JPH0442588Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、鉛直方向と水平方向とに減衰性能
を有する防振装置の改善に関する。

〔従来の技術〕

従来、空気ばね等の弾性支持体に減衰性能を附
加した防振装置として、たとえば第３図に示す構
造のものが知られている。

同図において、符号１は防振対象機器、２は基
礎、３は防振装置をそれぞれ示し、防振装置３は
ベローズ形の空気ばね４の内部に減衰機構５を設
けた構成になつている。

減衰機構５は、空気ばね４の下面板４ａに上端
が開口するシリンダ部６を設け、空気ばね４の上
面板４ｂに固着したロツド７をシリンダ部６の内
周面と底面との間に適宜の間隙を保つて挿入し、
シリンダ部６の中にシリコン油等の粘性流体８を
収容したものであり、防振対象機器１の振動によ
り空気ばね４が変位したとき、鉛直方向と水平方
向との両方向で粘性流体８の抵抗力による減衰性
能が得られるようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記のような粘性流体の抵抗力を利用した減衰
機構においては、鉛直方向の減衰力はロツドとシ
リンダ部との間の間隙の３乗に逆比例するから、
この間隙を小さくするほど大きな減衰力が得られ
るが、間隙を小さくするとロツドが微小な変位量
でシリンダ部に当接するため、空気ばねの水平変
位量が制限を受けることになり、水平変位量の制
限を受けることなく鉛直方向に必要な減衰力を確
保しようとすれば、ロツドのシリンダ部内での挿
入長さ（粘性流体中の浸漬長さ）を長くしなけれ
ばならないため、装置全体が長大なものとなり、
設置スペースの制約がある個所では使用できなく
なるという問題がある。

この考案は、上記のような問題を解決して、水
平変位量の制約を受けずに鉛直方向に所望の減衰
力を確保でき、さらに水平方向についても、鉛直
変位量または水平変位量の制約を受けずに所望の
減衰力を確保できる減衰機構を備えた防振装置を
提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案の防振装置は、空気ばね、中空状の防
振ゴム、金属製のコイルばね等の空間部を有する
弾性支持体の内部に減衰機構を設けた構成になつ
ている。

減衰機構は、上端が開口し、内面に上下方向に
対向する水平面が形成された容器と、水平に形成
された上下面を有し、少なくとも上端が開口する
中空部を上下方向に設けた移動部材と、ロツドと
を備えており、容器を弾性支持体の内部で上下受
圧板のいずれか一方に固定し、移動部材を容器内
部の対向する内面との間にそれぞれ案内部材を介
して一定の間〓を保つて水平方向に移動自在に組
み込み、弾性支持体の上部受圧板と下部受圧板と
の相対変位に従つて運動が拘束されるように取り
付けられたロツドを移動部材の中空部の中に案内
部材を介して一定の間〓を保つて上下方向に移動
自在に挿入し、容器と移動部材の中空部とに粘性
流体を収容している。

〔作用〕

この考案の防振装置において、機器または機器
設置面の鉛直方向の振動により弾性支持体に鉛直
変位が生ずると、減衰機構のロツドと移動部材と
が相対的に上下方向に移動し、ロツドと移動部材
の中空部との間の間隙における粘性流体の層間粘
性抵抗による減衰力が鉛直方向に作用する。

機器または機器設置面の水平方向の振動により
弾性支持体に水平変位が生ずると、減衰機構の移
動部材がロツドを介して容器に対して水平方向に
移動するか、または容器が移動部材に対して水平
方向に移動し、移動部材の上下面と容器の内面と
間の間隙における粘性流体の層間粘性抵抗により
減衰力が水平方向に作用する。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例について、図面を参照
して説明する。

第１図は、この考案の実施例を示す縦断側面図
である。

弾性支持体１０は、前記第３図で説明したのと
同一構造の空気ばねであり、ベローズ状のゴム膜
１１の上端部と下端部とを、それぞれ上面板（上
部受圧板）１２と下面板（下部受圧板）１４とに
取り付けて、内部に空気室１６を形成している。

この弾性支持体１０の内部に減衰機構２０を直
列に組み合わせてある。減衰機構２０は、弾性支
持体１０の下面板１４に固定された容器２２と、
容器２２内に組み込まれた移動部材３０と、弾性
支持体１０の上面板１２に固定されたロツド４０
と、容器２２内に収容されて移動部材３０とロツ
ド４０とを浸漬する粘性流体５０とにより構成さ
れている。

容器２２は、頂部２３の上端が開口し、底部２
４の底壁とその対向壁との内面には、上下方向に
対向する水平面が形成されている。

移動部材３０は、水平な上下面を有する平板状
の基部３１の中央に、中空円筒状の筒状部３２が
垂直上下方向に突出して設けてあり、基部３１を
容器底部２４に対向する内面との間にそれぞれ案
内部材３５，３６を介して一定の間隙３７，３８
を保つて組み込み、案内部材３５，３６に案内さ
れて水平方向に移動できるようになつている。

ロツド４０は、円柱状体であつて、平板状の上
端部４１を弾性支持体１０の上面板１２に固定し
て、移動部材３０の筒状部３２の内周面との間に
案内部材４３を介して一定の間隙４４を保つて挿
入し、案内部材４３に案内されて上下方向に移動
できるようになつている。

上記の案内部材３５，３６，４３としては、鋼
球等の転がりに適した部材を使用するのが好まし
いが、その他容器底部２４と移動部材３０との間
および移動部材３０の筒状部３２とロツド４０と
の間に間隙を保持できる案内面を何れか一方に形
成するなど、各種の手段が利用できる。

容器２２と移動部材３０の筒状部３２との内部
に収容する粘性流体５０としては、シリコン油が
好適であるが、シリコン油以外のたとえばシリコ
ンパテ、または流体と粉体との混合物等、粘性を
有する流体を使用することもできる。

なお、移動部材３０の筒状部３２と容器頂部３
２との間の水平方向間隔、移動部材３０の基部３
１と容器底部２４との間の水平方向間隔について
は、移動部材３０または容器２２の水平方向の許
容移動量よりも大きくなるように各部の形状寸法
が設定され、ロツド４０の下端面から容器２２の
内底面までの鉛直方向間隔についても、ロツド４
０または移動部材３０の筒状部３２の鉛直方向の
許容移動量よりも大きくなるようにロツド４０の
長さ寸法が設定されている。

上記構成の防振装置において、基礎等の機器設
置面６０との間で弾性支持体１０により支持され
ている防振対象機器７０が鉛直方向に振動して、
弾性支持体１０の上面板１２に鉛直方向の変位が
生じたときは、上面板１２に固定されている減衰
機構２０のロツド４０が移動部材３０の筒状部３
２に対して上下方向に移動する。これによりロツ
ド４０と筒状部３２の内周面との間の間隙４４に
おいては、ロツド４０の移動速度に比例する粘性
流体５０の抵抗力が発生し、この抵抗力がロツド
４０の上下移動（鉛直変位）に対する減衰力とし
て作用する。

ロツド４０の鉛直変位に対する減衰力の強さ
は、ロツド４０の直径と筒状部３２への挿入長さ
（粘性流体中の浸漬長さ）が一定である場合は、
使用する粘性流体５０の粘度、ロツド４０と筒状
部３２の内周面との間の間隙４４の大きさを適宜
選定することによつて任意に変更することができ
る。

また、振装対象機器７０が水平方向に振動し
て、弾性支持体１０の上面板１２に水平方向の変
位が生じたときは、ロツド４０を介して移動部材
３０が容器２２に対して水平方向に移動する。こ
れにより移動部材３０の基部３１と容器底部２４
の対向内面との間隙３７，３８においては、移動
部材３０の移動速度に比例する粘性流体５０の抵
抗力が発生し、この抵抗力が移動部材３０ひいて
はロツド４０の水平移動（水平変位）に対する減
衰力として作用する。

ロツド４０の水平変位に対する減衰力の強さ
は、移動部材３０の基部３１の厚さおよび直径
（長さ）、容器底部２４への挿入長さ（粘性流体中
の浸漬長さ）が一定である場合は、使用する粘性
流体５０の粘度、移動部材３０の基部３１と容器
底部２４の対向内面との間の間隙３７，３８の大
きさを適宜選定することによつて任意に変更する
ことができる。

また、防振対象機器７０に水平方向を回転軸と
する回転振動が発生する場合には、ロツド４０と
その上端部４１との接続部に、たとえばユニバー
サルジヨイントまたは弾性継手のような回転動可
能な継手を介して接続すればよい。

なお、上記の防振装置は、精密計測機器等の除
振装置として使用することもでき、この場合にお
いても前記の防振の場合と全く同様の作用による
減衰性能が得られる。

第２図は、この考案の他の実施例を示す縦断側
面図である。

この実施例では、減衰機構２０のロツド４０の
上端部（大径部）４１を、弾性支持体１０の上面
板１２に固着された取付部材４５に収容し、ロツ
ド４０の下端面を、移動部材３０の基部３１に設
けた筒状部３２の内底面との間に介在するコイル
ばね４７より支持している。コイルばね４７は筒
状部３２の内周面に止着してもよい。

なお、移動部材３０に対するロツド４０の支持
方法は上記に限らず、コイルばね４７に代えてゴ
ム等の弾性体を利用してもよい。

ロツド４０と取付部材４５の底壁の内周面との
間と、ロツド４０の上端面４１と取付部材４５の
側壁の内周面との間には、それぞれ適宜の間隙４
８ａ，４８ｂが設けてあり、移動部材３０と容器
２２との相対的な水平移動量がこの間隙４８ａ，
４８ｂの範囲内では水平方向の減衰力が作用しな
いようになつている。

また、ロツド４０の上端部４１と弾性支持体１
０の上面板１２の内面および取付部材４５の底壁
の内面との間には、それぞれ適宜の間隙４９ａ，
４９ｂが設けてあり、ロツド４０と移動部材３０
の筒状部３２との相対的な上下移動量がこの間隙
４９ａ，４９ｂの範囲内では鉛直方向の減衰力が
作用しないようになつている。

上記以外の構成については前記第１図の実施例
と同一であるから、主要部分に同一符号を付すに
止め、詳細な説明を省略する。

この実施例によると、弾性支持体１０に水平方
向の変位が生じても、減衰機構２０の移動部材３
０と容器２２との相対的移動量がロツド４０と取
付部材４５との間に設けた間隙４８ａ，４８ｂを
超えた時にはじめて水平方向の減衰力が作用し、
また弾性支持体１０に鉛直方向の変位が生じて
も、減衰機構２０のロツド４０と移動部材３０の
筒状部３２との相対的移動量がロツド４０と取付
部材４５との間に設けた間隙３９ａ，３９ｂを超
えたときにはじめて減衰力が作用することにな
り、微小変位時における不感帯域での弾性支持体
１０の防振、除振性能が向上し、大変位時におい
てのみ減衰機構２０を作動させることができる。

この考案の防振装置の防振対象機器としては、
原子炉建屋、変圧器、加振機、電子機器等多岐の
分野に亘つているが、対象機器設置面としては、
一般に地盤上の基礎面、建屋内の床面、鉄骨構造
物等、種々の場合がある。

前記各実施例においては、減衰機構を空気ばね
と並列に組み合わせた場合について説明したが、
減衰機構と組み合わせる弾性支持体としては、空
気ばねに限らず、中空状の防振ゴム、金属製コイ
ルばね等の空間部を有するものを使用することも
できる。

前記各実施例では、移動部材の筒状部の内周面
が円筒面であつて、この筒状部の中に挿入される
ロツドが円柱状体である場合について説明した
が、移動部材の筒状部の内面とロツド外面との断
面形状については、前記実施例に限らず、多角形
その他任意の形状に成形することができる。

また、前記各実施例の容器は、底部にこれより
も小径の頂部が突出している形状のものを図示し
たが、頂部を省略して上壁に開口部を有する円筒
形又は多角筒形の箱状に成形し、その上壁と底壁
との内面にそれぞれ水平面を形成してもよい。

また、前記各実施例では、移動部材についても
基部にこれよりも小径の筒状部が突出している形
状のものを図示したが、基部を省略して少なくと
も上端が開口する中空部を上下方向に設けた筒状
体に成形し、この筒状体の上下面に水平面を形成
してもよく、その高さと外径については任意の寸
法に設定することができる。

これらの容器と移動部材とは、各種形状のもの
を任意に組み合わせて使用することができる。

また、前記各実施例では、移動部材が組み込ま
れた容器を弾性支持体の内部で下部受圧板に固定
し、ロツドを弾性支持体の上部受圧板に取り付け
た場合について説明したが、これとは反対に容器
を弾性支持体の内部で上部受圧板に固定し、ロツ
ドを弾性支持体の下部受圧板に取り付ける構成に
してもよく、このように構成した場合でも、前記
実施例と同様の作用効果が得られる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案の防振装置は、
空気ばね等の空間部を有する弾性支持体と、弾性
支持体の内部で下部受圧板または上部受圧板に固
定された容器に、上下方向に中空部が設けられた
移動部材を案内部材を介して一定の上下方向間隙
を保つて水平方向に移動自在に組み込み、弾性支
持体の上部受圧板または下部受圧板に取り付けら
れたロツドを移動部材の中空部に案内部材を介し
て一定の水平方向間隔を保つて上下方向に移動自
在に挿入し、容器と移動部材の中空部に粘性流体
を収容した減衰機構とにより構成されているか
ら、弾性支持体の鉛直変位時においては、ロツド
と移動部材の中空部との間の案内部材により一定
に保持された間隙での粘性流体の抵抗による減衰
力が作用し、弾性支持体の水平変位時において
は、移動部材と容器との間の案内部材により一定
に保持された間隙での粘性流体の抵抗による減衰
力が作用し、鉛直および水平方向の３次元におい
て必要かつ十分な減衰効果を得ることができる。

また、この考案の減衰機構は、容器に対して相
対的に水平移動する移動部材の中空部の中でロツ
ドが相対的に上下方向に移動するようになつてい
るため、移動部材の水平移動量とは無関係に、ロ
ツドと移動部材の中空部との間の間隙の大きさと
粘性流体の粘度とを適宜選定して鉛直方向に減衰
力を所望の強さに設定することができるから、移
動部材の水平移動量と鉛直方向の減衰力との相反
する条件を両立させるために、移動部材の中空部
へのロツドの挿入長さを長くする必要がなく、小
型かつコンパクトな機構となり、設置スペースに
制約がある個所でも設置が可能な実用性にすぐれ
た防振装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す縦断側面図、
第２図はこの考案の他の実施例を示す縦断側面
図、第３図は従来の防振装置を示す縦断側面図で
ある。 図中、１０は弾性支持体、１２，１４はそれぞ
れ弾性支持体の上面板、下面板、２０は減衰機
構、２２は容器、３０は移動部材、３２は移動部
材の筒状部、３７，３８はそれぞれ移動部材と容
器の対向内面との間の間隙、４０はロツド、４４
はロツドと移動部材の筒状部の内周面との間の間
隙、５０は粘性流体、６０は機器設置面、７０は
防振対象機器である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 空気ばね、中空状防振ゴム、金属製コイルば
   ね等の弾性支持体と、防振対象機器側に取りつ
   けられる弾性支持体の上部受圧板および防振対
   象機器設置面側に取り付けられる弾性支持体の
   下部受圧板の間に形成される空間部内の下部受
   圧板または上部受圧板に、内面に上下方向に対
   向する水平面を有し、上端が開口する容器を固
   定し、水平な上下面を有し、少なくとも上端が
   開口する中空部が上下方向に設けられた移動部
   材を容器内部の対向面との間にそれぞれ案内部
   材を介して一定の間〓を保つて水平方向に移動
   自在に組み込み、弾性支持体の上部受圧板と下
   部受圧板との相対変位に従つて運動が拘束され
   るように取り付けられたロツドを、移動部材の
   中空部の内面との間に案内部材を介して一定の
   間〓を保つて上下方向に移動自在に挿入し、容
   器の内部と移動部材の中空部に粘性流体を収容
   した減衰機構とを備えてなる防振装置。 (2) 減衰機構のロツドの上端部が弾性支持体の上
   部受圧板又は下部受圧板に固定された取付部材
   を介して水平方向および上下方向に適宜の間隙
   を保つて取り付けられ、ロツドが移動部材に対
   して、ばねあるいはゴム等の弾性体を介して支
   持されている実用新案登録請求の範囲第(1)項記
   載の防振装置。