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Study on suppression measures of hand-arm vibration caused by frictional vibration in electric power tools

Research Project

Project/Area Number 19K04275
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 20010:Mechanics and mechatronics-related
Research InstitutionUniversity of Miyazaki

Principal Investigator

BONKOBARA YASUHIRO  宮崎大学, 工学部, 准教授 (10294886)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 近藤 孝広  九州大学, 工学研究院, 教授 (80136522)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords振動制御 / 自励振動 / 動吸振器 / 摩擦振動 / 手腕振動 / 日振動ばく露量 / 乾性摩擦 / 安定判別 / 接触回転系 / 手腕振動障害 / 手腕振動傷害 / 非線形振動
Outline of Research at the Start

手持ち振動工具を使用する際,工具に発生した振動が手腕を介して人体に伝播することによって手腕振動障害と呼ばれる健康障害を発症することがある.近年でも,削岩機等を利用する建設業を中心に労災認定患者が多発している状況にある.研究代表者らは,この問題を抜本的に解決することを目指して,手腕振動障害の発症リスクゼロを実現する新しい振動工具の開発に取り組んでいる.本研究課題では,摩擦振動を誘発する電動工具を対象として,工具に生じる振動の発生メカニズムの解析を行うとともに,先行研究で得た知見を活かした新しい手腕振動低減化技術の開発を目指す.

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aim to elucidate the occurrence mechanism of vibration in electric power tools: disc grinders and electric sanders and so on, and to develop a new technique for suppression of hand-arm vibration. The experiment for measuring the daily vibration exposure values was conducted to investigate the causes of vibration. The results clarified that the main cause increased the daily vibration exposure value is frictional vibration caused by contact between tools and work materials. In order to suppress the frictional vibration in disk grinder, an anti-vibration handle with a built-in dynamic absorber was developed. It was proven confirmed that the dynamic absorber is very effective to reduce the daily vibration exposure value. In addition, it was confirmed that the dynamic absorber is also effective for vibration in sander.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

手腕振動の問題を抜本的に解決するためには,その主要因である手腕振動を抑えるために工具の改良に取り組むことが極めて重要である.そのためには,工具の種類によって異なる振動の発生メカニズムを解明し,人体への振動伝播を根絶するための最良の方法を見極め,それを具現化する新しい機械技術を開発しなければならない.本研究によって機械工具に対する新しい振動抑制技術が確立されたことは,手腕振動障害の根絶のための一歩と
なり,その意義は学術と実用の両面で非常に高いと考えている.

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Three-dimensional navigation scheme for robot swarms capable of adapting to environmental constraints2021

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      Kouki Ogata, Geunho Lee, and Yasuhiro Bonkobara
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      Volume: 1 Pages: 792-795

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      Kouki Oata, Geunho Lee, and Yasuhiro Bonkobara
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      Proc. JSME International Conference on Design and Concurrent Engineering 2021 & Manufacturing Systems Conference 2021

      Volume: 1

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      寺原 大雅, 盆子原 康博, 濵畑 貴之, 近藤 孝広
    • Journal Title

      宮崎大學工學部紀要

      Volume: 49 Pages: 45-50

    • NAID

      120007120328

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    • Open Access
  • [Journal Article] 速度型地震計で利用する非線形ばねの試作および基本特性評価2020

    • Author(s)
      貞方 啓希, 盆子原 康博, 濵畑 貴之, 寺薗 信一, 前田 貴博
    • Journal Title

      宮崎大學工學部紀要

      Volume: 49 Pages: 51-60

    • NAID

      120007120327

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    • Journal Title

      Transactions of the JSME (in Japanese)

      Volume: 85 Issue: 876 Pages: 19-00006-19-00006

    • DOI

      10.1299/transjsme.19-00006

    • NAID

      130007695476

    • ISSN
      2187-9761
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      寺原大雅,盆子原康博,濵畑貴之,近藤孝広
    • Organizer
      日本機械学会九州支部沖縄講演会
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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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