JPS6027233Y2 - 緩衝器 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、支持体と被支持体との間に介在されてこれ
らの相対的な低加速度変位を許容するとともに高加速度
変位を抑制する緩衝器に関する。

例えば各種のプラントや火力発電所等においては、各種
の配管が多数使用されているが、この配管が例えば温度
変化等によって緩やかに即ち低加速度的に変位する場合
これを許容し、他方、例えば地震等によって急激に即ち
高加速度的に変位する場合これを抑制する必要がある。

このため、一般に、配管（被支持体）を構築物等の支持
体に緩衝器を介して支持させている。

近年、この種の緩衝器として外部から加わる直線運動に
よって回転させる回転体と、この回転体との間の所定の
接触摩擦力によってこの回転体と一体的に回転可能な慣
性体等を有し、回転体が高加速度的に回転する際、この
回転体と慣性体との間に相対的な回転ずれを生じさせ、
そしてこの回転ずれ力を変換して回転体と慣性体とを相
対的に離間移動させ、そしてこれら両者の離間移動によ
って前記直線運動に対する制動力を発生するように構成
したものが知られている。

ところで、このような緩衝器は、制動力の反力が前記回
転ずれ力の変換機構部に加わるから、特に制動力が大き
いものにあっては、この機構部の機械的な強度を強くし
なければならない。

従来、前記変換機構部は、回転体と慣性体との対向面の
それぞれにその円周方向に沿って漸次浅くなるように設
けた傾斜溝と、これらの傾斜溝間に介在するボールとで
構成され、かつこれら一対の傾斜溝とボールとを組み合
わせたものを多数組設けて、制動力の反力を各組のボー
ルに分散させるようにしている。

しかしながら、このような場合、各ボールは対応する対
の傾斜溝間に単に介在されており、このため、各紙缶に
おける傾斜溝とボールとの相対関係が同期的に変化せず
、前記制動力の反力を各ボールに適確に分散し得なくな
るおそれがあり、この結果、緩衝器の作動が不円滑とな
りひいてはその機能を損するおそれがあった。

この考案は上記事情に鑑みてなされたもので、各組の複
数のボールを、リテーナによって回転体の円周方向に相
対的に位置決め保持することによって、各組の対の傾斜
溝内における各ボールの介在形態が常時同一形態となる
ように規制し、この結果、制動力の反力を各ボールに適
確に分散し得て、作動の安定性および耐久性の優れた緩
衝器を提供することを目的とするものである。

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて説明する。

図中１は複数の構成部材の結合でなる筒体であって、そ
の両端は閉塞されている。

この筒体１の内部中央にはロッド２が矢印Ａ、 Ｂ方向
摺動自在に支持され、またこのロッド２の一端は筒体１
の一端部を貫通して外方へ突出されている。

筒体１の大径部部分の内周部には、中央部にロッド２が
貫通するようにされた回転体３がベアリング４を介して
回転自在に取付けられている。

これら回転体３とロッド２との間には、筒体１に対する
ロッド２の矢印Ａ、 Ｂ方向の直線移動を回転体３の回
動に変換するための運動変換機構５が設けられている。

この運動変換機構５は、例えばロッド２の外周部に設け
られたねじ部と、このねじ部に螺合するように回転体３
に転勤自在に設けられた複数のボールとによって構成さ
れている（この場合、回転体３側の部分を１ボールナツ
トヨとも称する）。

また、第１図中における回転体３の左側の小径部分３ａ
には、慣性体６が矢印Ａ、 Ｂ方向摺動自在にかつ回転
自在に嵌装されている。

これら回転体３と慣性体６の矢印Ａ、 Ｂ方向における
対向面３ｂ、６ａのそれぞれには、対称でかつ互いに対
向する対の傾斜溝７，８が設けられている。

これらの傾斜溝７，８は、第２図、第３図に示すように
、回転体３および慣性体６の円周方向に沿ってそれぞれ
４つずつ連続的に形成され、かつ、各層７，８はそれぞ
れ中央部７ａ、８ａから両側に向かうようにしたがい漸
次浅くなる傾斜面７ｂ、８ｂを有する形状とされている
。

第２図中Ｃは、各傾斜溝７の谷底に相当しかつ連続して
同図中表裏方向に起伏する中央線を示し、同図中略真円
を威している。

なお、各傾斜溝８にも同様の中央線が表われる。

前記対向面３ｂ、６ａ間には、回転体３の小径部分３ａ
を挿通する孔を中央に有するいわゆるドーナツ形状のリ
テーナ９が回転自在に介在されている。

このリテーナ９には、その周方向に沿ってボール保持溝
を形成する４つの切欠１０が設けられ、そして、これら
切欠１０のそれぞれにボール１１が転勤自在に内在され
ている。

これらの切欠１０の幅りはボール１１の直径と略同長さ
れ、このことにより、回転体３の回転方向における各ボ
ール１１の相対的な位置決めを行ない、各ボール１１を
前記４組の対の傾斜溝７．８の最も深い中央部分７ａ、
Ｂａ間に同時に接触状態で介在させるようになされてい
る（第２図参照）。

また、リテーナ９の径方向における各切欠１０の長さは
、その径方向におけるボール１１の移動を規制しない程
度に比較的長く設定されている。

慣性体６の第１図中左方の側面と、この側面に対向する
筒体１の内壁面１ａとの間には、弾性スプリング１２が
介在されていて、そのスプリング力によって、常時、慣
性体６は矢印Ｂ方向に付勢され、そして各ボール１１を
介して回転体３に圧接させられている。

このため、通常、慣性体６は、第３図に示すようなボー
ル１１の安定状態でかつ所定の間隔Ｅを隔てて回転体３
に対し一体的に連係されていると共に、第１図に示すよ
うに筒体１の内壁面１ａから矢印Ｂ方向に若干の距離だ
け離間させられている。

また、筒体１の内壁面１ａと慣性体６との対向部分は、
それらが慣性体６の矢印Ａ方向への移動によって互いに
圧接したとき、それらの相対的な回転変位を制動する接
触摩擦力を発生するようになされている。

なお、筒体１の内壁面１ａにおいて、スプリング１２と
の当接箇所にベアリングを配備する等して、筒体１に対
するスプリング１２の回転摺動を円滑なものとすること
が好ましい。

次に、上記構成の緩衝器の作用について説明する。

通常は第１図、第３図に示すような状態にあって、慣性
体６は回転体３と共に一体的に回転可能とされている。

いま、配管等の被支持体が例えば温度変化等によって緩
やかに即ち低加速度的に変位した場合、筒体１とロッド
２が相対的に矢印Ａ、 Ｂ方向に低加速度的に移動しく
これに伴い回転体３が低速回転すると共に、慣性体６は
第３図に示すような連係状態のまま回転体３に追従して
低速回転する。

即ち、このような場合、慣性体６は回転体３と共に一体
的に回転し、従って抵抗力は生ぜず、配管等の被支持体
の緩やかな即ち低加速度的な変位を許容する。

次に、配管等の被支持体が例えば地震等によって急激に
即ち高加速度的に変位した場合、筒体１とロッド２が相
対的に矢印Ａ、Ｂ方向に高加速度的に移動し、これに伴
い回転体３が高速回転する。

すると、慣性体６は回転体３に追従して回転することが
できず、これらの間に相対的な回転ずれが生じる。

これにより、第４図に示すようにボール１１は傾斜溝７
，８の中央線Ｃに沿って、少なくともこれら傾斜溝７，
８の一方の浅い部分に相対的に変位し、この結果、慣性
体６は、回転体３から離間する方向即ち矢印Ａ方向にス
プリング１２の力に抗して移動され、そして、回転体３
との対向間隔がＦとなった時点で筒体１の内壁面１ａに
圧接させられる。

すると、これらの間に制動摩擦力が発生し、この制動力
の反力が慣性体６とボール１１を介して回転体３に作用
してその回転を制動する。

その際、対応する対の傾斜溝７，８間における各ボール
１１の介在形態は、常にリテーナ９によって同一形態に
規制され、この結果、前記制動力の反力は各ボール１１
に分散されて確実に伝達される。

本実施例の場合、前記反力は４つのボール１１に均等に
分散されて負担される。

しかして、このような場合、回転体３の回転が制動され
ることにより、配管等の被支持体の急激な即ち高加速度
的な変位は抑制される。

その後、前記高加速度的な変位力が解除されると、スプ
リング１２の復元力によって、回転体３、慣性体６、ボ
ール１１の相対位置関係は第１図、第３図に示すような
元の通常状態に自動的に復帰する。

なお、傾斜溝７，８の形状およびこれらの溝とボール１
１の配備組数は何ら前記実施例に限定されず２組以上任
意であり、また、傾斜溝７，８の一方を単にボール１１
を転勤自在に収納する収納溝としてもよい。

また、この考案は回転体３と慣性体６との相対的なずれ
力を変換して、これら両者を離間移動させる変換機構部
に特徴を有するから、その他の部分の構成については何
ら前記実施例に限定されず適宜設計変更が可能であり、
また、前記ずれ力を変換して慣性体６の一部分を回転体
３から離間移動させ、この一部分の離間移動によって制
動力を発生するように構成してもよい。

このように、この考案による緩衝器によれば、回転体と
慣性体との対向面のうち一方の面にその円周方向に沿っ
て漸次浅くなる複数の傾斜溝を設けると共に、他方の面
に前記各傾斜溝に対応する複数の収納溝を設け、これら
対応する各溝内のそれぞれに前記回転体と前記慣性体と
の間に介在するボールを収納し、かつ前記各ボールをリ
テーナによって前記回転体の円周方向に相対的に位置決
め保存してなるから、各組の対の傾斜溝と収納溝内にお
ける各ボールの介在形態が常時同一となるように規制さ
れ、この結果、制動力の反力を各ボールに均等にかつ適
確に分散負担させ得て、作動の安定性および耐久性の優
れた緩衝器を提供することができる。

また、リテーナによって、回転体の回転方向における各
ボールの相対的な位置決めのみを行なうから、回転体の
径方向における各ボールの位置決めを、対応する傾斜溝
の傾斜部を有効利用して自動的に行なうことができ、ま
たこれに伴い、ボールに対する後者の位置決め作用をリ
テーナに負担させる必要がないからこのリテーナの制作
および組付けが容易となる等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示す概略縦断面図、第２
図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３図は第１図の
ｌｌｌ−１線に沿う要部の拡大断面図、第４図は制動作
用時における第３図同様の図である。 ３・・・・・・回転体、３ｂ・・・・・・対向面、５・
・・・・・運動変換機構、６・・・・・・慣性体、６ａ
・・・・・・対向面、７，８・・・・・・傾斜溝、９・
・・・・・リテーナ、１０・・・・・・切欠（ボール保
持溝）、１１・・・・・・ボール。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外部から加わる直線運動を回転体の回転運動に変換し、
   前記回転体が低加速度的に回転する際該回転体と一体的
   に慣性体が回転し、他方前記回転体が高加速度的に回転
   する際回転体に対し前記慣性体が回転遅れを生じかつこ
   れに関連して前記回転体と前記慣性体のうち一方を他方
   から離間させることにより前記直線運動に対する制動力
   を発生するように構成した緩衝器において、前記回転体
   と前記慣性体との対向面のうち一方の面にその円周方向
   に沿って漸次浅くなる複数の傾斜溝を設け、他方の面に
   前記各傾斜溝に対応する複数の収納溝を設け、これら対
   向する各溝内にボールをそれぞれ収納し、前記回転体の
   円周方向における溝幅が前記ボールの直径と略同長でか
   つ前記回転体の径方向に沿う長溝とされたボール保持溝
   を有するリテーナを前記回転体と慣性体との間に配置し
   、かつ前記リテーナの保持溝内に前記ボールを保持した
   ことを特徴とする緩衝器。