JP4629099B2 - 高減衰力を有する吸収性覆い - Google Patents

Description

本発明は、高減衰力を有し、例えば、振動によって、又は衝撃によって生じる構造物の動的変形を減少させるか、又は無くすことさえ可能にする吸収性覆いに関する。より詳細には、本発明の吸収性覆いは、好ましくは回転翼航空機へ装着されることが意図されている。特に、その機室の壁に取り付けると、吸収性覆いは、壁の動的変形を減衰させ、これにより、壁の耐用年限が増し、機室の騒音が減る。当然のことながら、本発明は、この特定の応用に限定されず、本体の動的変形を軽減することが望ましい他のいかなる応用にも使用され得る。その設計を考えると、吸収性覆いを、例えば、洗濯機（この種の家電機器は大きな振動にさらされる）の壁に配置してもいい。

第一の公知の装置は、構造物に配置される一体化されたエラストマ板を備える。このとき、構造物の機械的応力の受け方にかかわらず、エラストマの減衰力により、構造物の動的変形が減少する。この場合、エラストマは、特に、エネルギを熱として放散するように作用する。

しかし、その結果、構造物の振動は、エラストマに小さい運動しか引き起こさないので、この第一装置の効果には限界がある。このように、エラストマ板で放散されるエネルギの量は小さい。

この第一装置を改善するために、一般的には第二装置を用いる。第二装置は粘性応力を受けたエラストマ、例えば、上部を金属支持体に予め接合したエラストマ板を備える。この場合、上部から離れたエラストマ板の底部を構造物に取付ける。

振動によって生じる構造物の曲げなどの動的変形中、上面は金属支持体によって保持される。このさらなる境界条件により、エラストマは、以前の構成より大きい内部応力を有するようになる。その結果、エラストマ板で放散される振動エネルギの量は増大する。

第二装置は第一装置よりも実際に有効である。しかしながら、大量の振動エネルギが放散される必要がある応用にはまだ十分ではない。

本発明の目的は、かなりの量の減衰が構造物の動的変形に施されることを可能にする吸収性覆いを提案することである。

本発明によれば、高減衰力を有し、構造物に取り付けられる吸収性覆いは、弾性材料、特にエラストマからなる吸収層を備える。注目すべきことには、吸収層は、弾性材料に配置されるとともに複数の結節点及び放散素子によって構成される放散メッシュを備える。

メッシュ、ひいては結節点及び放散素子も、変形可能な材料、例えばプラスチック材料からなる単一ブロックから、単体として機械加工されるか、又は成形されると、放散メッシュの産業上の製造はかなり容易になる。

また、結節点の底端は弾性材料から突出していることが好ましい。この場合、吸収層は構造物から隔たり、この吸収層は結節点のみを介して構造物に取り付けられる。

従って、構造物の動的変形は結節点の様々な変位を引き起こす。このとき、放散素子に応力が加えられ、これらの形状を変える効果がある。

このように、第一に、放散素子を構造物から離して保持する結節点によって引き起こされるレバーアーム作用によって、第二に、応力を形状効果によって増幅しながら、弾性材料にわたる結節点によって伝達される応力を分かち合う放散素子によって、弾性材料が変形されるので、吸収層で放散されるエネルギの量は大きい。この増幅を最適化するために、少なくとも１つの放散素子の形状は楕円形であることが好ましく、各楕円は楕円の周囲とその長軸との交点に配置した２つの結節点に連結される。

注目すべき方法で、吸収性覆いの構造物への装着をより容易にするために、各結節点の底端の底面、すなわち構造物に接触する面は自己粘着性物質で覆われることが好ましい。

また、本発明では、弾性材料はできるだけ効果的に作用するように複数の凹みを含む。この場合、これらの凹みは吸収性覆いの重量を著しく減らすことを可能にする。

さらに、その放散効率を最適化するために、弾性材料及び放散素子は高さが同じであることが好ましい。

第１実施形態では、放散メッシュは、繰り返される四角形の模様、すなわち４つの結節点と５つの放散素子とを呈する模様を呈する。

第２実施形態では、放散メッシュは、３つの結節点と３つの放散素子とを備える、繰り返される三角形の模様を有する。

本発明の変形例では、吸収性覆いは粘性応力を受ける。このように、吸収性覆いは、堅い裏当て板を含み、この場合、吸収層は前記堅い裏当て板と構造物との間に配置される。この構成において、吸収性覆いは、堅い裏当て板と吸収層との間に配置される弾性裏当て板を備えることがより好ましい。

本発明及びその利点は、例示され、かつ添付の図面を参照しての実施形態についての次の説明からより詳細に分かる。

複数の別の図に示す素子は、各図面において同じ参照符号が与えられる。図１は、プラスチック材料などの変形可能材料の放散メッシュを備える弾性材料４、好ましくはエラストマの吸収層１０を示す。このメッシュは複数の結節点２及び放散素子１によって構成される。放散素子は、例えば楕円から作られるが、本発明の範囲を越えることなく、要求に応じて他の形状（棒状、ひし形など）であってもよい。さらに、複数の凹み３は弾性材料４にわたって全体に分布する。

図２を参照すると、吸収層１０は構造物２０に取り付けられている。これを行うために、各結節点２の端部２´が弾性材料４から突出している。ここで、弾性材料４の外側に位置する底面Ｆは、弾性材料４を構造物２０から離して保持するように、例えば接着剤によって構造物２０に接合される。接合、従って組み立てを容易にするために、各端部２´の底面Ｆは自己粘着性物質で覆われる。吸収層１０を構造物２０に取り付けることが特に容易であることが認められ得る。従って、余分の費用なく、回転翼航空機の機室の天井など、いかなる種類の既存の壁に取り付け可能である。

また、放散素子１と弾性材料４とは、高さｈが同じであり、この高さは比較的小さい。従って吸収層１０は比較的コンパクトであり、これにより、構造物が限られた空間内にある場合でさえも、構造物に装着することが可能である。

さらに、機能上の観点から、構造物２０が振動の影響で変形する場合に、応力が加えられる形態（牽引、曲げなど）にかかわらず、結節点２は動き、これによって運動を弾性材料４に伝える。この運動は、弾性材料４と構造物２０との間の距離によるレバーアーム作用によって増幅される。また、結節点２の動きの効果は放散素子１の形状を変化させることである。以下に述べるように、弾性材料４が増幅された変形を受けるのは、楕円形の放散素子１を短くしたり長くしたりすることによってである。

このように、放散素子１と結節点２との組み合わせ効果は、構造物２０のいかなる動的変形も大きく減少させることを可能にする高い減衰力を吸収層１０に与える。

図３は、２つの結節点Ａ及びＢに連結される楕円形の放散素子１の図である。これらの結節点Ａ及びＢは楕円の周囲とその長軸１１との交点に位置する。このような方法で、本発明の覆いの効率は最適化される。楕円形を用いることによって、長軸１１に沿った少しの短縮が、短軸１２に沿ったかなりの伸長を引き起こす。従って、長軸１１に沿って楕円に加えられる比較的小さい応力は大幅に増幅されて、短軸１２に大きな変形を引き起こす。放散メッシュの楕円の数によって高められるこの作用は本発明の覆いに高い減衰力を与える。

図４は、第１実施形態を示す。この場合、放散メッシュは繰り返される四角形の模様を備える。この四角形の模様は、四角形の隅及び辺をそれぞれ構成する４つの結節点２と４つの放散素子１とを備える。さらに、第５放散素子が四角形の対角線のうちのひとつに沿って配置される。

図５は、第２実施形態を示す。この実施形態では、放散メッシュの繰り返される模様は三角形である。この場合、３つの結節点２及び３つの放散素子１は、それぞれ三角形の隅及び辺を呈する。構造物に加えられる応力のレベルに応じて、どちらかの実施形態が好ましい。

図６は、本発明の変形例を示す。粘性応力を弾性材料４に加えるために、吸収性覆いは堅い裏当て板３０を含む。また、吸収層の結節点２の変位に対して最大の寛容度を得るために、弾性裏当て板４０を堅い裏当て板３０と吸収層１０との間に配置する。

当然のことながら、本発明の実施は多数の変更を受け得る。いくつかの実施形態を説明したが、全ての可能な実施形態を網羅することはできないことは容易に理解されるはずである。本発明の範囲を越えずに、記載されている手段のいずれかを等価な手段によって置き換えることが当然考えられる。

放散メッシュを備える吸収層の平面図である。 本発明の吸収層を備える構造物の側面図である。 楕円形の放散素子の図である。 第１実施形態の放散メッシュの平面図である。 第２実施形態の放散メッシュの平面図である。 本発明の変形例の吸収性覆いの側面図である。

符号の説明

１…放散素子、２…結節点、２’…（結節点の）底端、３…凹み、４…弾性材料、１０…吸収層、１１…（楕円の）長軸、２０…構造物、３０…堅い裏当て板、４０…弾性裏当て板、Ｆ…（底端の）底面。

Claims (13)

1. 構造物（２０）に取り付けられて高減衰力を有する吸収性覆いであって、
   前記覆いは、弾性材料（４）の吸収層（１０）を備え、
   前記吸収層（１０）は、前記弾性材料（４）の内部に組み込まれるとともに複数の放散素子（１）及び結節点（２）によって構成される放散メッシュを有し、
   前記結節点（２）の底端（２’）が前記吸収層(１０)から突出することにより、前記吸収層(１０)は、前記結節点（２）のみを介して前記構造物（２０）から隔たるように前記構造物(２０)に取り付けられる、
   吸収性覆い。
2. 前記底端（２’）の底面（Ｆ）は、自己粘着性物質で覆われるものである、
   請求項１に記載の覆い。
3. 前記弾性材料（４）は、エラストマからなるものである、
   請求項１に記載の覆い。
4. 弾性材料（４）は、複数の凹み（３）をさらに含むものである、
   請求項１に記載の覆い。
5. 前記放散メッシュは、繰り返される四角形の模様を有するものである、
   請求項１に記載の覆い。
6. 前記放散メッシュは、繰り返される三角形の模様を有するものである、
   請求項１に記載の覆い。
7. 少なくとも１つの放散素子（１）が、楕円である、
   請求項１に記載の覆い。
8. 前記楕円は、楕円の周囲とその長軸（１１）との交点に配置した２つの結節点（２）に連結されるものである、
   請求項１に記載の覆い。
9. 堅い裏当て板（３０）を含み、
   前記吸収層（１０）は、前記構造物（２０）と前記堅い裏当て板（３０）との間に配置されるものである、
   請求項１に記載の覆い。
10. 前記堅い裏当て板（３０）と前記吸収層（１０）との間に配置される弾性裏当て板（４０）を含む、
    請求項９に記載の覆い。
11. 前記弾性材料（４）及び前記放散素子（１）は、高さ（ｈ）が同じである、
    請求項１に記載の覆い。
12. 前記放散メッシュは、変形可能な材料からなる単一ブロックから単体として機械加工されるものである、
    請求項１に記載の覆い。
13. 前記放散メッシュは、変形可能な材料からなる一体化ブロックを成形することによって得られるものである、
    請求項１に記載の覆い。

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