JPS61144480A - 配管の防振支持装置 - Google Patents

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］ この発明は、配管等の防振支持装置に関し、更に詳しく
は、地震動などにより配管等に生ずる水平方向および鉛
直方向の変位（振動等）を拘束し。

かつ該変位の運動エネルギーを吸収して当該配管等に有
害な応力等の発生を防止した配管等の防振支持装置に関
する０本発明は直接的には振動を受ける配管を対象とす
るものであるが、配管に限らず機械基礎、防振床構造等
の振動を惹起する構造系、あるいは振動を受ける構造系
に対する防振支持装置をその適用範囲に含むものである
。

以下、説明の便宜上配管について述べる。

［従来の技術］ 従来、配管の防振装置としては、例えば■ばね式防振器
、■油圧式防振器などがある。

しかしながら、■は比較的構造が簡単で、配管系全体の
固有振動数を上げて外乱による強制振動数より離すこと
により共振を避けることができるなどの長所を有する反
面、配管の熱変化による伸縮を拘束する欠点、あるいは
大容量のものはばねの製作上の面から制約を受けるなど
の欠点がある。

また、■は共振振動を防止するのに効果があり。

配管の熱変化による伸縮に対してほとんど拘束すること
なく自由に追従することができるうえ、大容量のものが
比較的自由に製作できるなどの長所を有する反面、Ｗｌ
、小な振幅の振動あるいは高い振動数の振動に対しては
応答性が悪く効果が期待できないうえ、シール材（一般
にはゴム弾性体）は絶えず内部応力を受け、ゴム弾性体
の経年変化と相まってシール材の交換を頻繁に行う必要
があるなどの欠点がある。

そこで、本出願人らは先に、特願昭５６−１５６１７７
号（特開昭５８−５７５８１号、以下「先行技術」とい
う）において、上述した従来技術の欠点を取り除いた配
管の防振支持装置を提案した。

第１θ図に該先行技術の防振支持装置を示す。

該装置は、固定平板ａの上面に囲壁すを設けた固定台Ｃ
と該固定台Ｃの囲壁す内に滑動可能に下面にスペーサｄ
を突出させた可動板ｅおよび該可動板ｅ上に固着され、
管Ｐを固定支持する支持台ｆとからなり、囲壁す内の固
定平板ａの上面と可動板ｅの下面との間隙ｇには粘性流
体りが充填されており、固定台Ｃの囲壁すの上面と可動
板ｅの上面との間に防塵カバーｉが設けられている。

今、管Ｐが水平方向に変位する力を受けると。

管Ｐを固定した支持台ｆおよび可動板ｅは固定台Ｃ上に
スペーサｄを介して滑動可能に支持されているので、該
可動板ｅは鎖管Ｐの変位方向に移動する。ここで、可動
板ｅの下面と固定平板ａの上面との間隙ｇには粘性体り
が充填されているので、ここに粘性せん断抵抗が働くこ
とになり、可動板ｅひいてはこれに連動する管Ｐの急激
な運動は粘性せん断抵抗力による拘束を受けて停止し、
その運動エネルギーは吸収される。

この先行技術の防振支持装置は種々の優れた機能を有し
ており、特に振動変位はその速度の大小および振幅の大
小を問わず円滑に吸収される。

ところで、上述した先行技術の防振支持装置は配管に生
ずる水平変位に対しては上記のごとくその機能を発揮す
る反面、鉛直上向きの変位に対しては何ら拘束力を備え
ていないため、当該変位により該装置は荷重支持機能を
消失するという欠点、更には当該変位により固定平板ａ
と可動板ｅとの間隙ｇに変化をきたし、該間隙ｇの変化
により粘性せん断抵抗力に変化をもたらすという欠点な
どを生じ、該装置の適用が架台に対して水平方向に配置
された管であって、かつ鉛直変位の少ない箇所あるいは
鉛直変位があっても当該変位によって管が悪影響を受け
ない箇所に限定されるという欠点がある。

また、本出願人らは上記先行技術とは別に、特願昭５７
−３４２２号（特開昭５８−１２１３９０号）を提案し
ているが、これは架台に対して鉛直方向に配置された管
の防振装置であって、このものは荷重支持機能を備えて
いないため、やはり適用範囲が限定されるという欠点が
ある。

［発明が解決しようとする問題点］ この発明は、上述した先行技術における粘性せん断抵抗
力による防振機能はそのまま有効に利用し、一つの装置
で架台に対し水平方向あるいは鉛直方向（水平方向に配
置された管と連続して鉛直方向に配置された管）に配置
された管への適用を可能とし、常に荷重支持機能を有す
るとともに当該管に生ずる水平方向および鉛直方向の変
位に対して防振機能を発揮する配管の防振支持装置を得
ることを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上述した目的を達成するべく、この発明の配管等の防振
支持装置は次の技術的手段（構成）を採る。

すなわち、■固定板と該固定板の上面に一体に形成され
た囲壁とからなるケーシング内には、底面に複数個のす
べり材を突出固定した可動板が該すべり材を介して該固
定板上に滑動可能に配されているとともに、少なくとも
該固定板と可動板との微小隙間に粘性体が充填されてお
り、■前記可動板上には、少なくとも上半部が円筒状を
なすとともにその中空部は上方に向けて開口する可動支
持体が立役固定されており、■前記可動支持体の中空部
の開口部を覆って配管側に連結された支持部材が配され
ており、■前記可動支持体の中空部内には、前記支持部
材に固定されかつ排気孔を備えた可動円筒体が、その一
端を該可動支持体の中空部の底部に、またその他端を該
支持部材に担持されたコイルばねを抱持して嵌挿されて
おり、・り前記可動支持体の中空部の内周面と可動円筒
体の外周面とは複数個のすべり材によって微小隙間が保
持されているとともに、該微小隙間を含む該可動支持体
中空部内には粘性体が充填されてなる、ことを特徴とす
る。

上記構成において、可動支持体は以下の実施例で示すよ
うにその実質的機能を保持する範囲内で種々の形態を採
りうるちのである。

上記構成からなる防振支持装置において、架台に対して
水平方向に配置された管に対しては、可動円筒体を固定
した支持部材に連結板を介して固定台を備えた固定板を
取り付け、該固定台に管を固定する態様、あるいは管を
挟んで相対向させて該防振支持装置を配置し、該装置の
支持部材に連結板を介して固定リブを備えた固定板を取
り付け、該固定リブをそれぞれ管に固定する態様が採ら
れる。また、架台に対して鉛直方向に配置された管に対
しては、管を挟んで相対向させて該防振支持装置を配置
し、該装置の支持部材に連結板を介して固定リブを備え
た固定板を取り付け、該固定リブをそれぞれ管に固定す
る態様が採られる。

可動板の底面および可動支持体の中空部の内周面あるい
は可動円筒体の外周面に鎖部より突出して固定されたす
べり材は、可動板が配されるケーシングの固定板との間
あるいは可動支持体の内周面と可動円筒体の外周面との
間に介在して該可動板あるいは可動円筒体の円滑な移動
を行わせるとともに両者間の微小隙間を保持する保持部
材、いわゆるスペーサの役割をも果すものである。

該すべり材は可動板の底面および可動支持体の内周面あ
るいは可動円筒体の外周面にそれぞれ適宜間隔をもって
点在して設けられる。

そして、すべり材としては、銅合金、薄鋼板上に黒鉛な
どの固体潤滑剤を含有した銅系焼結合金層を一体に被着
形成した複層材、あるいは合成樹脂などが使用され、こ
れらは該可動板の底面および可動支持体の内周面あるい
は可動円筒体の外周面に溶接、接着あるいは一部を鎖部
より突出させて埋設するなどの方法によって固定される
。

ケーシング内および可動支持体の中空部内に充填される
粘性体は１通常の粘性体、例えばシリコン油などの他に
、特に減衰特性の向上を図るべく高粘度の高分子粘性体
が使用され、該粘性体を介して相対する二面が相対的に
変位するとき、該二面間には運動を止める方向に抵抗力
が作用するものである。

しかして、二面間の隙間距離は微小隙間に形成され、か
つ板面による相対面積が大きいので、二面間に働く抵抗
力はきわめて大きく、管の急激な変位は直ちに拘束され
る。

そして、粘性体として高粘度の高分子粘性体を用いると
き、上述した傾向は一層顕著になる。

すなわち、この粘性体は非ニユートン流体特性、すなわ
ち擬塑性流体特性（流体の速度が大きくなる程高粘度か
ら低粘度に変化して流動し易く、抵抗力の増加の度合が
小さくなる現象。抵抗力は速度のほぼ０．５〜０．６乗
に比例する。）を示し、その抵抗力の発生は同一速度で
あれば変位振幅、振動数によらず一定であり、一定速度
が与えられると該抵抗力は矩形波的な立上りを示すので
、振動に対しきわめて敏感であり、即答性に優れた特徴
を有する。そのような粘性体として、例えばポリイソブ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン、ジメチルボリシ
ａキサンなどの高分子粘性体、あるいはアスファルトな
どが使用される。

［作用］ 上述した構成からなる防振支持装置は次の作用をなす。

架台に対して水平方向に配置された管あるいは架台に対
して鉛直方向に配置された管が地震動などにより水平方
向に急激に変位した場合、当該変位は架台側に固定され
たケーシングの固定板と管側に結合された可動板との間
の微小隙間における二面間の相対運動となって現われる
。しかるに、微小隙間には粘性体が介在しているので、
ここに粘性せん断抵抗が働くことになる。

また、架台に対し水平方向に配置された管あるいは鉛直
方向に配置された管が、地震動などにより鉛直方向に急
激に変位しｈ場合、当該変位は可動支持体内周面と可動
円筒体外周面と両者間の微小隙間に介在する粘性体によ
りそこに粘性せん断抵抗が働くことになる。

そして、粘性せん断抵抗力は、一般に粘性体の粘性係数
、粘性体を介して相対運動を行う二面間の面積およびそ
の相対速度にそれぞれ比例し、二面間の隙間距離に反比
例するものであるが、本装置においては二面間の隙間距
離は微小隙間に形成され、かつ板面による相対面積が大
きいので、二面間に働く抵抗力はきわめて大きく、管の
急激な変位は直ちに拘束される。

なお、管に生ずる比較的緩慢な変位、例えば熱変化に伴
なう管の伸縮などに対しては、本防振支持装置は当該変
位に対し１何ら拘束することなく許容する。

［効果］ この発明の防振支持装置は、叙上り構成と作用を有する
もので、従来のものに比べ以下の種々の優れた効果を有
する。

■　本防振支持装置は、架台に対して水平方向に配置さ
れた管あるいは鉛直方向に配置された管に地震動などの
作用により生ずる急激な水平変位を、架台側に固定され
たケーシングの固定板と管側に結合された可動板との微
小隙間に介在する粘性体の粘性せん断抵抗により速やか
に停止させ、管に有害な応力等の発生を防止する。

■　本防振支持装置は管に生ずる急激な鉛直変位を、可
動支持体の中空部の内周面と可動円筒体の外周面との微
小隙間に介在する粘性体の粘性せん断抵抗により速やか
に停止させ、管に有害な応力等の発生を防止する。

・巨　本防振支持装置は、支持部材と可動支持体との間
に配されたコイルばねによって常に荷重支持機能を備え
ている。

■　本防振支持装置は、架台に対して水平方向に配置さ
れた管および鉛直方向に配置された管に適用することが
可能で、設計上非常に有利となる。

［実施例Ｊ 第１図および第２図はこの発明の一実施例を示す横断面
図および縦断面図である。この実施例では架台に対して
水平方向に配置された管を防振支持する態様について述
べる。

図において、ｌは架台Ｇ上に固定されるケーシングで、
該ケーシングｌは固定板２と該固定板２の上面に一体に
設けられた円筒囲壁３とから形成されている。

４は該ケーシングｌ内に配された円板状の可動板であり
、該可動板４にはその底面に複数個のすベリ材５が該底
面より突出して固定されている。

この実施例では、すべり材５を該可動板４の底面に円周
方向に沿って６個突出固定した例を示している（第３図
参照）。

該可動板４は該ケーシングｌ内に該ケーシングｌの固定
板ｚ上を該すべり材５を介して滑動可能に該囲壁３内に
移動域を存して配されている。

ここで、すべり材５は該可動板４の円滑な滑動を行わせ
るとともに該可動板４の底面と該ケーシングｌの固定板
２の上面との間に微小隙間Ｓｌを保持するスペーサの役
割をも果す。

Ｌｌは該ケーシングｌの囲壁３内に充填された粘性体で
ある。

該ケーシングｌ内には、該ケーシングｌの固定板２と該
固定板２の上面に微小隙間Ｓｌをもって載置された可動
板４と該微小隙間Ｓ上に介在する粘性体Ｌｌとで粘性せ
ん断抵抗発生部位が構成される。

６は可動支持体であって、以下の部材（図面符合７ない
し９）より構成される。

７は該可動板４上に立設固定された支持体基部で、該支
持体基部７の上部は該ケーシングｌの囲壁３の開口部よ
り突出している。該支持体基部７は、本実施例では中空
態様のものを示したが、中実態様のものであっても勿論
よい、また、その水平断面形状は円筒体を通常とするが
、その他の形状（例えば四角形、その他の多角形）を採
用することを妨げるものではない。

８は該支持体基部７の上面に固定された蓋板で、該蓋板
８は該囲壁３の開口部を覆って配されている。該蓋板８
はケーシングｌの開口部から侵入する塵埃の防塵作用を
果すとともに、後記する固定円筒体の荷重を支持する機
能を有するものである。

９は固定円筒体であって、底板９ａを介して蓋板８の上
面に一体に設けられる。Ｈは該固定円筒体９の上方に向
けて開口する中空部である。Ｉは該中空部Ｈの底部（す
なわち底板９ａの上面）である、この実施例においては
、固定円筒体９を底板９ａに固定する態様を示したが、
該固定円筒体９を蓋板８上に直接固定させてもよい。

本実施例の可動支持体６は組立てを配慮して叙上の部材
よりなるが、後記する他の実施例で示されるように本質
的な形態（例えば上部外側面が円筒形をなすこと、また
、中空部Ｈを有すること）を維持するならば適宜部材を
省略拳変形し得るものである。

１０は該固定円筒体９の開口部を覆って配された支持部
材であり、該支持部材１０は支持部１１と該支持部１１
の下面に突出した取付部１２と該取付部１２と段部をも
って縮径された円筒面部１３と該円筒面部１３と肩部１
４をもって縮径された突起部１５を備えている。

１６はコイルばねであり、該コイルばね１６は一端を該
底板９ａ（すなわち、可動支持体中空部Ｈの底部Ｉ）に
、他端を該支持部材１０の肩部１４に担持され、かつ支
持部材１０の突起部１５に案内されて該支持部材１０と
底板９ａとの間に配されている。

１７は該支持部材１０の取付部１２に固定された可動円
筒体であり、該可動円筒体１７は該支持部材１０の円筒
面部１３と環状の隙間を有し、かつ内面に前記コイルば
ね１６を抱持して前記固定円筒体９の内面すなわち可動
支持体の中空部Ｈ内に嵌挿されている。

１８は該可動円筒体１７に設けられた排気孔で、該排気
孔１８によって該可動円筒体１７の内面は外気に連通し
ている。

１９は該支持部材１０の支持部１１外周縁に固定された
円筒カバーであり、該円筒カバー１９は該固定円筒体９
の外周面を囲繞している。

２０は該固定円筒体９の内周面と可動円筒体１７の外周
面との間に位置し、該可動円筒体１７の外周面に線面よ
り突出して固定された複数側のすべり材で、該すべり材
２０は該可動円筒体１７の移動を円滑に行わせる役割と
両日筒体９．１７との間に微小隙間Ｓ２を保持するスペ
ーサの役割と後記する管Ｐに生ずる水平変位を固定円筒
体９゜ひいてはこれに連動する可動板４に伝える反力受
は部材の役割を果すものである。なお、このすべり材２
０を可動円筒体１７の外周面に固定する代りに、固定円
筒体９の内周面に固定しても同様の役割を果すことがで
きる。

Ｌ２は該可動円筒体１７内および該可動円筒体１７の外
周面と固定円筒体９の内周面との微小隙間Ｓ２を含む固
定円筒体９内に充填された粘性体である。

２１は前記支持部材１０に固定された連結板であり、２
２は該連結板２１に結合固定される固定板、２３は該固
定板２２上に一体に設けられた固定台である。

管Ｐは固定台２３に直接もしくは鎖管Ｐの外周面に締結
固定されたクランプ２４を介して固定台２３に間接的に
固定支持される。

第４図は本防振支持装置を架台Ｇに対して鉛直方向に配
置された管Ｐに取り付けた態様を示す縦断面図、第５図
はその平面図である。

すなわち、管Ｐの周りに設けられた架台Ｇ上に鎖管Ｐを
挟んで相対向させて本防振支持装置を配置する。該装置
のケーシング１を架台Ｇ側に固定し、該装置の該支持部
材１０に連結板２１を介して固定リブ２５を備えた固定
板２２を固定する。

そして、該固定リブ２５が管Ｐに直接もしくは鎖管Ｐの
外周面に締結固定されたクランプ２４に固定される。

第６図は前記ｌＪ４図に示した本防振支持装置の取付は
態様を、架台Ｇに対して水平方向に配置された管Ｐに適
用した例を示す横断面図である。

すなわち、架台Ｇ上に対して水平方向に配置された管Ｐ
を挟んで相対向して本防振支持装置を配置する。該装置
のケーシングｌを架台Ｇ側に固定し、該装置の支持部材
ｉｏに連結板２１を介して固定リブ２５を備えた固定板
２２を固定する。そして、３に固定リブ２５が管Ｐに直
接もしくは鎖管Ｐの外周面に締結固定されたクランプ２
４に間接的に固定される。

［他の実施例］ 本発明の配管等の防振支持装置は上記実施例に限定され
るものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種
々設計変更が’ｏｆ能である。すなわち、以下の実施の
態様は本考案の技術的範囲内に包含されるものである。

第７図は本防振支持装置の他の実施例を示す。

図において、先の実施例と同等の部材については同一の
符合が付されている。

本実施例においては、可動支持体６Ａが中実の支持体基
部７Ａと中空部Ｈを有する固定円筒体９Ａとを一体的に
形成したことを特徴とするとともに、蓋板８Ａを可動支
持体６Ａの外周面に固着したことを特徴とする。

第８図は本防振支持装置の更に他の実施例を示す。

本実施例においては、可動支持体６Ｂが可動板４上に中
空部Ｈを有する固定円筒体９Ｂを直接に立設固定したも
のであることを特徴とする。また、可動支持体６Ｂの外
周面とケーシング１の囲壁３の上面とにわたって蛇腹状
の防塵カバー８Ｂが設置されている。

本実施例によれば、防振支持装置自体の丈高を低くする
ことができる利点がある。

第９図は、管Ｐに鉛直方向の変位が生じた際。

該変位により管Ｐ側に結合された可動板４の浮上りを防
止するべく該防振支持装置にストッパー２６を設けた構
造を示す・、すなわち、管Ｐの鉛直方向の変位は、前記
したように可動支持体６と可動円筒体９との微小隙間Ｓ
２に発生する粘性流体Ｌ２の粘性せん断抵抗により停止
させられるものであるが、設計条件を超える鉛直変位が
生じたときには、粘性せん断抵抗の作用力が大きいので
、可動円筒体９の上方変位に引きづられて可動支持体６
も上方へ浮き上がる場合がある。該ストッパー機構はこ
の浮上りを防止するものであるが、設計条件の範囲内で
は必ずしも必要のないものである。

このストッパー２６は円筒囲壁３の開口部端面に固定さ
れた円孔２７を備えた円板２８と該円孔２７に固定され
、かつ支持体基部７の外周面を囲み可動板４の上面に垂
下して配された円筒体２９とから構成されている。

なお、該ストッパー２６は可動板４の浮上りを防止する
もので、上記の構成のほかに、例えばケーシングｌの囲
壁３と支持体基部７との間、囲壁３と蓋板７との間に設
けることにより同様の目的が達成される。

本発明の更に別の実施の態様として、水平変位が殆ど発
生することがない場合に、配管Ｐの鉛直変位のみを吸収
する使用態様を採ることができる。

該態様は、上述のストッパー２６を更に可動板４あるい
は可動支持体６偏に固定することにより可動支持体６の
水平移動を拘束することによって。

または、蓋板８を直接にケーシング上に固定することに
よって得られる。そして、水平移動を拘束するストッパ
ーを解除することにより、元の稼動状態に復しえるもの
である。

この態様によっても、配’ｆｆＰの荷重はコイルばね１
６によって支持され、かつ、配管の鉛直方向の振動は粘
性せん断抵抗により良好に吸収されるものであるので、
他の荷重支持手段を要せず、適用範囲の広い防振支持装
置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す防振支持装置の横断
面図、第２図はその縦断面図、第３図はすべり材の可動
板底面への配置態様を示す平面図、第４図は本防振支持
装置を架台に対し鉛直方向に配置された管に取り付けた
態様を示す縦断面図、第５図はその平面図、第６図は第
４図に示した取付態様を架台に対し水平方向に配置され
た管に適用した態様を示す横断面図、第７図は本防振支
持装置の他の実施例を示す縦断面図、第８図は本防振支
持装置の更に他の実施例を示す縦断面図、第９図は本防
振支持装置にストッパー機構を付加した態様図である。 第１０図は先行技術の防振支持装置を示す縦断面図であ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固定板（２）と該固定板の上面に一体に形成された
   囲壁（３）とからなるケーシング（１）内には、底面に
   複数個のすべり材（５）を突出固定した可動板（４）が
   該すべり材（５）を介して該固定板（２）上に滑動可能
   に配されているとともに、少なくとも該固定板（２）と
   可動板（４）との微小隙間（Ｓ１）に粘性体（Ｌ１）が
   充填されており、前記可動板（４）上には、少なくとも
   上半部が円筒状をなすとともにその中空部（Ｈ）は上方
   に向けて開口する可動支持体（６）が立設固定されてお
   り、 前記可動支持体（６）の中空部（Ｈ）の開口部を覆って
   配管側に連結された支持部材（１０）が配されており、 前記可動支持体（６）の中空部（Ｈ）内には、前記支持
   部材（１０）に固定されかつ排気孔（１８）を備えた可
   動円筒体（１７）が、その一端を該可動支持体（６）の
   中空部（Ｈ）の底部（Ｉ）に、またその他端を該支持部
   材（１０）に担持されたコイルばね（１６）を抱持して
   嵌挿されており、 前記可動支持体（６）の中空部（Ｈ）の内周面と可動円
   筒体（１７）の外周面とは複数個のすべり材（２０）に
   よって微小隙間（Ｓ２）が保持されているとともに、該
   微小隙間（Ｓ２）を含む該可動支持体中空部（Ｈ）内に
   は粘性体（Ｌ２）が充填されてなる、ことを特徴とする
   配管等の防振支持装置。 ２、可動支持体（６）は、可動板（４）上に固定された
   支持体基部（７）と、該支持体基部（７）上に固定され
   た蓋板（８）と、該蓋板（８）上に固定された上方に向
   けて開口する中空部（Ｈ）を有する固定円筒体（９）か
   らなる特許請求の範囲第１項に記載の配管等の防振支持
   装置。 ３、可動支持体（６）は、可動板（４）上に固定された
   中実状の支持体基部（７Ａ）と、該中実状の支持体基部
   上に一体に形成された上方に向けて開口する中空部（Ｈ
   ）を有する固定円筒体（９Ａ）とからなる特許請求の範
   囲第１項に記載の配管等の防振支持装置。 ４、可動支持体（６）の外周面に円環状の蓋板（８Ａ）
   を固設してなる特許請求の範囲第３項に記載の配管等の
   防振支持装置。 ５、可動支持体（６）は、可動板（４）上に一体に固定
   された上方に向けて開口する中空部（Ｈ）を有する固定
   円筒体（９Ｂ）である特許請求の範囲第１項に記載の配
   管等の防振支持装置。 ６、可動支持体（６）の外周面に円環状の蓋板を固設し
   てなる特許請求の範囲第５項に記載の配管等の防振支持
   装置。 ７、可動支持体（６）の外周面とケーシング（１）の囲
   壁（３）の上面とにわたって防塵カバー（８Ｃ）が設置
   されてなる特許請求の範囲第３項又は第５項に記載の配
   管等の防振支持装置。