2014 Fiscal Year Annual Research Report
手腕振動障害の発症リスク低減を目的とした同期振動発生機構の開発
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24560262
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
盆子原 康博 宮崎大学, 工学部, 准教授 (10294886)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 孝広 九州大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80136522)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 非線形振動 / 自励振動 / 自己同期現象 / 振動制御 / 建設機械 / 衝突振動 / シューティング法 / 安定判別 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
労働災害の一種である手腕振動障害の発症を防止するために，手持ち振動工具の把持部に生じる振動の低減化を目的とした同期振動発生機構の開発を行った．本研究では，主に振動ランマと電動ハンマを対象として，それぞれ複数の自励振動子を搭載した同期振動発生機構を提案するとともに，実験と数値計算の両面から有効性の検証を行った．
まず，振動ランマに関しては，前年度までに開発した4個の振動子を搭載した手持ち型試作機の性能を定量的に評価するために砂上の締め固め試験を実施し，手腕振動ばく露量の評価値である日振動ばく露量，並びに地面に加える打撃力を測定した．そして，測定結果を踏まえて系パラメータの最適化を図り，試作機の改良を施した．その結果，目的とする同期振動の発生領域を拡大させるとともに，日振動ばく露量を対策値よりも大幅に低減することに成功し，打撃力についても目標値を達成した．さらに，固さの異なる数種類の地面を対象として締め固め試験を実施した結果，いずれの条件においても同等の性能を得ることができた．
一方，電動ハンマに関しては，昨年度提案した同期振動発生機構に基づいて，ピストンクランク機構と電動機とからなる振動子を搭載した実験装置を開発した．そして，実験と数値計算の両面から提案した機構の利用可能性について検証した．その結果，同期振動を利用することによって，カウンターウェイトを利用した従来法に比べて幅広い条件下で大きな振動低減効果が得られることを確認した．そこで，この基本モデルの実用化を図るために，振動ランマの開発で得た知見を踏まえて電動ハンマの手持ち型試作機の開発を試みた．そして，具体的な設計指針を得ることができた．
以上のように，手持ち振動工具に対する同期振動発生機構の利用可能性が十分に実施されたことから，今後より実用可能な手持ち振動工具の開発が可能であると考える．
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