JP4868921B2 - 支持機器と支持架台 - Google Patents
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Description
例えば、対象物を車両で運搬する際に、車両の荷台に対象物を搭載する、その際に、車両の振動が対象物に直接に伝わる振動を抑制するために、支持架台を車両と対象物との間に配置する。
支持架台が、対象物を支持し、車両の大きな振動を緩和して対象物につたえる。
支持架台の一例は、コイルスプリングをしこんだパレットである。パレットは、上部枠体と下部枠体と複数のコイルスプリングとで構成される。複数のコイルスプリングが上部枠体と下部枠体との間に挟まれる。コイルスプリングのばね定数を適切に選択することにより、所望の振動特性をもった支持架台をつくることができる。
減衰要素は、オイルダンパー等である。
減衰要素をコイルスプリングと並列に設けると、全体の振動系の振動特性が減衰要素がない振動系の振動特性と異なることが知られている。その結果、設計上で狙った制振効果が減ずることがある。
その結果、対象物が動くと、前記スプリングが弾性変形し、前記窪み部に貯留する粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰させる。
上記本発明の構成により、前記コイルスプリングの端部が環状の溝に嵌まり粘性体に漬る。
その結果、対象物が動くと、前記コイルスプリングが弾性変形し、環状の溝に貯留する前記粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰させる。
上記本発明の構成により、側壁が前記窪み部の中の前記コイルスプリングの内側に位置し下から上に向かって前記コイルスプリングの中心部へ傾斜している。
その結果、対象物が動くと、前記コイルスプリングが弾性変形し、コイルスプリングの巻き線部と側壁との間の粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰させる。
上記本発明の構成により、位置決め部をが窪みに入ったコイルスプリングの端部を前記窪み部の底に位置決めする。
その結果、前記位置決め部が前記コイルスプリングの窪み部の側面への接触を抑制し、対象物が動くと、前記コイルスプリングが弾性変形し、コイルスプリングの巻き線部の付近の粘性体に生じた粘性力が振動を減衰させる。
上記本発明の構成により、前記上部構造部と前記上部構造部との一方に固定された貫通軸が他方に設けられた貫通穴を貫通して前記貫通穴の縁に当接する端部をもつ。
その結果、対象物が動くと、前記上部構造部材と前記下部構造部材とが離間しまた近接して振動し、前記貫通軸が上部構造部材と下部構造材との離間を防止する。
その結果、上部枠体に支持される対象物が水平方向と上下方向に揺すられると、上部枠体と下部枠体とが離間し接近する振動をし、コイルスプリングが弾性変形し、前記粘性体に生ずる粘性力が振動を減衰する。
その結果、上部枠体に支持される対象物が水平方向と上下方向に揺すられると、上部枠体と下部枠体とが揺れて、コイルスプリングが弾性変形し、窪み部に貯留する前記粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰し、貫通軸が上部枠体と下部枠体との離間を防止する。
粘性体が窪み部に貯留され、コイルスプリングの一方の端部が下部構造部材に当接し、他方の端部が上部構造部材に当接し、巻き線部の一部が粘性体に漬る様にしたので、対象物が動くと、前記コイルスプリング弾性変形し、前記粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰させる。
また、前記コイルスプリングの端部が環状の溝に嵌まり粘性体に漬るので、対象物が動くと、前記コイルスプリングが弾性変形し、環状の溝に貯留する前記粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰させる。
また、側壁が前記窪み部の中の前記コイルスプリングの内側に位置し下から上に向かって中心部へ傾斜しているので、対象物が動くと、前記コイルスプリングが弾性変形し、コイルスプリングの内側と側壁との間の粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰させる。
また、位置決め部が窪み部に入ったコイルスプリングの端部を位置決めするので、前記位置決め部が前記コイルスプリングの窪み部への接触を抑制し、対象物が動くと、前記コイルスプリングが弾性変形し、コイルスプリングの巻き線部と側壁との間の粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰させる。
また、前記上部構造部と前記上部構造部との一方に固定された貫通軸が他方に設けられた貫通穴を貫通し、端部が貫通穴の縁に当接するので、対象物が動くと、前記上部構造部材と前記下部構造部材とが揺れて、コイルスプリングが弾性変形し、前記粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰し、貫通軸が上部構造部材と下部構造材との離間を防止する。、
支持架台が、上部枠体と下部枠体と両者の間に挟まれた複数の支持機器とで構成され、支持機器が対象物を支持するコイルスプリングの巻き線部の一部分を粘性体に漬る構造をもつ様にしたので、上部枠体に支持される対象物が揺すられると、上部枠体と下部枠体とが離間し接近する振動をし、コイルスプリングが弾性変形し、前記粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰する。
支持架台が、上部枠体と下部枠体と両者の間に挟まれた複数の支持機器とで構成され、支持機器が対象物を支持するコイルスプリングの一方の端部が下部構造部材に当接し、巻き線部の一部が粘性体に漬る構造をもち、前記上部構造部と前記下部構造部との一方に固定さた貫通軸が他方に設けられた貫通穴を貫通して前記貫通穴の縁に当接する端部をもつ様にしたので、上部枠体に支持される対象物が揺すられると、上部枠体と下部枠体とが離間し接近する振動をし、コイルスプリングが弾性変形し、窪み部に貯留する前記粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰し、貫通軸が上部架台と下部架台との離間を防止する。
従って、簡単な構造で対象物を支持するための支持機器と対象物を支持するための支持架台とを提供できる。
図1は、本発明の実施形態に係る支持機器の側面図である。
例えば、コイルスプリング10は、一方の端部を後述する下部構造部材30の上面に上から当接し、他方の端部を後述する上部構造部材40の下面に下から当接する。
コイルスプリング10は、圧縮型のコイルスプリングであり、巻き線部の一部分が後述する粘性体に漬り、コイルスプリング10の巻き線部の残りの部分が、粘性体に漬らない。
例えば、巻き線部の30%以下の部分が粘性体に漬り、残りの部分が粘性体に漬らない。
粘性体20は、水あめ状の高粘性をもつ流体であってもよい。
粘性体20は、高粘性をもった液状ポリマーであってもよい。
一般に、高粘性とは、25℃での動粘性が3000センチストークスを越える粘性をいう。
例えば、粘性体は、高粘性シリコンオイル、または高粘性ポリブテンを主成分とする流体である。
例えば、25℃での動粘性が10万センチストークスを越える粘性をもった粘性体をもちいてもよい。この様な粘性体をいれたビーカーをひっくり返すと、粘性体はビーカーから容易には流れ出さない性状を示す。
例えば、25℃での動粘性が100万センチストークス前後の粘性をもった高粘性シリコンオイル、または高粘性ポリブテンをもちいてもよい。
下部構造部材30は、上部構造部材の下方に位置し、液体を貯留可能な窪み部Hを設けられた構造部材であってもよい。
例えば、下部構造部材30は、下部取付板31と下部収納ケース32と下限ストッパ33とで構成される。
下部取付板31は、フランジ部の中央部に、上方に凹んでいる形状をもつ。
例えば、下部収納ケース32は、下部収納ケース底板部32aと下部収納ケース外板部32bと下部収納ケース内板部32cと下部収納ケース中板部32dとで構成される。
下部収納ケース底板部32aは、下部収納ケース32の下部構造を形成するものであり、円環状の形状をもつ。
下部収納ケース外板部32bは、下部収納ケース32の外側の壁を形成する部分であり、薄板の管状の形状をもつ。下部収納ケース外板部32bの下端が下部収納ケース底板部32aの外側の縁に連結する。
下部収納ケース内板部32cは、下部収納ケース32の内側の壁を形成する部分であり、薄板の管状の形状をもつ。下部収納ケース内板部32cの下端が下部収納ケース底板部32aの内側の縁に連結する。
下部収納ケース中板部32dは、後述する下限ストッパ33を固定する部分であり、薄板の円環状の形状をもつ。下部収納ケース中板部32dの外側の縁が、下部収納ケース内板部32cの上端に連結する。
例えば、窪み部Hは、コイルスピリングのピッチ円に沿って設けられた凹んだ空間である。粘性体20が、凹んだ空間に貯留される。
下部収納ケース底板部32aが、窪み部Hの環状の溝の底を形成する。
下部収納ケース外板部32bが、窪み部Hの環状の溝の外側の壁を形成する。
下部収納ケース内板部32cが、窪み部Hの環状の溝の内側の壁を形成する。
コイルスプリング10の下端部が、下部収納ケース底板部32aの上面に当接する。
例えば、下部収納ケース内板部32cが上部の直径が下部の直径より小さな円管状の形状をもつ、その結果として、下部収納ケース内板部32cの側面が、下部収納ケース底板部32aの内側の縁から上方へ立ち上がりつつコイルスプリングの中心部へ傾斜している。
図4は、本発明の実施形態に係る第一のタイプの下部構造部材の断面図である。
下部収納ケース内板部32cの下部の直径が、コイルスプリング10の内のり直径より僅かに小さい。その結果、下部収納ケース内板部32cの下部が、コイルスプリング10の端部を位置決めする。
下部収納ケース内板部32cの上部の直径が、下部の直径よりも小さい。
下部収納ケース外板部32bの上部の直径が、下部の直径と等しい。
下部収納ケース内板部32cの下部の直径がコイルスプリング10の内のり直径より僅かに小さい。
下部収納ケース外板部32bの下部の直径がコイルスプリング10の外のり直径より僅かに大きい。
その結果、下部収納ケース内板部32cの下部と下部収納ケース外板部32bの下部とが、コイルスプリング10の端部を位置決めする。
下部収納ケース内板部32cの上部の直径が下部の直径より小さい。
下部収納ケース外板部32bの上部の直径が下部直径より大きい。
下部構造部材30が、窪み部の底にコイルスプリング10の端部を位置決めする位置決め部材34を持つ。
位置決め部材34は、窪み部の底に沿って配置される環状の形状をする。
位置決め部材34の断面が、コイルスプリング10の端部の内側が当たる突起部とコイルスプリング10の端部の外側が当たる突起部をもつ。
一対の突起部がコイルスプリング10の端部を位置決めする。
下部収納ケース内板部32cの上部の直径が下部の直径に等しい。
下部収納ケース外板部32bの上部の直径が下部の直径に等しい。
下部収納ケース内板部32cの下部の外周直径がコイルスプリング10の内のり直径より僅かに小さい。
下部収納ケース外板部32bの下部の内周直径がコイルスプリング10の外のり直径より僅かに大きい。
その結果、下部収納ケース外板部32bの内周の下部と下部収納ケース内板部32cの外周の下部とが、コイルスプリング10の下部を位置決めする。
例えば、下限ストッパ33は、ゴム製の円環状の形状をもつ。
下限ストッパ33は、下部収納ケース中板部32dの上面に固定される。
後述する上部構造部材40が下方に移動すると、上部構造部材40が下限ストッパ33に当たる。
例えば、上部構造部材40は、上部取付板41と上部収納ケース42と上限ストッパ43と保護カバー44とで構成される。
上部取付板41は、フランジ部の中央部に、下方に凹んでいる形状をもつ。
例えば、上部収納ケース42は、上部収納ケース天板部42aと上部収納ケース外板部42bと上部収納ケース内板部42cと上部収納ケース中板部42dとで構成される。
上部収納ケース天板部42aは、上部収納ケース42の上部構造を形成するものであり、薄板の円環状の形状をもつ。
上部収納ケース外板部42bは、上部収納ケース42の外側の壁を形成する部分であり、薄板の管状の形状をもつ。上部収納ケース外板部42bの上端が上部収納ケース天板部42aの外側の縁に連結する。
上部収納ケース内板部42cは、上部収納ケース42の内側の壁を形成する部分であり、薄板の管状の形状をもつ。上部収納ケース内板部42cの上端が上部収納ケース天板部42aの内側の縁に連結する。
上部収納ケース中板部42dは、後述する上限ストッパ43を固定する部分であり、薄板の円環状の形状をもつ。上部収納ケース中板部42dの外側の縁が、上部収納ケース内板部42cの下端に連結する。
例えば、上限須ストッパ43は、ゴム製の円環状の形状をもつ。
上限ストッパ43は、上部収納ケース中板部42dの上面に固定される。
保護カバー44の上端部が上部取付板41の側面にねじ止めされる。
例えば、貫通軸50の下部が下部構造部材30に固定され、貫通軸50の上部が上部構造部材40に設けられた貫通穴を貫通する。貫通軸50の端部が貫通穴に当接する。
図1は、貫通軸50が六角ボルト51とナット52で座金53とで構成され、六角ボルト51の下に向けた六角頭が下部収納ケース中板部32dに溶接され、上方に向けたねじ部が上部収納ケース中板部42dに設けられた貫通穴を貫通し、端部に座金53のついたナット52をねじ込まれているのを示している。
ナット52と座金53とが、貫通穴に当接する。
支持機器から対象物が除かれている場合は、貫通軸50が上限ストッパ43に当接し、上部構造部材40が上限に位置する。
また、上部構造部材40を保持して持ち上げると、後述する貫通軸50の端部が上限ストッパ43に当接し、上部構造部材40と下部構造部材30とが分離するのを防止する。
例えば、伸縮カバー60の上部が上部収納ケース外板部42bの下部に固定され、伸縮カバー60の下部が下部収納ケース外板部32bの上部に固定される。
図3は、本発明の実施形態に係る支持機器の作用図である。
説明の便宜のために、実施形態にかかる支持機器を例に説明する。
図3は、支持機器が対象物を支持している状態を示している。
下部構造部材30が基礎Gに支持され、上部構造部材40が対象物を支持する。
コイルスプリング10が、対象物Lの重さにより縮んでいる。
上部構造部材40と下部構造部材30とが接近する。
基礎Gが上下に振動すると、コイルスプリング10が伸縮する。
コイルスプリング10の伸縮に従って、粘性体の内部に剪断力が生ずる。粘性体の剪断力は、コイルスプリング10と窪み部の壁との距離に対応して異なる値となる。
コイルスプリング10が伸縮振動をすると、振動エネルギーが粘性体の剪断力の仕事により吸収される。
また、コイルスプリングの内部に生じたサージングのエネルギーは、粘性体の剪断力の仕事により吸収される。
図8は、本発明の実施形態に係る支持架台の側面図である。図9は、本発明の実施形態に係る支持架台の平面図である。
支持機器110は、上述した実施形態に係る支持機器である。
上部枠体120は、対象物を乗せることをできる枠状の構造物である。
下部枠体130は、上部枠体の下方に離間して位置する枠状の構造物である。
例えば、上部枠体120又は下部枠体130は、図9に示す井桁状に組まれた枠状の構造物である。
例えば、9個の支持機器が、上部枠体120と下部枠体130との間に井桁の交差部に配置される。
図8は、荷物を乗せたパレットを支持架台100の上面に乗せてトラックの荷台に乗る支持架台を示している。
荷台の振動が、支持機器を通過して荷物に伝搬する。
本発明の実施形態に係る支持機器を用いているので、支持機器が振動エネルギーを減衰させ、またスプリングのサージング現象が抑制され、荷物に及ぶ振動レベルが小さくなる。
試験では、本発明の実施形態に係る支持架台と比較のための支持架台とを用いておこなった。
支持架台をトラックの荷台に設け、荷物を支持架台の上に固定し、トラックを通常の道路上で走らせた。
比較のための支持架台は、粘性体を除いた支持機器を設けた支持架台である。
荷台の振動と支持架台の上面の振動とを測定した。
図10と図11において、(A)を付したグラフは、荷台の振動を示している。
図10と図11において、(B)を付したグラフは、支持架台の上面の振動を示している。
図10は、比較のための支持架台でおこなった試験結果である。
図11は、本発明の実施形態にかかる支持架台を用いておこなって試験結果である。
図10と図11の結果から、本発明の実施形態にかかる支持架台が、比較のため支持架台に比べて、よく振動を減衰していることがわかる。
対象物を支持するコイルスプリング10の一方の端部が下部構造部材30に当接し、巻き線部の一部が窪み部Hに貯留する粘性体20に漬る様にしたので、対象物が動くと、コイルスプリング10が弾性変形し、窪み部Hに貯留する粘性体20に生ずる剪断力が振動を減衰させる。
この際に、窪み部の壁面とコイルスプリングとの水平距離が小さくなると、剪断力が大きくなり、制振効果が大きくなる。
また、コイルスプリング10の端部が環状の溝に嵌まり粘性体に漬るので、対象物Lが動くと、コイルスプリング10が弾性変形し、環状の溝に貯留する粘性体20に生ずる粘性力が振動を減衰させる。
また、側壁が窪み部の中のコイルスプリング10の内周の内側に位置し下から上に向かってコイルスプリング10の中心部へ傾斜しているので、対象物Lが動くと、コイルスプリング10が弾性変形し、コイルスプリング10の内側と側壁との間の粘性体に生ずる粘性力が振動を減衰させる。
また、位置決め部Rまたは位置決め部材34、が窪みに入ったコイルスプリング10の端部を位置決めするので、位置決め部Rがコイルスプリング10の窪み部への接触を抑制し、対象物Lが動くと、コイルスプリング10が弾性変形し、コイルスプリング10の内側と側壁との間の粘性体20に生ずる粘性力が振動を減衰させる。
また、貫通軸50が上部構造部材40と上部構造部材30との一方に固定された他方に設けられた貫通穴を貫通し、端部が貫通穴を当接する様にしたので、貫通軸50が上部構造部材40と下部構造部材30との水平移動を拘束し、対象物Lが動くと、上部構造部材40と下部構造部材30とが揺れて、コイルスプリング10が弾性変形し、粘性体20に生ずる粘性力が振動を減衰する。
支持架台100が、上部枠体120と下部枠体130と両者の間に挟まれた複数の支持機器とで構成され、支持機器110が対象物を支持するコイルスプリング10の巻き線部の一部分を下部構造部材30の窪み部Hに駐留された粘性体20に漬る構造をもつ様にしたので、上部枠体120に支持される対象物Lが水平方向と上下方向に揺すられると、上部枠体120と下部枠体130とが揺れて、コイルスプリング10が弾性変形し、粘性体に生ずる剪断力が振動を減衰する。
支持架台100が、上部枠体120と下部枠体130と両者の間に挟まれた複数の支持機器110とで構成され、支持機器110が対象物Lを支持するコイルスプリング10の一方の端部が下部構造部材30に当接し、巻き線部の一部が窪み部Hに貯留する粘性体20に漬る構造をもつ様にしたので、上部枠体120に支持される対象物が水平方向と上下方向に揺すられると、上部枠体120と下部枠体130とが揺れて、コイルスプリング10が弾性変形し、窪み部Hに貯留する粘性体20に生ずる剪断力が振動を減衰する。
また、実施形態に係る支持架台では、荷物を載せたパレットを支持したが、これに限定されず、荷物を直接に支持してもよい。
R 位置決め部
10 スプリング
20 粘性体
30 下部構造部材
31 下部取付板
32 下部収納ケース
32a 下部収納ケース底板部
32b 下部収納ケース外板部
32c 下部収納ケース内板部
32d 下部収納ケース中板部
33 下限ストッパ
34 位置決め部
40 上部構造部材
41 上部取付板
42 上部収納ケース
42a 上部収納ケース天板部
42b 上部収納ケース外板部
42c 上部収納ケース内板部
42d 上部収納ケース中板部
43 上限ストッパ
44 保護カバー
50 貫通軸
60 伸縮カバー
100 支持架台
110 支持機器
120 上部枠体
130 下部枠体
Claims (7)
- 対象物を支持するための支持機器であって、
対象物を下から支持できる上部構造部材と、
液体を貯留可能な窪み部を設けられた下部構造部材と、
前記窪み部に貯留する高粘性を持つ流体である粘性体と、
一方の端部を前記下部構造部材に当接し他方の端部を前記上部構造部材に当接するコイルスプリングと、
を備え、
前記コイルスプリングの巻き線部の一部分が前記窪み部に貯留する前記粘性体に漬り、
前記窪み部が前記コイルスプリングの端部が嵌まる環状の溝であり前記コイルスプリングの内側に位置し下から上に向かって前記コイルスプリングの中心部へ傾斜している側壁を持つ、
ことを特徴とする支持機器。 - 前記上部構造部材の上下方向の移動の上限を決める部材であって前記上部部材を持ち上げると前記上部構造部材と前記下部構造部材とが分離するのを防止する上限ストッパを、
備えることを特徴とする請求項1に記載の支持機器。 - 前記上部構造部と前記下部構造部との一方に固定され他方に設けられた貫通穴を貫通する貫通軸と、
を備え、
前記上部構造部材を持ち上げると貫通軸が前記上限ストッパに当接し前記上部構造部材と前記下部構造部材とが分離するのを防止する、
ことを特徴とする請求項2に記載の支持機器。 - 前記粘性体が、25℃での動粘性が10万センチストークスを越える粘性をもつ、
ことを特徴とする請求項3に記載の支持機器。 - 前記粘性体が、25℃での動粘性が10万センチストークスを越える粘性をもつ、
ことを特徴とする請求項1に記載の支持機器。 - 対象物を支持するための支持架台であって、
対象物を乗せることをできる枠状の構造物である上部枠体と、
前記上部枠体の下方に離間して位置する枠状の構造物である下部枠体と、
前記上部枠体と前記下部枠体とに挟まれる複数の支持機器と、
を備え、
前記支持機器が、前記上部枠体に固定される上部構造部材と、前記下部枠体に固定され液体を貯留可能な窪み部を設けられた下部構造部材と、前記窪み部に貯留する高粘性を持つ流体である粘性体と、一方の端部を前記下部構造部材に当接し他方の端部を前記上部構造部材に当接するコイルスプリングと、を有し、
前記コイルスプリングの巻き線部の一部分が前記窪み部に貯留する前記粘性体に漬り、
前記窪み部が前記コイルスプリングの端部が嵌まる環状の溝であり前記コイルスプリングの内側に位置し下から上に向かって前記コイルスプリングの中心部へ傾斜している側壁を持つ、
ことを特徴とする支持架台。 - 前記支持機器が、前記上部構造部材の上下方向の移動の上限を決める部材であって前記上部部材を持ち上げると前記上部構造部材と前記下部構造部材とが分離するのを防止する上限ストッパを、有する、
ことを特徴とする請求項6に記載の支持架台。
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- 2006-04-11 JP JP2006108166A patent/JP4868921B2/ja active Active
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