JPH0442589Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、粘性流体を利用した減衰装置の改
良に関する。

〔従来の技術〕

従来、粘性流体の抵抗力を利用した減衰装置と
して、たとえば第４図に示す構造のものが知られ
ている（実公昭61−19220号公報参照）。

この装置は、内筒２と外筒４とを全ての方向に
対して一定の空所が存在するように組み合わせ、
この空所内に高粘性シリコン油等の粘性流体５を
封入し、内筒２を構造物等の被防振部材に固定
し、外筒４を架台等の静止部材に固定する構造の
ものであり、被防振部材が振動したときの内筒２
の振動がｘ，ｙ，ｚ方向の並進運動、またはｘ，
ｙ，ｚ軸周りの回転運動であつても、内筒２を外
筒４に衝接させることなく、３次元の運動エネル
ギーを吸収できるようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来の減衰装置は、上記のようにシリコン油等
を封入した外筒の内周面と底面との間に一定のす
きまを設けて内筒を挿入した構造のものであるた
め、鉛直方向には所定の変位量が得られるけれど
も、鉛直方向の減衰力は内筒と外筒との間のすき
まの３乗に逆比例するため、このすきまを小さく
して鉛直方向に必要な減衰力を得ようとすると、
内筒の水平方向の変位量が制限されることにな
り、内筒の水平変位量を確保しようとすると、鉛
直方向の減衰力が制限されて所望の減衰性能が得
られなくなるという欠点があり、内筒の水平変位
量の制限を受けることなく鉛直方向に必要な減衰
力を確保するためには、シリコン油中の内筒の浸
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、実用性の点で好ましくない
装置になるという問題がある。

この考案は、上記のような欠点を除去して水平
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〕

この考案の減衰装置は、上端のみが開口し、内
面に上下方向に対向する水平な上面と下面とが形
成された容器と、水平に形成された上面と下面と
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、移動部材を容器内部の対向する上面と下面と
の間にそれぞれ案内部材を介して一定の間隙を保
つて水平方向に移動自在に組み込み、ロツドを容
器の開口を通して移動部材の中空部の中に案内部
材を介して一定の間隙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。

容器は減衰対象機器の設置面または減衰対象機
器に固定し、ロツドは減衰対象機器とその設置面
との相対変位に従つて運動が拘束されるように減
衰対象機器または減衰対象機器の設置面に取り付
けている。

〔作用〕

この考案の減衰装置において、機器または機器
設置面が鉛直方向に振動したときは、ロツドと容
器に組み込まれている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が水平方向に振動したと
きは、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、この考案の減衰装置１０の実施例を
示す縦断側面図である。同図において、符号１２
は機器設置面４２に固定された容器、２０は移動
部材、３０は機器４４に固定されたロツドをそれ
ぞれ示す。

容器１２は、円筒状の頂部１３とこれよりも大
径の底部１４とからなり、頂部１３の上端面が開
口端であり、底部１４の底壁とその対向壁との内
面には、それぞれ水平な下面１５と上面１６とが
上下方向に対向して形成されている。

移動部材２０は、水平な上下面を有する円形平
板状の基部２１の中央に筒状部２２が垂直上下方
向に突出して設けられており、筒状部２２には、
円筒状内周面をもつ中空部２３がその上端面から
基部２１の底面に貫通して形成されている。この
移動部材２０は、その基部２１が容器底部１４の
下面１５と上面１６との間にそれぞれ案内部材２
５，２６を介して組み込まれており、案内部材２
５，２６の大きさで規制された一定の上下方向間
隙２７，２８を保つて水平方向に移動できるよう
になつている。案内部材２５，２６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１４と移動部材２０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。

ロツド３０は、円柱状体であつて上端部３１に
設けられた平板部分を機器４４にボルト３２によ
り固定して、移動部材２０の筒状部２２の中空部
２３の中に案内部材３３を介して挿入されてお
り、案内部材３３の大きさで規制された一定の半
径方向間隙３４を保つて上下方向（鉛直方向）に
移動できるようになつている。この案内部材３３
も前記同様に各種の手段が利用できるが、転がり
に適した鋼球等を使用するのが好ましい。

なお、移動部材２０の筒状部２２と容器１２の
頂部１３との間の水平方向間隔、移動部材２０の
基部２１と容器１０の底部１４との間の水平方向
間隔については、移動部材２０または容器１２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３０の下端面か
ら容器１２の下面１５までの鉛直方向間隔につい
ても、ロツド３０または移動部材２０の筒状部２
２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３０の長さ寸法が設定されている。

上記の容器１２と移動部材２０の筒状部２２の
中空部２３には、シリコン油、シリコンパテ、あ
るいは流体と粉体との混合物等の粘性流体４０が
収容されている。

上記構成の減衰装置１０は、第３図に示すよう
に、たとえば減衰対象機器（振動発生機器）４４
と静止した基礎等の機器設置面４２との間を支持
する弾性支持体５０と併用して適当数を配置す
る。弾性支持体５０としては図示したコイルばね
に限らず、防振ゴム、空気ばね等を使用してもよ
い。

いま、減衰対象機器４４が鉛直方向に振動した
ときは、機器４４に固定されているロツド３０が
移動部材２０の筒状部２２に対して上下方向に移
動するから、ロツド３０と筒状部２２の中空部２
３との間の間隙３４においては、ロツド３０の移
動速度に比例する粘性流体４０の抵抗力が発生
し、この抵抗力がロツド３０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３０の鉛直変位に対する減衰力の強さ
は、ロツド３０の直径と筒状部２２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４０の粘度、ロツド３０と筒状
部２２の中空部２３との間の間隙３４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、減衰対象機器４４が水平方向に振動した
ときは、ロツド３０を介して移動部材２０が容器
１２に対して水平方向に移動するから、移動部材
２０の基部２１と容器底部１４の下面１５および
上面１６との間隙２７，２８においては、移動部
材２０の移動速度に比例する粘性流体４０の抵抗
力が発生し、この抵抗力が移動部材２０ひいては
ロツド３０の水平移動（水平変位）に対する減衰
力として使用する。

ロツド３０の水平変位に対する減衰力の強さ
は、移動部材２０の基部２１の厚さおよび直径、
容器底部１４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４０
の粘度、移動部材２０の基部２１と容器底部１４
の下面１５および上面１６との間の間隙２７，２
８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、減衰対象機器４４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３０と
その上端部３１との接続部に、例えばユニバーサ
ルジヨイント又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、上記の減衰装置１０を精密計測機器等の
除振用として使用する場合においても、前記防振
用の場合と全く同様の作用効果が得られる。

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、機器４４側に取付部材３５を
ボルト３６によつて固定し、この取付部材３５の
中にロツド３０の上端部（大径部）３１を収容
し、ロツド３０の下端面と移動部材２０の基部２
１に設けた筒状部２２の中空部２３の底面との間
にコイルばね３７を挿入してロツド３０を支持し
ている。コイルばね３７は筒状部２２の中空部２
３の内周面に止着してもよい。

なお、移動部材２０に対するロツド３０の支持
方法は上記に限らず、コイルばね３７に代えてゴ
ム等の弾性体を利用してもよい。

ロツド３０と取付部材３５の底壁の内周面との
間と、ロツド３０の上端部３１と取付部材３５の
側壁の内周面との間には、それぞれ適宜の間隙３
８ａ，３８ｂを設け、機器４４または機器設置面
４２の水平方向の振動による移動部材２０と容器
１２との相対的移動量がこの間隙３８ａ，３８ｂ
の範囲内では水平方向の減衰力が作用しないよう
にしている。

また、ロツド３０の上端部３１と機器４４の底
面および取付部材３５の底壁の内面との間には、
それぞれ適宜の間隙３９ａ，３９ｂを設け、機器
４４または機器設置面４２の鉛直方向の振動によ
るロツド３０と筒状部２２との相対的移動量がこ
の間隙３９ａ，３９ｂの範囲内では鉛直方向の減
衰力の作用しないようにしている。

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。

この実施例の減衰装置１０についても、第３図
で説明したように、弾性支持体５０に支持された
機器４４と機器設置面４２との間に設置するが、
機器４４または機器設置面４２が水平方向に振動
したときの移動部材２０と容器１２との相対的移
動量と、機器４４または機器設置面４２が鉛直方
向に振動したときのロツド３０と筒状部２２との
相対的移動量とが、それぞれロツド３０と取付部
材３５との間に設けた間隙３８ａ，３８ｂとの間
隙３９ａ，３９ｂとの大きさを超えたときにはじ
めて減衰力が作用するから、微小変位時における
不感帯域での弾性支持体５０の防振、除振性能が
向上し、大変位時においてのみ減衰装置１０を作
動させることができる。

この考案の減衰装置を設置する対象機器として
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。

前記各実施例では、移動部材の筒状部の中空部
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、移動部材の中空部とロツドとの断面形状につ
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
形また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な上面と下面とを形成
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、この筒状体の上面と下面とに水平面
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る。

また、前記実施例では、移動部材が組み込まれ
た容器を機器設置面に固定し、ロツドを機器に取
り付けた場合について説明したが、これとは反対
に容器を機器に固定し、ロツドを機器設置面に取
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、この考案の減衰装置は、
機器設置面または機器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、機器または機器設置面に取り
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隙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
粘性流体を収容した構成になつているから、機器
または機器設置面の鉛直方向の振動に対してはロ
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、機器または機器設置面の水平方
向の振動に対し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、この考案によれば、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の減衰力を
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、従来の装
置の欠点をすべて解消した実用価値の高い減衰装
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図はこの考案の減衰装置の使用例を示す
側面図、第４図は従来の減衰装置を示す縦断側面
図である。 図中、１０は減衰装置、１２は容器、１５，１
６はそれぞれ容器の下面、上面、２０は移動部
材、２３は移動部材の中空部、２７，２８はそれ
ぞれ移動部材と容器の下面、上面との間の間隙、
３０はロツド、３４はロツドと移動部材の中空部
との間の間隙、４０は粘性流体、４２は機器設置
面、４４は減衰対象機器である。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 減衰対象機器の設置面または減衰対象機器
   に、内面に上下方向に対向する水平な上面と下
   面とが形成され、上端のみが開口する容器を固
   定し、水平な上面と下面とが形成され、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上面と下面との間に
   それぞれ案内部材を介して一定の間隙を保つて
   水平方向に移動自在に組み込み、減衰対象機器
   と減衰対象機器設置面との相対変位にしたがつ
   て運動が拘束されるように取り付けられたロツ
   ドを、前記容器の開口を通して移動部材の中空
   部の内面との間に案内部材を介して一定の間隙
   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とに粘性流体を収容し
   たことを特徴とする減衰装置。 (2) ロツドの上端部が減衰対象機器または減衰対
   象機器設置面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項記載の減衰装
   置。