JPH03129136A

JPH03129136A - 制振装置

Info

Publication number: JPH03129136A
Application number: JP1264872A
Authority: JP
Inventors: Katsuaki Sagota; 勝昭砂子田; Chatajii Manu; マヌ　チャタジー
Original assignee: ASD INTERNATL Inc; Sanwa Tekki Corp
Current assignee: ASD INTERNATL Inc; Sanwa Tekki Corp
Priority date: 1989-10-16
Filing date: 1989-10-16
Publication date: 1991-06-03
Anticipated expiration: 2014-02-03
Also published as: JP2853048B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、発電所や化学プラント等において、地震等に
よる配管等の制振対象の振動を抑制するために、それら
制振対象と構築物のような支持体との間に介設される制
振装置に関するものである。

（従来の技術）原子力発電所において＋＜、地震時には配管を十分な剛
性をもって支持し、しかも常時は熱膨張。

熱収縮に伴う緩慢な変位を許容しつつ支持することが要
求されている・そこで、従来、地震時に構築物と配管との間に相対振動
が生じた場合、その振動エネルギを吸収して、配管に作
用する振動の応力を低減させる配管支持装置として、例
えば特開平１−１５３８８３号公報に示されるものが提
案されている。この公報には、建屋等の構築物に一端が
枢支された円筒状シリンダ内に、弾塑性を備えた受け部
材を収容し、この受け部材の外周をシリンダに固定する
と共に、その中央部をシリンダの他端から挿入された支
持棒の一端に固定し、この支持体の他端を配管に枢支し
た配管支持装置が示され、また、弾塑性を備えた受け部
材として、釦枠とゴム筒との組み合わせ、およびステン
レス環の細線を円筒状に圧縮したものが示されている。

この配管支持装置においては、地震時に構築物と配管と
の間に相対振動が生じた場合、受け部材がその弾塑性材
料の降伏点を越えて、その中央部と外周部との間で弾塑
性変形することにより、振動エネルギを吸収して配管の
相対的振動を抑制し、配管に作用する応力を低減する。

また、配管が熱膨張、熱収縮した場合には、受け部材が
弾性変形して、配管の変位を許容できる比較的小さな拘
束力で配管を弾性的に支持する。

上記のタイプの装置では、以下のような問題がある。即
ち、配管が熱膨張、熱収縮により変位する場合にも、受
け部材の塑性変形及び弾性変形を伴うから、このときに
配管に与える反力は無視することができない。また、金
属材料の塑性変形を利用しているので、繰返しの変形に
より疲労破損が生じやすく、長期の使用に耐えない。

（発明が解決しようとする課題）従って、本発明は、地震時に構築物等の支持体と配管等
の制振対象との間に相対振動が生じた場合、その振動エ
ネルギを吸収して制振対象の振動を抑制し、制振対象に
作用する応力を低減させることができる制振装置を提供
することを課題としている。

また、本発明は、構造が比較的簡単で、製造コストが低
く、しかも耐久性がある制振装置を提供することを課題
としている。

さらに本発明は、制振対象の熱膨張、熱収縮に際し、こ
れを極めて小さな拘束力で支持し、制振対象に対して大
きな反力を与えることがない制振装置を提供することを
課題としている。

（課題を解決するための手段）本発明においては、上記課題を解決するため、一端側が
配管のような制振対象または構築物のような支持体に直
接または間接に連結されたケース１と、一端側が支持体
または制振対象に直接または間接に連結され、他端側か
ケースの他端側に軸線方向に相対移動自在に挿入された
支持ロッド２と、ケース上と支持ロッド２との間に、そ
れらの軸線方向相対移動によって剪断力を受けるように
介設された高分子合成樹脂製の粘弾性体３と、ケース上
と支持ロッド２との間において、粘弾性体３を複数の層
３ａ、３ｂ、３ｃに分割するように。

相互に適当な間隔を置いて平行に設けられた複数の剪断
板４とから制振装置を構威し、その粘弾性体３としては
、使用環境の温度範囲において固体であり、数秒ないし
数分以内の応力緩和性を備えた高分子合成樹脂製のもの
を採用した。

（作　用）本発明の制振装置１０においては、地震等により、配管
のような制振対象と構築物のような支持体との間に相対
振動が生じた場合、ケース１とロッド２とが軸線方向に
相対変位する。このとき、ケース１とロッド２との間に
介設された粘弾性体３は、瞬時弾性的に伸縮した後塑性
変形して、振動エネルギを吸収し、制振対象の振動を抑
制する。

このようにして、制振対象に作用する応力を低減させる
。これに対して、制振対象が熱変化により膨張、収縮し
て緩慢に相対変位する場合、粘弾性体３は塑性流動して
、はとんど抵抗なく制振対象の変位を許容する。従って
、制振対象には極めて小さな反力しか作用しない。

（実施例）本発明の一実施例を第工図ないし第３図に示す。

第工図は本発明に係る制振装置の縦断正面図、第２図は
、本発明に係る制振装置の側面図、第３図は変形状態に
ある粘弾性体の縦断正面図である。

第１図、第２図に示す制振袋＠１０において、↓は左右
両端が開放した円筒シリンダ状のケース、２はケース１
内に、その左側開放部から軸線方向相対移動自在に挿入
された第１の支持ロッドで、その左端は引き手２ａを介
して図示しない構築物のような支持体または配管のよう
な制振対象に連結される。

ケース上と支持ロッド２との間には、それらの軸線方向
相対移動によって剪断力を受けるように高分子合成樹脂
製の粘弾性体３が介設されている。

この粘弾性体３は、使用環境の温度範囲において固体で
あり、一定の圧縮または引つ張りの力を加えて数秒ない
し数分以内に応力緩和する性質を備えている。発明者は
、このような性質を備えた粘弾性体３として、例えば、
アメリカ合衆国ミネソタ州のミネソタ　マイニング　ア
ンド　マニュファクチュアリング　カンパニーが製造販
売する粘弾性高分子材料Ｓｃｏｔｃｈｄａｍｐ　（商品
名）を用いて良好な結果を得た。粘弾性体３は、上下２
つに分割され、かつ２つの剪断板４により、半径方向に
３つのＷＩ３ａ、３ｂ、３ｃを形成するように分割され
ている。そして、各層の粘弾性体３ａ、３ｂ。

３ｃは、ケース１の内周面、支持ロッド２の外周面また
は剪断板４の上下面に夫々接着剤によって強固に接着さ
れている。粘弾性体３は、剪断板４により、半径方向に
複数のＮ３ａ、３ｂ、３ｃに分割されているため、第３
図に示すように、ケース１と支持ロッド２との軸線方向
の変位を大きくとることができる。

剪断板４は、断面はぼ円弧状を成し、相互に半径方向に
適当な間隔を置いて平行に設けられている。また、剪断
板４は、一端側がケース上の外へ延出して放熱板４ａを
形成している。剪断板４の長平方向に延びる両縁には、
内側の剪断板４またはロッド２との間に常時所定の間隔
を保つための屈折片４ｂが設けられている。屈折片４ｂ
は、内０１ω剪断板４またはロッド２の外周に対して摺
動自在である。外側の剪断板４とケース１の内周との間
隔は、ケースｌの内周に軸線方向に延長するように設け
られた突条１ａによって保たれている。

突条１ａは外側の剪断板４に対して摺動自在である。

５はケース１内に、その右側開放部から軸線方向相対移
動自在に挿入された第２の支持ロッドで、その右端は引
き手５ａを介して図示しない構築物のような支持体また
は配管のような制振対象に連結される。

ケース１と支持ロッド５との開にも、同様に剪断板７に
よって半径方向に複数のＮ６　ａ　Ｈ６ｂ　＋６ｃを成
すように分割された上下２つの粘弾性体６が介設されて
いる。また、剪断板４は、同様に一端側がケース上の外
へ延出して放熱板７ａを形成すると共に、内側の剪断板
７またはロッド５との間隔を保つための屈折片７ｂを備
えている。

しかして、この制振装置１０は、第１または第２の支持
ロッド２，５の何れか一方を構築物のような支持体へ、
他方を配管のような制振対象へ連結して用いる。

いま、地震等により、配管のような制振対象と構築物の
ような支持体との間に相対振動が生じた場合、ケース１
とロッド２，５とが軸線方向に相対変位する。このとき
、ケース上とロッド２，５との間に介設された粘弾性体
３，６は、瞬時弾性的に伸縮した後塑性変形して、振動
エネルギを吸収し、制振対象の振動を抑制する。このよ
うにして、制振対象に作用する応力を低減させる。これ
に対して、制振対象が熱により膨張、収縮して緩慢に相
対変位する場合、粘弾性体３，６は塑性流動して、はと
んど抵抗なく制振対象の変位を許容する。従って、制振
対象には極めて小さな反力しか作用しない。粘弾性体３
，６が弾性変形ないし塑性変形を繰り返す間、振動エネ
ルギは熱エネルギに変換され、粘弾性体３，６は昇温す
る。この熱は放熱板４ａ、７ａにより放散され、粘弾性
体３．６が冷却されるから、粘弾性体３，６による振動
エネルギの吸収が効率的に行われることになる。

第４図、第５図には、粘弾性体３，６をケース上に対し
てカートリッジ式に容易に着脱できるようにした他の実
施例の制振装置１０を示す。第４図は制振装置の縦断正
面図、第５図は側面図である。この実施例では、粘弾性
材の最外層３Ｃ２６Ｃの外周に接着された剪断板４，７
は、ケース１の内周に接し、ケース１内周に形成された
段部１ｂとケース１の両端面にねじ止めされた押さえリ
ングｌｃによって抜は止めされている。従って。

押さえリングＩＣを取り外せば粘弾性体３，６を支持ロ
ッド２．５と共にケース上から取り外すことができる。

また、粘弾性材の最内層３ａ、６ａの内周に接着された
剪断板４，７は、支持ロッド２．５の外周に接し、支持
ロッドの本体２ｂ、５ｂの内方端に形成されたフランジ
２ｃ、５ｃと支持ロッド２ｂ、５ｂに螺合された押さえ
ナツト２ｄ、５ｄとによって支持ロッド２，５に固定さ
れている。また引き手２ａ、５ａも本体２ｂ、５ｂの外
側端部に螺合されている。従って、この引き手２ａ、５
ａと押さえナツト２ｄ、５ｄとを取り外せば、粘弾性体
３，６を支持ロッド２，５から取り外し、容易に交換す
ることができる。他の構成は第１図ないし第３図に示す
ものと同様であり、対応する部材には同じ番号を付しで
ある。

第６図に示す他の実施例の制振装置１０においては、各
層３ａ、３ｂ、３ｃ、６ａ、６ｂ、６ｃの粘弾性材料の
温度特性が異なる。粘弾性材料は、その成分により有効
な粘弾性が得られる温度範囲が限定されている。例えば
、低温用の粘弾性材料は、高温領域において過度に軟化
され、十分な振動エネルギ吸収を行えないし、過度に変
形すれば破断してしまう。従って、装置の使用環境の温
度が、低温から高温に至る比較的広い範囲で変化する場
合には、１種類の粘弾性材料だけを用いることができな
い。そこで、この実施例においては、有効温度範囲の異
なる３種の粘弾性材料が用いられている。即ち、第１層
３ａ、６ａに低温用、第２層３ｂ、６ｂに中温用、第３
Ｑ３ｃ、６ｃに高温用の粘弾性材料が配置されている。

そして、各剪断板４，７の変位を所定位置で阻止するた
めの手段が講じられている。そのような変位阻止手段は
、各剪断板４，７の長手方向の両縁に、内側に突出する
ように設けられたストッパ突片４ｃ、７Ｃと、ロッド本
体２ｂ、５ｂの外周に設けられた係合段部２ｅ、５ｅと
、ケース１の両端に取付けられたストッパリング１ｄと
、ケースｌの中央部内周に突設された環状ストッパ突起
１ｅとから成る。そして、内側の剪断板４，７のストッ
パ突片４ｃ、７ｃは、係合段部２ｅ、５ｅに、外側の剪
断板４，７のストッパ突片４ｃ、７ｃは、内側の剪断板
４，７の端部に、またケース１のストッパリング１ｄ及
び環状ストッパ突起１ｅは、外側の剪断板４，７の端部
に夫々当接可能に配置されている。従って、例えば、装
置の使用環境が比較的高温であるとき、ロッド２，５と
ケース１との間に相対変位が生じて、粘弾性体の第１層
３ａ、６ａがいち早く変形すると、内側の剪断板４，７
のストッパ突片４ｃ、７ｃがロッド２，５の係合段部２
ｅ、５ｅに当接し、過度の変形が阻止される。

しかし、この場合にも、粘弾性体の第２１３ｂ。

６ｂ、または第３層３ｃ、６ｃは、振動エネルギの吸収
に有効に作用する。他の構成は第１図ないし第３図に示
すものと同様であり、対応する部材には同じ番号を付し
である。

なお１本発明は図示の実施例に限定されるものではなく
、例えば、ケース１は、第２の支持ロッド５を介さずに
直接構築物または制振対象に連結することができる。

（発明の効果）以上のように、本発明においては、一端側が配管のよう
な制振対象または構築物のような支持体に直接または間
接に連結されたケース１と、一端側が支持体または制振
対象に直接または間接に連結され、他端側かケースの他
端側に軸線方向に相対移動自在に挿木された支持ロッド
２と、ケース１と支持ロッド２との間に、それらの軸線
方向相対移動によって剪断力を受けるように介設された
高分子合成樹脂製の粘弾性体３と、ケース１と支持ロッ
ド２との間において、粘弾性体３を複数のＮ３ａ、３ｂ
、３ｃに分割するように、相互に適当な間隔を置いて平
行に設けられた複数の剪断板４とから制振装置を構成し
、その粘弾性体３としては、使用環境の温度範囲におい
て固体であり。

数秒ないし数分以内の応力緩和性を備えた高分子合成樹
脂製のものを採用したため、制振対象が熱膨張、熱収縮
により緩慢に変位するような場合に制振対象に与える反
力が小さく、それに悪影響をおよぼさないし、構造が比
較的簡単で、製造コストが低く、しかも耐久性がある制
振装置を提供することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第工図は本発明に
係る制振装置の縦断正面図、第２図は。本発明に係る制振装置の側面図、第３図は変形状態にあ
る粘弾性体の縦断正面図、第４図は本発明に係る他の実
施例の制振装置の縦断正面図、第５図は同装置の側面図
、第６図は本発明に係るさらに他の実施例の制振装置の
縦断正面図である。 ↓・・・ケース２・・・支持ロッド３　・　・３ａ。４　・　・１０　　・・粘弾性体３ｂ、３ｃ・・・層・剪断板・・制振装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）制振対象と、この制振対象を支持する支持体との
間に生じる相対的な振動のエネルギを吸収するために、
両者間に介設される制振装置であって、一端側が前記制振対象または前記支持体に直接または間
接に連結されたケースと、一端側が前記支持体または前記制振対象に直接または間
接に連結され、他端側が前記ケースの他端側に軸線方向
に相対移動自在に挿入された支持ロッドと、前記ケースと前記支持ロッドとの間に、それらの軸線方
向相対移動によって剪断力を受けるように介設された高
分子合成樹脂製の粘弾性体と、前記ケースと前記支持ロ
ッドとの間において、前記粘弾性体を複数の層に分割す
るように、相互に適当な間隔を置いて平行に設けられた
複数の剪断板とから成り、前記粘弾性体は、使用環境の温度範囲において固体であ
り、数秒ないし数分以内の応力緩和性を備えていること
を特徴とする制振装置。
（２）前記ケースの一端側が、第２の支持ロッドを介し
て前記制振対象または前記支持体に連結され、第２の支
持ロッドの一端側は、前記ケースの一端側に軸線方向に
相対移動自在に挿入され、ケースと第２の支持ロッドと
の間には、それらの軸線方向相対移動によって剪断力を
受けるように高分子合成樹脂製の粘弾性体が介設され、
この粘弾性体は、第２の複数の剪断板によってケースと
第２の支持ロッドとの間において、複数の層に分割され
ていることを特徴とする請求項（１）に記載の制振装置
。
（３）前記剪断板は、一端側が前記ケースの外側まで延
出して放熱板を構成していることを特徴とする請求項（
１）または（２）に記載の制振装置。
（４）前記ケースはシリンダであり、前記支持ロッドは
シリンダの軸心上に配置され、前記粘弾性体は円周方向
に複数に分割されると共に、前記複数の剪断板によって
夫々半径方向に複数の層を形成するように分割され、か
つ前記剪断板は夫々断面円弧状を成していることを特徴
とする請求項（１）ないし（３）の何れかに記載の制振
装置。
（５）制振対象とこの制振対象を支持する支持体との間
に生じる相対的な振動のエネルギを吸収するために、両
者間に介設される制振装置であって、シリンダ状ケース
の両側に、第１及び第２の支持ロッドの内側端部が軸線
方向に相対移動自在に受け入れられ、第１及び第２の支
持ロッドの外側端部は前記支持体または前記制振対象に
連結され、前記ケースと前記第１及び第２の支持ロッド
との間には、それらの軸線方向相対移動によって剪断力
を受けるように高分子合成樹脂製の粘弾性体が介設され
、これらの粘弾性体は、夫々円周方向に複数に分割され
ると共に、複数の剪断板によって夫々半径方向に複数の
層を形成するように分割され、前記剪断板は、断面円弧
状を成し、かつ前記粘弾性体の各層に接着剤にて接着さ
れ、最も前記支持ロッド側に位置する剪断板は、各支持
ロッドの外周に着脱自在に固定され、また最も前記ケー
ス側に位置する剪断板は、ケースの内周に着脱自在に固
定され、前記粘弾性体を前記剪断板と共にカートリッジ
式に交換可能に構成されていることを特徴とする制振装
置。