JPH10512201A - 固定具の力の保持が改善された減衰積層板、製造方法及び製造に役立つ新しい工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、力（トルク及び／又は圧力及び／又は応力）の保持を改善された振動減衰積層板製品並びにある製品タイプを作製する方法及びある製品タイプを作製する際に使用する新しい工具に関する。第一積層板は、少なくとも二つの基板層（８６、９０）の間に少なくとも一つの減衰材料層（８８）を具備する。積層板には少なくとも一つの変形範囲が存在し、該変形範囲では、該基板は、基板の非変形範囲におけるよりも各基板が接近するように可塑的に変形され、該減衰材料は、該製品の非変形範囲より少ない質量を有し、変形範囲は、変形範囲に取り付けられる取付装置（８２）に対して優れた力の保持範囲を提供する。変形されない第二積層板は、十分な弾性率、直径及び添加量を有する添加物を振動減衰層に含み、改善された力の保持を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 固定具の力の保持が改善された減衰積層板、製造方法及び製造に役立つ新しい工 具 技術分野 本発明は、力（トルク及び／又は圧力及び／又は応力）の保持を改善された振 動減衰積層板製品並びに該製品、固定アセンブリ、該製品を製造するために使用 できる新しい工具の製造方法に関する。本発明の積層板製品を所定の位置に保持 するために機械的な力を提供するねじなどの取付装置は、公知の積層板を使用す るシステムに比べてトルク及び／又は圧力及び／又は力の保持を改善した。本発 明は、意図された取付位置内の振動減衰材料の少なくとも一部を定位置から永久 的に排除し、ひいてはねじ、ボルトなどの取付装置を使って積層板を取り付けた 後に失われる力を減少させることにより、減衰積層板の力保持特性を改善する方 法にも関する。 背景技術 定期的又は不規則な振動又は衝撃は、ディスク駆動機構カバー、ディスク駆動 機構ベース、自動車のオイルパン、バルブカバーなど、各種の構造物内に共鳴振 動数を励起する可能性があり、その結果望ましくない応力、移動、疲れを生じた り、音波放射又は高レベルの音の透過をも生じるために問題が多い場合がある。 また、これらの様々な構成要素（ディスク駆動機構カバー、自動車のバルブカバ ーなど）は、音響雑音が外枠から伝わるのを防ぐために外枠の一部として使用さ れ ることもあり、通過する雑音のレベルを減少させるように設計されている。こう した望ましくない振動、衝撃又は雑音の源は、一般に外部もしくは内部の力又は 雑音発生器によって誘発され、様々な製品に様々な条件で生じる可能性がある。 例えば、共鳴振動は、ディスク駆動機構内に著しいレベルの音響雑音を生じる場 合がある。この雑音は、ディスク駆動機構の典型的な一体式材料カバー又はベー ス注型品から容易に伝達され、過度の雑音が材料を通過することになり、これは ディスク駆動機構のオペレータにとっては望ましくない。カバー又はベース内の 共鳴振動は、ディスク駆動機構内の重要な機械的取付点が過度に縦又は横に移動 する原因になり、ディスク駆動機構の全体的な性能を低下させ、潜在的な信頼性 の問題を生じる場合がある。ディスク駆動機構内の共鳴振動及び衝撃を抑制する ことは、読み／書き過程の最適な性能及び静かな動作並びにディスク駆動機構の 高度な信頼性に重要である。 ディスク駆動機構記憶装置製品などの製品並びに共鳴振動及び雑音の発生又は 伝達の抑制を必要とするその他の構造に対する共鳴振動及び衝撃効果（応力、移 動、雑音など）を減少させるために、様々な技術が使用されてきた。振動及び衝 撃効果を減少させ、ある構造の基本的設計において雑音を抑制するための三つの 基本的な技術は以下のとおりである：１）ある励起源が製品の共鳴振動数を励起 しないように、製品に剛性又は質量を追加する。質量又は剛性の追加により、雑 音の伝達も減少させることができる；２）振動又は衝撃エネルギーが製品の共鳴 振動数を励起しないように、励起源から製品を隔離する；及び３）ある励起によ って共鳴振動数において過度の負の影響が生じないように、また雑音が製品から 容易に伝わることができないように、製 品の振動を抑制する。 上記の選択肢１）は、質量又は剛性を追加すると構造に著しい重量又は容量が 加わる可能性があるため望ましくない。質量の追加は、自動車、ディスク駆動機 構、飛行機など、重量に対して敏感な実施例に望ましくなく、剛性の追加は、製 品のコスト及び／又は厚さを増やす可能性があり、望ましくない。選択肢２）の ように製品を隔離する方法は、設計、コスト、重量などの見地から望ましくない 。 共鳴振動、衝撃効果及び雑音の伝達又は発生を減少させるために望ましい公知 の方法は、構造内に粘弾性振動減衰材料を使用している。粘弾性減衰材料は、共 鳴振動により発生する振動エネルギーを散逸させ、ひいては励起源の負の効果を 減少させる。粘弾性材料を構造内に使用すると、製品内で伝達又は発生する雑音 を減少させることも可能である。粘弾性材料は製品に対する付加品として使用す ることができ、製品を製造する際に使用する積層板構造の内側層として使用する と更に最適である。 各種製品（自動車のオイルパン、バルブカバー、積層パネル、ディスク駆動機 構カバーなど）内の共鳴振動を抑制して雑音の発生、雑音の伝達、機械的移動な どを減少させるための減衰及び隔離方法を記述している特許としては、１９９３ 年１１月２日に発行された米国特許第５，２５８，９７２号「ＣＤプレイヤーの 性能を改善するための磁気減衰ディスク」（Brasfield 等）及び１９８０年９月 １６日に発行された米国特許第４,２２３,０７３号「高温減衰複合材料」（Caldwe ll等）がある。 各種製品に対する衝撃又は振動の影響を減少させるために使用できる表面又は 外側の減衰処理の二つの種類は、（１）自由層減衰処理； 及び（２）抑制層減衰処理である。これらの減衰処理はどちらも、構造に対して 高レベルの減衰を提供する、つまり構造の剛性を犠牲にすることなく望ましくな い振動を散逸させる。粘弾性材料を外面減衰処理として使用する方法は、１９９ ２年１０月７日に発行された欧州特許第０５０７５１５号に記述されている。そ の他の表面又は外側減衰技術の例は、例えば米国特許第２，８１９，０３２号（ １９５３年１月７日発行）；米国特許第３，０７１，２１７号（１９６３年１月 １日発行）；米国特許第３，０７８，９６９号（１９６３年２月２６日発行）； 米国特許第３，１５９，２４９号（１９６４年１２月１日発行）；及び米国特許 第３，１６０，５４９号（１９６４年１２月８日発行）に記述されている。これ らの特許は、表面にダンパーを取り付ける方法を記述している。更に望ましい構 成としては、高弾性材料の内側及び外側層（基板層）並びに粘弾性材料の内側層 がある。この構成を使用すると、製造工程及び設計を単純化することができるが 、「粘弾性積層板製品」を各種のベース、ハウジング又はその他の構造物に取り 付ける際に問題が生じる可能性もある。この技術を記述している特許としては、 米国特許第４，６７８，７０７号（１９８７年７月７日発行）；米国特許第４， ６８１，８１６号（１９８７年７月２１日発行）；及び米国特許第４，０４８， ３６６号（１９７７年９月１３日発行）がある。 制約層減衰処理又は粘弾性積層板減衰は、「剪断減衰」処理とも呼ばれる。こ の技術では、減衰は、一つもしくは複数の粘弾性減衰材料層及び一つもしくは複 数の比較的高度の引張弾性材料（基板）を被減衰製品の一つもしくは複数の外面 に付与するか、又は最終製品を製造する「サンドウィッチ構造」もしくは「積層 板」内で比較的高度の弾 性材料（基板）及び粘弾性減衰材料を結合して行われる。 エネルギーは、剪断歪のメカニズムを介して粘弾性減衰材料から散逸する。剪 断歪は、比較的高度の弾性抑制層及びベース構造による抑制又は積層減衰構造の 層間の抑制により生じる。 抑制層減衰処理及び粘弾性積層板減衰技術はどちらも、同じ実施例に使用する ことができる。粘弾性積層板は、アセンブリ内の全体の部品数を少なくし、ひい ては潜在的な製造コストを減少させ、しかも更に最適な減衰構造の可能性を提供 するという点で抑制層の付加処理よりも有利である。 粘弾性積層板が最も使用されている例の一つは、自動車業界が使用するオイル パン、バルブカバー及び粘弾性積層板から成るその他の部品又はパネルである。 この実施例における積層板は、エンジンからの音響雑音の伝達及び発生を著しく 減少させ、製品内の共鳴振動数の振幅を減少させる他にパッセンジャーコンパー トメントに入る可能性がある音響雑音も減少させる。これらの積層板は一般に、 積層板部分をベース、ハウジング又はその他の構造に取り付ける取付範囲を有す る。積層板の取付方法は、ねじ、ボルト、釘、リベット、クランプ又はその他の 機械的取付装置による。 粘弾性積層板を使用する際に潜在的に問題となる一つの分野は、積層板の取付 である。粘弾性減衰材料は、ねじ、ボルト、釘、リベット、クランプ又はその他 の機械的取付装置を使用して積層板を構造又はベースに取り付けた後に応力が緩 和する。該取付装置は、特定の調節具合いで特定の応力、圧力、トルク又は固定 力により積層板を確実に保持するために使用される。トルク、圧力、応力又は固 定力は、固定具材料、基板材料又は構造に対する固定具取付点の応力緩和により 、一 般に非積層板構造の場合でも多少緩和する傾向がある。したがって、積層品の場 合、応力緩和は固定システム、積層板内で生じ、積層板の比較的高度の弾性層で も比較的少ない程度ではあるが生じる。応力緩和が主に生じる範囲は、一般に積 層板の粘弾性材料部分である。また、取付装置を使用する積層板の作用温度を超 える温度の変化によって、取付システムは比較的短時間に応力が緩和する可能性 がある。 取付装置の応力、トルク、圧力又は固定力は、積層板が取り付けられている構 造の使用中に取付装置が緩むのを防ぐ。取付装置の取付力がが臨界取付力未満に なると、積層板が緩んで所望の位置から移動する場合がある。緩んだ積層板は、 積層板付近の他の部品と衝突し、積層板に取り付けられている部品の心狂いを誘 発する可能性がある。更に、固定具装置が積層板を適切な位置に支持できなくな る点まで緩むと、積層板が取り付けられているユニットに重大な障害が生じる原 因になる。 次に、粘弾性層の応力緩和による積層板の取付の不具合を防ぐために使用され てきた方法を説明する。各々の方法には、不要なコスト、処理時間、設計の複雑 性など、又はこれらの組合せを増す可能性があるという欠点がある。固定具装置 を取り付けた後の粘弾性層の応力緩和を減少させるための作業又は設計としては 、Pre Finish Metals Inc. 例を挙げる： １）自動ボルトトルク装置の使用は、積層板構造全体を考慮するべきである。 この固定具取付方法は、振動減衰材料層の応力が緩和した後に、該実施例に必要 な最低の力が維持されるように、非積層板材料 に比べて、取付範囲の積層板に対する取付装置による取付力（トルク又は圧力） の増加を規定する。この方法は、取付装置に対する作用力を増加し、機械的な欠 陥を生じないで取付装置上で使用される増加した力を維持できる取付装置を規定 している最小仕様未満まで応力緩和しないだけの十分に高い初期力値を達成した 。例えば、ディスク駆動機構カバーの実施例では、アルミニウムのねじを使用し て積層板カバーをベースに取り付けることができる。ベース注型品は、ねじを受 け入れるために作られた孔を有する。ねじ及びねじの頭部は、低コスト及び一体 式カバーのために設計されている（つまり、減衰材料内の応力緩和によるねじ取 付装置内のトルク損失がない）。応力緩和後にねじ内で最小トルクを達成するた めにカバーを取り付ける際に最初必要な増加トルクは、ねじ頭部と軸の界面の強 度、つまりドライバーがねじを噛み合わせるために使用し、力が加えられるねじ 頭部特性（Phillips、Torx、溝付きなど）を超える可能性がある。更に、ねじ孔 のタッピングつまりねじ特性は、ベース又はベースの組合せ内で擦り減る可能性 がある。 不具合がないように取付システムに増加トルクを加えるには、より強力なねじ （ステンレス鋼ねじなど）を使用するか、又はねじをはめ込むベース内のねじ用 タップ付き孔をより強力にしなければならない。ねじ（又は取付装置）のこの増 加トルク要件は、ねじのコスト又はタップ付き孔のコストを著しく増加させ、確 実に制御された取付過程を確保するために、ねじ取付装置に更にコストが必要に なる可能性がある。 ２）もう一つの方法は、積層板の構造に薄い投入粘弾性層を使用して、粘弾性 層が応力緩和する量を減らすことである。(ＰＣＸ−９は、 わずか０．０２５４ mm（．００１"）厚の層を開示している。)共鳴振動を減少 させる（及び発生又は伝達する音響雑音を減少させる）ための積層板の粘弾性厚 さの最適な構造は、粘弾性緩和後の力の保持の点で粘弾性層の厚さとして最適で はないため、この方法は望ましくない。更に、積層板材料が特定の形状に成形さ れている実施例（圧伸又は型押など）では、過度に薄い粘弾性層は、積層板が粘 弾性層の離層を生じることなく特定の深さ又は長さに圧伸される能力の点で積層 板の性能を低下させる可能性がある。 ３）もう一つの方法は、粘弾性層が応力緩和した後に再度トルクを付与するか 又は第二の（つまり更に）取付力を付与して、所望の取付力を達成することであ る。この方法は、取付工程のコストが増え、殆どの実施例において、特に工程の 追加作業つまり二次的な操作が製造コストを著しく増加させる可能性がある高容 量の実施例において認められないという点で不都合である。「応力緩和する時間 」が長い場合、積層板を使用するアセンブリを製造する時間も著しく増大する可 能性がある。更に、積層板が一部を成すアセンブリ又は積層板に取り付けられた 別の製品もしくはその他の構成部品に積層板を取り付けた後の工程ステップでは 、これらの構成部品が隠れているかもしくは覆われているか、又は取り付ける際 にその他の構成部品に近すぎる場合、取付装置に再度トルクを付与するのが妨げ られる可能性がある。再度トルクを付与すると積層板の調整具合いがわずかに変 化する可能性があり、いくつかの実施例では、積層板の初期の位置に基づいてそ の他の工程を完了する際に望ましくない場合がある。 ４）もう一つの方法は、取付装置を取り付ける過程で積層板に熱を付与するこ とである。熱は粘弾性層の弾性率を減少させ、ひいては粘 弾性層をより柔らかくして圧縮されやすくする。固定具装置に力を加える場合、 粘弾性層は、固定具装置を取り付ける際に比較的短時間に応力緩和する傾向があ る。温度が十分に高い場合、粘弾性層の応力緩和の大部分は、固定具装置を取り 付ける際に生じる。応力緩和を減少させるこの方法は、コストと取付の複雑性が 増大し、必要な温度が高い場合には安全上の問題が高まり、工程を監視する難し さが高まるため、積層板の取付に熱を使用することが製造工程にとって実際的で はない場合が多いという点で不都合である。更に、積層板付近の構成部品、流体 又は電子回路は、積層板を取り付ける際に熱を使用するように考えられていない 。 ５）もう一つの方法は、積層板をスタンプする際にトルクを付与する範囲の周 囲に粘弾性層を圧縮することである。この圧縮方法は、全ての実施例において適 切なトルク保持を付与することができない。粘弾性減衰材料の単純な圧縮では多 少の力の保持が改善されるが、特に固定具装置の取付の際に低いトルク及び／又 は力及び／又は圧力しか付与することができない実施例において、最適な力の保 持は達成されない。 したがって、上記の方法が認められない実施例では、積層板を取り付けて、な お許容可能な力保持特性を達成するための新しい方法が必要である。 発明の開示 我々は、こうした代替方法を発見した。本発明は、振動減衰材料層が比較的質 量が少ないか又は存在せず、一つ又は複数の基板層が可塑的に変形されるように 意図された少なくとも一つの取付範囲を積層板 上に有する減衰積層板製品を提供する。減衰材料は意図された取付範囲において のみ一般に縮小されるか又は存在しないので、積層板は、共鳴振動又は衝撃及び 雑音の発生又は伝達を抑制するための減衰材料の厚さ、及び積層板が遵守する必 要がある成形要件に関して該実施例のために最適に設計することができる。一つ 又は複数の該取付範囲は、取付装置を使ってベース、ハウジングといった第二の 製品に取り付ける際のこれらの取付範囲におけるトルク及び／又は応力及び／又 は力及び／又は圧力の保持を改善した。振動減衰層は非常に小さい範囲において のみ比較的質量が少ないか又は存在しないので、これは、粘弾性減衰積層板の処 置の全体的な設計又は効果に影響しない。 本発明は、以下の積層板製品を提供する： 第一基板層及び第二基板層と； 前記第一及び第二基板層の間に配置され、粘弾性材料から成る減衰材料の少な くとも一つの層と； 前記第一及び第二基板層の間に配置された任意に一つ又は複数の追加の基板層 と； 基板層と振動減衰層の間に接着された任意に一つ又は複数の接着材料層であっ て、各々の接着材料層の貯蔵弾性率が、接着材料層が接着される振動減衰層内に 含まれる粘弾性材料の貯蔵弾性率よりも大きい接着材料層； から成り、 各々の基板層の貯蔵弾性率が、基板層が接触するどの振動減哀材料層の粘弾性 材料の貯蔵弾性率よりも大きく； 少なくとも一つの変形範囲が前記製品内に存在し、変形範囲が、少なくとも二 つの基板層が互いに接触するか又はどの基板も可塑的に変 形されない該製品の範囲におけるよりも互いに接近して配置されるように少なく とも一つの基板層が可塑的に変形されている該製品の範囲であり；及び 少なくとも一つの振動減衰材料層において、変形範囲の少なくとも５％の範囲 内で減衰材料が存在しないか、又は存在する場合は、該減衰材料の質量が、変形 範囲ではない該製品範囲内の等しい面積の振動減衰材料層の平均質量の９０％以 下である積層板製品。 積層板製品は、変形範囲内の基板層に任意に一つ又は複数の孔を有することが できる。積層板製品は、変形範囲内の製品に一つ又は複数の通し孔を有すること ができる。ここで使用する「通し孔」とは、製品を完全に貫通する孔である。 本発明は、力の保持が改善された取付範囲内の非変形積層板にも関する。この 積層板製品は以下から成る： 第一基板層及び第二基板層と； 前記第一及び第二基板層に配置された粘弾性材料から成る振動減衰材料の少な くとも一つの層と； 前記第一及び第二基板層の間に配置された任意に一つ又は複数の追加の基板層 と； 基板層と振動減衰層の間に接着された任意に一つ又は複数の接着材料層であっ て、各々の接着材料層の貯蔵弾性率が、接着材料層が接着される振動減衰層内に 含まれる粘弾性材料の貯蔵弾性率よりも大きい接着材料層； から成り、 各々の基板層の貯蔵弾性率が、基板層が接触する振動減衰材料層内の粘弾性材 料の貯蔵弾性率より大きく； 少なくとも一つの振動減衰材料層が、ファイバ、粒子、充填剤及びこれらの混 合物から成るグループから選択された添加物から更に成り； 該添加物の全体量が減衰材料の全体重量に基づいて約１〜約９５重量％であり ； 該粒子サイズが、該粒子が存在する振動減衰材料層の平均厚さの約１０〜約１ ２５％の範囲であり； 該ファイバの直径が、該ファイバが存在する振動減衰層の平均厚さの約１０〜 約１２５％の範囲であり； 該添加物の耐力が少なくとも約１００ psiである積層板製品。 本発明は本発明の積層板製品を製造する方法にも関する。本発明は、振動減衰 材料の少なくとも一部の永久的な排除及び意図された変形範囲における基板の可 塑適変形により、減衰積層板製品の応力及び／又はトルク及び／又は圧力の保持 を改善する方法を提供する。本発明は、以下のステップから成る積層板製品を製 造する方法を提供する： （ａ） 第一基板層及び第二基板層の間に配置された粘弾性材料から成る振動 減衰材料の少なくとも一つの層と、前記第一及び第二基板層の間に配置された任 意に一つ又は複数の追加の基板層から成る積層板であって、各々の基板層の貯蔵 弾性率が、基板層が接触する振動減衰材料層に含まれる粘弾性材料の貯蔵弾性率 より大きく、基板層と振動減衰層の間に任意に一つ又は複数の接着材料層を接着 することができ、各々の接着材料層の貯蔵弾性率が、接着材料層が接着される振 動減衰層に含まれる粘弾性材料の貯蔵弾性率よりも大きい積層板を作製するステ ップ； （ｂ） 前記第一及び第二基板層から成るグループから選択した少 なくとも一つの基板層の少なくとも一つの範囲に対してパンチ工具を衝突させ、 少なくとも二つの基板層が互いに接触するか又はどの基板層も実質上変形してい ない製品範囲におけるよりも互いに接近するように一つ又は複数の基板層を実質 上変形させることにより積層板製品に少なくとも一つの変形範囲を形成するステ ップであって、少なくとも一つの振動減衰層内において、該変形範囲の少なくと も５％の範囲内で振動減衰材料が存在しないか、又は存在する場合は、該振動減 衰材料の質量が、変形範囲ではない製品の等しい面積における同一振動減衰材料 層の平均質量の約９０％以下であることを含んで成るステップ。 更に、該基板の変形は、取付装置（ねじの頭部など）と積層板表面の間の接触 範囲を減少させることができる。接触表面積が比較的小さいということは、トル クを付与する際のねじ頭部と積層板基板表面の間の動摩擦が全体に比較的低いこ とに匹敵し、ひいてはねじの頭部に所定のトルクを付与してねじを所定の位置に 取り付ける際に効果的に比較的大きい力を付与できるということである（つまり 、比較的大きい力を使用して、ねじのスレッドとスレッド／タップ付き孔の摩擦 を克服することができる）。 本発明は、本発明の製品を製造するために使用する新しい工具にも関する。本 発明は、端部を有する軸から成り、前記端部が（ｉ）少なくとも１個の突出部； 及び（ｉｉ）少なくとも１個の把持機構から成るパンチ工具を提供する。該把持 機構は、表面模様付き表面、連続畝、不連続畝、表面模様付き表面を有する連続 畝及び表面模様付き表面を有する不連続畝のグループから選択することが望まし い。 図面の簡単な説明 図１は、ディスク駆動機構のカバーを示すディスク駆動機構の上面図である。 図２は、図１の線２−２に沿って切ったディスク駆動機構の断面である。 図３Ａは、図１の線３−３に沿って切ったディスク駆動機構上部の部分断面で ある。 図３Ｂは、図１の線３−３に沿って切ったディスク駆動機構上部の部分断面の 第二の実施例である。 図３Ｃは、図１の線３−３に沿って切ったディスク駆動機構上部の部分断面の 第三の実施例である。 図３Ｄは、図１の線３−３に沿って切ったディスク駆動機構上部の部分断面の 第四の実施例である。 図３Ｅは、図１の線３−３に沿って切ったディスク駆動機構上部の部分断面の 第五の実施例である。 図４は、図１の線４−４に沿って切ったディスク駆動機構上部の部分断面であ る。 図４Ａは、本発明を具備するディスク駆動機構上部の部分断面である。 図５は、取付孔を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面である。 図６は、取付孔を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第二の実施例である 。 図７は、取付孔を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第三の実施例であ る。 図８は、取付孔を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第四の 実施例である。 図９は、取付孔を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第五の実施例であ る。 図１０Ａは、取付孔を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第六の実施例 である。 図１０Ｂは、取付孔を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第七の実施例 である。 図１０Ｃは、取付孔を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第八の実施例 である。 図１０Ｄは、取付孔を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第九の実施例 である。 図１０Ｅは、取付孔を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第十の実施例 である。 図１０Ｆは、取付孔を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第十一の実施 例である。 図１０Ｇは、取付範囲を示すディスク駆動機構上部の部分断面である。 図１０Ｈは、取付範囲を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第二の実施 例である。 図１０Ｉは、取付範囲を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第三の実施 例である。 図１１は、取付範囲を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面の第四の実施例 である。 図１２は、本発明のパンチ及び変更していない孔を有する積層板の断面である 。 図１３〜図２６は、パンチの各種実施例の側面図である。 図２７は、パンチの底面図である。 図２８は、図２７の線２８−２８に沿って切ったパンチの部分断面である。 図２８Ａは、換気孔を示す、パンチの第二の実施例である。 図２９〜図３０は、突出部に延長部を追加したパンチの各種実施例の側面図で ある。 図３１は、パンチの部分断面である。 図３２は、パンチの部分断面である。 図３３は、取付範囲を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面である。 図３４は、取付範囲を示す、ディスク駆動機構上部の部分断面である。 図３５は、取付範囲を示すディスク駆動機構上部の部分断面である。 図３６は、本発明の別の積層板の部分断面である。 用語の定義 本明細書で使用する「取付装置」という用語は、積層板を所望の場所、位置、 姿勢又は構成に所望レベルの応力及び／又は特及び／又は圧力及び／又は力で保 持することができるねじ、ボルト、クランプ、釘、リベット、クランプ、一体成 形の取付装置及びその他の機械的取付装置などの製品を意味する。 本明細書で使用する「取付範囲」という用語は、取付装置が積層板に接触して 、積層板をある位置、場所、姿勢又は構成に保持するために使用される力を伝え る範囲を意味する。 「取付範囲」の例は、例えばねじ頭部の下の範囲であり、「取付範囲」は積層 板全体に広がるものと定義される。 本明細書で使用する「変形範囲」は、少なくとも一つの基板層が実質上変形し ている製品部分を意味する。変形範囲は、実質上変形しいてる基板範囲上下の製 品層範囲を含む。変形範囲は、通し孔範囲を含まないものと定義される。更に、 変形範囲は、通し孔ではない、製品の孔の上又は下の範囲を含まない。例えば、 上の基板層に孔がある場合、該孔の範囲の下の振動減衰層及び該孔の下の範囲に ある下の基板層はどちらも、変形範囲の一部として考えない。 取付範囲は、変形範囲と同じであるか、これより大きいか又は小さくても良い 。変形範囲は一般に、共鳴振動の抑制及び雑音の発生又は伝達に関する積層板製 品の性能に対する影響が最小限になるように、取付装置の必要性を満たすのに必 要な範囲でできるだけ小さく設計される。 「残留ばね効果」及び「残留ばね力」は、間に仕切りを有する積層板の二つ以 上の基板層の間に存在するばね式潜在的抵抗力を指すために本明細書で交換可能 に使用する。この仕切りは、取付装置を取り付ける際の残留ばね力を克服するた めに、取付装置の取付力を必要とする。該基板層の間に仕切りが存在しないか、 又は最小限の仕切りが存在するように変形される基板層では、克服すべき残留ば ね力がないか又はわずかである。 「減衰積層板」及び「積層板」は、少なくとも二つの基板層と、振動減衰材料 層が間に配置される基板層より低い貯蔵弾性率を有する粘弾性材料から成る振動 減衰材料の少なくとも一つの層から成る構造を指すために本明細書で交換可能に 使用する。 一般的な製品構造の基板層は、ステンレス鋼、アルミニウム、銅、炭素鋼、鉛 及び実施例の動作温度にて約５×１０⁵psi（３４．５×１０⁸パスカル）を超え るヤング率を一般に有するその他の各種材料などの材料を含むが、これらだけに 限らない。振動減衰層は、実施例の温度にて一般に約１×１０⁵psi（６．９×１ ０⁸パスカル）未満の貯蔵弾性率を有する。積層板は、二つ以上の基板層と一つ 又は複数の振動減衰材料層を有する複数の層構造でも良い。この構造は、層又は ストライプ又はその他の形態で互いに隣接する振動減衰層を具備しても良い。減 衰層は、連続していても不連続でも良い。 「可塑的に変形した」及び「可塑的変形」という用語は、基板層が、その降伏 率を超える力を材料に与える力又は歪（一般にパンチ工具及び工具の作用面から の）に暴露される際に生じる積層板の形状、プロファイル、輪郭又は特徴の永久 的な変化を指すために本明細書で使用する。 本明細書で使用する「基板接触面」という用語は、取付後に取付装置が接触し 、取付装置の力を積層板に与える積層板の表面範囲を意味する。 本明細書で使用する「作用面」という用語は、パンチ工具のスタンプ動作中に 積層板と物理的に接触するパンチ工具の表面範囲を意味する。 発明を実施するための最良の形態 本発明の製品を製造する際の最初のステップは、減衰積層板を作製することで ある。減衰積層板は一般に、製品を製造する際に一つ又は複数の振動減衰材料層 を内側層として追加することにより、一つ又は 複数の振動減衰材料層を積層板製品に組み込むことにより作製される。この層は 、連続していても不連続でも良い。不連続層は、空間及び／又は非減衰材料によ り分離されて良い。連続層は、互いに隣接して連続する表面を形成する同一減衰 材料又は異なる減衰材料から成って良い。 振動減衰材料 振動減衰材料は、一つの粘弾性材料又は異なる粘弾性材料の組合せを含む。有 用な粘弾性材料は、使用温度及び使用周波数において少なくとも約１．０psi（ ６．９×１０³パスカル）の貯蔵弾性率及び少なくとも約０．０１の損失係数を 有する粘弾性材料である。振動減衰材料層を内側層として高歪エネルギーの範囲 に配置して、所望の周波数及び温度範囲の減衰を改善すると有利であり、望まし い。減衰層の追加によって、製品又は該製品が製造されている構造材料の、シス テム損失係数により測定した振動減衰は、非積層板構造に比べて、少なくとも一 つの振動モードにおいて少なくとも約１０％増加する筈である。システム損失係 数はある構造内の減衰の基準である。 粘弾性材料は粘性があり、したがってエネルギーを散逸させることができ、し かも一定の弾性特性を示し、したがってエネルギーを保存することができる材料 である。つまり、粘弾性材料は、変形される際に機械的エネルギーを熱に変換で きる長鎖分子を一般に含むエラストマー材料である。こうした材料は一般に、付 与された荷重により変形し（伸びるなど）、場合により荷重が除去された後に徐 々に元の形状に回復する（収縮するなど）。 本発明の振動減衰材料に使用するのに適する粘弾性材料は、動作周 波数及び温度において少なくとも約１．０ psi（６．９×１０³パスカル）の貯 蔵弾性率、つまり変形時に保存されるエネルギーの基準を有する。有用な粘弾性 材料の貯蔵弾性率は５００，０００ psi（３．４５×１０⁹パスカル）の高さで も良いが、一般には貯蔵弾性率は約１０〜２０００ psi（６．９ｘ１０⁴１．４ ×１０⁷パスカル）である。 本発明の振動減衰材料に使用するのに適する粘弾性材料は、少なくとも約０． ０１の損失係数、つまり保存されるエネルギーに対するエネルギー損失の比率を 有する。この損失係数は、減衰が必要な周波数及び温度範囲（一般に、約１〜１ ０，０００ Hz 及び−４０〜６００°Ｃ以上）において少なくとも約０．１であ ることが望ましく、約０．５〜１０であれば更に望ましく、約１〜１０であれば 最も望ましい。この損失係数は、エネルギーを散逸させる材料の能力の基準であ り、減衰材料が受ける周波数及び温度によって決まる。例えば、架橋アクリルポ リマーの場合、１００ Hz の周波数では、損失係数は６８°Ｆ（２０°Ｃ）にお いて約１．０であり、１５８°Ｆ（７０°Ｃ）において約０．７である。 望ましい粘弾性材料は、広範囲の温度、例えば約−４０°Ｃ〜約３００°Ｃに わたって機能を持続する粘弾性材料である。最も望ましい粘弾性材料は、所望の 最小損失係数及び貯蔵弾性率において最も広範囲の温度及び周波数範囲に適合し て粘弾性積層板製品の許容可能な減衰を達成し、高温にて長時間又はこれらの高 温レベルを超える短時間のエクスカーションによる特性の著しい劣化を生じない 粘弾性材料である。 有用な粘弾性減衰材料は、特に弾性特性に関して等方性でも異方性 でも良い。本明細書で使用する場合、「anisotropic（異方性）材料」又は「nonis otropic（異方性）材料」は、測定の方向に依存するという点で同じである。適 切な粘弾性材料としては、ウレタンゴム、シリコンゴム、ニトリルゴム、ブチル ゴム、アクリルゴム、天然ゴム、スチレンブタジエンゴムなどがある。その他の 有用な減衰粘弾性材料としては、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エ チレン−ビニルアセテート共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルブチラ ール−ポリビニルアセテート共重合体、エポキシ−アクリテート相互貫入網など がある。有用な材料の特定の例は、米国特許第５，１８３，８６３号（１９９３ 年２月２日発行）、米国特許第５，２６２，２３２号（１９９３年１１月１６日 発行）及び米国特許第５，３０８，８８７号（１９９４年５月３日発行）に開示 又は引用されている。 本発明に基づく粘弾性積層板製品の振動減衰材料として使用するのに適する熱 可塑性材料の例としては、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテル イミド、ポリエステル、ポリスルホン、ポリスチレン、アクリロニトリル−ブタ ジエン−スチレンブロック共重合体、ポリプロピレン、アセタールポリマー、ポ リアミド、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリウレタン及びこれらの組合せか ら成るグループから選択した材料を含むが、これらだけに限らない。 有用な粘弾性材料は、架橋して各々の強度及び／又は温度抵抗を強化すること も可能である。こうした粘弾性材料は、熱硬化性樹脂として分類される。粘弾性 材料が熱硬化性樹脂である場合、粘弾性積層板製品を製造する前、熱硬化性樹脂 は熱可塑状態にある。製造過程では、熱硬化性樹脂は一般に固体状態に硬化及び ／又は架橋されるが、硬化した材料が上記の粘弾特性を有する限り、硬化後にゲ ルになる。使用 する特定の熱硬化性樹脂に応じて、熱硬化性樹脂は、触媒などの硬化剤を含むこ とができる。硬化剤は、熱エネルギーなどの適切なエネルギーに暴露された場合 、熱硬化性樹脂の重合を開始する。特に望ましい粘弾性減衰材料は、アクリレー トに基づく材料である。 一般に、任意の適切な粘弾性材料を使用することができる。温度及び振動周波 数など、特定の条件に応じて粘弾性材料を選択することは、粘弾性減衰の当業者 の知識の範囲内である。前述の任意の材料の混合を使用することも可能であるこ とを理解すべきである。 振動減衰材料の添加物 本発明の振動減衰材料は、効果的な量の金属、ガラス繊維、ガラス、セラミッ ク及び／又は有機（ポリエステル、ポリアミド、エポキシ樹脂など）繊維及び／ 又は粒子材料を更に含むことができる。繊維及び／又は粒子材料は、任意に熱伝 導性でも導電性でも、又はこの両方でも良い。この場合、繊維材料及び／又は粒 子の「効果的な量」とは、所望の特性の少なくとも改善を粘弾性材料に与えるの に十分だが、粘弾性材料が組み込まれている製品の構造の完全性に対する何らか の重大な悪影響を引き起こす程多くはない量である。一般に、繊維又は粒子材料 は、繊維又は粒子材料を含まない同じ量及び種類の粘弾性材料から成る構成材料 の歪エネルギー比を増大するのに効果的な量である。一般に、少なくとも一つの 振動モードにおいて少なくとも約２の係数の歪エネルギー比の増大が必要である 。一般に、粘弾性材料内の繊維材料の量は、振動減衰材料全体の重量に基づいて 約３〜６０重量％の範囲内であり、約１０〜５０重量％であれば望ましく、約１ ５〜４５重量％であれば更に望ましく、約２０〜４０重量％であれば最も望まし い。一般に、粘弾性材料内の粒子材料の量は、振動減衰材料全体の 重量に基づいて約０．５〜７０重量％の範囲内であり、約１〜４５重量％であれ ば望ましく、約５〜４０重量％であれば更に望ましく、約５〜３０重量％であれ ば最も望ましい。 繊維材料添加物 前述の繊維材料は、繊維ストランドの形態又は繊維マットもしくはウェブの形 態で良いが、繊維ストランドが望ましい。繊維ストランドは、粘弾性材料が材料 の表面を湿潤させることができる限り、加工糸、紐、糸、フィラメントなどの形 態で良い。これらのストランドは、任意に又は均一に特定の配列に分散させるこ とができる。繊維ストランド、つまり繊維又は細い糸状片は、少なくとも約２： １のアスペクト比を有することが望ましく、少なくとも約２：１〜約１０：１の 範囲のアスペクト比であれば更に望ましい。繊維のアスペクト比は、繊維の比較 的長い寸法対比較的短い寸法の比率である。本発明の全ての実施例に有用な繊維 材料の例としては、ガラス繊維、ガラス、炭素、鉱物、合成もしくは天然耐熱性 有機材料、セラミック材料などの非金属繊維材料並びに鋼、ステンレス鋼、銅、 アルミニウム、金、銀、鉛、チタン及びこれらの合金などの金属繊維材料がある が、これらだけに限らない。一般に、ヤング率が高い繊維材料、つまり少なくと も約１００，０００ psi（６．９×１０⁸パスカル）の弾性率を有する材料が望 ましい。 有用な天然又は有機繊維材料としては、羊毛、絹、綿及びセルロールから成る グループから選択した材料があるが、これらだけに限らない。有用な合成有機繊 維材料としては、ポリビニルアルコール、ナイロン、ポリエステル、レーヨン、 ポリアミド、アクリル、ポリオレフ ィン、アラミド及びフェノールから成るグループから選択した材料があるが、こ れらだけに限らない。本発明の実施例に望ましい有機繊維材料は、アラミド繊維 材料である。こうした材料は、デラウェア州、ウィルミントンの DuPont Co.が 「Kevlar」及び「Normex」の商標で市販している。 一般に、どのセラミック繊維材料も本発明の実施例に有用である。本発明に適 するセラミック繊維材料の例としては、ミネソタ州、セントポールの Minnesota Mining and Manufacturing Company が市販している NEXTER^TMがある。市販さ れている有用なガラス繊維材料としては、ペンシルバニア州、ピッツバーグの P PG Industries，Inc.がＥ−グラスボビンヤーンの製品名で市販しているもの、 オハイオ州、トレドの Owens Corningが「Fiberglass」連続フィラメントヤーン の製品名で市販しているもの及びオハイオ州、トレドの Manville Corporation が「Star Rov 502」ガラス繊維ロービングの製品名で市販しているものがある。 約１００マイクロメーターという短い長さの繊維材料を使用すると、長所が得 られる。これらの繊維は長さに制限はないが、これより長い繊維では、繊維の界 面が不十分になり、ひいては繊維間の剪断面が減少する場合がある。一般的な繊 維材料の繊維の太さつまり直径は、少なくとも約５マイクロメーター以上である 。繊維が細ければ細い程、所定量の繊維充填量の繊維材料の表面積が増える。し たがって、繊維材料は非常に細いことが望ましい。繊維の太さも、製品に使用す る減衰材料層全体の所望の厚さによって決まる。したがって、全体的な減衰材料 の厚さが比較的薄い場合(例えば、４〜１０マイクロメーター)、一般的な多くの 繊維は適当ではない。 粒子材料添加物 振動減衰材料は、効果的な量の前記粒子材料を含むこともできる。振動減衰材 料は、製品又は製品が製造される構造材料の振動減衰を少なくとも一つの振動モ ードにおいて少なくとも約２の歪エネルギー比の係数だけ改善するのに効果的な 量の粒子材料を含むことができる。一般に、そのためには、振動減衰材料全体の 重量に基づいて約０．５〜７０重量％の粒子材料を振動減衰材料に含む必要があ る。粒子及び繊維材料の組合せは、全体の減衰材料に基づいて一般に約０．５〜 ７０重量％使用することができる。 本発明に有用な前記粒子材料は、粘弾性材料が材料の表面を湿潤させることが できる限り、気泡もしくはビーズ、フレーク又は粉末の形態で良い。粒子材料は 、約０．１〜約５マイクロメーター程度のサイズであることが望ましく、約０． １〜約２マイクロメーターであれば更に望ましい。 本発明の実施例に有用な粒子材料の例としては、金属、被覆又は非被覆ガラス 及びセラミック気泡又はビーズ、シリカなどの粉末、酸化アルミニウム粉末及び 窒化アルミニウム粉末、硬化エポキシノジュールなどがある。つまり、少なくと も約１０，０００ psi（６．９×１０⁷パスカル）の弾性率を有する材料が望ま しい。有用な粒子材料としては、約５０，０００ psi（３．４５×１０⁸パスカ ル）のヤング率を有する材料が更に望ましく、少なくとも１００，０００ psi( ６．９×１０⁸パスカル)の弾性率を有する材料は最も望ましい。粒子材料及び繊 維材料の混合物は、減衰材料の重量％に基づいて約０．５重量％から約７０重量 ％の範囲で使用することができる。 積層板に前記繊維及び／又は粒子を使用するその他の潜在的な長所は、繊維及 び粒子が、十分な減衰材料を永久的に排除して取付装置の応力、力、トルク又は 圧力の保持を改善するのに必要な変形範囲における可塑的変形の程度を減少させ ることである。繊維及び／又は粒子は、減衰材料を介して基板層に対して高弾性 率の機械的力の接続を提供し、実質上、減衰材料を迂回又は架橋して、減衰材料 の応力緩和より少ない応力緩和で取付装置の力を支持できる機械的接続部を作る 。固定具装置を取り付ける際、基板層間の力は両方の基板層を接続する粒子及び ／又は繊維を通り、減少した減衰粘弾性応力緩和を提供する。繊維及び／又は粒 子は、固定具装置の力の保持を最適にするが、減衰製品の減衰システムとしての 効果を減少させない量だけ使用することができる。当業者は、所定の実施例のた めの適切な平衡を選択することができるであろう。当業者は、機械的な不具合を 生じることなく取付装置の取付力を支持することができる、本明細書に開示する 繊維、粒子及び充填剤を選択することも可能である。この目的のためのこうした 粒子及び／又は繊維の全体の量は、振動減衰材料全体の重量に基づいて一般に約 １〜約９０％の範囲であり、約２０〜約９０％であれば望ましく、約５０〜約９ ０％であれば最も望ましい。こうした目的のための繊維の繊維直径は、非変形範 囲に繊維が含まれる振動減衰層の平均厚さに基づいて一般に約０．０２〜約１２ ５％であり、約１０〜約１００％であれば望ましく、約５０〜約１００％であれ ば最も望ましい。こうした目的のための粒子の粒子サイズは、非変形範囲の振動 減衰層の厚さに基づいて一般に約０．０２〜約１２５％であり、約１０〜約１０ ０％であれば望ましく、約５０〜約１００％であれば最も望ましい。 十分に大きいサイズ及び十分に多い充填量の繊維及び／又は粒子を積層板に使 用するもう一つの潜在的な長所は、繊維及び粒子によって、十分な減衰材料を排 除して取付装置内の応力、力、特又は圧力の保持を改善するために必要な積層板 の可塑的変形の必要性がなくなることである。繊維及び／又は粒子は、減衰材料 を介して基板層間に高弾性率の機械的力を提供し、実質上、減衰材料を完全に又 は部分的に迂回又は架橋して、減衰材料の応力緩和より少ない応力緩和で取付装 置の力及び／又は応力及び／又は圧力を支持できる機械的接続部を作る。固定具 装置を取り付ける際、基板層間の力は、両方の基板層を接続する粒子及び／又は 繊維を通り、減衰材料は迂回されるので減少した応力緩和を提供する。繊維及び ／又は粒子は、固定具装置の力の保持を最適にする量だけ使用することができる 。使用するサイズ及び充填量に応じて、減衰製品の減衰システムとしての効果は 多少減少する場合がある。当業者は、所定の実施例のための適切な平衡を選択す ることができるであろう。当業者は、機械的な不具合（破砕など）を生じること なく取付装置の取付力を支持できる繊維、粒子及び充填剤を選択することもでき る。繊維又は粒子の有用な弾性率は、固定具の力を支持できる中実又は中空構造 において１００ psiであり、１０００ psiを超えれば望ましく、１０，０００ p si を超えれば最も望ましい。この目的のためのこうした粒子及び／又は繊維の 全体の量は、振動減衰材料全体の重量に基づいて一般に約１０〜約９０％であり 、約２０〜約９０％であれば望ましく、約５０〜約９０％であれば最も望ましい 。こうした目的のための繊維の繊維直径は、非変形範囲に繊維が含まれている振 動減衰層の平均厚さに基づいて一般に約１０〜約１２５％の範囲であり、約２０ 〜約１２５％であれば望ましく、約５０〜 約１２５％であれば最も望ましい。こうした目的のための粒子の粒子サイズは、 非変形範囲に粒子が含まれている振動減衰層の平均厚さに基づいて一般に約１０ 〜約１２５％であり、約２０〜約１２５％であれば望ましく、約５０〜約１２５ ％であれば最も望ましい。 更に、粒子及び／又は繊維材料は、粒子及び／又は繊維が追加されていない同 じ減衰材料層に比べて、繊維及び／又は粒子材料が追加された減衰材料層が間に 配置されている基板及び／又は接着層間の熱伝導性及び／又は導電性を改善する ことができる。 熱伝導性繊維及び／又は粒子を追加する長所は、以下の例により更に良く理解 することができる。 ５０重量％の酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）を減衰ポリマー混合物に追加した 。減衰ポリマーは、アクリレートである。この混合物を．１００”の厚さに塗布 して硬化させた。次に、この熱伝導性減衰材料を二つの基板（鋼）層の間に配置 した。更に、該ポリマー混合物の熱伝導性よりも高い熱伝導性を有する、繊維及 び／又は粒子を追加していない第二の同じ減衰ポリマー混合物を塗布した。次に 、熱伝導性減衰材料として使用される二つの基板層間に第二の混合物を配置した 。 熱抵抗試験を行って、二つの構造を通る熱の流れを測定した。繊維及び／又は 粒子を追加していない減衰材料を使用した試験サンプルの熱抵抗試験では、熱伝 導性は．１８６ワット／ｍ°Ｃだった。熱伝導性減衰材料サンプルの熱伝導性は、 ．３２２ワット／ｍ°Ｃだった。 熱伝導性減衰材料は、熱伝導性粒子及び／又は繊維を追加していない同じ減衰 材料よりも効果的な弾性率を有する傾向がある。 大型の置換緩衝器内などの地震もしくは風振動緩衝器の減衰を最適にするため に設計されているか、又は積層板外枠として設計されてい る一定の実施例では、著しい量の熱が減衰材料層(大型の置換緩衝器)自体内で発 生するか、又は関連する熱源を有する外枠（ディスク駆動機構カバー内など）内 に入り込む場合がある。 減衰材料は、熱の良好な導体ではない。したがって、大型の置換緩衝器内で発 生した熱は、減衰材料内に加わった熱が減衰材料の温度を著しく変化させて減衰 材料の損失係数及び貯蔵弾性率を変え、大型の置換緩衝器の性能を変化させるよ うに十分に迅速に散逸されない。減衰材料内の改善された熱伝導性は、減衰材料 内の温度変化を制限する。 ディスク駆動機構の減衰積層板カバーの場合、該カバーは、伝導、変換又は放 射によって駆動機構から熱が散逸するための重要な経路になる可能性がある。熱 は、回路チップ、抵抗器、コンデンサなどを組み込んだモータ又は回路板により 駆動機構内に発生する。 熱伝導性減衰材料を積層板カバーに迫加することにより、比較的多くの熱がカ バーから出て行くことができる。熱伝導性減衰積層板カバーを通るこの熱流の増 加によって、駆動機構内の温度は低下する。駆動機構内の過度の温度は、構成部 品を損傷し、駆動機構の性能及び／又は信頼性を低下させる可能性がある。 熱伝導性減衰材料の場合、減衰材料内の熱伝導性粒子及び／又は繊維の有用な 充填量は、振動減衰材料全体の重量に基づいて１０〜９５％であり、２０〜９５ ％であれば望ましく、５０〜９５％であれば最も望ましい。 熱伝導性減衰材料層を少なくとも一つ含む有用な製品としては、大型置換緩衝 器、抑制層緩衝器、積層パン、積層カバー、積層鋳造品、積層シート、積層バッ フル、積層換気孔があるが、これらだけに限らない。 有用な減衰材料ポリマーとしては、アクリレート、エポキシ−アクリレート、 シリコン、アクリレート−シリコン混合物及びシアネートエステルがあるが、こ れらだけに限らない。 当業者は、振動減衰材料を該製品に組み込む最善の手段を決定することができ る。 更に、前述の接着層を同様の方法で該製品に具備することができる。接着層の 厚さは、熱伝導性の損失を最小限にするのに許容可能な最小厚さに設計するべき である。接着層は、熱伝導性の損失を更に最小限にするための熱伝導性材料を含 むことができる。 更に、該製品の基板層は、吸熱器として作用することができる。基板の吸熱器 の構造は、制約層の表面積を最大限にして変換、放射又は伝導による熱損失を高 めるように更に設計することができる。 変形してはならない本発明の積層板製品の場合、変形製品と同じ基板、振動減 衰材料、添加物、これらから製造された製品、取付及び被取付アセンブリ、試験 方法、トルク保持などを使用することができるが、振動減衰質量が減少した変形 範囲は不要である。しかし、粒子及び／又は繊維は、特定の充填量、サイズ及び 弾性率と同様に必要である。 その他の添加物 振動減衰材料は、繊維及び粒子材料の他に充填剤（タルクなど）、着色剤、強 化剤、難燃剤、酸化防止剤、静電防止剤などを含むことができる。これらの各々 の材料を十分な量使用すると、所望の結果を得ることができる。 所定の材料層に減衰の大部分を提供する振動減衰材料は、減衰材料 内に分散した効果的な量のエポキシ樹脂を、前述の粒子又は繊維材料を含むか否 かに関わらず含むこともできる。振動減衰材料は、粘弾性積層板製品の機械的完 全性を改善するのに効果的な量のエポキシ樹脂を含むことができる。このエポキ シ樹脂材料は、減衰特性を有して良い。エポキシ樹脂を含む適切な減衰材料の例 は、米国特許第５，２６２，２３２号（１９９３年１１月１３日発行）に開示さ れている。一般に、振動減衰材料内に含有されるエポキシ樹脂の量は、振動減衰 材料全体の量に基づいて約０．５〜９５重量％であり、更に一般的には約５〜約 ５０重量％である。 基板層 本発明の製品に有用な基板は、プラスチック又は金属など、可塑的に変形可能 な任意の材料で良い。適切な基板の例としては、ステンレス鋼、アルミニウム、 銅、炭素鋼、鉛、ポリエチレン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリイミ ド、ポリエステル、ポリアセテート、ビニル共重合体、ポリアセタル、フェノー ル樹脂から成るグループから選択したものでがあるが、これらだけに限らない。 基板層には、任意にペンキなどの塗料を塗布して良い。 任意の積層板層 本発明の積層板製品は、基板及び振動減衰層の他に追加の層を任意に更に具備 する。該製品は、例えば接着材料層を任意に更に具備することができる。接着材 料層は、基板層と振動減衰層の間に接着され、各々の接着材料層の貯蔵弾性率は 、接着剤量層が接着される振動減衰層の貯蔵弾性率より高い。有用な接着材料層 の例としては、エポキシ 樹脂及びシアノアクリレートから成るグループから選択した材料があるが、これ らだけに限らない。接着材料層の貯蔵弾性率は、接着材料層が接着される基板の 貯蔵弾性率より低いことが望ましい。 本発明の工具製作及び方法 本発明の減衰積層板製品は一般に、振動減衰材料の少なくとも一部を永久的に 排除し、意図した取付範囲における基板層を可塑的に変形して、減衰材料を永久 的に排除せずに同一範囲における基板層を可塑的に変形していない（及び減衰材 料を架橋するために繊維、粒子又は充填剤強化減衰材料を使用していない）積層 板に比べて取付装置の改善された力の保持を提供する方法により製造される。振 動減衰材料は、力の保持が改良されていない積層板に比べて少なくとも約１０％ 改善された場合に有用かつ永久的に排除される。この改善率は、本明細書に記載 する「通し孔を有する積層板に関する積層板の力の保持試験方法」により決定し て約２０％を超えていれば望ましく、約３０％を超えていれば最も望ましく、約 ３５％を超えていれば最適である。 意図した固定具範囲における減衰材料の一般的な永久的排除及び基板層の可塑 的変形は、振動減衰材料層を囲む少なくとも一つの外側基板層に圧力を付与し、 意図した固定具範囲から振動減衰材料を押し出すことにより行われる。基板層は 、振動減衰材料を排除し、ひいては振動減衰材料が排除された範囲に振動減衰材 料が戻るのを妨げ、積層板の基板層間に著しい残留ばね力がない積層板製品を提 供するために使用される力又は圧力から永久歪（可塑的変形）を生じる。取付装 置は、基板層を結合し、減衰材料の永久的排除後になお存在する可能性がある残 留ばね力を克服する必要がある。基板層は、十分に永久的に 変形しない場合、変形前の位置の部分に戻る可能性がある。これにより、基板層 と残留ばね力の間に間隔が生じる可能性がある。取付装置をこの範囲に取り付け ると、この残留ばね力は、取付装置の力の保持を減少させる可能性がある。なぜ なら、ある力は摩擦損失又は固定具に対するその他の障害を克服するために使用 されるのに対して、取付装置を取り付けるために使用される初期の力は、基板層 内の残留ばね力を克服するために使用され、ひいてはシステムの応力が緩和した 後の全体的な力の保持を潜在的に減少させるからである。この間隔により、スタ ンプ作業の後に減衰材料の一部がこの間隔内に戻る場合もある。減衰材料はこの 範囲から更に永久的に排除されるが、基板層の変形が更に最適である場合、この 間隔が更に減少すれば減衰材料は更に減少する。 本発明に基づく有用なパンチ工具は、所望の局所的な範囲に力を集中して、減 衰積層板製品の意図した取付範囲の振動減衰材料の少なくとも一部を永久的に排 除し、少なくとも一つの基板層を可塑的に変形し、ひいては振動減衰材料の弾性 回復の量をなくすか又は最小限にし、基板層間の残留ばね力を制限し、固定具取 付の際の動摩擦を最小限にするように基板表面を潜在的に特徴付けるために使用 することができる。 本発明の方法は、塗布、吹き付け又は積層などにより基板層上に減衰材料を付 与することである。減衰材料上には対向する基板層を取り付け、積層板材料構造 を形成する。更に減衰層及び基板層を追加しても良い。積層板材料は、ロール又 はシートの形態で良い。次に、積層板材料を対応するダイなどを有するスタンプ 又は成形装置に供給又は配置し、製品を製造する。特に製品の取付範囲に関して 、また一例と して、先ず標準のパンチ、レーザー、水噴射などの従来の手段により減衰積層板 に積層板全体を貫通する孔（通し孔）を開けるか又は切り開き、取付装置を収容 する。この孔は様々な形状で良く、円形、長円形、正方形、矩形などで良い。こ の孔は対称でも非対称でも良い。孔のサイズは、本発明の製品に意図された用途 によって異なる。一般に、この孔の直径は約０．００５ in（２×１０-4cm）か ら約３６ in（９１ cm）である。この孔の範囲には、特別に設計されたパンチ工 具を介して力を加えることができる。このパンチ工具は、振動減衰材料の少なく とも一部を永久的に排除し、意図した変形範囲において基板層を可塑的に変形さ せるためのパンチ力を集中するようなパンチの特定の構造を使用する。一般に、 孔の位置は、孔が変形範囲により囲まれる位置である。孔は、変形範囲により部 分的に囲まれても良い。一般に、少なくとも１個の孔を囲むか又は部分的に囲む 各々の変形範囲の面積は、各々の孔の範囲の約０．０５〜約１００倍であり、各 々の孔の面積の約０．０５〜約１０倍であれば望ましい。 本発明の製品の少なくとも一つの基板は、変形範囲の厚さが可変である。本発 明の製品は、第一及び／又は第二基板層に少なくとも１個の突出部を有する場合 がある。パンチ工具は、振動減衰材料の質量の少なくとも一部が変形範囲から永 久的に排除されるように、工具によって積層板基板に加わる力が変形範囲に集中 するように選択する。工具が、変形範囲の振動減衰材料を排除する力を向けるよ うに設計されていない場合、基板層は変形するが、振動減衰材料の質量は大幅に は減少しない。振動減衰材料によって基板層が滑る場合、減衰材料を永久的に排 除する際のパンチの効果は最小限になる。パンチは、スタンプ過程における基板 層の滑りを最小限にして、減衰材料を基板層の間 から排除するか又は押し出すために力を集中するように設計されていなければ効 果的ではない。公知のパンチは、本発明のパンチに比べて減衰ポリマーを排除す る際に効果的ではない。なぜなら、本発明のパンチでは、減衰材料を大幅に排除 して基板層の横の移動を最小限にするように変形させるのに比べて、公知のパン チでは、スタンプ過程において基板層が横に滑るからである。 パンチ工具は、 振動減衰材料の少なくとも一部を排除する他に、少なくとも一つの基板を可塑的 に変形させることにより積層板に特徴つまり変形を加える。積層板の外側基板は 、押縁、ノッチなどの突出部及び／又はへこみを具備することができる。 本発明のパンチ工具を設計する際に考慮すべき点としては、摩擦力及び／又は 把持力及び／又は保持力を基板範囲に付与することにより外側基板層（第一及び 第二基板層）の滑りの量を制限し、減衰材料を永久的に排除するように工具の変 形力を集中し、基板層の残留ばね力及び減衰材料の回復を最小限にするように基 板層を変形し、固定具装置に接する表面積を最小限にして動摩擦を減少するよう に変形範囲を特徴付ける工具の能力がある。本発明の工具を使用する際に生じる 基板層の減少した滑りは、変形範囲の振動減衰質量を減少させるために効果的に 使用されない力の量を制限する。本発明のパンチ工具ではなく公知のパンチ工具 を使用する場合、基板層は、振動減衰材料の最適な排除が行われない方法で振動 減衰材料上で滑る傾向がある。この滑りは、スタンプ作業においても不利益であ る可能性がある。なぜなら、基板の横の移動は、望ましくない方法で基板層を歪 ませて、後の作業又は部品の寸法を損なうからである。 本発明の積層板には、取付用の孔又は圧入される該振動減衰材料の 出口としての孔は不要である。孔が不要であるか、又は取付に使用される範囲が 、圧入される振動材料の出口を提供するための縁部付近にない実施例の場合、工 具の構造は、基板層を変形して、圧入される減衰材料のためのポケット又は延長 範囲を提供するような構造であれば望ましい。粘弾性材料の出口が装備されてい ない場合、基板層は著しい変形又は特徴を有する場合があるが、減衰材料は変形 範囲における著しい減衰材料の変形を受けないので、力の保持が著しく改善され ることはない。 振動減衰材料を排除する際の工具の作用を改善し、スタンプ作業の際に基板を 可塑的に変形させるための方法又は材料としては以下があるが、これらだけに限 らない： ａ）減衰積層板を加熱して、積層板を変形させるための振動減衰材料の弾性率 を低下させる。加わった熱により、振動減衰材料は、その弾性率が比較的低いた め、更に容易に排除される（排除に必要な力が比較的少ない）。スタンプ時に熱 を加えることは、本発明の積層板製品及び取付装置を具備した第二製品を組み立 てる際に熱を使用する方法に比べてはるかに望ましく、単純かつ費用効果が高い 。熱は、変形ステップの際か又はそのステップの前に積層板に付与することがで きる。熱は、紫外線又は赤外線熱源、蒸気、加熱空気、オーブンなどを使用して 、減衰材料の貯蔵弾性率が低下するように付与することができる。減衰材料の弾 性率は、変形ステップにおける貯蔵弾性率が少なくとも１０％、できれば２５％ 、最も望ましくは少なくとも５０％減少する場合に効果的に減少する。 ｂ）殆ど架橋していないか又は全く架橋していない振動減衰材料を使用して、 変形工程で振動減衰材料を排除するのに必要な力を減少さ せる。 ｃ）振動減衰層が、変形される範囲に比較的少ない質量を最初に有する減衰積 層板を製造及び使用し、減衰材料を排除するのに必要な力を減少する。（しかし 、この方法では、積層板製品を製造するために更に複雑な工程が必要である。） ｄ）工具が基板を変形させる際の工具の摩擦損失を減少させる潤滑剤を使用す る。潤滑剤は、工具の寿命を延長する傾向がある。 振動減衰材料を減少及び／又はなくすために使用する工具は、基板層も変形さ せる。基板層の変形は、孔のサイズが減少する原因になる可能性がある。なぜな ら、基板層は、孔のサイズを狭くするように可塑的に変形させることができるか らである。（孔のサイズは増大することもできる。）変形過程では、振動減衰材 料を排除するために使用する特定の工具により、基板面がわずかに上昇するか又 は縁部が突出する場合もある。特定の完成孔の直径など、所望の設計基準を満た すことができる完成積層板製品を設計するには、こうしたことが起こるというこ とを理解していれば十分である。例えば、最初の孔の直径を所望の最終孔径より 大きく選択し、変形過程において、基板層の可塑的変形により孔径が縮小するよ うに基板層を変形させて、所望の孔径を有する最終的に所望の製品を製造するこ とができる。 本発明の方法は、基板層の変形に問題がある場合に、不要な範囲における基板 層の排除を最小限にするように設計することができる。これを行うための選択肢 としては、基板層を更に望ましい構成に修正し、しかも積層板の力の保持に対す る影響が最小限の二次的な工具を変形過程後に使用する方法があるが、これだけ に限らない。二次的な工具は、変形作業後に最初の孔のサイズを最終的に所望の 孔のサイズまで 十分に拡大できない場合に孔を拡大することができる（リーマ仕上げ又は孔あけ )。変形範囲も、変形範囲のプロファイルを低下又は変化させるためのその他の 工具により平にすることができる。・ 本発明は、図１〜図３０を参照することにより更に良く理解することができる 。 図１は、振動減衰材料積層板がカバー構成材料であるディスク駆動機構カバー ６を示すディスク駆動機構の上面図である。取付装置（ねじ）は、参照番号１１ により示される。 図２は、図１の線２−２に沿って切ったディスク駆動機構の断面である。この 断面は、カバー６を所望の位置に保持するねじ１１を示す。このカバー６は、カ バー６及びカバー６がねじ１１を介して取り付けられているベース９に取付力を 付与するねじ式固定具１１を使用している。ねじ１１は、ディスク駆動機構（読 み／書きヘッドがディスクのデータ上に位置することができるようにディスクを 回転させるユニット）の上部カバー６及びスピンドル１３並びにアクチュエータ １５（データが書き込まれるか又は記憶される際にディスクの様々な半径にアク セスするように、読み／書きヘッドをディスク上で水平運動で移動させるユニッ ト）を接続及び位置決めしている。分かりやすくするため、ディスクアセンブリ 及び読み／書きヘッド及びディスク上に延びるアームアセンブリは省略した。カ バーは、上及び下の基板層２２及び２６並びに振動減衰材料層２４から成る。 図３Ａは、図１の線３−３に沿って切ったディスク駆動機構カバー６の部分断 面である。この断面は、上の基板層２２、下の基板層２６及びこれらの基板層の 間に接着された振動減衰材料層２４の積層板を示す。 図３Ｂは、図１の線３−３に沿って切ったディスク駆動機構カバ ーの部分断面の第二の実施例である。この断面は、基板層３２、３６及び４０並 びに振動減衰層３４及び３８を示す。 図３Ｃは、図１の線３−３に沿って切ったディスク駆動機構カバーの部分断面 の第三の実施例である。この断面は、すべて一つの積層板として接着された基板 層４２、４６、５０及び５４、振動減衰層４８並びに接着材料層４４及び５２（ エポキシ樹脂など）を示す。 図３Ｄは、図１の線３−３に沿って切ったディスク駆動機構カバーの部分断面 の第四の実施例である。この断面は、基板層５６及び６０、振動減衰材料５８の 部分並びにこれらの層の間の空間５９及び／又は非振動減衰材料を示す。 図３Ｅは、図１の線３−３に沿って切ったディスク駆動機構の上部の部分断面 の第五の実施例である。この断面は、すべて一緒に接着されて一つの積層板を形 成する基板層６２及び７０、振動減衰材料層６６並びに接着材料層（エポキシ樹 脂など）６４及び６８を示す。 図４は、図１の線４−４の部分断面図である。この断面は、上の基板層７４、 下の基板層７８及び振動減衰層７６並びに該積層板をベース８０に固定する取付 装置（ねじ）７２を示す。図４の積層板は、改善された力保持特性を有するよう に基板層７４を変形していないか又は振動減衰層７６を減少させていない。 図４Ａは、図１の線４−４の部分断面の略図である。この断面は、上の基板層 ８６、振動減衰層８８及び下の基板層９０から成る本発明の変形範囲を有する積 層板並びに該積層板をベース９２に固定する取付装置（ねじ）８２を示す。この 積層板は、改善された力保持特性を有するように変形範囲において減少されてい る振動減衰層８８を示す。数字８４は、上の基板８６の上部への変形を表す。 図５は、上の基板層９４、下の基板層９８及び減衰材料層９６か ら成る本発明の積層板の部分断面を示し、取付装置（ねじ、ボルト、釘、リベッ トなど）の力の保持を改善するように減衰材料９６の一部を排除してある。該取 付装置は、取付装置をベース又は取付装置のその他の構成部品（ボルトに対する ナットなど）に噛み合わせる孔１００を使用する。（この孔は、取付装置が適合 して取り付けることができる丸形、正方形、長方形、星形、八角形など、任意の 形状で良い。）取付装置は、この断面に図示しない。この断面は、変形した上の 基板層９４、変形範囲１０３及び変形部１０２も示す。 図６〜図１０Ｉは、本発明の製品の部分断面のその他の実施例を示す。図６〜 図１０Ｉは、基板に使用される取付装置の力の保持を改善するように、粘弾性材 料の一部が排除され、基板が変形されている実施例を示す。取付装置は、この断 面に図示しない。固定具装置によっては、固定具をベース又は固定具装置のその 他の構成部品(ボルトに対するナットなど)に噛み合わせるための孔を使用する。 この孔は、変形過程で圧入される減衰材料の範囲全体に使用することもできる。 この孔を使用しない取付装置は、変形範囲でも使用することができる（クランプ など）。この断面は、変形した基板層も示している。基板の変形範囲は、通し孔 を必要とする固定具装置用の孔を一般に囲んでいる。変形は、積層板の片側又は 両側上及び／又は内側基板層内で発生することができる。 図５〜図１０Ｆは、取付装置の延長部（ねじの軸など）が延びて取付装置のベ ース又はその他の構成部品に噛み合う孔を示す。取付装置は孔の周囲に延びるこ ともできるが（クランプなど）、この孔を通らない。この孔は、変形過程で排除 される減衰材料のための範囲としてのみ使用される。 排除又は除去される振動減衰材料の少なくとも一部を有する範囲（変形範囲） は一般に、取付装置が積層板に接触する範囲に等しい か又はこれより大きい範囲まで延びる。取付装置は、変形範囲の外側に延びるこ とができるが、これは、取付装置を取り付けるために使用される所定の力のため の最適な力の保持を達成するという点で、本発明の最適な使用方法ではない。基 板の様々な変形構造を組み合わせるか、あるいは変えることができる。開示した 実施例は、本発明を制限することを意図したものではない。 図６は、上の基板層１０４、下の基板層１０８、振動減衰層１０６、孔１１２ 、上の基板１０４の変形部１１０及び変形範囲１１３を示す本発明の製品の部分 断面である。 図７は、上の基板層１１４、下の基板層１１８、振動減衰層１１６、孔１２２ 、上の基板１１４の変形部１１９、変形範囲１２１、型押範囲内の変形範囲から 成る本発明の積層板製品の部分断面である。 図８は、上の基板層１２４、下の基板層１２８、振動減衰層１２６、孔１３２ 、上の基板１２４の変形部１３０及び１２９並びに変形範囲１３３から成る本発 明の積層板製品の部分断面である。 図９は、上の基板層１３４、下の基板層１３８、孔１４０、振動減衰層１３６ 、上の基板層１３４の変形部１３９及び変形範囲１３７から成る本発明の積層板 製品の部分断面である。 図１０Ａは、上の基板層１４２、下の基板層１４６、孔１５０、振動減衰層１ ４４、上の基板層１４２の変形部１４８及び１５１並びに変形範囲１４９から成 る本発明の積層板製品の部分断面である。 図１０Ｂは、上の基板層１５２、振動減衰層１５４、下の基板層１５６、孔１ ６８、上の基板層１５２の変形部１６０及び１５９並びに変形範囲１６１を示す 本発明の積層板製品の部分断面である。 図１０Ｃは、上の基板層１６２、下の基板層１６６、振動減衰層１６４、孔１ ６８、上の基板層１６２の変形部１７０、変形範囲１ ７１及び下の基板層１６６の変形部１６９から成る本発明の積層板製品の部分断 面である。 図１０Ｄは、上の基板層１７２、下の基板層１７６、孔１７８、振動減衰層１ ７４、上及び下の基板層１７２及び１７６の変形部１８０及び１７９並びに変形 範囲１８１から成る本発明の積層板製品の部分断面である。 図１０Ｅは、上の基板層１８２、孔１８８、振動減衰層１８４、下の基板層１ ８６並びに下の基板層１８６の変形部１８９、上の基板層１８２の変形部１９０ 及び変形範囲１９１から成る本発明の積層板製品の部分断面である。 図１０Ｆは、上の基板層１９２、下の基板層１９６、振動減衰層１９４、孔１ ９８、上の基板層１９２の変形部１９３及び突出部１９５並びに変形範囲２００ から成る本発明の積層板製品の部分断面である。 図１０Ｇは、上の基板層２０３、振動減衰層２０２、下の基板層２０４、上の 基板層２００のへこみ範囲２０８及び突出範囲２０１並びに変形範囲２０６から 成り、変形部２０８を取付範囲として使用できる本発明の積層板製品の部分断面 である。 図１０Ｈは、上の基板層２１０、下の基板層２１４、突出範囲２１５及び２１ ３、振動減衰層２１２、変形範囲２１８並びに取付範囲として使用できる変形部 ２１６及び２１７から成る本発明の積層板製品の部分断面である。 図１０Ｉは、上の基板層２２０、振動減衰層２２２、下の基板層２２４、変形 範囲２２８、突出範囲２２３及び２２５並びに取付範囲として使用できる変形部 ２２６及び２２７から成る本発明の積層板製品の部分断面である。 図１１は、上の基板層２３０、振動減衰層２３２、下の基板層２ ３４、孔２３８、上の基板層２３０の変形部２４０及び変形範囲２３６を示す本 発明の積層板製品の部分断面である。 図１２は、本発明の工具を使用する本発明の方法を示す。「Ｖ」形の突出部及 び周囲の把持機構を有するパンチ工具２４２は、上の基板層２４４、振動減衰層 ２４６、孔２４５及び下の基板層２４８を具備し、積層板支持面２５０上に配置 されている積層板を変形させるために使用される。 パンチ工具は、作用面を有する。該作用面は、パンチ工具を使用する際に積層 板に接触するパンチ工具部分である。 図１３〜図３２は、基板層のある程度の変形及び振動減衰材料の排除を達成す るために使用できる様々な工具の断面を示す。これらの工具は一般に、工具を積 層板面に噛み合わせて力を付与し、基板層を変形させて変形範囲の振動減衰材料 を排除し、基板を可塑的に変形させて改善された取付システムの力の保持を達成 するスタンププレスに取り付けられる。これらのパンチは、孔があるか又は孔が ない積層板に使用することができる。 孔がある積層板の場合、使用する工具は常に、孔の最小直径又は半径点より大 きい。積層板の孔を開けるか、積層板の範囲を型押し又はコイニングするために 使用する工具又はパンチによっては、類似の工具特徴を有するが、積層板製品を 製造する際に様々な機能を果たすように設計されている。例えば、図１３Ａは、 孔を開ける際に使用する工具パンチを示す。このパンチは、孔より大きい直径を 使用すれば、振動減衰材料を排除して基板層を変形する際にも使用することがで きる。使用できるその他のパンチとしては、図１３〜図１７、図１９及び図２２ に示す丸パンチ、平パンチ、突出部を有する平パンチ、銃弾形パンチ及び「Ｖ」 形パンチがあるが、これらだけに限らない。 図１３は、本発明の製品を作製するために使用できる公知の銃弾形パンチ２５ ４の側面図である。 図１３Ａは、本発明の製品を作製するために使用できる公知の平パンチ２５５ の側面図である。 図１４は、本発明の製品を作製するために使用できる公知の丸パンチの側面図 である。 図１５は、本発明の製品を作製するために使用できる公知の「Ｖ」パンチ２５ ８の側面図である。 図１６は、本発明の製品を作製するために使用できる公知の「Ｖ」パンチ２６ ０の側面図である。 図１７は、本発明の製品を作製するために使用できる、平面２６５及び半球状 突出部２６３を有する公知のパンチ２６２の側面図である。 図１９は、本発明の製品を作製するために使用できる、平面２７１及び「Ｖ」 又は円錐形突出部２７２を有する公知のパンチ２７０の側面図である。 図２２は、本発明の製品を作製するために使用できる、反転した円錐形２９７ を有する公知の反転「Ｖ］形パンチ又は反転円錐形パンチ２９０の側面図をであ る。 図１８は、本発明の製品を作製するために使用できる、半球状突出部２６８及 び角度付き把持機構２６７を有する本発明の角度付き把持機構丸パンチ２６６の 側面図である。 図２０は、本発明の製品を作製するために使用できる、鈍角先頭の「Ｖ］形突 出部２７６及び角度付き把持機構２７５を有する本発明の角度付き把持機構「Ｖ 」形パンチの側面図である。 図２０Ａは、本発明の製品を作製するために使用できる、対称鈍角先頭の「Ｖ 」形突出部２８１及び角度付き把持機構２８４を有す る本発明の角度付き把持機構「Ｖ」形パンチ２７９の側面図である。また、端部 を有するパンチ工具の側面上において、把持機構面に接する第一の線と、突出部 の対称の中心を通るが突出部の内側及びパンチ工具の内側の１点において第一の 線と交わる第二の線との交点により規定される角度ｑ２７３も示す。端部を有す るパンチ工具の側面上において、突出面に接する第一の線と、突出部の対称の中 心を通るが突出部の外側及びパンチの外側の１点において第一の線と交わる第二 の線との交点により規定される角度ｂ２７７も示す。 図２１は、本発明の製品を作製するために使用できる、鈍角の先頭の「Ｖ」形 突出部２８０、角度付き把持機構２８２及び強化された、テーパ付き側面２８３ を有する本発明の強化把持機構「Ｖ」形パンチ２７８の側面図を示す。 図２３は、本発明の製品を製造するために使用できる、へこんだ切頭体状円錐 形範囲３０４、へこんだ円錐形範囲３０２及び３０６並びに強化された、テーパ 付き側面３０７並びに把持機構３０３を有する本発明の強化角度付き把持機構「 Ｖ」形パンチ３００の側面図を示す。 図２４は、本発明の製品を製造するために使用できる、切頭体状円錐形突出部 ３１２及び低角把持機構３１４を有する本発明の把持機構「Ｖ」形パンチ３１０ の側面図を示す。 図２５は、本発明の製品を作製するために使用できる、鈍角先端の「Ｖ」形突 出部３１８、ナックル把持機構延長部３２０及び強化された、テーパ付き側面３ １９を有する本発明の強化把持機構「Ｖ」形パンチ３１６の側面図である。 図２６は、本発明の製品を作製するために使用できる、溝及び突出部３２６、 ３２８及び３３０を有する本発明の平パンチ３２４の側面図である。 図２８は、本発明の製品を作製するために使用できる、換気口３４８、把持機 構のへこみ３５０、「Ｖ」形突出部３４４、強化側面３４１、パンチ外径３４２ 、把持機構先端３５１を有する本発明の強化された、換気口付きの角度把持機構 「Ｖ」形パンチ３４０の側面図である。図２８は図２７の断面２８−２８である 。図２７は図２８のパンチの底面図である。 図２８Ａは、本発明の製品を作製するために使用できる、換気口３６２及び３ ６４、把持機構３７０並びに「Ｖ」形突出部３６６を有する本発明の強化された 、角度付き把持機構「Ｖ」形パンチ３６０の側面図である。 図２９は、本発明の製品を作製するために使用できる、へこんでいる円錐形範 囲３７６、把持機構３７４、「Ｖ」形突出部３７５、延長軸３７８及び延長端部 ３８０並びにパンチの変形構造と関連して製品に予備処理又は事後処理を行う延 長端部を有する本発明の角度付き把持機構「Ｖ」形パンチ３７２の側面図である 。 図３０は、本発明の製品を製造するために使用できる、把持機構３８８、へこ んだ円錐形範囲３９０、延長軸３９２、延長端部３９４及び「Ｖ」形突出部３９ １並びにパンチの変形構造と関連して製品に予備処理又は事後処理を行う押出端 部を有する本発明の角度付き把持機構「Ｖ」形パンチ３８６の側面図である。 図３１は、本発明の製品を製造するために使用できる、半球状突出部４０２及 び多数の小さい把持機構を具備する把持面４０４を有する本発明のパンチ４００ の側面図である。 図３２は、本発明の製品を製造するために使用できる、角度付き把持機構４１ ２、多数の比較的小さい把持機構４１４を有する本発明の角度付き把持機構「Ｖ 」形パンチ４１０の側面図である。 図３３は、上の基板層４２０、下の基板層４２４、振動減衰層４ ２２、孔４２６、突出範囲４２１、変形部４２３及び変形範囲４２８から成る本 発明の製品の一実施例の側面図である。 図３４は、上の基板４３０、下の基板４３４、振動減衰層４３２、変形部４３ ５、突出範囲４３１、変形範囲５００及び上の基板４３０の孔４３３を有する本 発明の製品の一実施例の側面図である。 図３５は、上の基板層５０２、下の基板層５０６、振動減衰層５０４、部分的 に取り外された上の基板プラグ５０８、変形部５０３、突出範囲５０１、変形範 囲５１０を有する本発明の製品の一実施例の側面図である。 図３６は、上の基板層５２０、下の基板層５２４、孔５２６、振動減衰層５２ ２、減衰層架橋粒子及び／又は繊維５２８から成る本発明の積層板製品の部分断 面図である。 本発明に基づく有用なパンチは、振動減衰材料を排除して基板層を変形するた めに使用することができる。有用なパンチとしては、図１３〜図１７、図１９及 び図２２に示すような公知のパンチがある。望ましいパンチは、図１８、図２０ 〜図２１、図２３〜図３２に示す本発明の新しいパンチである。有用なパンチは 一般に、積層板表面に対して複数の方向に力を加える工具の側面を有する。例え ば、第一の力は、工具により積層板表面に対してある角度にて加えられる。この 角度は、意図した変形範囲の孔又は取付範囲に向く角度であることが望ましい。 パンチ工具の把持機構は、この第一の力を提供する。この力は、材料（基板及び 振動減衰材料）を孔に対して押圧し、基板層が孔から滑り出すのを防ぐこともで きる。第二の力は孔の範囲に付与され、下方及び孔から外側に殆どの力を付与す るように設計された角度である。パンチ工具の突出部は、この第二の力を提供す る。同時に作用するこれらの二つの力の結果は、振動減衰材料の質量を排除して 基板を変形するように工具の力を集中さ せる。この工具の設計は、使用する基板材料、孔がある場合は孔のサイズ、積層 板の厚さ、１個の積層板内の各層の厚さ、使用する振動減衰材料及び該積層板内 の層の種類に基づく。最適な固定具の力の保持を達成するための振動減衰材料の 排除及び基板の変形のために設計された望ましい種類のパンチは、本発明のパン チである。これらのパンチ構成は設計の完全な母体ではないが、積層板製品の固 定具装置の力の保持を最適にするために特に設計された工具を使用する際の基本 的な概念を実証する。 本発明のパンチは、その構造により特有の必要事項がいくつかある。例えば、 パンチは、工具を使用する際にパンチがパンチ端部と積層板間に形成する空隙又 はポケットに混入する可能性があるスタンプ過程で使用される流体が流出できる ような「換気口」又は「溝」が必要である。混入した流体は圧縮性が高くないので、 圧力が付与された時に流出できない場合、積層板のパンチ変形を妨げる可能性が ある。更に、パンチは、スタンプ過程において工具に亀裂、たわみ又は早期の摩 耗が生じるのを防ぐために追加の強度構造が必要である。パンチに対する追加の 強度又は支持は、工具端部を比較的広い軸に対してテーパを付ける（工具端部に 隣接する軸にテーパを付ける）ことにより追加することができる。これは、工具 の縁部付近の把持機構に強度を加える。パンチは、工具の寿命を延長して、積層 板上のその他のパンチ種類の処理（孔あけ、型押又はコイニングなど）に一般に 使用できるように、比較的高い等級又は異なる等級の工具鋼を必要とする。 金属成形の参考文書（McGraw-Hill，Inc．Lange、ISBN 0-07-036285-8）には 、一般的にスタンプ過程及び装置の優れた概説が記載されている。 したがって、本発明は、トルク保持が改善された積層板製品、該 製品並びに基板を変形及び減衰材料を排除するために使用する工具の製造方法に 関する。本発明め積層板製品は、トルク及び／又は力及び／又は圧力及び／又は 応力の保持が改善された固定システムを提供する。本発明は、変形範囲の積層板 の減衰材料を初期の質量から減少した質量に排除し、ひいては取付装置を使って 積層板をある構造内に取り付けるか又は組み付けた後に保持装置内で失われるト ルクを減少させることにより、積層板構造のトルク及び／又は応力及び／又は力 及び／又は圧力保持特性を改善する方法に関する。この方法は更に、減衰材料が 押し出された位置に復帰する量を最小限にし、基板層間の残留ばね力により基板 を一緒に圧縮するのに必要な力を最小限にするために積層板の基板層の変形又は 特徴付けを規定し、ある種の固定具装置の動摩擦を減少させることができる。 本発明は、減衰材料積層板取付装置の力の保持を改善し、ひいては装置を取り 付けた後の減衰材料の応力緩和による固定具システムの力の減少を含む問題並び に積層板の層間及びいくつかの構造内のばね力を克服して取付装置及び基板の動 摩擦を減少させる必要性を解決する方法を提供する。 本発明は特に、変形範囲における初期の質量から比較的少ない質量に減少した 振動減衰材料を有する積層板を提供し、ばね効果及び減衰材料の回復を減少させ て基板に対する取付装置の摩擦を低下させるために基板層を変形させ、本発明を 使用しないカバーに比べた場合に、ある期間及び温度後の固定具の力の保持が比 較的大きい積層板を規定する。 減衰材料の質量を減少させるために使用される工具は、工具の力が積層板製品 の変形範囲における振動減衰材料を排除するように設計される。また、工具は、 減衰材料がスタンプ作業後に積層板内の元の位置に復帰する能力を基板層が減少 させるか又は抑止するよう に基板層を可塑的に変形する。また、基板層は、取付装置を取り付けた際に取付 装置に対して抵抗力又はばね力を伝えないように可塑的に変形される(つまり、 減衰材料を排除した際、積層板の層が元の位置にばね力により戻るか又は変形さ れた量の割合が回復する場合、この「ばね」は、取付装置により克服する必要が あり、全体的なトルク保持を減少させる可能性がある)。 工具は、変形範囲における振動減衰材料の応力緩和を最小限にするために振動 減衰材料の質量を排除し、振動減衰材料の回復及び基板層のばね効果を防ぐため に基板層の有用な変形を行い、基板に対する取付装置の摩擦を減少する。一般に 、積層板は、本発明と同じ構造及び設計だが本発明を使用していない積層板に比 べて、固定具装置の力の保持の改善が少なくとも約５％向上するように変更され る。望ましい改善は、変形範囲に少なくとも部分的に接触する取付範囲内の取付 装置の力の保持が、以下に述べる「″通し孔″を有して構成された積層板に関す る積層板の力の保持試験方法」により判定して少なくとも約２０％向上すること であり、最も望ましくは少なくとも約３５％向上することである。 有用な工具の構造は、固定具装置の力及び／又はトルク及び／又は圧力及び／ 又は応力の保持が少なくとも約５％改善される構造である。振動減衰材料の排除 及び基板層の可塑的変形を達成する有用な工具の構造としては、平たいか、丸い か、銃弾形か（先が尖った円錐形など）、「Ｖ」形（円錐形）か又は突出部を有す る平たいパンチ構造を有する工具があるが、これらだけに限らない。これらの工 具の構造は、力の大部分が積層板表面に対して垂直つまり直角に付与される構造 でなければならない。そのためには、平たいか、突出部を有して平たいか、丸い か又は銃弾形パンチは取付範囲もしくは孔に比べて大きい半径を有する必要があ り、「Ｖ」形パンチは積層 板の水平面に対して小さい角度を有する必要がある。有用な丸形、銃弾形又は平 たいパンチは、孔又は取付範囲の直径より少なくとも約１．０１倍大きい半径（ 丸形ではない孔の場合は、同等の超過サイズ）を有するパンチであり、この半径 の大きさは、孔の直径より少なくとも約１．５倍大きいことが望ましく、少なく とも約２倍大きければ最も望ましい。「Ｖ」形パンチの角度は一般に、「Ｖ」形突出 部の表面に接する第一の線と、工具軸の表面に対して平行で、「Ｖ」形突出部の 中心を通る第二の線との交点により規定して１度〜８９度であり、２０度〜８９ 度であれば望ましく、３０度〜８９度であれば最も望ましい。 本発明の望ましい工具の構造は、把持機構及び少なくとも一つの突出部を有す る構造である。この工具は、積層板を少なくとも二つの主要方向に変形させる。 パンチ工具の作用面により生じる少なくとも二つの力の方向は互いに角度を成し 、この合力又は工具の効果は、減衰材料の質量の排除及び少なくとも一つの基板 層の可塑的変形を生成する。また、基板層の変形は基板のばね効果を制限し、振 動減衰材料の回復を減少させ、固定具装置の取付の際の動摩擦による損失を減少 させることが望ましい。この工具の構造は、取付装置の力及び／又はトルク及び ／又は圧力及び／又は応力の保持を少なくとも約５％増加させるべきであり、振 動減衰材料の排除及び基板層の可塑的変形が行われていない積層板に比べると、 約３５％を超える保持の改善を達成することができる。積層板取付装置の縁部付 近の孔の場合、工具の構造は、突出部が孔の内側縁部に接触し、積層板の一部を ある角度で下方に向ける構造である。工具の把持機構は、孔を囲む範囲の積層板 材料の一部をある角度（突出部の反対）方向に向ける。この工具の合力は、振動 減衰材料を排除するように力を集中させて、振動減衰材料の回復を減少させ、基 板のばね効果 を減少させ、動摩擦を潜在的に減少させるように基板の変形を規定する。 パンチ工具の突出部としては、切頭体状円錐形、長円形、球形、半球形、銃弾 形、円筒形及び円錐形突出部及びこれらの変形から成るグループから選択した突 出部があるが、これらだけに限らない。把持機構としては、表面模様付き表面、 連続畝、不連続畝、表面模様付き表面を有する連続畝及び表面模様付き表面を有 する不連続畝から成るグループから選択した機構があるが、これらだけに限らな い。 振動減衰材料を排除するために使用される工具は、変形過程にて孔を部分的に 閉じるか又は更に開いても良い。孔の直径は、製造される製品が意図した寸法に なるように、工具の構造及び工具が孔の直径に対して及ぼす影響を考慮して選択 すべきである。 望ましい工具の構造は、工具端部上に対称の突出部及び把持機構を具備する。 この突出部は、端部を有するパンチ工具の側面上において、該突出部の表面に接 する第一の線と、突出部の対称の中心を通るが、突出部の外側及びパンチ工具の 外側の１点にて第一の線と交わる第二の線との交点により規定される少なくとも 一つの角度を有する。この角度は０．５〜８９度であるが、２０〜８９度であれ ば望ましく、３０〜８９度あれば最も望ましい。 把持機構は、端部を有するパンチ工具の側面上において、把持機構の表面に接 する第一の線と、突出部の対称の中心を通るが突出部の内側及びパンチ工具の内 側の１点にて前記第一の線と交わる交点により規定される少なくとも一つの角度 を有する。この角度は、０．５〜８９度であるが、２０〜８９度であれば望まし く、３０〜８９度であれば最も望ましい。図２０Ａは、これらの角度の例を示す 断面であり、パンチ工具２７９は、突出部２８１の角度ｂ２７７及び 把持機構２８４の角度ｑ２７３を有する。 更に、工具は、工具の把持機構により生じる積層板の変形が、工具の突出部が 積層板を変形させている際に生じるように有益に設計される。工具は、減衰材料 の排除及び基板の可塑的変形を生じるように、減衰材料に対して機械的な力を集 中させて形成するように設計すべきである。 図３６は、上の基板層５２０、下の基板層５２４、振動減衰層５２２、孔５２ ６及び粒子５２８から成る本発明の第二の積層板を示す。 通し孔を有して構成された積層板に関する積層板の力保持試験方法 積層板の力保持試験は、取付装置を積層板の所望の試験範囲に取り付けた後の 取付装置の保持力を測定する。積層板には、該試験方法の取付装置を取り付けて 、アセンブリは、ある温度及び湿度並びに製品の最終用途の最悪の実施例におけ るその他の環境条件又は最悪の条件を修正した環境にて規定の期間設置しておく 。 積層板製品における本発明の長所を判断するための試験は、以下のとおりに実 施する： １） 試験する積層板を選択する。 ２） ねじ及びこのねじをねじ込むためのねじ孔を有する関連サンプルベース を選択する。サンプルベース及びねじは、最終用途の実施例と同じベース材料（ アルミニウム、ステンレス鋼など）にする。ねじは、最終用途の実施例に使用す るねじと同じか又は同等でなければならない。 一般的なねじ及びベース材料はアルミニウムである。一般的なねじ軸は、積層 板の通し孔に適合しなければならない。ねじ軸の直径は、孔の範囲の少なくとも ２０％であり、ねじ頭部のサイズは、ね じに加わるトルクを支持するのに必要な強度を支持し、孔を囲む、孔のサイズの 少なくとも５．０％の範囲に接するサイズとする。 − 取付範囲に孔がない積層板の場合、直径が積層板の公称厚さの．０５〜１ ０倍である取付範囲に通し孔を追加する。積層板に変形範囲がある場合、孔はこ の範囲の中心に配置し、変形範囲の９５％未満でなければならない。孔が望まし くない場合、ねじ取付装置ではなくクランプを使用して試験を実施することがで きる。このクランプは、基板に対する接触範囲が少なくとも．５ cm²なければな らない。このクランプ装置は、積層板表面に対して垂直の延長部に力を加える「 Ｃ」構造である。延長部は、トルクドライバーを使ってクランプ力を付与するこ とができるようなねじ式延長部である。 ３） 被試験範囲に影響を及ぼさない方法により(レーザー切断、水噴射切断 、剪断方法などにより)、積層板から二つのサンプルを切り取る。第一サンプル は、取付範囲内の積層板から取る。サンプルは、意図した取付範囲より少なくと も２５％大きく切り取る。比較サンプルは、取付範囲ではないが基板層が変形し ていない製品の積層板構造を有する範囲内の積層板から取るべきである。 − 比較サンプルは、取付範囲を試験するために積層板から取ったサンプルと 同じサイズでなければならない。比較サンプルに孔がない場合、スタンプ法又は 本発明のサンプルと同サイズの孔をレーザー切断することにより孔をあける。比 較サンプルを本発明から取る範囲は、積層板を製品に加工する前と同じ投入基板 及び減衰材料構成を有する範囲でなければならない。 ４） 積層板から取ったサンプル（比較サンプル及び取付範囲のサンプル）は 、積層板が所望の取付装置を使ってベースに取り付けられる環境を模写するよう に温度、湿度などを制御された環境に配置する。一般的な温度及び湿度は、６５ 〜７５Ｆ及び３０〜７０％ の相対湿度である。 ５） ねじ式又はクランプ式の取付装置を積層板サンプル（比較サンプル及び 取付範囲のサンプル）及び試験ベースに取り付ける。その際、最終使用ベースに 積層板を取り付ける環境を模写した規定の最終使用実施例のトルク力で締める。 一般的な温度及び湿度は、６５〜７５Ｆ及び３０〜７０％の相対湿度である。試 験には、きれいなねじ及びきれいな表面を使用する。(表面にオイル又は潤滑剤 が存在してはならない。)トルクドライバーを使って、実施例のトルク力の１０ ０％±５％のトルクでねじを締める。 ６） トルクを付与したサンプルは、取付後に製品を使用する際に製品が受け る最悪の力損失環境を模写した環境に配置する。最悪の環境とは、一般に、固定 具を取り付けた後に製品が受ける最高温度、最高湿度及び最悪の化学的環境であ る。製品をこうした状態の中に２４時間にわたって配置する。一般的な温度及び 湿度は、２４時間にわたって１００°Ｃ（２１２°Ｆ）及び３０〜７０％の相対 湿度である。 ７） ２４時間の試験期間後、ねじ取付装置を積層板サンプル及びサンプルベ ースに取り付ける際に使用する実施例環境を模写した環境にサンプルを再び配置 し、トルクを付与したサンプルを実施例の温度にする。一般的な温度及び湿度は 、２４時間にわたって６５〜７５°Ｆ及び３０〜７０％の相対湿度である。 ８） ねじ又はクランプを積層板サンプル（比較サンプル及び固定具範囲のサ ンプル）から取り外すのに要する最大トルク力を測定し、力の測定値を比較して サンプルの力の保持を比較する。 製品の製造方法 本発明の製品を製造する方法は一般に、スタンプ過程により振動 減衰材料の排除を伴う。積層板は一般に、振動減衰材料を積層板の一つ又は複数 の内側層として組み込んだ後にスタンプ過程を行うことにより製造される。振動 減衰材料は、振動減衰積層板製品の基板層（ステンレス鋼及びその合金、炭素鋼 、アルミニウム及びその合金、ポリエステルなど）の間に層を成すことができる 。 積層材は、振動減衰材料を構造材料の一つ又は複数の層上に積層するか、吹き 付けるか、シルクスクリーニングするか又は流し込んである。振動減衰材料層は 、連続していても不連続でも良い。振動減衰材料は、振動減衰材料が間に挟まれ る基板層とほぼ同じ寸法を有する層を実質上形成する。あるいは、この層は、更 に限られた寸法でも良いし、最大振動応力の範囲に適合しても良い。一般に、減 衰材料の量は、非積層板又は一体式製品上で該製品の減衰特性が改善されるよう に存在する。少なくとも一つの振動モードにおいて減衰が少なくとも約１０％改 善されるように、十分な量の振動減衰材料を使用することが望ましい。 本発明の積層板製品は、減衰材料の排除、基板の変形、並びに製品の構造上の 幾何学的形状及び剛性に対する影響は最小限だが、最適に減衰された積層板製品 を提供する実施例における固定具の力の保持が改善されるという振動減衰材料の 長所を利用する。したがって、本発明の製品は、振動及び衝撃に対する抵抗及び その抑制、雑音の発生及び伝達の減少、並びに本発明の積層板を所定の場所に保 持するために使用される取付装置の力の保持の改善を必要とする製品の優れた候 補である。 当業者は、本発明の完成積層板製品の必要性及び積層板投入材料の加工過程に おける制約に基づいて、減衰材料並びに減衰材料の排除及び基板の変形を特定の 過程に導入するために最善の手段を選択することができる。 減衰材料は、粘弾性材料又は粘弾性材料と任意の前記繊維及び／又は粒子材料 との組合せを含むことができる。振動減衰材料は、粘弾性材料及び各種の繊維又 は粒子材料の配合物を含むことができる点を理解すべきである。繊維及び粒子材 料の配合物も可能である。 本発明の製品を作製する前の積層板内の減衰材料の所望の厚さは、一般に約０ ．００２ mm〜約１．５ mmであり、約０．０２ mm〜約１ mmであれば望ましく、 約０．０２ mm〜約．２５ mmであれば最も望ましい。一般に、減衰材料の厚さは 、積層板の厚さの約０．５〜約５０％であり、一般に約１〜約２５％であれば更 に望ましい。本発明の製品は、一般に少なくとも１層の減衰層を有し、更に一般 的には１〜３層の減衰層を有するが、製品の製造過程の単純性及びコストの点で １〜２層であれば望ましく、１層であれば最も望ましい。複数の減衰層を含む場 合、剛性が犠牲になる場合もある。しかし、複数層の各種振動減衰材料を含む場 合、より広範な減衰温度範囲が可能である。製品の構造上の要件を考慮しつつ所 望の減衰効果を達成するために、十分な減衰材料を使用するべきである。振動減 衰層は、連続していても不連続でも良い。連続層は、同一材料、各種振動減衰材 料の隣接部分、空間又は基板材料から構成することができる。不連続層は、非減 衰材料及び／又は空間により分離された減衰材料部分から構成することができる 。２層以上の層が存在する場合、各層は同じか又は異なる減衰材料から構成する ことができ、各々の層が連続していても不連続でも良い。 固定具の力及び／又は応力及び／又は圧力の保持が改善された本発明の積層板 製品は、該製品を使用する当業者が理解する適切な製品製造技術により製造する ことができる。例えば、ディスク駆動機構カバー実施例のためのカバーは、ステ ンレス鋼層と適切な粘弾性減衰材料層及び追加のステンレス鋼層を積層すること により０．０ ５ mm 厚の振動減衰材料層一つをカバー中心付近に追加して製造することができ る。次に、スタンプ参考文献に説明されているように、必要部分を規定する（型 押し、ブンラキング、成形、コイニングなど）様々な工具及びダイを使ってこの 積層板をスタンプする。このスタンプ過程における最終積層カバーには孔をあけ て、ベース（並びに、必要な場合、アクチュエータ及びスピンドルモータなど、 その他の構成部品）にカバーを確実に保持する固定具装置（ねじ）のための経路 とする。固定具の範囲は、振動減衰材料を排除し、振動減衰材料の回復を減少し てステンレス鋼層間の残留ばね効果を最小限にするようにステンレス鋼に変形を 加え、動摩擦を減少するように取付範囲を特徴付け、固定具の力の保持を改善す べく修正されていない積層カバーに比べて固定システムの力及び／又はトルク及 び／又は圧力の保持が改善された積層ディスク駆動機構カバーを提供するように 、本発明の工具パンチを使って孔あけ前後に更に修正する。 力及び／又はトルク及び／又は圧力の保持が改善された積層製品の例としては 、カバー、パネル、ハウジング、バッフル、パン、容器及びダクト並びに積層製 品の固定具システムの力の保持を改善するための従来の方法が、設計目標を達成 する上で実際的ではないか、費用効果がないか、十分に効果的ではないか、又は 固定具システムを取り付ける際に使用される初期の力により制限されるその他の 実施例から成るグループから選択した製品があるが、これらだけに限らない。特 定の製品の例としては、車両のオイルパンカバー、ディスク駆動機構カバー、車 両のバルブカバー、器具パネル、車両パネル、音響パネル、積層シート材パネル 、建設パネル、航空宇宙パネル、暖房パネル、換気パネル、空調パネル、モータ ハウジング、器具ハウジング、機器ハウジング、流体バッフル、音響バッフル、 車 両のオイルパン、船積みコンテナ、保持容器、貯蔵容器、輸送コンテナ、暖房ダ クト、換気ダクト、空調ダクト及び冷房ダクトから成るグループから選択した製 品があるが、これらだけに限らない。 産業上の利用可能性 例 様々な特定かつ望ましい実施例を引用して本発明について説明してきたが、以 下の詳細な例を引用して更に詳しく本発明を説明する。しかし、これらの例及び 詳細な説明以外に本発明の基本的な主題には多くの延長、変形及び変更があり、 これらは本発明の精神及び範囲に含まれるものと考える。仕様及び例に記載され る全ての部分、割合、比率などは、特記しない限り重量による。 例１及び例２並びに比較例１ 固定具の力の保持を改善された減衰積層板の性能を評価するために、０．０３ ０ in×０．０３７ in（０．７６ mm×０．９４ mm）のステンレス鋼の外側層を 有する構造に０．０５１ mm の減衰材料の層を追加してサンプル積層板を作製し た。次に、この積層板構造を工具で加工して孔あけし、型押しして減衰材料を排 除し、変形範囲のステンレス鋼層を変形させた。(例１及び例２)。これらの例に は、２種類のパンチを使用した。 例１及び例２の構造は、同じ工具及び過程を用いて作製した類似製品と比較し た。この類似製品は、減衰材料の排除及び変形範囲のステンレス層の変形を行っ ていないので、比較例の力の保持は改善されていない。 サンプルの説明 本発明を説明するため、減衰積層板製品にアクリル減衰材料を使 用した。使用した減衰材料は、所望の試験温度（２０°Ｃ／７２°Ｆ）において 広範囲の周波数範囲（±１０００ Hz）にわたって０．５を超える損失係数を有 するアクリルポリマーだった。選択したアクリル減衰ポリマーは、ミネソタ州、 セントボールの Minnesota Mining and Manufactur1ng Company が市販している 3M Scotchdamp^TMISD-112、SJ2015タイプ 1202 だった。この減衰材料をステン レス鋼減衰積層板構造の内側層として配置した。次に、以下に説明するとおり、 スタンプ作業によりこの積層板構造を加工して、完成減衰積層板製品を作製した 。 例１及び例２ アクリルポリマー減衰材料（3M Scotchdamp^TMISD-112）の０．０５１ mm 厚の シートをステンレス鋼層［一方が０．０３０in（０．７６ mm）厚及び他方が０ ．０３７ in（０．９４ mm）厚］の間に配置（積層）した。減衰材料は最初のス テンレス鋼層上に積層し、第二ステンレス鋼層を減衰材料上に追加して、積層板 構造を作製した。選択した減衰材料は室温感圧接着特性を有していたので、熱は 使わず、ゴムローラによるわずかな圧力だけで積層板材料を作製できた。次に、 減衰積層板材料を数回のスタンプ作業で加工して、完成品のディスク駆動機構積 層板カバーを形成した。 積層板投入材料は先ず、積層板材料をダイ及びパンチ装置の間に配置すると積 層板材料に著しい圧力を付与することができる機械式プレスに配置した。プレス のトン数は、一般に５０トン（４．５４×１０⁴kg）以上だった。ダイ及びパン チ装置は、積層板材料に特定の特徴を付与するように設計されている。例１及び 例２の減衰積層板カバーのための基本的な加工ステップは、カバーを型押しする （積層板を２以上の水平レベルまで排除する）作業、カバーに孔 あけしてねじ用の孔を追加する作業、及び余分な積層板材料から部分をブランキ ングつまり切り取る作業だった。 ブランキング工程の前に、これらのカバーのために他の工程を追加した。この 追加工程は、ねじ孔取付範囲において減衰材料を排除してステンレス鋼基板を可 塑的に変形させるスタンプステップを追加するためだった。この工程は、ねじ固 定システムのトルク保持を改善するために追加した。 例１は、図１９に示す構成の工具を使用した。例２は、図２４に示す構成の工 具を使用した。図示した工具のタイプは、減衰材料を排除してステンレス鋼層を 可塑的に変形するように孔を修正するために使用した。これらの例で使用した工 具については、工具を孔の中心に配置し、積層板を変形して減衰材料を排除する ように適用した（プレス行程及びトン数）。基板の変形及び減衰材料の排除の程 度は、孔面積の減少により示され(使用する工具は、所望の変形に応じて孔の直 径又はサイズを減少させることができる)、把持機構の深さ又はステンレス鋼層 の平面度及び通し孔の内部に対する突出部の貫通によっても示される。例１及び 例２では、孔の減少は、最初の孔のサイズの８２〜９０％及び０．００１〜０． ００４ in(０．０２５〜０．１００ mm）の深さを目標とした。把持機構又はス テンレス鋼層の平面度については、アクリルポリマーシートが各々のカバー製品 の内側表面を完全に覆った。 通し孔は、直径０．１３２〜０．１４１ in（３．３５〜３．５８ mm）だった 。変形範囲は、通し孔の周囲に０．０３０〜０．１００ in（０．７６〜２．５ mm）延びた。取付ねじは、軸の直径が０．１１４〜０．１１８ in(２．９〜３ m m)、頭部直径が０．２１６〜０．２２４ in（５．５〜５．７ mm）だった。ベー スはアルミニウムだった。 比較例１： 比較例１は、例１及び例２の手順に従って作製したが、ねじ取付範囲において 、減衰材料を排除してステンレス鋼層を可塑的に変形する工程は使用しなかった 。 方法及び装置： 例１及び例２並びに比較例１のディスクカバーは、すべて同じ試験装置及び方 法で試験した。 カバーは、以下のとおりに試験した： １）ディスクカバーは、ディスク駆動機構の多くの部品の一つである。カバー は、ディスク駆動機構のその他の構成部品を取り付けるベース又はハウジング上 に適合する。カバーには８個の孔があり、そのうちの６個はカバーの外側縁部に ある。約４ in×６ in（１０cm×１５ cm）の寸法のカバーの四隅の各々に１個 の孔がある。他の２個の孔は、カバーの長い側の中間点の縁部付近にある。カバ ーの６個の孔は、ディスク駆動機構のベースのテーパ付き孔と心合わせされてい る。ねじは、カバーをベースにしっかり保持するために使用される。ベースハウ ジング及び積層板カバーの詳細の略図を示す図１及び図２を参照されたい。ねじ は、積層板カバーの孔とベースのテーパ付き孔に適合する。ねじは、９ in/lbs （１０ cm/kg）のトルクで締められてねじ頭部とカバーの間に保持圧力を付与し 、ひいてはカバーをベースにしっかり保持する。 ２）使用した固定具装置は、アルミニウムねじだった。これらのねじをカバー の外側の孔の各々に配置し、軽く締めた。 ３）次に、ＳＥＥＫＯＮＫ精密工具インチ／ポンドトルクドライバーを使って 、これらのねじを９ in/lbs(１０ cm/kg）で締めた。 ４）トルクを付与した後の積層板カバー及びベースアセンブリを室温（７０° Ｆ、２１°Ｃ）で２４±１時間放置し、固定具装置及び積層板を応力緩和させた 。 ５）応力緩和時間が終了した後、トルクドライバーを逆方向に使用して、ねじ を緩める力を測定した。トルクドライバーは、最初のトルク付与と逆方向にねじ に加わるトルクの量を示すダイヤル指示器を具備する。スクリュートルクドライ バーは、ねじをアセンブリから取り外すのに必要なトルクの最大値を有する。「 破壊」つまりねじを回して取り外すために必要な最大の力が記録され、そのデー タは、本発明を使用しないカバーと比べた本発明の長所を評価するために使用さ れる。 データは、各々のカバー構造で試験した６個の孔の平均に基づいて、各々の積 層板カバー構造について比較する。 各カバー構造（孔が各６個）に関する平均取外しトルクデータを表１に示す。 以下のデータは、各々の構造で試験した４個のカバーの平均である。 表１のデータから、減衰材料の排除及びステンレス鋼層の可塑的変形が、修正 を加えていないカバーに比べて平均取外しトルク維持値を著しく改善したことが 分かる。 前記の詳細な説明及び例は、分かりやすくするために記載したに過ぎない。こ れらの説明及び例から、不必要な制約がないことが分かる。本発明は、図示して 説明した正確な詳細に限定されるのではなく、当業者にとって明らかな変形は、 請求の範囲により定義される本発明の範囲内に含まれる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．第一基板層及び第二基板層と； 前記第一及び第二基板層の間に配置された、粘弾性材料から成る振動減衰材料 の少なくとも一つの層と； 前記第一及び第二基板層の間に配置された任意に一つ又は複数の追加基板層と ； 基板層と振動減衰層の間に接着された任意に一つ又は複数の接着材料層であっ て、各々の接着材料層の貯蔵弾性率が、該接着材料層が接着される振動減衰層に 含まれる粘弾性材料の貯蔵弾性率より高い接着材料層； から成る積層板製品であって； 各々の基板層の貯蔵弾性率が、該基板層が接触するどの振動減衰材料層の粘弾 性材料の貯蔵弾性率より高く； 少なくとも一つの変形範囲が前記製品内に存在し、該変形範囲が、少なくとも 二つの基板層が互いに接触するか、又はどの基板も可塑的に変形していない製品 範囲に比べて互いに接近して配置されるように、少なくとも一つの基板層が可塑 的に変形される製品範囲であり；及び 少なくとも一つの振動減衰材料層において、変形範囲の少なくとも５％の範囲 内に振動減衰材料が存在しないか、又は存在する場合、該振動減衰材料の質量が 、変形範囲ではない製品範囲の等しい面積の該振動減衰材料層の平均質量の９０ ％以下である積層板製品。 ２．第一基板層及び第二基板層から成るグループから選択した一つの基板に少 なくとも１個の孔が存在し、少なくとも１個の孔が変形範囲により囲まれている 請求項１記載の積層板製品。 ３．該基板層が金属及びプラスチックから成るグループから選択される請求項 １記載の製品。 ４．振動減衰材料の少なくとも一つの層が存在し、前記振動減衰材料が粘弾性 材料から成り、前記振動減衰材料が少なくとも約０．０１の損失係数及び少なく とも約６．９×１０³パスカルの貯蔵弾性率を有する請求項１記載の製品。 ５．カバー、パネル、ケーシング、ハウジング、バッフル、パン、コンテナ及 びダクトから成るグループから選択される請求項１記載の製品。 ６．少なくとも一つの振動減衰材料層が、繊維、粒子及びこれらの混合物から 選択される添加物を更に含む請求項１記載の製品であって； 該添加物の全体量が、該振動減衰材料の全体の重量に基づいて約１〜約９０重 量％であり； 該粒子のサイズが、該粒子が存在する、変形範囲ではない範囲の該振動減衰材 料層の平均厚さの約０．０２〜約１２５％の範囲であり；及び 該繊維の直径が、該繊維が存在する、変形範囲ではない範囲の該振動減衰層の 平均厚さの約０．０２〜約１２５％の範囲であることを含んで成る製品。 ７．該変形範囲の少なくとも５％の範囲内において該振動減衰材料層が存在し ないか、又は存在する場合、該振動減衰材料層の質量が、変形範囲ではない該製 品の等しい面積の該振動減衰材料層の平均質量の５０％以下である請求項１記載 の製品。 ８．少なくとも１個の通し孔が該製品に少なくとも部分的に存在し、少なくと も１個の孔が変形範囲により囲まれ、少なくとも１個の孔を囲む各々の変形範囲 の面積が各々の孔の面積の約０．０５倍 から約１０倍である請求項１記載の積層板製品。 ９．請求項１記載の製品及び該製品上に配置される少なくとも１個の取付装置 から成る固定アセンブリであって、少なくとも１個の取付装置が該製品の少なく とも一つの変形範囲に少なくとも部分的に接触することを含んで成る固定アセン ブリ。 １０．少なくとも１個の取付装置が製品上に配置されている請求項１記載の製 品から成る固定アセンブリであって、該取付装置が、ねじ、ボルト、クランプ、 釘及びリベットから成るグループから選択されることを含んで成る固定アセンブ リ。 １１．以下のステップから成る積層板製品製造方法： （ａ） 振動減衰材料の少なくとも一つの層から成り、該振動減衰材料が粘弾 性材料から成り、該振動減衰材料が第一基板層と第二基板層の間に配置され、任 意に一つ又は複数の追加基板層が前記第一及び第二基板層の間に配置され、各々 の基板層が、該基板層が接触するどの振動減衰材料層の粘弾性材料より高い貯蔵 弾性率を有し、任意に一つ又は複数の接着材料層が基板層と振動減衰層の間に接 着され、各々の接着材料層の貯蔵弾性率が、該接着材料層が接着される振動減衰 層に含まれる粘弾性材料の貯蔵弾性率より高い積層板を製造するステップ；及び （ｂ） 前記第一及び第二基板層から成るグループから選択した少なくとも一 つの基板層の少なくとも一つの範囲に対してパンチ工具を衝突させて、少なくと も二つの基板層が互いに接触するか又はどの基板層も可塑的に変形されない製品 範囲におけるよりも互いに接近して配置されるように一つ又は複数の基板層を可 塑的に変形させることにより該製品に少なくとも一つの変形範囲を形成するステ ップであって、少なくとも一つの振動減衰層において、変形範囲の少なくとも５ ％の範囲に該振動減衰材料が存在しないか、又は存在 する場合、該振動減衰材料の質量が、変形範囲ではない製品の等しい面積の同じ 振動減衰材料層め平均質量の９０％以下であることを含んで成るステップ。 １２．端部を有する軸から成るパンチ工具であって、前記端部が （ｉ）少なくとも一つの突出部；及び（ｉｉ）少なくとも一つの把持機構から成 ることを含んで成るパンチ工具。 １３．突出部が一つだけ存在する請求項１２記載のパンチ工具であって、前記 突出部が前記パンチ工具端部の中心に位置し、該把持機構が、平行ではない側面 を有する、角のある機構であることを含んで成るパンチ工具。 １４．一つの対称な突出部が存在する請求項１２記載のパンチ工具であって、 前記端部を有するパンチ工具の側面上において、該突出部の表面に接する第一の 線と、該突出部の対称の中心を通るが前記突出部の外側及び前記パンチ工具の外 側の１点において前記第一の線と交わる第二の線との交点により規定される少な くとも一つの角度が存在し、前記角度が約０．５〜８９度の測定値を有すること を含んで成るパンチ工具。 １５．一つの対称な突出部が存在する請求項１２記載のパンチ工具であって、 前記端部を有するパンチ工具の側面上において、把持機構の表面に接する第一の 線と、該突出部の対称の中心を通るが前記突出部の内側及び前記パンチ工具の内 側の１点において前記第一の線と交わる第二の線との交点により規定される少な くとも一つの角度が存在し、前記角度が約０．５〜８９度の測定値を有すること を含んで成るパンチ工具。 １６．少なくとも一つの振動減衰層が熱伝導性、導電性又は熱伝導及び導電性 である請求項１記載の製品。 １７．第一基板層及び第二基板層と； 前記第一及び第二基板層の間に配置された、粘弾性材料から成る振動減衰材料 の少なくとも一つの層であって、少なくとも一つの振動減衰層が熱伝導性、導電 性又は熱伝導及び導電性である層と； 前記第一及び第二基板層の間に配置された任意に一つ又は複数の追加基板層と ； 基板層及び振動減衰層の間に配置された任意に一つ又は複数の接着剤量層であ って、各々の接着材料層の貯蔵弾性率が、該接着材料層が接着される振動減衰層 に含まれる粘弾性材料の貯蔵弾性率より高い層； から成る積層板製品であって； 各々の基板層の貯蔵弾性率が、該基板層が接触するどの振動減衰材料層の粘弾 性材料の貯蔵弾性率より高く； 少なくとも一つの振動減衰材料層が、繊維、粒子及びこれらの混合物からなる グループから選択された添加物を更に含み； 該添加物の全体量が、該振動減衰材料全体の重量に基づいて約１〜約９５重量 ％であり； 該粒子のサイズが、該粒子が存在する該振動減衰材料層の平均厚さの約１０〜 約１２５％の範囲であり； 該繊維の直径が、該繊維が存在する該振動減衰層の平均厚さの約１０〜約１２ ５％の範囲であり； 該添加物の耐力が少なくとも約１００ psiである積層板製品。