲内
で、本発明は、明確に記載したのとは別様で実施するこ
とができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、制
動付き積層化金属構造が、最小の漸動、及び最大のトル
ク保持能力を備えることが可能になる。

【００２８】また、制動付き積層化金属構造が、第１の
材料シートと第２の材料シートの間の結合材料の配置に
より、生成される構造の漸動を最小化することが可能に
なる。

【００２９】更に、補強材を、結合材料に加えることに
より、結合材料のせん断作用を制限することなく、第１
の材料シートと第２の材料シートの間の距離を維持し、
構造の制動能力を維持することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による制動付き積層化金属構造の断面図
である。

【図２】図１の円２内に見られる、制動付き積層化金属
構造の一部の拡大図である。

【図３】力が、制動付き積層化金属構造に加えられた、
図１と類似の断面図である。

【図４】図３の円４内に見られる、制動付き積層化金属
構造の一部の拡大図である。

【図５】ベース構造に締結された、制動付き積層化金属
構造の断面図である。

【符号の説明】

１０ 制動付き積層化金属構造 １２ 第１の材料シート １４ 第１の表面 １６ 第２の材料シート １８ 第２の表面 ２０ 結合材料 ２４ 補強材

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制動付き積層化金属構造において、 第１の表面を規定する第１の材料シートと、 第２の表面を規定する第２の材料シートと、 前記第２の材料シートに、前記第１の材料シートを結合
   するために、前記第１の表面と前記第２の表面の間で延
   伸する、結合材料と、 漸動作用を最小限度に低減して、前記制動付き積層化金
   属構造のトルク保持能力を増大させるために、前記結合
   材料内で、且つ前記第１の表面と前記第２の表面の間に
   配置される、複数の補強材と、からなる制動付き積層化
   金属構造。
2. 【請求項２】 前記補強材は、前記結合材料の所定の剛
   性、及び密度よりも大きい剛性、及び密度を有する、硬
   質材料から製造される、請求項１に記載の制動付き積層
   化金属構造。
3. 【請求項３】 前記補強材は、高密度材料から製造され
   る、請求項１に記載の制動付き積層化金属構造。
4. 【請求項４】 前記外部表面の各々は、第１の平坦な端
   部、及び第２の平坦な端部を含み、前記第１の平坦な端
   部は、前記第１の材料シートに接し、前記第２の平坦な
   端部は、前記第２の材料シートに接する、請求項３に記
   載の制動付き積層化金属構造。
5. 【請求項５】 前記第１の材料シートは、金属から製造
   される、請求項１に記載の制動付き積層化金属構造。
6. 【請求項６】 前記第２の材料シートは、金属から製造
   される、請求項１に記載の制動付き積層化金属構造。
7. 【請求項７】 前記結合材料は、粘弾性材料から製造さ
   れる、請求項１に記載の制動付き積層化金属構造。
8. 【請求項８】 前記補強材は、前記結合材料に対して、
   所定の間隔を維持するために、前記第１の表面と前記第
   ２の表面の間に配置される、複数の金属球体からなる、
   請求項１に記載の制動付き積層化金属構造。
9. 【請求項９】 制動付き積層化金属構造において、 第１の表面を規定する第１の金属シートと、 第２の表面を規定する第２の金属シートと、 前記第１の金属シートを、それと間隔を開けた関係で、
   前記第２の金属シートに結合するために、前記第１の表
   面と前記第２の表面の間で延伸する、粘弾性材料と、 前記第１の表面と前記第２の表面の間の前記粘弾性材料
   に配置される、複数の金属球体であって、該金属球体
   が、前記粘弾性材料に対して、所定の間隔を維持して、
   漸動作用を最小限度に低減し、前記制動付き積層化金属
   構造のトルク保持能力を増大させるように、前記均一で
   予め規定された厚さを横切って延伸して、前記第１の表
   面に接する第１の平坦な端部と、前記第２の表面に接す
   る第２の平坦な端部とを備える、複数の金属球体と、か
   らなる制動付き積層化金属構造。
10. 【請求項１０】 制動付き積層化金属構造を製造するた
    めの方法において、 所定の構成に、第１の材料シートを形成するステップ
    と、 所定の構成に、第２の材料シートを形成するステップ
    と、 液体状の結合材料に補強材を加えて、結合層を形成する
    ために、結合材料を硬化させるステップと、 第１の材料シート、結合層、及び第２の材料シートを共
    に積層化するステップと、を含む方法。
11. 【請求項１１】 補強材の各々に、第１の平坦な端部、
    及び第２の平坦な端部を生成するステップを含む、請求
    項１０に記載の方法。
12. 【請求項１２】 補強材に、第１の平坦な端部、及び第
    ２の平坦な端部を生成するために、第１の材料シート、
    及び第２の材料シートに、力を加えるステップを含む、
    請求項１１に記載の方法。