JP2017211024A

JP2017211024A - 制振装置

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Publication number: JP2017211024A
Application number: JP2016104598A
Authority: JP
Inventors: 片山　洋; Hiroshi Katayama; 洋片山; 亮伊東; Ryo Ito; 智一樋口; Tomokazu Higuchi
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2016-05-25
Filing date: 2016-05-25
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2036-05-25
Also published as: JP6730847B2

Abstract

【課題】ピストンの変位量が想定外の大きさになった場合でも、ピストンに作用する衝撃力を安定して低減することができる制振装置を提供する。【解決手段】制振装置１０Ａは、作動流体２６が収容されるシリンダー２１と、シリンダー２１内に摺動可能に収容され、シリンダー２１を２つの圧力室２７Ａ、２７Ｂに画成するピストン２６と、ピストン３１に連結され、シリンダー２１を貫通するピストンロッド３２と、シリンダー２１内に収容され、ピストンロッド３２の摺動方向に、ピストン３１と所定間隔を隔てて、ピストン３１を挟むように設けられた一対の弾性部材２４と、を具備してなり、弾性部材２４が、ピストン２１の作動域の外側に配置されてなる。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、制振装置に関するものである。

一般に、発電用プラントなど温度変化の大きい運転条件や環境で使用されている機器、配管などの構造物（制振対象物）は、温度変化による制振構造物の熱膨張を緩和するように柔構造に支持されている。一方、このような柔構造に支持されている構造物（支持構造物）は、流体や機械などの振動源や地震に対する耐震性が問題となる。このため、地震の発生時などには、これらの制振対象物を剛構造で支持することで、地震などが発生した時に制振対象物に作用する応力を抑制する制振装置が考案されている。

このような制振対象物を支持する制振装置としては、例えば、配管などに適用されているメカニカルスナバ、オイルスナッバ、または流体（液体）の慣性抵抗や粘性抵抗を利用したものなどが提案されている。

流体（液体）の慣性抵抗や粘性抵抗を利用したものは、制振対象物に対して、流体や機械などの振動発生源から生じる振動や地震が発生した時に生じる振動などが制振対象物に伝わる際、制振対象物に減衰力を与えることで振動エネルギーを吸収し、振動を抑制する方法である。このような方法を利用した制振装置では、例えば、シリンダー内部に粘性のある作動流体を内包し、シリンダーとピストンに相対的な動きが生じると、ピストン内に設けたオリフィスをシリンダー内の作動流体が通過し、オリフィス内を流れる作動流体の慣性抵抗や粘性抵抗によって、振動を減衰させる減衰力を生じさせている。この減衰力によって、機器、配管などの制振対象物の振動が抑制される。

特開２０１４−２１４７５４号公報

しかしながら、シリンダーとピストンとの間に設けられるシール材の損傷などによりシリンダー内の作動流体が喪失したり、制震装置の設置環境が想定外に高温となって作動流体が気化すると、作動流体の慣性抵抗や粘性抵抗が喪失し、振動の減衰力を損失する可能性がある。このような場合、機械などの振動発生源から伝わる振動や地震などで生じる振動により、制振対象物の振幅が増大し、ピストンの変位量が想定外に大きくなると、シリンダーの内壁とピストンとが激しく衝突し、ピストンまたはシリンダーなどが損傷し、制震装置の制振対象物を支持する機能を喪失する可能性がある。また、シリンダーとピストンとの衝突による衝撃力が制振対象物に伝播して制振対象物を損傷する可能性がある。

このような制震装置を原子力発電設備などで長期間安定して使用するためには、機械などの振動発生源で生じる振動や地震で生じる振動などに対して、ピストンの変位量が想定外に大きくなった場合でも、制振対象物に伝わる振動エネルギーを安定して吸収できるように、ピストンに作用する衝撃力を低減する必要がある。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、ピストンの変位量が想定外の大きさになった場合でも、ピストンに作用する衝撃力を安定して低減することができる制振装置を提供することにある。

一の実施形態による制震装置は、作動流体が収容されるシリンダーと、前記シリンダー内に摺動可能に収容され、前記シリンダーを２つの圧力室に画成するピストンと、前記ピストンに連結され、前記シリンダーを貫通するピストンロッドと、前記シリンダー内に収容され、前記ピストンロッドの摺動方向に、前記ピストンと所定間隔を隔てて、前記ピストンを挟むように設けられた一対の弾性部材と、を具備してなり、前記弾性部材が、前記ピストンの作動域の外側に配置されてなる。

他の実施形態による制震装置は、作動流体が収容される前記シリンダーと、前記シリンダー内に摺動可能に収容され、前記シリンダーを２つの圧力室に画成するピストンと、前記ピストンに連結され、前記シリンダーを貫通するピストンロッドと、前記シリンダーの外側に設けられ、前記ピストンロッドの一端を収容する連結部材と、前記ピストンロッドの外周に設けられた張出部材と、前記連結部材の内側に配置され、前記ピストンロッドの摺動方向に、前記張出部材と所定間隔を隔てて、前記張出部材を挟むように設けられた一対の弾性部材と、を具備してなり、前記弾性部材が、前記ピストンの作動域に対応する前記張出部材の移動範囲よりも外側に配置されてなる。

本発明によれば、ピストンの変位量が想定外の大きさになった場合でも、ピストンに作用する衝撃力を安定して低減することができる。

第１の実施形態による制振装置を適用した図である。制振装置の構成を示す概略断面図である。弾性部材の予圧縮力の無い条件での制振装置の反力特性を示す説明図である。弾性部材に予圧縮力を加えた条件での制振装置の反力特性を示す説明図である。第２の実施形態による制振装置の構成を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態による制振装置について、図面を参照して説明する。なお、理解の容易のため、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。また、以下の説明において、軸方向とは、シリンダー、ピストン、またはピストンロッドの軸方向をいう。図１は、第１の実施形態に係る制振装置を適用した図である。図１に示すように、制振装置１０Ａは、制振対象物１１に制振装置１０Ａに連結されたクレビス１２を取り付け、制振装置１０Ａに連結された他方のクレビス１３を支持構造体１４に固定し、制振対象物１１を支持構造体１４に連結して、制振対象物１１を制振した状態で支持している。制振対象物１１は、例えば、原子炉設備の配管や原子炉１次系機器などであり、支持構造体１４は、基礎、天井、側壁、または床などである。

図２は、制振装置の構成を示す概略断面図である。図２に示すように、制振装置１０Ａは、シリンダー２１と、ピストン部２２と、受け板２３と、弾性部材２４と、連結部材２５とを有する。

シリンダー２１は、作動流体２６が収容される圧力室２７を内部に形成している。

作動流体２６としては、例えば、水などの低粘度の液体、シリコンオイル、鉱物油など粘性のある液体が用いられる。

ピストン部２２は、シリンダー２１内に摺動可能に収容されたピストン３１と、ピストン３１に連結され、シリンダー２１を貫通するピストンロッド３２とを有する。ピストンロッド３２は、シリンダー２１の一端２１ａ、２１ｂおよびピストン３１を貫通して圧力室２７の外側の連結部材２５内に延びている。シリンダー２１内は、ピストン３１によって、圧力室２７内には２つの圧力室２７Ａ、２７Ｂが画成されている。

ピストン３１は、２つの圧力室２７Ａ、２７Ｂを連通する貫通孔３３を有する。作動流体２６が収容されたシリンダー２１内に、ピストン３１が摺動自在に設けられている。ピストン３１の外周面、すなわちピストン３１のシリンダー２１側の面には、シリンダー２１の内周面との間をシールするシール部材、またはメカニカルシールを設けてもよい。

貫通孔３３は、同一の大きさの内径を有するが、ピストン３１は、貫通孔３３の内部に、貫通孔３３の径よりもさらに小さい内径を有するオリフィスを設けてもよい。

シリンダー２１とピストンロッド３２との間の摺動部には樹脂などのシール部材３５がはめ込まれ、ピストンロッド３２の軸方向に摺動可能な構造としつつ、作動流体２６のシリンダー２１の外部への流出を防いでいる。

受け板２３は、圧力室２７の内側にピストンロッド３２に沿ってピストン３１を挟むように一対設けられている。この一対の受け板２３は、一対の弾性部材２４同士の間に設けられている。受け板２３は、ピストンロッド３２の周方向にリング状に形成されてもよいし、ピストンロッド３２の周囲を囲うように複数の部材をリング状に配置して構成されてもよい。また、受け板２３とピストンロッド３２との間の摺動部にはシール部材３５がはめ込まれ、ピストンロッド３２の軸方向に摺動可能な構造としている。

弾性部材２４は、シリンダー２１の内側に、ピストン３１及び一対の受け板２３を挟むように設けられている。一対の弾性部材２４は、シリンダー２１内の両端にピストン３１と所定間隔を隔てて設けられている。弾性部材２４として、例えば、皿ばね、コイルばねなどが用いられる。本実施形態では、弾性部材２４は、皿ばねを複数積層して構成されている。なお、所定間隔とは、ピストン３１と弾性部材２４との距離が、後述するピストン３１の作動域よりも長い距離であることをいう。

一対の弾性部材２４同士の間には、シリンダー２１とピストンロッド３２と受け板２３とストッパー３６とにより、圧力室２７Ａ、２７Ｂが形成され、圧力室２７Ａ、２７Ｂは密閉空間となっている。

シリンダー２１の内面には、受け板２３を固定するストッパー３６が固定して設けられている。ストッパー３６は、シリンダー２１の周方向にリング状に形成されていてもよいし、シリンダー２１の内周に沿ってリング状に複数の部材を配置して構成されていてもよい。ストッパー３６は、受け板２３とピストン３１との間であって、後述するピストン３１の作動域の外側に配置されている。そのため、シリンダー２１内に作動流体２６が収容され、作動流体２６中に受け板２３および弾性部材２４が浸漬された状態でも、ストッパー３６で受け板２３および弾性部材２４の移動を抑制することができる。これにより、受け板２３および弾性部材２４をシリンダー２１内の両端側に安定して配置させることができる。

ストッパー３６は、受け板２３に所定以上の圧力が加えられた際に、ストッパー３６は受け板２３と離反するように溶接などによって固定されていてもよい。ストッパー３６は、受け板２３とピストン３１との間に設けられているため、ストッパー３６を受け板２３に固定することにより、ピストン３１が受け板２３と接触して、ピストン３１により、受け板２３がストッパー３６と分離する方向に加圧された際、前記溶接などによる固定が破壊されて、受け板２３がストッパー３６から分離する。そのため、ピストン３１が受け板２３に接触しても、ピストン３１に大きい衝撃力が生じることがない。また、受け板２３とストッパー３６とを結合させておくことにより、制振装置の通常の作動によって受け板２３に圧力がかかっても、受け板２３とストッパー３６との結合が維持される。受け板２３とストッパー３６とが接触した状態では、受け板２３およびストッパー３６は、圧力室２７をピストンロッド３２の軸方向に隔てる隔壁として作用し、作動流体２６の動作空間（シリンダー２１とピストンロッド３２と受け板２３とストッパー３６とにより形成される空間）を密閉空間とすることができる。受け板２３よりも弾性部材２４側の空間Ａと、受け板２３よりもピストン３１側の空間Ｂとで作動流体２６が流通しないため、制振装置１０Ａの減衰性能に影響は与えない。

また、ピストン３１は、ピストン３１の受け板２３と対向する面にピストン起部３７を有し、ピストン起部３７は、ピストンロッド３２に周状に設けられている。受け板２３は、ピストン３１と対向する面に受け板突起部３８を有する。受け板突起部３８は受け板２３と一体に設けられている。受け板突起部３８も、受け板２３と同様、ピストンロッド３２の周囲を囲うようにリング状に形成されていてもよいし、ピストンロッド３２の周囲を囲うように複数の部材をリング状に配置して構成されていてもよい。ピストン３１と受け板２３とが接触する際には、これらピストン起部３７と受け板突起部３８とが接触する。また、受け板突起部３８とピストンロッド３２との間の摺動部にもシール部材３５がはめ込まれ、ピストンロッド３２が受け板２３および受け板突起部３８との間をピストンロッド３２の軸方向に摺動可能に保たれる。

連結部材２５は、シリンダー２１の外側に設けられ、シリンダー２１の一端２１ａ側に溶接などにより結合され、シリンダー２１と同軸上に配置されている。連結部材２５は、内部に空間を有し、ピストンロッド３２の先端側の一部が収容されている。

連結部材２５には連結ロッド３９を介してクレビス１２が設置される。ピストンロッド３２は、シリンダー２１の一端２１ｂ側にクレビス１３が設置される。クレビス１２、１３は、回転自在な継手構造である。クレビス１２が制振対象物１１に、クレビス１３が支持構造体１４にそれぞれ連結され、制振対象物１１が制振装置１０Ａを介して支持構造体１４に連結されて、制振対象物１１は、制振装置１０Ａにより制振した状態で支持される。

制振装置１０Ａでは、連結部材２５の端部がクレビス１２で制振対象物１１に連結され、ピストンロッド３２の端部がクレビス１３で支持構造体１４にそれぞれ連結されて、制振対象物１１を制振した状態で支持している。流体や機械などの振動発生源から生じる振動や地震が発生した時に生じる振動などが制振装置１０Ａに伝わると、クレビス１３、１４の間に振動による相対変位が発生し、制振装置１０Ａのサポート方向、すなわちシリンダー２１、ピストン３１、およびピストンロッド３２の軸方向にピストン３１がシリンダー２１内で往復運動する。この時、作動流体２６は、ピストン３１の貫通孔３３を通過し、作動流体２６が圧力室２７Ａ、２７Ｂの一方から他方に流れる。このピストン３１の移動によって生じる作動流体２６の流動抵抗によりシリンダー２１とピストン３１との間の相対的な動きに対して作動流体２６に反力（抵抗力）が発生し、ピストン３１に作用する衝撃力を低減し、振動エネルギーを減衰させる。

本実施形態では、ピストン起部３７と受け板突起部３８との距離は、ピストン３１の作動域以上、すなわち、ピストン３１の作動時におけるピストンの変位量の最大値以上としている。なお、ピストン起部３７と受け板突起部３８との距離は、シリンダー２１およびピストン３１の軸方向におけるピストン起部３７と受け板突起部３８との最短距離である。また、ピストン３１の作動域とは、作動流体２６がシリンダー２１内に一部または全部充填されている状態でピストン３１が移動した際に、ピストン３１の移動によって作動流体２６に流動抵抗を生じさせて作動流体２６による反力を生じさせながらピストン３１がシリンダー２１内を往復運動できる変位量の最大値であり、例えば、通常の作動時でピストン３１が最大移動するピストンの変位量のみならず、通常想定される地震などが発生しても故障などが発生しない時にピストン３１が最大移動するピストンの変位量である。本実施形態では、ピストン起部３７と受け板突起部３８との距離を、上記のように、通常想定されるピストン３１の変位量以上に設定されているため、例えば、通常想定される地震などで生じる振動では、ピストン起部３７と受け板突起部３８との接触により、振動エネルギーを吸収する減衰性能の変化は生じない。すなわち、「ピストン３１の作動域」とは、制振装置１０Ａが作動流体２６の劣化や喪失がなく、仕様として所定の性能を発揮する健全な状態において、仕様として想定されているピストン３１の移動量の最大値である。本実施形態では、ピストン３１の受け板２３と対向する面にピストン起部３７が設けられているため、ピストン起部３７の受け板２３側の端部の移動量の最大値となる。したがって、受け板２３は、ピストン３１の作動域の外側に配置されているといえる。また、弾性部材２４は受け板２３よりもシリンダー２１の両端側に配置されているため、弾性部材２４もピストン３１の作動域の外側に配置されていることになる。

また、ピストン起部３７と受け板突起部３８との距離は、ピストン３１の作動域の１．０〜２．０倍であることが好ましく、より好ましくは、１．２〜１．５倍である。ピストン起部３７と受け板突起部３８との距離が、上記範囲内であれば、ピストン３１の作動域以上の状態を確保できるため、通常想定される地震などで生じる振動でも、ピストン起部３７と受け板突起部３８との接触を十分防ぐことができると共に、制振装置１０Ａの大きさを抑えることができる。

例えば、シール部材３５が損傷したり、制振装置１０Ａの設計温度が想定外に高温となることで作動流体２６が気化するなどにより、シリンダー２１内の作動流体２６を喪失すると、制振装置１０Ａは作動流体２６による反力を喪失する。この場合、作動流体２６による反力が失われるため、ピストン３１の変位量が想定外に大きくなる可能性がある。このような場合、従来の制震装置では、ピストン３１がシリンダー２１の内壁に衝突し、大きい衝撃力が発生する可能性がある。本実施形態では、シリンダー２１内に弾性部材２４を設けることにより、ピストン３１の変位量が想定外に大きくなった場合、弾性部材２４が変形してばね反力を発生することで、ピストン３１に作用する衝撃力を低減することができる。

よって、本実施形態によれば、シリンダー２１内の作動流体２６の喪失や劣化などによりピストン３１の変位量が想定外で大きくなった際に、弾性部材２４でピストン３１に作用する衝撃力が低減され、制振対象物１１に伝わる振動エネルギーを安定して吸収できるため、制振装置１０Ａの損傷、制振対象物１１の支持機能の喪失、または制振装置１０Ａが取り付けられた制振対象物１１への加速度の伝播などを防止することができる。

また、本実施形態においては、弾性部材２４には、シリンダー２１の軸方向に予圧縮を与えておくことが好ましい。本実施形態では、ストッパー３６は、弾性部材２４に予圧縮力を与え、受け板２３が弾性部材２４によりストッパー３６に付勢（所定の力で押し当てられる状態となるように調整）させられる位置に設けている。弾性部材２４に予圧縮力を与えておくことにより、弾性部材２４の配置された空間を長くすることなく反力を増加させることができるため、ピストン３１に作用する衝撃力を低減する効果を増大させることができる。また、予圧縮力は、ピストン３１の作動域においてピストン３１に生じる圧力（例えば、制振装置１０Ａの通常動作の範囲においてピストン３１に生じる圧力（仕様圧力））以上に設定することにより、ピストン３１の作動域の範囲でピストン３１が移動しても、受け板２３とストッパー３６の結合が維持されるため、制振装置１０Ａが振動エネルギーを吸収する減衰性能の低下は生じない。

図３は、弾性部材２４の予圧縮力の無い条件での制振装置の反力特性を示す説明図であり、図４は、弾性部材２４に予圧縮力を加えた条件での制振装置の反力特性を示す説明図である。δ₀は、図２に示すように、ピストンが初期位置（移動範囲の中央）にあるときの、ピストン起部３７と受け板突起部３８の距離である。図２に示すように、ピストン３１の作動変位が、ピストン起部３７と受け板突起部３８が接触し弾性部材２４が変形動作を開始する接触変位δ₀を超えると、弾性部材２４のばね反力が増加し、例えば、図３に示すように、弾性部材２４が予圧縮受けていない場合には、衝突エネルギーＡ₁が吸収される。一方、ストッパー３６の位置を弾性部材２４側に調整して、弾性部材２４が受け板２３を介して予圧縮を受けている場合には、例えば、図４に示すように、弾性部材２４に予圧縮力Ｆ₀を加えておくことにより、大きな衝突エネルギーＢ₁を吸収することができる。

また、受け板２３のシリンダー２１内での移動に対して摩擦力を与える摺動部材を設けるなど減衰機構を付加してもよい。これにより、作動流体２６を喪失した際に、ピストン３１と受け板２３との衝突振動をより抑制することができる。

なお、本実施形態では、ピストン３１がピストン起部３７を備え、受け板２３が受け板突起部３８を備えているが、どちらか一方のみ設けてもよい。なお、受け板２３の強度や、受け板２３のピストンロッド３２に対向する面にシール用の部材を設ける場合の設置性から、受け板突起部３８は設けたほうが好ましい。

また、本実施形態では、受け板２３を設け、ピストン起部３７と受け板突起部３８との距離が、ピストン３１の移動によって生じる作動流体２６の流れを抑制して減衰力を生じさせるピストン３１の変位量以上となるように調整したが、受け板２３は設けなくてもよい。すなわち、ピストン３またはピストン起部３７が直接弾性部材２４に接触する構成であってもよい。このとき、ピストン３１またはピストン起部３７と弾性部材２４との距離は、ピストン３１の作動時におけるピストン３１の変位量の最大値以上として設定される。

（第２の実施形態）
第２の実施形態による制振装置について、図面を参照して説明する。なお、上記実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。図５は、第２の実施形態による制振装置を示す概略断面図である。図５に示すように、制振装置１０Ｂは、制振装置１０Ａのシリンダー２１内に設けられていた一対の受け板２３、一対の弾性部材２４、ストッパー３６、および受け板突起部３８を、連結部材２５内に設けたものであり、ピストンロッド３２の外周に張出部材５１を有する。

連結部材２５の内部にピストンロッド３２が延長され、ピストンロッド３２の外周に張出部材５１が設けられている。張出部材５１は、ピストンロッド３２の外周に一対の受け板２３および弾性部材２４同士の間に設けられている。連結部材２５の内部には、作動流体２６は収容されない。張出部材５１のピストンロッド３２への結合方法は、溶接などで固定できれば特に限定されない。

一対の弾性部材２４は、連結部材２５の内側の両端に配置され、ピストンロッド３２の摺動方向に、張出部材５１と所定間隔を隔てて、一対の受け板２３および張出部材５１を挟むように設けられている。本実施形態では、一対の弾性部材２４は、ピストン３１の作動域に対応する張出部材５１の移動範囲よりも外側に配置されている。

受け板２３は、ピストンロッド３２に沿って弾性部材２４と張出部材５１との間に設けられ、ストッパー３６によって連結部材２５の内部の両端に位置するように調整されている。受け板２３は、ピストン３１と対向する面に受け板突起部３８を有し、受け板突起部３８は受け板２３と一体に設けられている。受け板２３と受け板突起部３８とは一体化され、ピストンロッド３２との間には僅かな間隙が設けられ、ピストンロッド３２の軸方向に摺動する構造となっている。張出部材５１と受け板突起部３８との距離は、例えば地震などで通常想定されるピストン３１の変位量よりも大きく設定されており、通常の使用時には接触させない構造とする。すなわち、ピストン３１および張出部材５１はピストンロッド３２によって連動して移動するため、受け板２３は、ピストン３１の作動域に対応する張出部材５１の移動範囲よりも外側に配置されている。また、受け板２３に受け板突起部３８を設けることで、受け板２３の強度を確保できる。なお、張出部材５１がピストン３１の作動域を超えて移動した場合に張出部材５１が受け板突起部３８を介して受け板２３を押せる大きさであればよいため、張出部材５１がピストン３１の作動域を超えて移動した場合でも張出部材５１はストッパー３６と干渉しない大きさにすることは容易である。そのため、受け板突起部３８などのように張出部材５１や受け板２３には突起部を設けなくともよい。

ストッパー３６は、連結部材２５の内面に固定され、受け板２３と張出部材５１との間であって、ピストン３１の作動域に対応する張出部材５１の移動範囲よりも外側に配置されている。

制振装置１０Ｂでは、クレビス１２、１３同士の間に振動による相対変位が発生し、制振装置１０Ｂのサポート方向（シリンダー２１、ピストン３１、およびピストンロッド３２の軸方向）にピストン３１がシリンダー２１内で往復運動した場合には、実施例１と同様に、作動流体２６がピストン３１を貫通する貫通孔３３を通過し、シリンダー２１とピストン３１に相対速度に応じた流動抵抗により反力が発生し、ピストン３１に作用する衝撃力を低減し、振動エネルギーを減衰させる。よって、制振装置１０Ｂを制振対象物１１と支持構造体１４との間に設置することにより、地震が発生した場合などには、制振装置１０Ｂは、振動エネルギーを吸収して、制振対象物１１に振動が伝わるのを低減することができる。本実施形態では、張出部材５１と受け板突起部３８との距離は、ピストン３１の作動時におけるピストンの変位量以上に設定されているため、張出部材５１と受け板突起部３８との接触により、振動エネルギーを吸収する減衰性能の変化は生じない。また、シリンダー２１内の作動流体２６が喪失するなどにより、ピストン３１に想定外の大きい変位が発生し、張出部材５１と受け板突起部３８とが接触しても、弾性部材２４が変形してばね反力を発生させることにより、ピストン３１に作用する衝撃力を低減することができる。

よって、本実施形態においても、制振装置１０Ｂが作動流体２６を喪失や劣化などによりピストン３１の変位量が大きくなった場合でも、弾性部材２４でピストン３１に作用する衝撃力が低減され、制振対象物１１に伝わる振動エネルギーを安定して吸収できるため、制振装置１０Ｂの損傷、制振対象物１１の支持機能の喪失、または制振装置１０Ｂが取り付けられた制振対象物１１への加速度の伝播などを防止することができる。また、本実施形態では、ピストン部２２と、受け板２３および弾性部材２４とを分離して直列に配置しているため、圧力室２７の容積を小さくすることができる。なお、連結部材２５の内部には作動流体２６が収容されないため、受け板２３、ストッパー３８が全周にわたって設けられていなくとも、制振装置１０Ｂが振動エネルギーを吸収する減衰性能の低下は生じない。

以上説明した各実施形態によれば、ピストン３１の変位量が想定外の大きさになった場合でも、ピストン３１に作用する衝撃力を安定して低減することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば、第２の実施形態の制振装置１０Ｂについても、第１の実施形態で説明したように弾性部材２４に予圧縮力を持たせる構成とすることができる。

１０Ａ、１０Ｂ制振装置
１１制振対象物
１２、１３クレビス
１４支持構造体
２１シリンダー
２２ピストン部
２３受け板
２４弾性部材
２５連結部材
２６作動流体
２７、２７Ａ、２７Ｂ圧力室
３１ピストン
３２ピストンロッド
３３貫通孔
３５シール部材
３６ストッパー
３７ピストン起部
３８受け板突起部
３９連結ロッド
５１張出部材
Ａ、Ｂ空間
Ｆサポート反力
Ｆ₀ 弾性部材予圧縮力
δ サポート変位
δ₀ 接触変位
δ₁ 最大移動変位
Ａ₁ 弾性部材吸収エネルギー
Ｂ₁ 弾性部材吸収エネルギー

Claims

作動流体が収容されるシリンダーと、
前記シリンダー内に摺動可能に収容され、前記シリンダーを２つの圧力室に画成するピストンと、
前記ピストンに連結され、前記シリンダーを貫通するピストンロッドと、
前記シリンダー内に収容され、前記ピストンロッドの摺動方向に、前記ピストンと所定間隔を隔てて、前記ピストンを挟むように設けられた一対の弾性部材と、を具備してなり、
前記弾性部材が、前記ピストンの作動域の外側に配置されてなることを特徴とする、制振装置。
前記ピストンロッドに沿って前弾性部材と前記ピストンとの間に設けられた一対の受け板をさらに具備してなり、
前記受け板が、前記作動域の外側に配置されてなる、請求項１に記載の制振装置。
前記シリンダーの内面に固定され、前記受け板と前記ピストンとの間であって、かつ前記作動域の外側に配置されたストッパーをさらに具備してなり、
前記受け板および前記ストッパーは、それぞれ前記ピストンロッドの周方向に設けられ、
前前記受け板と前記ストッパーが接触した状態では、前記受け板と前記ストッパーが、前記圧力室を前記ピストンロッドの軸方向に隔てる隔壁となる、請求項２に記載の制振装置。
前記受け板と前記ストッパーとが溶接によって固定されてなり、前記ピストンが前記受け板に接触して前記受け板が加圧された場合に、前記受け板と前記ストッパーとが分離されるように構成された、請求項３に記載の制振装置。
前記ピストンの前記受け板と対向する面に設けられたピストン起部と、前記受け板の前記ピストンと対向する面に設けられた受け板突起部との少なくとも何れか一方をさらに具備してなる、請求項２〜４の何れか一項に記載の制振装置。
前記弾性部材が前記シリンダーの軸方向に予圧縮されてなり、前記受け板が前記弾性部材によって前記ストッパーに付勢される、請求項２〜５の何れか一項に記載の制振装置。
作動流体が収容される前記シリンダーと、
前記シリンダー内に摺動可能に収容され、前記シリンダーを２つの圧力室に画成するピストンと、
前記ピストンに連結され、前記シリンダーを貫通するピストンロッドと、
前記シリンダーの外側に設けられ、前記ピストンロッドの一端を収容する連結部材と、
前記ピストンロッドの外周に設けられた張出部材と、
前記連結部材の内側に配置され、前記ピストンロッドの摺動方向に、前記張出部材と所定間隔を隔てて、前記張出部材を挟むように設けられた一対の弾性部材と、を具備してなり、
前記弾性部材が、前記ピストンの作動域に対応する前記張出部材の移動範囲よりも外側に配置されてなることを特徴とする、制振装置。
前記ピストンロッドに沿って前記弾性部材と前記張出部材との間に設けられた一対の受け板をさらに具備してなり、
前記受け板が、前記作動域に対応する前記張出部材の移動範囲よりも外側に配置されてなる、請求項７に記載の制振装置。
前記連結部材の内面に固定され、前記受け板と前記張出部材との間であって、かつ前記作動域に対応する前記張出部材の移動範囲よりも外側に配置されたストッパーをさらに具備してなる、請求項８に記載の制振装置。
前記弾性部材が前記シリンダーの軸方向に予圧縮されてなり、前記受け板が前記弾性部材によって前記ストッパーに付勢される、請求項８または９に記載の制振装置。