JPH083810Y2 - 配管等の振動抑制装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、配管等の振動抑制装置に係わり、特に、弾
性接触状態のリング体が転動するときのエネルギ消費に
より、振動抑制を行なう技術に関するものである。

「従来の技術」 一般に、原子力プラントあるいは化学プラント等に用
いられる配管等の振動抑制装置においては、配管系や他
の諸機器が地震等の振動によって破壊されることを防止
するようにしている。また、配管は、挿通流体の温度や
雰囲気温度等によって位置ずれが生じる。このため、従
来の振動抑制装置においては、例えばオイルスナッバ等
を使用して、支持点と被支持点とを結ぶ直線往復運動時
の衝撃を緩和するようにしている。

「考案が解決しようとする問題点」 しかしながら、一般にオイルスナッバは、温度変化に
基づく緩やかな変位を許容するとともに、急激な変位を
妨げる機能を持つが、振動抑制効果が低く、温度やオイ
ルの酸化等の経年変化によって特性差が生じて安定性が
不十分である。また、被振動物とその支持構造物との対
向方向の運動距離が大きくなるために、装置が大型化し
て、適用範囲が著しく制限される等の問題点を生じる。

本考案は、このような問題点を解決するとともに、構
造の単純化及び、大容量化を達成しようとするものであ
る。

「問題点を解決するための手段」 本考案に係わる配管等の振動抑制装置は、被振動物と
その支持構造物との間に介在状態に配されてエネルギ消
費により被振動物の振動を抑制するものであって、円筒
状内面を有するケーシングと、該ケーシングと組み合わ
せた状態で被振動物と支持構造物とに接続され円筒状外
面を有する移動体と、円筒状内面と円筒状外面との間に
形成される環状中空部と、該環状中空部に収納され円筒
状内面及び円筒状外面に対して弾性接触しかつ円筒状内
面及び円筒状外面の長手方向の相対ずれに基づく転動に
よりエネルギ消費を行なうリング体とが配設される構成
を採用している。

被振動物が地震等の外力によって振動すると、ケーシ
ングと移動体との長手方向の相互的なずれに基づいて、
環状中空部に挿入されているリング体が、接触箇所の摩
擦力によって長手方向に転動する。

このとき、転動によるリング体の変形の際に、リング
体自身の素線の中に、内外径の寸法差等に基づく位置交
換を妨げる抵抗力と伸縮とが生じるために、リング体の
変形に伴って、素線の内部でエネルギ消費が行なわれ、
被振動物の振動を減衰させるものである。

「実施例」 以下、第１図ないし第４図に基づいて、本考案に係る
配管等の振動抑制装置の一実施例について説明する。

図中、符号Ａは振動抑制装置、符号Ｂは被振動物（例
えば配管）、符号Ｃは支持構造物示している。

前記振動抑制装置Ａは、第１図に示すように、その両
端が被振動物Ｂとその支持構造物Ｃとに対して接続され
ており、ケーシング１と、その中に挿入される移動体２
とを組み合わせるとともに、これらケーシング１と移動
体２との間に、リング体３を必要に応じて複数介在させ
た基本構造である。

そして、ケーシング１は、第１図及び第２図に示すよ
うに、その中に円筒状内面1aが形成されているととも
に、開口部の反対側に位置する一方の端部（第１図例で
は被振動物Ｂとの接続部）に継手1bが設けられている。

前記移動体２は、ケーシング１の中に、環状中空部４
を空けるような大きさに形成されている例えば円筒であ
り、その外周面には円筒状外面2aが形成されているとと
もに、他方の端部（第１図例では支持構造物Ｃとの接続
部）に継手2bが設けられている。

また、前記リング体３は、第３図に示すように、中心
部に鉛、はんだ等の塑性金属、メッシュばね、ワイヤロ
ープ等からなるリング状の心材3aを配するとともに、該
心材3aの回りにゴム等の弾性層3bを被せてなるものであ
り、該リング体３は、前記円筒状内面1aと円筒状外面2a
とに弾性接触状態に挾持されている。

さらに、前記移動体２には、ケーシング１の中に臨ま
される中空穴2cが形成されており、該中空穴2cとケーシ
ング１の内部との間に、第１図例において、相対距離を
広げるように弾発力を付与するコイルスプリング５が配
設されている。

なお、該被振動物Ｂの表面には、これを締め付けて囲
むようにクランプ６が取り付けられ、ボルト・ナット等
の締結具７によって継手1bと連結されている。同様に、
移動体２の継手2bも支持構造物Ｃの取り付けブラケット
８に、締結具７により連結されている。

このように構成されている振動抑制装置Ａにおける振
動抑制現象を、第３図及び第４図により説明すると、地
震等によって、ケーシング１と移動体２との間に、第３
図に矢印（イ）（ロ）で示すような相対的なずれが生じ
た場合、円筒状内面1a及び円筒状外面2aに対して、予め
弾性接触状態に挿入されているリング体３は、接触箇所
に作用する摩擦力によって矢印（ハ）で示すように回転
させられる。この回転時には、自由状態のときに最小直
径Diであった部分が、Poの箇所まで伸張を伴いながら移
動するため、この伸張時の抵抗力で振動を妨げようとす
るとともに、最小直径の部分がPoの箇所から元の位置に
戻る場合には、反発力となって戻る運動を補助する。

また、ケーシング１と移動体２との間に介在している
コイルスプリング５は、被振動物Ｂと支持構造物Ｃとの
間隔を狭める方向の移動を制限するとともに、心材3aが
塑性変形や摩擦変形を伴うものであると、心材3aの部分
の回転によってエネルギ吸収を行なうため、リング体３
は、第４図に示す解析モデルのように、エネルギ減衰機
能Ｘと弾性支持機能Ｙとを並列接続した機能、つまり、
緩衝とエネルギ吸収とを合わせた機能を持つことになる
と考えられる。

次いで、第５図及び第６図は、振動抑制装置の他の実
施例を示すものであり、ケーシング１の壁の一部にオリ
フィス（連通孔）1cを設けるとともに、リング体３の接
触面には気密性を向上させるために、必要に応じてライ
ニングを施す等によって、リング体３の転動時にケーシ
ング１の中の空気と大気とを流通させるようになし、空
気がオリフィス1cを通過するときの抵抗によって、エネ
ルギ消費を行なうものである。この場合は、第６図に示
す解析モデルのように、リング体３の転動と空気のオリ
フィス1c通過とによるエネルギ減衰機能X₁・X₂を並列接
続した機能を持って、エネルギ減衰を行なうことにな
る。

なお、前述したリング体３は、中実・中空ゴムのみで
構成することも可能であり、また、コイルスプリング５
を省略した場合も、振動減衰機能を発揮する。

「考案の効果」 以上説明したように、本考案に係る配管等の振動抑制
装置は、次のような効果を奏するものである。

ケーシングとその中に挿入される移動体との間に、
リング体を弾性接触状態で介在させて、振動による相対
的なずれが生じたときに、弾性接触箇所の摩擦力によっ
てリング体を転動させるものであるから、リング体にお
ける伸縮及び転動による振動抑制とエネルギ消費とによ
り、ケーシング等の長手方向の振動減衰を行なうことが
できる。

リング体の内部構造によって特性を付与するため、
振動減衰特性の経年変化の発生を少なくし、安定性を向
上させることができる。

ケーシングと移動体とリング体とを組み合わせて構
成されるため、構造の単純化を図ることができる。

ケーシングと移動体との間に、リング体を任意数配
設することが容易であり、リング体の転動によって振動
減衰を行なうため、装置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る配管等の振動抑制装置の一実施例
を示す正断面図、第２図は第１図のII-II線矢視図、第
３図は第１図の鎖線III部分の拡大図、第４図は第１図
例の振動抑制作用の解析モデル図、第５図は本考案に係
る配管の振動抑制装置の他の実施例を示す正断面図、第
６図は第５図例の振動抑制作用の解析モデル図である。 Ａ……振動抑制装置、Ｂ……被振動物（配管）、Ｃ……
支持構造物、１……ケーシング、1a……円筒状内面、1b
……継手、1c……オリフィス（連通孔）、２……移動
体、2a……円筒状外面、2b……継手、2c……中空穴、３
……リング体、3a……心材、3b……弾性層、４……環状
中空部、５……コイルスプリング、６……クランプ、７
……締結具、８……取り付けブラケット。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被振動物（Ｂ）とその支持構造物（Ｃ）と
   の間に介在状態に配されてエネルギ消費により被振動物
   の振動を抑制する装置であって、円筒状内面（1a）を有
   するケーシング（１）と、該ケーシングと組み合わせた
   状態で被振動物と支持構造物とに接続され円筒状外面
   （2a）を有する移動体（２）と、円筒状内面と円筒状外
   面との間に形成される環状中空部（４）と、該環状中空
   部に収納され円筒状内面及び円筒状外面に対して弾性接
   触しかつ円筒状内面及び円筒状外面の長手方向の相対ず
   れに基づく転動によりエネルギ消費を行なうリング体
   （３）とが配設されることを特徴とする配管等の振動抑
   制装置。