JPS6124575B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は従来技術としての特開昭49―68171号
を前提としてなされたもので、この従来技術が、
ひとたびブレーキ力が働くとそのブレーキ力は特
定の条件になるまで、そのまま維持されロツク状
態が継続されるのに対し、本発明は所定の加速度
敷居値ではブレーキ力が「０」から「１」に急に
働き、該ブレーキ力が与えられるや否や加速度が
ある程度減少される結果、ブレーキ力は「１」か
ら「０」になり解放される。又、支持部材に与え
られた力が同じ方向へ継続して与えられていても
加速がなければブレーキは働かない。

而して、本発明は同じ方向へ継続して与えられ
た力が所定の加速度敷居値を越えようと何度も加
速されると、その都度ブレーキ力は「働き」又は
「解放」さら所定の加速度敷居値で「１」と
「０」との間で何度でもON―OFF状態を繰り返
す技術思想に特徴がある。

又、本発明は所定の加速度敷居値（限界加速
度）なる思想を導入し、この敷居値即ち変化を生
じる点あるいは変化を生じるレベルを設定し、こ
の所定の加速度敷居値以下の運動に対しては何等
制限せずに許容し、所定の加速度敷居値以上の運
動に対しては制限するという加速度に感応する技
術思想に立脚しているものであつて、技術用語と
しての「限界加速度」なる用語は「加速度敷居
値」なる技術用語と同意語として取り扱うものと
する。

而して本発明は伸縮自在な状態に装着してある
支持部材（複数）の相対軸方向運動を、ボールス
クリユー組合せ装置及び前記支持部材の一方の一
部を緩く包囲しているキヤプスタンばねによつて
慣性質量部材の回転運動に転換すると共に、前記
慣性質量部材の緩い加速は調整されるが、急激な
加速はこの慣性質量部材の回転を遅らせその結果
回転するように固設してある前記支持部材の一方
を締めるのに充分に前記キヤプスタンばねを巻上
げ、更にこれによつて加速力が減少するまで運動
を緩衝し、ばね帯金クラツチが前記慣性質量部材
の中に位置しかつ前記キヤプスタンばねの末端部
に連接しているので前記支持部材の高速運動が発
生し次に中断された場合には前記慣性質量部材は
滑ることができるようになした緩衝装置に関す
る。本発明は緩い加速を可能ならしめつゝ或る部
材の急激な加速を防止または緩衝するための装置
に関する。更に具体的には本発明は改良した機械
運動緩衝装置の提供を目的とするものである。

原子力発電所及び同様の施設においては、蒸
気、水、ナトリウムその他の物質のような高圧ま
たは高温流体を運搬する多数の管がある。これら
の管は建物の壁や天井または他の周囲の支持構造
によつて支持され且つそれ等から一定間隔あけら
れている。地震がしばしば起きる地域では管と建
物の他の部分の間の急激な相対運動のため地震の
最中に斯かる管が破裂するかもしれないという重
大な関心事がある。従つて、斯かる急激な相対運
動を防止または減衰させるために前記管及び近傍
の支持構造に緩衝装置を装着することが当面の必
要課題である。通常の作動中では、刻々変化する
温度差のため、特に該装置の作動開始と作動停止
の間中、該管は相当程度伸縮しなければならな
い。故に該緩衝装置は地震によつて生ずる該管の
急激な運動を防止する一方この緩い相対運動を許
容するものでなければならない。急激な運動を緩
衝した後は、該緩衝装置は自動的に元の位置に戻
りその周囲の支持構造に対していずれか一方向の
該管の緩い運動を再び許容するように働かなけれ
ばならない。正常作動しない緩衝装置を修理また
は取換えると費用が高くつくので該緩衝装置は当
然長期間に亘つて高度な信頼性を維持する必要が
ある。放射性の故に、保持に当つては健康障害も
防止しなければならない。更に、たとえ全く使用
しない場合でも緩衝能力は常に維持されていなけ
ればならない。もしも大きな原子力発電所が操業
停止または破壊された場合該緩衝装置の故障は当
然安全性の障害及び経済上の大損失を招く可能性
がある。現在使用されている緩衝装置は主として
水圧式である。しかし、水圧式緩衝装置の重大な
欠点は一定期間経過後、特に放射を受けた時に、
使用されている水圧式流体及びシールが劣化する
ことである。この水圧式流体はゴム状物質になる
傾向があり一方前記シールはその柔軟性を失つて
硬いセラミツク状物質になろうとする。従つて水
圧式装置は手入れが必要であり費用も高くつく。
このため、時間が経過しても劣化しない信頼性の
ある全機械的な緩衝装置が必要となつている。

本発明では、管状のまたは円筒状の部材（複
数）を相互に軸方向往復運動をするように装着し
てあり、この部材の一方の外端は運動を緩衝され
る該管に連結されるように作られ、他方の支持部
材の外端は該管が吊るされまたは支持されている
建物などのような支持構造に連結されるように作
られている。

該支持部材の相対軸方向運動を回転自在な状態
で装着してある慣性質量部材の回転運動に変える
ために複数の部材を該支持部材の中に設けてあ
る。緩い加速中、該慣性質量部材を駆動するよう
にキヤプスタンばねのような弾性駆動装置を連結
してある。しかし、急激な加速中は、該慣性質量
部材は回転が遅れ該ばねを巻上げようとする。該
ばねの巻上げによつてこのばねの直径が減少しそ
の結果このばねは該支持部材の一方の一部分など
のような近傍の回転するように固設してあるブレ
ーキ面を締める。運動が継続していても該ばねが
該ブレーキ面を締め付けている間は該支持部材の
それ以上の加速は防止される。該ばね上にかゝる
回転力が中断されるとすぐトルク・キヤリアに追
い付いた後該慣性質量部材は該ばねの複数の端部
によつて自由に離されその結果該ばねはその通常
の直径に戻り自由に該慣性質量部材を駆動する。
この結果、該緩衝装置は自動的に元の状態に戻
り、急激な運動を緩衝してもらう部材の通常の緩
い加速を調整する必要のある一方の支持部材に対
してもう一方の支持部材の緩い相対軸方向運動を
許容する。この自動回復性は信頼性のある作動に
とつて重要な特徴である。

本発明の好ましい装置では該支持部材の軸方向
運動は案内親ねじ（ａ high lead screw）また
はねじもしくはねじ切りした軸をトルク・キヤリ
アと共に回転するように固設してありそしてナツ
トを他方の支持部材に固設してあるボール・ナツ
トとねじの組合せ装置によつて回転運動に転換さ
れる。前記トルク・キヤリアを支持している部材
は円柱状の袖及び環状の空間を形成する周囲ハウ
ジングを有する。該トルク伝達キヤリアには円柱
状の末端部が含まれておりこの末端部は該環状の
空間の中に位置している。そして該キヤプスタン
ばねは該トルク・キヤリアの該円柱状の末端部と
該袖の間に配置してある。該慣性質量部材は一般
にカツプ形をしておりその円柱状の末端部もまた
該トルク・キヤリアの末端部と該周囲ハウジング
の間の該環状の空間内に位置している。好ましい
実施例では、該ばねは複数の巻線のある円柱状を
しておりそしてこのばねの末端部は該トルク・キ
ヤリアの末端部の中に構成されている窓を通つて
伸び該慣性質量部材に連結されている。

該慣性質量部材は該支持部材の緩い加速を許容
するので該支持部材の相対軸方向運動の緩い加速
が継続すると該支持部材が次に突然停止した場合
該ばねを損傷するのに充分な速さを生じさせるで
あろう。この問題を解決するために該ばねの末端
部と協動するように該慣性質量部材の内側にクラ
ツチ帯金を挿入してある。このクラツチのお陰で
該トルク・キヤリアが突然停止した場合該慣性質
量部材は滑ることができる。

該装置の基本的な特徴の一つは該キヤプスタン
ばねと慣性質量部材の組合せ及び提供される高度
な機械的利点を有するその感度である。例えば、
３万倍の機械的利点が容易に得られる。斯くして
該キヤプスタンばねに１ポンドの力を生ずるのに
充分な程該慣性質量部材が加速し始めると、該ば
ねはそのブレーキ面を締めて該支持部材にかゝる
３万ポンドの力に耐えることができる。

本発明のより完全な理解のために、以下に詳述
する説明及び添付図面に関して言及する。

第１図及び第２図に関して、該緩衝装置には一
般に番号１０及び１２で示す一対の支持部材が含
まれ、これらの支持部材は相対軸方向往復運動を
するようにお互いの上に伸縮自在な状態で装着さ
れている。生産上の都合により、該支持部材は数
個の部材から成つている。支持部材１０には発電
所の流体搬送用管のような運動を緩衝すべき部材
に連結するためにその外端上に孔１５を有してい
る舌状部材１４が含まれている。この連結のため
にＵ字形かぎ付ピンまたは他の適当な部材を使用
してもよい。舌状部材１４の内端はソケツトを有
しこのソケツトの中に支持用の細長い管１６が配
置されている。この管１６は舌状部材１４に結合
しそしてこの管１６と舌状部材１４のソケツト壁
の中の横中ぐり孔を通つて横方向に伸びている大
きなピン１８によつて該舌状部材１４に関連して
回転しないようになつている。管状の袖２０が該
舌状部材１４及び該管１６の一部を包囲してピン
１８を所定の位置に保持し並びに管１６を包囲し
ている。該袖２０はねじ２１または他の適当な部
材によつて該舌状部材１４上に保持されている。

他方の主要な支持部材１２には、フランジ及び
該緩衝装置を支持する建物の壁または他の構造に
繋がつている可能な伸長構造に連結するのに便利
なようにその外端上に大きな矩形のフランジ２２
ａを有しているカツプ形のハウジング２２が含ま
れている。細長い管２４はカツプ形のハウジング
２２の閉鎖された末端部の中に伸びかつ適当な部
材によつて該ハウジングに連結されている。図示
してある装置では、保持用リング２６が管２４の
外側にある環状の溝の中に部分的に嵌着しかつハ
ウジング２２の端壁２２ｂと咬合して該管に関し
該ハウジングの一方の軸方向への分離を防止す
る。リング２６から間隔をおいてある同様の保持
用リング２７は管２４の外側にある環状の溝の中
に部分的に嵌着し、かつ拡大カラー２８と咬合し
ており、このカラー２８は該ハウジングの端壁２
２ｂを通つて伸び出しかつ該カラーにねじ込まれ
ている複数のボルト２９によつてハウジング２２
に連結されている。斯くしてこの装置では管２４
に関してもう一方の軸方向へのハウジング２２の
連動が防止される。

支持部材１０及び１２の相対伸縮運動を可能な
らしめるために管２４の左端が左側支持部材の管
１６に対し摺動自在な状態で接合している。管２
４の左側極端には内側の管１６上にかなりこじん
まりと接合している内向き接触部２４ａが含まれ
ている。しかし、該管の中央部２４ｂは内側の管
１６より大きい直径を有しているのでこの内側の
管１６との間に間隔があいている。軸方向に伸び
ているキー３０がこの拡大部分の中に配置されか
つ複数のねじ３３によつて該管１６の該壁に接合
されている。従つてキー３０は結局管２４の内壁
上のリブを構成する。管１６の末端部にねじ込ま
れている保持用ナツト３４は管２４の拡大部分内
に摺動自在な状態で接合している外向きフランジ
を有している。支持部材１０及び１２の分離を防
ぐためにナツト３４の直径は管２４の左端上の接
触部２４ａの内径よりも大きい。支持部材１０及
び１２の相対回転運動を防ぐようにキー３０を受
容または接合する軸方向に伸びているスロツトが
ナツト３４に含まれている。

該支持部材の伸縮運動を回転運動に変えるため
に、管１６及び２４内に一般に番号３６で示すい
わゆるボールスクリユー機構を設けてある。この
機構には複数の玉軸受を受容するように作られて
いる連続ねじを有するねじ軸３８が含まれてい
て、またこれら玉軸受は該軸上のねじを介して一
連の球を循環させる球戻し軌道４０ａを有するハ
ウジング４０内に収納されている。球ハウジング
４０の一端は保持用ナツト３４にねじ込まれ次に
止ねじ４１によつてこのナツトに取り付けてあ
る。

軸３８の他端は管２４の末端部で支持されてい
る軸受４４を通つて伸び出している。この軸３８
はこの軸にねじ込まれている保持用ナツト４６に
よつて該軸受の内レース４４ａに取り付けてあ
る。該ナツトはまた軸受レース４４ａの軸方向の
面と接合しているハブ４８ａによつて該軸に装着
しているトルク・キヤリアを支持している。軸受
４４の外レース４４ｂは管２４内の内側の環状の
溝の中に設けてあり管２４の末端部にねじ込まれ
ている円柱状のナツト５０によつて該管と軸方向
に接合されている。この装置では支持部材１０及
び１２の伸縮軸方向運動は軸３８及び該軸受の内
レース４４ａを回転させることになろう。

該軸内の適当な溝の中に装着しているキー５２
及びトルク・キヤリアのハブ４８ａを介して軸３
８と共に回転するようにトルク・キヤリア４８を
別設する。該軸の該溝の中へ止め部材５４がまた
伸び出し更にナツト４６内の溝と協動しまた一旦
このナツトが該軸にねじ込まれたらこのナツトが
回転を起さないように該トルク・キヤリア４８と
該ナツトの間に挿入されている。該トルク・キヤ
リア４８は一般にカツプ形をしていてこれには管
２４の直径を越えて外へ伸び出している環状のフ
ランジ４８ｂが含まれそして更に管２４の末端部
を包囲しながらも回転するように固設した該管を
中心として容易に回転できるように該管との間に
間隔のある円柱状の部分つまり末端部４８ｃが含
まれている。該トルク・キヤリア４８は円柱状の
部分４８ｃにおいては窓４８ｄで形成され、この
窓は第３図の如く該円柱状の部分とほぼ同じ長さ
分だけ軸方向に伸びかつ約15度の角度で放射状に
伸びている。該構造を強化するため強化用支柱４
８ｃがカツプ形のトルク・キヤリア４８の開放端
上の該窓の末端部を形成している。該キヤリアを
鋳物部材として構成することが望ましい場合これ
は利点がある。

第２図及び第３図から解かるように、支持管２
４の外側表面と該トルク・キヤリア４８の周囲の
円柱状の部分４８ｃの内壁の間に環状の空間が形
成されている。この環状の空間内にキヤプスタン
ばね６０を配置してありこのばねは通常、管２４
を緩く包囲している螺旋状の円柱状形体を有して
いる。該ばねの内径と該管の外径間の差が0.005
〜0.10インチ（約0.0127〜0.254cm）の間隙が望ま
しい。ばね表面の相当の地域が管２４に向い合う
ようにするため該ばねは矩形の横断面を有するの
が好ましいところの複数の回転つまり巻線を有す
る。第３図から解るように、ばね６０の末端部つ
まり中子６０ａ及び６０ｂを該トルク・キヤリア
内の窓４８ｄの中へ半径方向外向きに曲げ伸ばし
てある。一方の末端部が該窓の一方の軸端の近傍
にそして他方の末端部が他方の軸端の近傍に位置
するようにばねの末端部６０ａと６０ｂは当然軸
方向に間隔を置いてある。該ばねの末端部は第３
図に示す如く円周上に配置してあり、両末端部は
単一の窓４８ｄ内にあつて、一方の末端部６０ａ
は該窓の一つの軸方向に伸びている縁端４８ｆに
接合しもう一つの末端部６０ｂは該窓の対向位置
にある軸方向に伸びている縁端４８ｇに接合して
いる。ばね６０はその一端をフランジ４８ｂによ
つて他端を内向きに伸びている環状のリブ４８ｈ
によつて該トルク・キヤリア４８の中に軸方向に
収納されている。

軸３８の右側極端に配置してあるのがカツプ形
の慣性質量部材７０である。この慣性質量部材７
０は中心ハブ７０ａを有し、このハブは該慣性質
量部材を回転させるための単純袖軸受として機能
し適当な保持用部材７２によつて該軸上に軸方向
に保持されている。該慣性質量部材のハブ７０ａ
から外向きに伸びているのが円柱状の部分７０ｃ
を支持している端壁つまりフランジ７０ｂであ
る。図から解るように、第２図の該円柱状の部分
の外方つまり右端は相当大きい質量を提供するよ
うに大きいサイズになつている。円柱状の部分７
０ｃの残余部分は比較的薄い壁を有し、また該ト
ルク・キヤリアの円柱状の部分４８ｃを間隔をお
いて包囲している。該慣性質量部材７０の円柱状
の部分７０ｃの内部表面に接合しているのが薄い
壁のあるばねクラツチ７４でこのばねクラツチ７
４はほぼ完全に該慣性質量部材７０の該内部表面
に亘つて伸びている。第３図から解るように、該
クラツチ帯金の末端部つまり中子７４ａ及び７４
ｂはばねの末端部６０ａ及び６０ｂの通路上にあ
るように半径方向内向きに充分深く曲げてある。
これらのクラツチ末端部は該トルク・キヤリア４
８の窓４８ｄの巾に等しい円周距離だけお互いに
離れた位置にあつてブラケツトを付けた形で該キ
ヤプスタンばね６０の末端部６０ａ及び６０ｂと
接合している。

次に操作方法について説明する。

これまで簡単に説明したように、該緩衝装置の
一端は運動を緩衝すべき部材に連結してあり他端
は支持構造に連結してある。流体運搬用管の運動
を緩衝するため発電所で使用する場合は支持部材
１０を該管に支持部材１２は周囲の壁構造に連絡
するのが最も都合が良い。支持部材１２のフラン
ジ２２ａは延長管または他のリンクに連結するの
に好適である。

該緩衝装置に連結している該管の伸長または収
納の結果起るようなアンバランスな軸方向の力が
該装置に加わつた場合には支持部材１０は支持部
材１２に関して軸方向に移動することができる。
しかしこの軸方向の運動は又ボールスクリユー組
合せ装置３６の球ハウジング４０を移動させこの
ハウジングは次にねじ軸３８及びトルク・キヤリ
ア４８を回転させる。該トルク・キヤリア内の該
窓の縁端４８ｆ及び４８ｇはばね６０の末端部と
係合しているので、該ばねは又該トルク・キヤリ
ア４８と共に回転する。更に、該ばねの末端部６
０ａ及び６０ｂはクラツチ帯金７４の末端部７４
ａ及び７４ｂと係合しているので、クラツチ帯金
７４と慣性質量部材７０も又回転する。このよう
にして、一方の支持部材１０のもう一方の支持部
材１２に対する軸方向への緩い加速は該緩衝装置
によつて容易に調整される。ボールスクリユー組
合せ装置３６は両方向に作動するので該運動はい
ずれかの方向に発生することができ該慣性質量中
の該ばねも又いずれかの方向に回転できることに
留意されたい。

２個の支持部材１０及び１２が特定の限界加速
にまで加速し慣性質量部材７０をしてその限界速
度で加速するようにさせる場合には、慣性質量部
材７０の慣性によりこの質量部材７０は（該トル
ク・キヤリア４８よりも遅くなり）ばね６０の一
端に制動力を加える。

換言すれば、第４図に関して言えば、該トル
ク・キヤリア４８が矢線７６で示すように逆時計
方向に移動している場合はその窓の端縁４８ｆは
ばねの末端部６０ａに対し逆時計方向の力を加え
ることになる。該ばねのもう一つの末端部６０ｂ
はクラツチの末端部７４ｂに対してこの逆時計方
向の力を伝達しそれによつて矢線７７で示すよう
に慣性質量部材７０に対しても又逆時計方向の力
を加える。しかし、慣性質量部材７０の慣性のた
めこの部材７０は該トルク・キヤリア４８ほど早
く移動せずその結果ばね巻上げ力がばね６０に加
わる。この状況は第４図に示してあり、そこでは
クラツチの末端部７０ｂと係合しているばねの末
端部６０ｂはクラツチの末端部７４ａから遠く移
動してしまつているばねの末端部６０ａに対し第
３図より近い位置にある。該ばねに巻上げ力を加
えるとその直径がやゝ減少しその結果ばねは回転
するように固設してある管２４の外部表面を締め
付け従つて制動つまり抑制力を生ずることにな
る。結局、該ばねの巻線はブレーキ片を形成し固
設の管２４の外部表面はブレーキ・ドルムを形成
する。

この制動作用の結果、トルク・キヤリア４８及
び軸３８の加速は特定の限界速度に制限される。
次にこれは球ハウジング４０及びハウジングに連
結している管１６の軸方向の運動を制限する。換
言すれば、支持部材１０及び１２の相対伸縮加速
度は特定の速度に制限つまり抑制されるが伸縮運
動は伸縮力が続く限り継続することができる。一
旦伸縮加速を発生しようとする力が停止すると、
該トルク・キヤリア４８及び該ばねの角加速を発
生しようとする力も又停止し、そしてばね６０の
個有のバイアスのためこのばねの末端部は第３図
に示すそれらの通常の位置に戻りこの過程で該慣
性質量部材を少し回転させる。斯くして、該ばね
によつて生じた制動力は完全に弱められる。

該トルク・キヤリア４８を一方向に回転させる
ことによつて運動を詳述してきたが、該トルク・
キヤリアを反対方向に動かすようにした該伸縮性
支持部材を動かしても該制動つまり抑制機構は同
じ働きをする。即ち、該慣性質量部材が該トル
ク・キヤリアより遅れていれば巻上げ力がやはり
該ばねに加わることになる。内部構造上の相違点
は窓の縁端部４８ｇがキヤプスタンばねの末端部
６０ｂと係合しばねの末端部６０ａがばねの巻上
げ作動中クラツチの末端部７４ａと係合し更にこ
の作動中はクラツチ帯金の末端部７４ｂがばねの
末端部６０ｂから離れているという点である。

斯くして、該緩衝装置は、地震の最中に生ずる
ような急激な力を転換することによつて起こる運
動を迅速に制限するように独特の方法で作られて
いてしかもこの緩衝装置内の支持部材の緩い伸縮
運動を調整し続けることが理解できる。地震によ
る力が沈静すると該機構は元の状態に戻る。該緩
衝装置の制動機構はたとえば長年未使用のまゝで
あつてもいつでも働く態勢にある。

該機構は実際には運動を完全に停止させるわけ
ではなく強い力が継続して加わつている場合でさ
え緩い加速を許容するという事実はある場合には
非常に重要である。通常は温度変化によつて生ず
る力で管が無理に動かされる場合には該管格納部
材は容易にこの運動を許容するそして従前技術の
緩衝技術に加えて本発明もこの運動に適応する。

しかし、場合によつては管格納部材または他の
支持構造は拘束状態になり該管が１〜２インチ
（約2.54〜5.08cm）動こうとして力が比較的大き
くなるまで運動を許容しないことがなる。使用さ
れる緩衝装置が急激な運動を急速に拘束しそして
力が沈静して該緩衝装置をしてその拘束を解放さ
せるまでそれ以上の運動が起り得ない場合には、
この力は持続して恐らく管の破裂を引き起す可能
性があるであろう。しかし、前述の如く、本発明
の緩衝装置は緩い加速度ではあるが継続運動を許
容するから、該管を動かす強い力にも適応しまた
管破裂という事態をも回避することができるであ
ろう。

本発明の緩衝装置は加速力に対し非常の感応性
がありかつその高度な機械的利点によつて生ずる
大きな軸方向の力に適応することができる。即
ち、該ボールスクリユー組合せ装置機構及びキヤ
プスタンばね６０によつて生ずるブレーキ面ゾー
ンによつて、該ばねはこのばねの末端部に加わる
非常に小さな巻上げ力で巻上げられて締め付け状
態になることができしかもその制動力は極めて強
力なものになり得る。例えば、該緩衝装置の一つ
の実験例では、該ボールスクリユー組合せ機構は
30倍の機械的利点を提供し一方該キヤプスタンば
ね装置は約1000倍の機械的利点を提供して総計
30000倍の機械的利点を提供している。結果とし
て、該慣性質量部材によつて該キヤプスタンばね
に導入される非常に小さい制動力は地震の最中に
導入されるであろう非常に大きい軸方向の力に適
応することができる。このようにして、該装置は
加速力に対して非常に感応性がありしかも容易に
かつ迅速に締め付けを解いて通常状態に戻る。該
装置は非常に感応性があるので、該慣性質量部材
は地震による力がかゝつている間は実際には決し
て回転せず逆に単にほんの少し振動するだけだか
ら該ばねの末端部は大きい運動量に適応する必要
はない。即ち、該加速は殆んど一瞬のうちに緩衝
される。また、地震の力は通常振動運動であるか
ら、有効な速度が生じるには至らない。

該緩衝装置は速度には反応しないから緩いが一
定の加速下で該支持部材を一方の極端位置から他
方の極端位置まで伸縮することができ、その結果
有効な速度が該トルク・キヤリア及び慣性質量部
材上に生じ得る。即ち、急激な加速がなく従つて
該慣性質量部材の遅れがないから該緩衝装置は制
動力を生じたりはしないであろう。管はそれらが
有効な速度を生じさせないような加速度で通常伸
縮するので、この状況は発電所の環境では通常発
生することはないであろうし、地震の間中はその
種の運動は発生しない。それにも拘らず、該緩衝
装置を設置しようとする技術者はこの装置にこの
力を受けさせようとするかもしれない。その場合
は、支持部材１０及び１２はそれらの行程の最終
に到達すると突然運動を停止し該慣性質量部材は
それから有効な速度で作動することにより相当の
運動量を持つに至るであろう。その結果、もしも
該ばねが該慣性質量部材に直接連結されているな
らば有効な力が該ばねの末端部に対して加わるで
あろうし、更にこれだけの運動量をもつた力はば
ねの末端部７４ａ及び７４ｂを損傷することがで
きるであろう。このような力に適応しかつ該ばね
の末端部への損傷を防ぐためにクラツチ帯金７４
を設けてある。即ち特定の相対力が得られる場合
にはクラツチ帯金７４は該慣性質量部材を該帯金
に対し滑らせることができるように設計されてい
る。この力はばね６０を損傷はしないが該ばねの
末端部が急激な加速作動中受けるであろう力より
は大きい。斯くして、地震中に起るような種類の
運動中は、該慣性質量部材は該クラツチばねと共
に運動するだけであろうし、また該緩衝機構は該
クラツチと該慣性質量部材が恰も単一部材である
かのように作動するであろう。

該クラツチ作動をより詳細に繰り返すと、該装
置の諸部材は第３図に示すように見え、該慣性質
量部材は比較的高速度かつ緩い加速で運動してい
る。該トルク・キヤリアが突然停止しても、該慣
性質量部材は回転し続け、はじめはクラツチばね
７４を運び続ける。斯くして該クラツチばねは該
キヤプスタンばねの一方の末端部を該トルク・キ
ヤリア内の該窓の縁端によつて静止させられるで
あろうもう一方の末端部の方向に駆動するであろ
う。

このばねの巻上げ運動は管２４によつて制限さ
れる。該トルク・キヤリアが静止している該慣性
質量部材が破線矢印７８の方向に動いていると仮
定すると、この状況は第４図に示す通りである。
該クラツチは該キヤプスタンばねによつて停止さ
れていて、該慣性質量部材は該クラツチ帯金の摩
擦によつて停止させられるまで走行し続けること
ができる。

更に本発明の作用を第５図に基いて解り易く説
明すると、装置に加速度が加わり、その加速度が
予め定めた所定の加速度敷居値α_０になるとブレ
ーキ力Ｆ_Bがレベル「０」から「１」に瞬間的に
働き（矢標Ｐ方向）加速度が所定の加速度敷居値
α_０以上になるのを防ぐと共にひとたび可速度が
前記加速度敷居値α_０以下になると、たとえ支持
部材１０，１２が継続して動いていてもブレーキ
力Ｆ_Bはレベル「１」から「０」に戻る。（矢標Ｑ
方向） その理由は本発明は負荷に対して感度があるの
ではなく単に加速に対して感度があることによ
る。

具体的にはブレーキ面を包囲しているキヤプス
タンばね６０は非常に高い機械的利点を有し、ブ
レーキ面を把握するために巻かれるには非常に小
さな力しか必要としない。

何故ならキヤプスタンばね６０のブレーキ作用
は加速度が所定の加速度敷居値に達した時に生じ
る慣性質量部材７０の遅れに応じてのみ作用する
からである。

ひとたび加速度が前記敷居値以下に下ると慣性
質量部材が「キヤツチアツプ」を始めるのでばね
力が減じブレーキ力は零になる。

要するに本発明では、所定の加速度敷居値では
ブレーキ力が「０」から「１」に急に働き、該ブ
レーキ力が与えられるや否や加速度がある程度減
少される結果、ブレーキ力は「１」から「０」に
なり働かなくなる。

又、支持部材１０，１２に与えられた力が同じ
方向へ継続して与えられていても加速がなければ
ブレーキは働かない。

又、更に再び支持部材１０，１２に作用力が加
わりもう一度加速度敷居値に達するとブレーキ力
が再び加えられ、加速度は再び減少せしめられる
結果、ブレーキ力は零となる。

この態様のように支持部材１０，１２が継続す
るとブレーキ力が作用し所定の加速度敷居値を越
えないように継続してブレーキ面を押さえるもの
である。

かくして、同じ方向へ継続して与えられた力が
所定の加速度敷居値を越えようと何度も加速され
るとブレーキ力は第５図で示したように所定の加
速度敷居値で「０」と「１」の間でON―OFF状
態を継続する。而して、本発明は徐上の如き構成
及び作用を有するものであり、特に、ブレーキ力
が働いて加速の増加だけを防止し、且つ相対運動
をさせる力が加えられていれば、加速度敷居値で
支持部材１０，１２がストツプすることなく継続
して相対運動をし続けるので、本発明装置を例へ
ば原子力発電所の各パイプや支柱や支持構造体等
に取付けることによつて該パイプや支柱や支持構
造体等も共に相対運動ができ無理に強制的な停止
力が加わらず構造物の破損を防止できるという大
きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の緩衝装置の斜視図、第２図は
第１図の線分２―２に沿つて切断した縦断側面
図、第３図は第２図の線分３―３に沿つて切断し
た主要部の縦断面図で非制動状態を示してある。
第４図は第３図と同じ縦断面図で制動状態を示し
てある。第５図は本発明に於ける特定の加速度敷
居値とブレーキ力との関係を示すグラフで横軸に
加速度、縦軸にブレーキ力のレベルを採つてあ
る。 １０，１２…支持部材、２４…ブレーキ面、６
０…ばね、７０…慣性質量部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 相互に相対運動をするように装着した一対の
   支持部材１０，１２と、これら両支持部材１０，
   １２の何れか一方の支持部材の一方向の加速又は
   運動を所定の加速度敷居値に制限するために前記
   支持部材１０，１２に連結されている加速度感応
   ブレーキアセンブリー６０，７０，２４と、該加
   速度感応ブレーキアセンブリーが前記所定の加速
   度敷居値でのみブレーキ作用を行わせ加速度敷居
   値以上の加速の増加を防ぐ自己復帰構造体６０を
   含むことから成り、加速が前記所定の加速度敷居
   値を越えるとブレーキ力が働いて加速の増加を防
   止しその加速の増加が減少すると直ちにブレーキ
   力が解放され且つ該加速敷居値に達すべく力が継
   続して加えられていても、該加速度敷居値で前記
   支持部材１０，１２の相対運動を継続して許容す
   る加速度感応形運動緩衝装置。 ２ 特許請求の範囲第１項の記載に於いて、前記
   ブレーキアセンブリーが慣性質量部材７０を含
   み、該慣性質量部材は前記自己復帰構造体６０で
   駆動され且つこの慣性質量部材７０の運動に対す
   る抵抗がブレーキ作用を開始するように、前記自
   己復帰構造体６０に連結されている加速度感応形
   運動緩衝装置。 ３ 特許請求の範囲第１項の記載に於いて、前記
   ブレーキアセンブリーが円筒状のブレーキ面２４
   と回転自在に装着された慣性質量部材７０とを含
   み、前記自己復帰構造体６０が前記ブレーキ面２
   ４に対し、これに隣接して同心円に位置付けされ
   た複数のコイルから成るコイルばねであり、該コ
   イルばねは前記支持部材１０，１２及び前記慣性
   質量部材７０に連結されているので、前記支持部
   材１０，１２の相対運動が前記コイルばねをして
   前記慣性質量部材７０を回転させ、慣性質量部材
   ７０の慣性が前記所定の加速度敷居値で前記ばね
   を前記ブレーキ面２４と係合させ且つ該ブレーキ
   面２４にブレーキ力を加え、前記ばねの弾性が前
   記所定の加速度敷居値以下の加速ではばねのブレ
   ーキ力を解放する加速度感応形運動緩衝装置。 ４ 特許請求の範囲第３項の記載に於いて、前記
   ばねが、前記所定の加速度敷居値以下では前記ブ
   レーキ面２４に何のブレーキ力も与えず且つ所定
   の加速度敷居値を越える加速を防止するように構
   成且つ配置されている加速度感応形運動緩衝装
   置。 ５ 特許請求の範囲第３項又は第４項の記載に於
   いて、前記ばねが前記所定の加速度敷居値以下で
   は前記ブレーキ面２４を緩るやかに包囲し前記慣
   性質量部材７０が前記加速度敷居値を越える加速
   を防止すべく、前記ばねを以つて前記ブレーキ面
   ２４を把握するように連結している加速度感応形
   運動緩衝装置。