JP2018062967A - 防振懸架装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被懸架物を懸架する基礎部で発生した鉛直方向及び水平方向の振動、衝撃等が直接に被懸架物に伝達されることを抑制可能な防振懸架装置を提供する。【解決手段】基礎部２に固定されホルダ貫通孔１１１が形成されたホルダ部１１０と、ホルダ貫通孔１１１内を通され下部に被懸架物１が取り付けられたロッド部１２０と、ロッド部の上部に固定された磁石１２１と、ホルダ部１１０に固定され磁石１２１に下方から対向して配置された磁石１１２と、を備える。磁石１１２と磁石１２１は互いに反発する磁極が向かい合うように配置される。ホルダ貫通孔１１１の内縁は、ロッド部１２０の外周から間隔をあけて配置される。そして、ロッド部１２０がホルダ貫通孔１１１の中心から外側に移動した場合に、ロッド部１２０をホルダ貫通孔１１１の中心へと復元させる復元力を付勢する復元力付勢手段をさらに備える。【選択図】図２

Description

この発明は、防振懸架装置に関するものである。

防振懸架装置に類する防振用の磁気ダンパにおいては、筒状のシリンダと、このシリンダに内装されるピストンと、このピストンに設けられかつシリンダから外部に突出したピストンロッドとから構成され、かつ、シリンダに内部の流体が出入する小孔が穿設されたものであって、ピストンとピストンに対向するシリンダ側壁とに互いに反発力が生じるように磁性体が設けられているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平０８−１３１４８０号公報

しかしながら、特許文献１に示されるような防振用の磁気ダンパにおいては、ピストンに対してシリンダは一次元的にしか移動できず、この一次元的な方向に沿った振動、衝撃等しか緩和することができない。すなわち、シリンダの下端に被懸架物を吊り下げた場合、鉛直方向の振動、衝撃等を緩和することができても、鉛直方向に直交する水平方向の振動、衝撃等を緩和することができない。

このため、例えば、工場等に設置された天井クレーン又は鉄道の高架下等の鉛直方向だけでなく水平方向にも振動、衝撃等が発生する基礎部に、例えば照明装置等の被懸架物を懸架した場合、基礎部で発生した特に水平方向の振動、衝撃等が直接に被懸架物に伝わり、被懸架物の保持部に大きな荷重が掛かって一発破壊、疲労破壊等が発生する可能性がある。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものである。その目的は、被懸架物を懸架する基礎部で発生した鉛直方向及び水平方向の振動、衝撃等を緩衝し、基礎部で発生した鉛直方向及び水平方向の振動、衝撃等が直接に被懸架物に伝達されることを抑制できる防振懸架装置を得ることにある。

この発明に係る防振懸架装置においては、被懸架物を懸架する基礎部に固定され、ホルダ貫通孔が形成されたホルダ部と、前記ホルダ貫通孔の内側を通され、前記ホルダ貫通孔に通された部分より下側に前記被懸架物が取り付けられたロッド部と、前記ロッド部の前記ホルダ貫通孔に通された部分より上側に固定されたロッド部側磁石と、前記ホルダ部に固定され、前記ロッド部側磁石に下方から対向して配置された第１のホルダ部側磁石と、を備え、前記第１のホルダ部側磁石と前記ロッド部側磁石は、互いに反発する磁極が向かい合うように配置され、前記ホルダ貫通孔の内縁は、前記ロッド部の外周から予め設定された間隔寸法をあけて配置され、前記ロッド部が前記ホルダ貫通孔の中心から前記ホルダ貫通孔の前記内縁に近接する方向に移動した場合に、前記ロッド部を前記ホルダ貫通孔の中心へと復元させる復元力を付勢する復元力付勢手段をさらに備えた構成とする。

この発明に係る防振懸架装置においては、被懸架物を懸架する基礎部で発生した鉛直方向及び水平方向の振動、衝撃等を緩衝し、基礎部で発生した鉛直方向及び水平方向の振動、衝撃等が直接に被懸架物に伝達されることを抑制できるという効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る防振懸架装置を備えたクレーン用照明装置の外観を模式的に示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る防振懸架装置の構成を模式的に示す断面図である。 この発明の実施の形態１に係る防振懸架装置が備える第１のホルダ部側磁石とロッド部の構成を模式的に示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る防振懸架装置の構成を模式的に示す平面図である。 この発明の実施の形態２に係る防振懸架装置の構成を模式的に示す断面図である。

この発明を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一又は相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化又は省略する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

実施の形態１．
図１から図４は、この発明の実施の形態１に係るもので、図１は防振懸架装置を備えたクレーン用照明装置の外観を模式的に示す斜視図、図２は防振懸架装置の構成を模式的に示す断面図、図３は防振懸架装置が備える第１のホルダ部側磁石とロッド部の構成を模式的に示す斜視図、図４は防振懸架装置の構成を模式的に示す平面図である。

図１に示すのは、この発明の実施の形態１に係る防振懸架装置を備えたクレーン用照明装置である。すなわち、ここでは、被懸架物１は、照明装置である。そして、被懸架物１である照明装置は、例えば、工場又は倉庫等の天井等の高所に設置されたクレーンに取り付けられている。

この図１に示す例では、クレーンは、第１の梁１１及び第２の梁１２を備えている。１組の第１の梁１１（１組のうちの一方のみを図示し他方は図示せず）の上に第２の梁１２が渡されている。第２の梁１２には、基礎部２が固定されている。そして、基礎部２に対して、防振懸架装置１００を介して被懸架物１が吊り下げられている。基礎部２は、被懸架物１は懸架する基礎となる部分である。

次に、図２を参照しながら、防振懸架装置１００の構成について説明する。防振懸架装置１００は、ホルダ部１１０及びロッド部１２０を備えている。ホルダ部１１０は、上面が開口された箱状又は有底中空円筒状の部材である。ホルダ部１１０は、基礎部２の上側に固定されている。

ホルダ部１１０には、ホルダ貫通孔１１１が形成されている。ホルダ貫通孔１１１は、ホルダ部１１０の下面部に形成されている。ロッド部１２０は、円柱棒状の部材である。ロッド部１２０は、ホルダ貫通孔１１１の内側を通されている。なお、基礎部２のホルダ貫通孔１１１に重なる部分は、切り欠き又は貫通孔が形成されている。このため、ホルダ貫通孔１１１の内側を通されたロッド部１２０と基礎部２とが干渉することがないようになっている。

ロッド部１２０には、被懸架物１が取り付けられている。被懸架物１は、ロッド部１２０のホルダ貫通孔１１１に通された部分より下側に取り付けられている。ここで説明する例では、被懸架物１は、ロッド部１２０の下端に固定されている。

ロッド部１２０には、ロッド部側磁石１２１が固定されている。ロッド部側磁石１２１は、例えば永久磁石である。ロッド部側磁石１２１は、ここで説明する例では円板状を呈する。ロッド部側磁石１２１は、ロッド部１２０のホルダ貫通孔１１１に通された部分より上側に固定されている。ここで説明する例では、ロッド部側磁石１２１は、ロッド部１２０の上端近くに、例えばボルト及びナットを用いて固定されている。

ホルダ部１１０には、第１のホルダ部側磁石１１２及び第２のホルダ部側磁石１１３が設けられている。第１のホルダ部側磁石１１２及び第２のホルダ部側磁石１１３は、例えば永久磁石である。第１のホルダ部側磁石１１２及び第２のホルダ部側磁石１１３は、箱状又は有底中空円筒状のホルダ部１１０の内面に固定されている。

第１のホルダ部側磁石１１２は、ホルダ部１１０の下面に固定されている。第１のホルダ部側磁石１１２は、ここで説明する例では、図３に示すように、中心に磁石貫通孔１１５が形成された円環状を呈する。第１のホルダ部側磁石１１２は、ロッド部側磁石１２１に下方から対向して配置されている。

第１のホルダ部側磁石１１２とロッド部側磁石１２１は、互いに反発する磁極が向かい合うように配置されている。図２に示す例では、第１のホルダ部側磁石１１２は、Ｎ極が上側でＳ極が下側になるように配置されている。ロッド部側磁石１２１は、Ｓ極が上側でＮ極が下側になるように配置されている。したがって、第１のホルダ部側磁石１１２とロッド部側磁石１２１とは、互いに反発するＮ極同士が向かい合うように配置されている。

ホルダ貫通孔１１１の内径は、ロッド部１２０の外径よりも予め設定された寸法だけ大きくなるように形成されている。したがって、ホルダ貫通孔１１１の内縁は、ロッド部１２０の外周から予め設定された間隔寸法をあけて配置される。第１のホルダ部側磁石１１２は、磁石貫通孔１１５とホルダ貫通孔１１１とが重なるように配置されている。磁石貫通孔１１５の内径は、ロッド部１２０の外径よりも前記寸法以上大きくなるように形成されている。したがって、図２及び図３に示すように、磁石貫通孔１１５の内縁は、ロッド部１２０の外周から間隔寸法以上をあけて配置される。図２に示す例は、ホルダ貫通孔１１１の内径と磁石貫通孔１１５の内径とを等しくした場合である。

図２に加えて図４も参照しながら、防振懸架装置１００の構成について説明を続ける。第２のホルダ部側磁石１１３は、ホルダ部１１０の側面に固定されている。第２のホルダ部側磁石１１３は、ここに示す例では、円環状を呈する。第２のホルダ部側磁石１１３は、ロッド部側磁石１２１の外周の外方を囲むようにして、ロッド部側磁石１２１の外周の外方に一定の間隔をあけて配置されている。

第２のホルダ部側磁石１１３は、第１のホルダ部側磁石１１２とロッド部側磁石１２１とが向かい合う磁極と同じ磁極を内周側に向けて配置されている。前述したように、第１のホルダ部側磁石１１２とロッド部側磁石１２１とは、Ｎ極同士が向かい合うように配置されている。そして、第２のホルダ部側磁石１１３は、同じＮ極を内周側に向けて配置されている。したがって、第２のホルダ部側磁石１１３は、Ｓ極を外周側に向けて配置されている。

以上のように構成された防振懸架装置１００においては、第１のホルダ部側磁石１１２とロッド部側磁石１２１とは、互いに反発するＮ極同士が向かい合うように配置されている。第１のホルダ部側磁石１１２とロッド部側磁石１２１との間に働く反発力により、第１のホルダ部側磁石１１２とロッド部側磁石１２１とは接触することなく、第１のホルダ部側磁石１１２の鉛直上方にロッド部側磁石１２１が支持されている。したがって、被懸架物１の重量を支持しつつ、被懸架物１は基礎部２に対して鉛直上下方向にある程度自由に移動できるとともに、被懸架物１の鉛直上下方向の振動、衝撃等を磁力により非接触で緩衝することができる。

また、図２に示す磁力線の関係からも分かるように、ロッド部側磁石１２１と第２のホルダ部側磁石１１３とは反発し合う。第２のホルダ部側磁石１１３は、ロッド部側磁石１２１の外周を囲むようにして、ロッド部側磁石１２１の中心に固定されたロッド部１２０に対して対称に、すなわち、ロッド部１２０から等距離に配置されている。

このため、ロッド部１２０が、ホルダ貫通孔１１１及び磁石貫通孔１１５の中心を通るように配置されたときに、第２のホルダ部側磁石１１３が、ロッド部側磁石１２１に及ぼす反発力が釣り合う。そして、ロッド部１２０がホルダ貫通孔１１１の中心からホルダ貫通孔１１１の内縁に近接する方向に移動した場合には、ロッド部１２０が移動した側の第２のホルダ部側磁石１１３がロッド部側磁石１２１に及ぼす反発力の方が、ロッド部１２０の移動方向とは反対側の第２のホルダ部側磁石１１３がロッド部側磁石１２１に及ぼす反発力よりも大きくなる。

したがって、第２のホルダ部側磁石１１３がロッド部側磁石１２１に及ぼす反発力により、ロッド部１２０はホルダ貫通孔１１１の中心へと戻される。このようにして、第２のホルダ部側磁石１１３は、ロッド部１２０がホルダ貫通孔１１１の中心からホルダ貫通孔１１１の内縁に近接する方向に移動した場合に、ロッド部１２０をホルダ貫通孔１１１の中心へと復元させる復元力を付勢する復元力付勢手段を構成している。

このように、この発明の実施の形態１に係る防振懸架装置１００は、ホルダ貫通孔１１１の内縁とロッド部１２０の外周との間に前記間隔寸法だけ間隔があくようにした上で、ロッド部１２０をホルダ貫通孔１１１の中心へと復元させる復元力を付勢する復元力付勢手段である第２のホルダ部側磁石１１３を備えている。このため、被懸架物１は基礎部２に対して鉛直方向のみならず水平方向にもある程度自由に移動できるとともに、被懸架物１の水平方向の移動、振動、衝撃等も復元力付勢手段で緩衝することができる。

特に、図１で例示したクレーン装置に取り付けられた照明装置の場合、クレーン装置は鉛直方向だけでなく水平方向にも移動するため、被懸架物１である照明装置に対しては、水平方向にも振動及び衝撃が与えられる。以上のように構成された、この発明の実施の形態１に係る防振懸架装置１００を用いて被懸架物１である照明装置をクレーン装置に取り付けることで、このような水平方向の振動及び衝撃に対しても効果的に緩衝して、水平方向の振動及び衝撃が直接に被懸架物１である照明装置に伝わることを抑制することができる。

すなわち、被懸架物１を懸架する基礎部２で発生した鉛直方向及び水平方向の振動、衝撃等を緩衝し、基礎部２で発生した鉛直方向及び水平方向の振動、衝撃等が直接に被懸架物１に伝達されることを抑制できる。したがって、基礎部２に振動、衝撃等が発生した場合に、鉛直方向のみならず水平方向の振動、衝撃等であっても、照明装置等の被懸架物１の保持部に荷重が直接的に作用することを防ぎ、当該保持部における一発破壊又は疲労破壊の発生を抑制することが可能である。

また、例えば工場等の油煙が存在する環境中に防振懸架装置１００を設置する場合、防振材として例えば合成ゴムを使用すると、合成ゴムは化成品であるために油分と化学的に反応して著しく早く劣化する可能性がある。そして、防振材である合成ゴムの性能変化による防振機能不全、合成ゴムの破断による被懸架物１の落下等が発生するおそれがある。これに対し、この発明の実施の形態１に係る防振懸架装置１００によれば、合成ゴム等の化成品を使用することなく構成することができるため、このような問題が生じないという利点がある。

なお、ここでは、復元力付勢手段として第２のホルダ部側磁石１１３を用い、復元力として磁石の反発力を利用した場合について説明した。この復元力付勢手段については、第２のホルダ部側磁石１１３に代えて、弾性体を用いるようにしてもよい。この場合には、例えば、ホルダ部１１０の内側面に弾性体を固定し、ロッド部側磁石１２１の外周の外方に弾性体を配置すればよい。この際に用いる弾性体は、例えば押しバネ、ゴム等とすることが考えられる。このような弾性体で復元力付勢手段を構成することでも、弾性体の弾性力によりロッド部１２０をホルダ貫通孔１１１の中心へと戻す復元力を作用させることができる。

また、以上で説明した構成例では、基礎部２にホルダ部１１０を設けていたが、基礎部２とホルダ部１１０とを一体に構成してもよい。換言すれば、ホルダ貫通孔１１１を基礎部２に直接に形成し、第１のホルダ部側磁石１１２及び第２のホルダ部側磁石１１３を基礎部２に直接固定するようにしてもよい。

以上で説明した構成例においては、第１のホルダ部側磁石１１２、第２のホルダ部側磁石１１３及びロッド部側磁石１２１のそれぞれとして、例えば、永久磁石を用いてもよいし、電磁石を用いてもよい。

なお、この実施の形態１に係るロッド部側磁石１２１の外径を、磁石貫通孔１１５の内径より大きくすることが好ましい。このようにすることで、不慮の要因により第１のホルダ部側磁石１１２及びロッド部側磁石１２１の一方又は両方が減磁又は消磁した場合であっても、被懸架物１及びロッド部１２０が防振懸架装置１００から外れてしまうことを防止することができる。

実施の形態２．
図５は、この発明の実施の形態２に係るもので、防振懸架装置の構成を模式的に示す断面図である。
ここで説明する実施の形態２は、前述した実施の形態１の構成に加えて、ロッド部側磁石の上方にもホルダ部側磁石を配置するようにしたものである。以下、この実施の形態２に係る防振懸架装置について、実施の形態１との相違点を中心に説明する。

この実施の形態２に係る防振懸架装置１００においては、図５に示すように、ホルダ部１１０には、第１のホルダ部側磁石１１２及び第２のホルダ部側磁石１１３に加えて、さらに第３のホルダ部側磁石１１４が設けられている。前述した実施の形態１ではホルダ部１１０は、上面が開口されていたが、この実施の形態２においては、ホルダ部１１０の上面は塞がれている。第３のホルダ部側磁石１１４は、ホルダ部１１０の上面の内側に固定されている。そして、第３のホルダ部側磁石１１４は、ロッド部側磁石１２１に上方から対向して配置されている。

第３のホルダ部側磁石１１４とロッド部側磁石１２１は、互いに反発する磁極が向かい合うように配置されている。図５に示す例では、第３のホルダ部側磁石１１４は、Ｎ極が上側でＳ極が下側になるように配置されている。ロッド部側磁石１２１は、Ｓ極が上側でＮ極が下側になるように配置されている。したがって、第１のホルダ部側磁石１１２とロッド部側磁石１２１とは、互いに反発するＳ極同士が向かい合うように配置されている。なお、他の構成については実施の形態１と同様であり、ここでは、その説明を省略する。

以上のように構成された防振懸架装置においては、実施の形態１と同様の効果を奏することができるのに加えて、さらに、被懸架物１の鉛直上方向への移動について、第３のホルダ部側磁石１１４とロッド部側磁石１２１との間で働く磁力により効果的に緩衝することができる。前述した実施の形態１においては、被懸架物１の鉛直上方向へ移動した場合に、被懸架物１を静止位置に復元させる力は、主に被懸架物１に掛かる重力に依っていた。この実施の形態２によれば、特に被懸架物１の重量が比較的に軽い場合であっても、被懸架物１が鉛直上方向へと大きく移動してしまうことを第３のホルダ部側磁石１１４とロッド部側磁石１２１との間で働く磁力により効果的に抑制することが可能である。

１ 被懸架物
２ 基礎部
１１ 第１の梁
１２ 第２の梁
１００ 防振懸架装置
１１０ ホルダ部
１１１ ホルダ貫通孔
１１２ 第１のホルダ部側磁石
１１３ 第２のホルダ部側磁石
１１４ 第３のホルダ部側磁石
１１５ 磁石貫通孔
１２０ ロッド部
１２１ ロッド部側磁石

Claims (5)

1. 被懸架物を懸架する基礎部に固定され、ホルダ貫通孔が形成されたホルダ部と、
   前記ホルダ貫通孔の内側を通され、前記ホルダ貫通孔に通された部分より下側に前記被懸架物が取り付けられたロッド部と、
   前記ロッド部の前記ホルダ貫通孔に通された部分より上側に固定されたロッド部側磁石と、
   前記ホルダ部に固定され、前記ロッド部側磁石に下方から対向して配置された第１のホルダ部側磁石と、を備え、
   前記第１のホルダ部側磁石と前記ロッド部側磁石は、互いに反発する磁極が向かい合うように配置され、
   前記ホルダ貫通孔の内縁は、前記ロッド部の外周から予め設定された間隔寸法をあけて配置され、
   前記ロッド部が前記ホルダ貫通孔の中心から前記ホルダ貫通孔の前記内縁に近接する方向に移動した場合に、前記ロッド部を前記ホルダ貫通孔の中心へと復元させる復元力を付勢する復元力付勢手段をさらに備えた防振懸架装置。
2. 前記復元力付勢手段は、前記ホルダ部に固定され、前記ロッド部側磁石の外周の外方に配置された第２のホルダ部側磁石であり、
   前記第２のホルダ部側磁石は、前記第１のホルダ部側磁石と前記ロッド部側磁石とが向かい合う磁極と同じ磁極を内周側に向けて配置された請求項１に記載の防振懸架装置。
3. 前記復元力付勢手段は、前記ホルダ部に固定され、前記ロッド部側磁石の外周の外方に配置された弾性体である請求項１に記載の防振懸架装置。
4. 前記第１のホルダ部側磁石には、前記ホルダ貫通孔と重なる磁石貫通孔が形成され、
   前記磁石貫通孔の内縁は、前記ロッド部の外周から前記間隔寸法以上をあけて配置される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の防振懸架装置。
5. 前記ホルダ部に固定され、前記ロッド部側磁石に上方から対向して配置された第３のホルダ部側磁石をさらに備え、
   前記第３のホルダ部側磁石と前記ロッド部側磁石は、互いに反発する磁極が向かい合うように配置された請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の防振懸架装置。

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