JP7376698B2

JP7376698B2 - 二重摩擦振り子の三次元防振サポート

Info

Publication number: JP7376698B2
Application number: JP2022515914A
Authority: JP
Inventors: 潘鵬; 曹迎日; 王海深
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2020-12-10
Filing date: 2021-11-12
Publication date: 2023-11-08
Anticipated expiration: 2041-11-12
Also published as: US12091849B2; JP2023509559A; US20230193623A1; CN112681854B; WO2022121622A1; CN112681854A

Description

本願は土木工学構造の技術分野に関し、特に二重摩擦振り子の三次元防振サポートに関する。

現在、積層ゴム防振サポートなどの一般的に使用されている防振サポートは、防振サポートの固有振動周期が上部質量に関係があるため、上部構造質量の変化に伴って防振（振動）性能が変化し、設計や長期使用に不利であり、それと同時に、地下鉄の振動などによる地盤の垂直振動が建物の使用快適性に影響を与えるが、環境の垂直振動に対する従来の防振サポートの防振能力がない。

本願は、発明者が以下の事実と問題の発見と認識に基づいてなされたものである。

発明者は、環境垂直振動に対する防振サポートの防振能力を向上させるために、関連技術では、二重摩擦振り子の防振サポートのスライドブロック内に垂直防振ユニットを設置し、垂直防振ユニットの垂直載置力が大きく、剛性が低いという特点を利用することによって、防振サポートの固有振動周期を低下すると同時に、一般的に使用されている防振ユニットは通常、エネルギー散逸能力も備え、垂直振動のエネルギーを放散することができ、これらの２つのメカニズムの共同作用により、垂直方向の防振効果を達成することができるが、二重摩擦振り子防振サポートの内部の取付スペースの制限により、垂直防振ユニットの断面積が制限され、垂直防振ユニットの載置力の調製可能な範囲が制限され、異なる振動振幅での垂直方向の防振と支持要件を十分に満たすことができない。

本願は、関連技術における技術的問題の一つを少なくともある程度で解決することを主旨とする。

このため、本願の実施例は二重摩擦振り子の三次元防振サポートを提供し、前記二重摩擦振り子の三次元防振サポートの垂直載置力と垂直方向の剛性調整範囲が大きくし、強い設計性があり、異なる振動環境での防振と支持需要を満たすことができる。

本願の実施例による二重摩擦振り子の三次元防振サポートは、下端面は第１の摺動摩擦面であり、前記第１の摺動摩擦面は凹球面である第１のサポート板と、前記第１のサポート板と上下方向に間隔をあけて配置され、且つ前記第１のサポート板の下方に位置する第２のサポート板であって、前記第１のサポート板と前記第２のサポート板との両方の少なくとも一方は水平方向に移動可能であり、前記第２のサポート板の上端面は第２の摺動摩擦面であり、前記第２の摺動摩擦面は凹球面である第２のサポート板と、前記第１のサポート板と前記第２のサポート板との間に設けられ、その垂直載置力が大きく、且つ垂直方向の剛性が小さく、その垂直載置力が調整可能にするように、その断面積が調整可能であり、前記第１のサポート板と前記第２のサポート板に対して摺動可能である垂直防振ユニットと、前記第１のサポート板と前記垂直防振ユニットとの間に位置し、下端が前記垂直防振ユニットの頂部に接続され、上端面の少なくとも一部は前記第１の摺動摩擦面に密着し、前記第１の摺動摩擦面に対して摺動可能である第１の摺動端部と、前記第２のサポート板と前記垂直防振ユニットとの間に位置し、上端が前記垂直防振ユニットの底部に接続され、下端面の少なくとも一部は前記第２の摺動摩擦面に密着し、前記第２の摺動摩擦面に対して摺動可能である第２の摺動端部と、を備える。

本願の実施例による二重摩擦振り子の三次元防振サポートは、第１のサポート板と第２のサポート板との間に垂直防振ユニットを設置し、垂直防振ユニットと第１のサポート板との間に第１の摺動端部を設置し、垂直防振ユニットと第２のサポート板との間に第２の摺動端部を設置することによって、第１の摺動端部は第１のサポート板に対して摺動可能であり、第２の摺動端部は第２のサポート板に対して摺動可能であり、垂直防振ユニットを第１のサポート板と第２のサポート板に対して移動させることができ、水平方向の防振を実現するだけでなく、垂直防振ユニットと第１のサポート板及び第２のサポート板との直接合わせを回避し、第１のサポート板及び第２のサポート板は垂直防振ユニットの断面積に対する制限を取り消し、三次元防振サポートの垂直載置力の調整に便利であり、異なる振動環境における垂直方向防振の需要を満たす。

いくつかの実施例において、前記垂直防振ユニットは、第１の接続板、第２の接続板及び弾性支持部材を備え、前記第１の接続板と前記第２の接続板は上下方向に間隔をあけて配置され、且つ前記第１の接続板が前記第２の接続板の上方に位置し、前記弾性支持部材は前記第１の接続板と前記第２の接続板との間に設けられ、前記第１の接続板が前記第１の摺動端部に接触され、前記第２の接続板が前記第２の摺動端部に接触され、前記第１の接続板と前記第２の接続板は形状が同じで中心対称形状である。

いくつかの実施例において、前記第１の摺動端部は第１の接続部と第１のスライドブロックを備え、前記第１のスライドブロックの上端面は前記第１の摺動摩擦面に接触され、前記第１のスライドブロックの下端面は前記第１の接続部の上端面に接続され、前記第１の接続部の下端面は前記第１の接続板の上端面に接触され、前記第１のスライドブロックの断面積は前記第１の接続部の断面積より小さく、前記第２の摺動端部は第２の接続部と第２のスライドブロックを備え、前記第２のスライドブロックの下端面は前記第２の摺動摩擦面に接触され、前記第２のスライドブロックの上端面は前記第２の接続部の下端面に接続され、前記第２の接続部の上端面は前記第２の接続板の下端面に接続され、前記第２のスライドブロックの断面積は前記第２の接続部の断面積より小さい。

いくつかの実施例において、前記弾性支持部材は弾性材料ブロックであり、前記弾性材料ブロックは、純粋な弾性材料からなり、または多層のゴム材料ブロックと多層の金属板を交互に積層して形成される。

いくつかの実施例において、前記弾性支持部材は、設計された積み重ね形態に従ってディスクスプリングを組み合わせて形成される。

いくつかの実施例において、前記垂直防振ユニットはガイドロッドをさらに備え、前記ガイドロッドの下端は前記第２の摺動端部の上端面に接続され、前記第１の接続板に第１の穿孔が設けられ、前記第２の接続板に第２の穿孔が設けられ、前記第１の接続部の下端面に第１の凹溝が設けられ、前記第１の凹溝、前記第１の穿孔及び前記第２の穿孔は上下方向に対向し、前記ガイドロッドの上端は前記第１の穿孔と前記第２の穿孔を通過して前記第１の凹溝内に伸び入り、前記ガイドロッドの上端面と前記第１の凹溝の内底面との間に隙間があり、前記弾性支持部材は前記ガイドロッドに套設され、且つ前記弾性支持部材の上端面は前記第１の接続板の下端面に接触され、前記弾性支持部材の下端面は前記第２の接続板の上端面に接触される。

いくつかの実施例において、前記垂直防振ユニットはガイドロッドをさらに備え、前記第１の接続板の下端面に第２の凹溝が設けられ、前記ガイドロッドの下端は前記第２の接続板の上端面に接続され、前記ガイドロッドの上端を前記第２の凹溝内に合わせ、且つ前記ガイドロッドの上端面と前記第２の凹溝の内底面との間に隙間があり、前記弾性支持部材は前記ガイドロッドに套設され、且つ前記弾性支持部材の上端面は前記第１の接続板の下端面に接触され、前記弾性支持部材の下端面は前記第２の接続板の上端面に接触される。

いくつかの実施例において、前記第２の凹溝、前記ガイドロッド及び前記弾性支持部材はいずれも複数であり、複数の前記ガイドロッドは第２の接続板の重心中心に対して対称的に間隔をあけて配置され、複数の前記第２の凹溝、複数の前記ガイドロッド及び複数の前記弾性支持部材は互いに対応する。

いくつかの実施例において、前記第１の接続板の下端面に複数の突出柱が設けられ、各前記突出柱の下端面に１つの前記第２の凹溝が設けられる。

いくつかの実施例において、前記二重摩擦振り子の三次元防振サポートは第１の接続部材と第２の接続部材をさらに備え、前記第１の接続部は上下方向に沿って前記第１の接続部を貫通する第１の貫通穴を有し、前記第１の接続部材は第１の貫通穴を通過して第１の接続板内に伸び入り、前記第２の接続部は上下方向に沿って前記第２の接続部を貫通する第２の貫通穴を有し、前記第２の接続部材は前記第２の貫通穴を通過して前記第２の接続板内に伸び入る。

いくつかの実施例において、前記第１の摺動端部の上端面は第１の凸状円弧面であり、前記第１の凸状円弧面の曲率半径は前記第１の摺動摩擦面の曲率半径と同じであり、且つ前記第１の摺動摩擦面の面積は前記第１の凸状円弧面の面積より大きく、前記第２の摺動端部の下端面は第２の凸状円弧面であり、前記第２の凸状円弧面の曲率半径は前記第２の摺動摩擦面の曲率半径と同じであり、且つ前記第２の摺動摩擦面の面積は前記第２の凸状円弧面の面積より大きい。

いくつかの実施例において、前記第１のサポート板に下向きに延びる第１の止めリングが設けられ、前記第１の止めリングは前記第１の摺動摩擦面の周囲に環設され、前記第２のサポート板に上向きに延びる第２の止めリングが設けられ、前記第２の止めリングは前記第２の摺動摩擦面の周囲に環設される。

本願の上記及び／又は追加の態様及び利点は、以下の図面と組み合わせた実施形態の説明から明らかになり、理解しやすくなる。
本願の一実施例による二重摩擦振り子の三次元防振サポートを示す構造模式図である。図１の二重摩擦振り子の三次元防振サポートを示す断面図である。図１の二重摩擦振り子の三次元防振サポートの断面図を示す分解図である。本願の他の実施例による二重摩擦振り子の三次元防振サポートを示す構造模式図である。図４の二重摩擦振り子の三次元防振サポートを示す断面図である。本願のさらなる実施例による二重摩擦振り子の三次元防振サポートを示す断面図である。図４の二重摩擦振り子の三次元防振サポートの第１の接続板を示す底面図である。

以下、本願の実施例を詳しく説明し、前記実施例の例を図面に示す。以下、図面を参照して説明した実施例は例示であり、本願を解釈するためのものであり、本願を制限するためのものとして理解されるべきではない。

図１－図７に示すように、本願の実施例による二重摩擦振り子の三次元防振サポート１は、第１のサポート板１０、第２のサポート板２０、垂直防振ユニット、第１の摺動端板４０及び第２の摺動端板５０を備える。

図１と図２に示すように、第２のサポート板２０と第１のサポート板１０は上下方向に間隔をあけて配置され、且つ第２のサポート板２０は第１のサポート板１０の下方に位置し、第１のサポート板１０と第２のサポート板２０が水平方向（ここの「水平方向」は上下方向に垂直な水平面内のいずれの方向として理解できる）に相対移動可能である。第１のサポート板１０の下端面は第１の摺動摩擦面１０１であり、第２のサポート板の下端面は第２の摺動摩擦面２０１であり、第１の摺動摩擦面１０１と第２の摺動摩擦面２０１の両方とも球面であり、垂直防振ユニットの上端は第１の摺動摩擦面１０１に接続され、且つ相対摺動可能であり、垂直防振ユニットの下端は第２の摺動摩擦面２０１に接続され、相対摺動可能である。

説明する必要があることとして、建設プロジェクトでは、第１のサポート板１０は上部構造に接続され、第２のサポート板２０は下部構造または基礎に接続され、それにより、構造には水平剛性が低い防振層を構築することができ、上部構造における地盤の水平振動の応答を低下させる。

具体的に、図１、図２、図３、図５及び図６に示すように、第１の摺動端部４０は第１のサポート板１０と垂直防振ユニットとの間に位置し、第１の摺動端部４０の下端は垂直防振ユニットの頂部に接続され、第１の摺動端部４０の上端面の少なくとも一部は第１の摺動摩擦面１０１に密着し、第１の摺動端部４０が第１のサポート板１０に対して摺動可能である。

図１と図２に示すように、第２の摺動端部５０は第２のサポート板２０と垂直防振ユニットとの間に位置し、第２の摺動端部５０の上端は垂直防振ユニットの底部に接続され、第２の摺動端部５０の下端面の少なくとも一部は第２の摺動摩擦面２０１に接続され、第２の摺動端部５０は第２のサポート板２０に対して摺動可能である。このため、水平荷重の作用下で、第１のサポート板１０は第２のサポート板２０に対して水平移動し、垂直防振ユニットは両端の第１の摺動端部４０と第２の摺動端部５０とともに摺動摩擦面に摺動する。

理解できることとして、上部構造の垂直方向荷重は第１のサポート板１０と第１の摺動端部４０を介して垂直防振ユニットに伝達し、垂直防振ユニットから第２の摺動端部５０と第２のサポート板２０に伝達し続き、最後に下部構造または基礎に伝達し、垂直方向荷重の伝達経路に垂直載置力が大きく、垂直方向剛性が小さい垂直防振ユニットを設置することによって、二重摩擦振り子の三次元防振サポート１の垂直方向固有振動周期を小さくして垂直方向防振に使用することができる。

発明者は、関連技術における垂直方向防振アセンブリは垂直防振ユニットのみを備え、垂直防振ユニットは第１のサポート板１０と第２のサポート板２０に直接接触され、第１のサポート板１０と第２のサポート板２０の自体の断面積の制限により、垂直防振ユニットの摺動可能な領域が制限され、第１のサポート板１０、第２のサポート板２０及び垂直防振ユニットの可能な相対摺動を満たすために、垂直防振ユニットの最大外径は対応する摺動面の最大外径よりも小さくなければならないため、垂直防振ユニットの断面積の調整可能な範囲が制限され、異なる振動環境に適用できないことを発見した。

上記の問題に基づいて、発明者は、垂直防振ユニットを第１の摺動端部４０を介して第１のサポート板１０と合わせ、垂直防振ユニットを第２の摺動端部５０を介して第２のサポート板２０に合わせることを提案する。第１の摺動端部４０と第２の摺動端部５０の平面サイズはいずれも垂直防振ユニットの平面サイズから独立できるので、第１の摺動端部４０と第１のサポート板１０の可能な相対摺動、第２の摺動端部５０と第２のサポート板２０の可能な相対摺動を満たす前提で、垂直防振ユニットの平面サイズを任意に調整でき、即ち垂直防振ユニットの断面積を任意に調整できる。

理解できることとして、他の条件は変更しないが、垂直防振ユニットの断面積が大きいほど、その垂直方向載置能力が大きくなる。これにより、垂直防振ユニットは振動強度と支持対象物体の質量の違いに応じて、自体の断面積を調整することができ、二重摩擦振り子の三次元防振サポートの垂直方向載置能力に対する上部構造の要件を満たし、それにより、二重摩擦振り子の三次元防振サポートの汎用性と実用性を向上させる。例えば、上部構造の垂直方向荷重が大きくなる場合、垂直防振ユニットの断面積を増加するために、より大きい断面積の垂直防振ユニットに交換するだけでよく、構造に接続された第１のサポート板１０と第２のサポート板２０を交換する必要がなく、交換プロセスが速く、構造への外乱が小さい。

本願の実施例による二重摩擦振り子の三次元防振サポートは、第１のサポート板と第２のサポート板との間に垂直防振ユニットを設置し、垂直防振ユニットと第１のサポート板との間に第１の摺動端部を設置し、垂直防振ユニットと第２のサポート板との間に第２の摺動端部を設置することによって、第１の摺動端部は第１のサポート板に対して摺動可能であり、第２の摺動端部は第２のサポート板に対して摺動可能であり、垂直防振ユニットを第１のサポート板と第２のサポート板に対して移動させることができ、水平方向の防振を実現するだけでなく、垂直防振ユニットと第１のサポート板及び第２のサポート板との直接合わせを回避し、第１のサポート板及び第２のサポート板は垂直防振ユニットの断面積に対する制限を取り消し、二重摩擦振り子の三次元防振サポートの垂直載置力の調整に便利であり、異なる振動環境における垂直方向防振の需要を満たす。

いくつかの実施例において、図２に示すように、垂直防振ユニットは第１の接続板３０１、第２の接続板３０２及び弾性支持部材３０４を備え、第１の接続板３０１と第２の接続板３０２は上下方向に間隔をあけて配置され、且つ第１の接続板３０１は第２の接続板３０２の上方に位置し、弾性支持部材３０４は第１の接続板３０１と第２の接続板３０２との間に設けられ、第１の接続板３０１が第１の摺動端部４０に接触され、第２の接続板３０２が第２の摺動端部５０に接触される。

好ましくは、第１の接続板３０１と第２の接続板３０２は形状が同じで、中心対称形状である。

いくつかの実施例において、図１－図３に示すように、第１の摺動端部４０は第１の接続部４０１と第１のスライドブロック４０２を備え、第１のスライドブロック４０２の上端面は第１の摺動摩擦面１０１に接触され、第１のスライドブロック４０２の下端面は第１の接続部４０１の上端面に接続され、第１の接続部４０１の下端面は第１の接続板３０１の上端面に接触され、第１のスライドブロック４０２の断面積が第１の接続部４０１の断面積より小さい。

図２と図３に示すように、垂直防振ユニットの上端は第１の接続部４０１に接触されるため、断面積が小さい第１のスライドブロック４０２は第１の摺動摩擦面１０１に合わせる場合、大きな摺動可能なスペースを有することができ、断面積が大きい第１の接続部４０１は垂直防振ユニットに接触されることにより、第１の摺動端部４０と垂直防振ユニットの接続の安定性を確保することができる。

図２と図３に示すように、第２の摺動端部５０は第２の接続部５０１と第２のスライドブロック５０２を備え、第２のスライドブロック５０２の下端面は第２の摺動摩擦面２０１に接触され、第２のスライドブロック５０２の上端面は第２の接続部５０１の下端面に接続され、第２の接続部５０１の上端面は第２の接続板３０２の下端面に接続され、第２のスライドブロック５０２の断面積が第２の接続部５０１の断面積より小さい。

図２と図３に示すように、垂直防振ユニットの下端は第２の接続部５０１に接触されることにより、断面積が小さい第２のスライドブロック５０２は第２の摺動摩擦面２０１に合わせる場合、大きな摺動可能なスペースを有することができ、断面積が大きい第２の接続部５０１は垂直防振ユニットに接触されることにより、第２の摺動端部５０と垂直防振ユニットの接続の安定性を確保することができる。

いくつかの実施例において、図２と図３に示すように、弾性支持部材３０４は積層ゴムであり、複数の弾性支持ブロック３０４１と複数の層状板３０４２を備え、複数の弾性支持ブロック３０４１は上下方向に積層するように設置され、隣接する２つの弾性支持ブロック３０４１の間に１つの層状板３０４２が設けられる。

これにより、層状板は弾性支持部材の横方向の変形を抑制し、弾性支持部材の剛性と構造強度を向上させることができ、弾性支持部材は、高圧力の作用下で不可逆的に変形しにくく、弾性支持部材の支持能力を高める。好ましくは、弾性支持ブロックはゴム部材であり、層状板は鋼などの硬い材料からなる。

さらに、図２と図３に示すように、垂直防振ユニットはガイドロッド３０３をさらに備え、ガイドロッド３０３の下端は第２の摺動端部５０の上端面に接続され、第１の接続板３０１に第１の穿孔３０１１が設けられ、第２の接続板３０２に第２の穿孔３０２１が設けられ、第１の接続部４０１の下端面に第１の凹溝４０１２が設けられ、第１の凹溝４０１２、第１の穿孔３０１１及び第２の穿孔３０２１は上下方向に対向し、ガイドロッド３０３の上端は第１の穿孔３０１１と第２の穿孔３０２１を通過して第１の凹溝４０１２内に伸び入り、ガイドロッド３０３の上端面と第１の凹溝４０１２的内底面との間に隙間があり、弾性支持部材３０４はガイドロッド３０３に套設され、且つ弾性支持部材３０４の上端面は第１の接続板３０１の下端面に接触され、弾性支持部材３０４の下端面は第２の接続板３０２の上端面に接触される。

理解できることとして、上部構造により二重摩擦振り子の三次元防振サポート１に印加される圧力は第１のサポート板１０と第１の摺動端部４０を介して第１の接続板３０１に作用され、第１の接続板３０１は下へ移動して弾性支持部材３０４を圧縮させ、ガイドロッド３０３の上端と第１の凹溝４０１２との間に隙間があり、ガイドロッド３０３が圧力を受けなく、上部構造の垂直方向荷重は順次に第１のサポート板１０、第１の接続板３０１、弾性支持部材３０４、第２の接続板３０２、第２のサポート板２０を介して下部構造または基礎に伝達される。

理解できることとして、ガイドロッド３０３は弾性支持部材３０４の圧縮をガイドすることができ、具体的に、図４と図５に示すように、第２の凹溝３０１２は、凹状の円形溝であり、凹状の円形溝の直径はガイドロッド３０３よりやや大きく、ガイドロッド３０３と凹状の円形溝はガイドロッド３０３の軸線方向に沿って相対移動する。

説明する必要があることとして、二重摩擦振り子の三次元防振サポート１の垂直方向剛性は弾性支持部材３０４の垂直方向剛性にほぼ同じであり、弾性支持部材３０４は大きな垂直載置力と小さい垂直方向剛性を有するため、二重摩擦振り子の三次元防振サポート１は小さい垂直方向固有振動周期を有し、且つ弾性支持部材３０４の自体変形はまた振動エネルギーを吸収して、垂直方向防振を実現する。

また、水平方向の振動が三次元防振サポート１に作用される場合、第１のサポート板１０は第１の摺動端部４０に対して摺動し、第１の摺動端部４０に横方向力を提供し、それにより、第１の凹溝４０１２の内壁とガイドロッド３０３を接触させ、弾性支持部材３０４が横方向力を受けなく、水平荷重は順次に第１のサポート板１０、第１の摺動端部４０、ガイドロッド３０３、第２の摺動端部５０、第２のサポート板２０を介して伝達される。

さらに、弾性支持ブロック３０４１とガイドロッド３０３との間に隙間があり、理解できることとして、弾性支持ブロック３０４１はガイドロッド３０３に套設され、二重摩擦振り子の三次元防振サポート１が垂直方向の圧力を受ける場合、弾性支持ブロック３０４１が圧力を受けて横方向に膨張し、弾性支持ブロック３０４１とガイドロッド３０３との間にギャップを残すことにより、弾性支持ブロック３０４１に可動スペースを提供することができ、弾性支持ブロック３０４１がガイドロッド３０３に接触された後、ガイドロッド３０３の上下移動に影響を及ぼし、構造が合理的である。

また、弾性支持部材３０４は図１、図２及び図３に示すようなものに限定されなく、例えば、図４、図５及び図６に示すように、弾性支持部材３０４は複数のディスクスプリングであり、複数のディスクスプリングは上下方向に積み重ねられる。

さらに、図６と図７に示すように、弾性支持部材３０４はディスクスプリングである場合、第１の接続板３０１の下端面に第２の凹溝３０１２が設けられ、ガイドロッド３０３の下端は第２の接続板３０２の上端面に接続され、ガイドロッド３０３の上端を第２の凹溝３０１２内に合わせ、且つガイドロッド３０３の上端面と第２の凹溝３０１２の内底面との間に隙間がある。

また、単一のディスクスプリングの限られた載置力を考慮すると、より大きな垂直方向荷重を受ける複数組のディスクスプリンググループを必要とする。それにより、図６に示すように、凹溝３０１１、ガイドロッド３０３及び弾性支持部材３０４はいずれも複数であってもよく、複数の第２の凹溝３０１２は第１の接続板３０１の中心点に対して中心対称的に間隔をあけて配置され、複数の第２の凹溝３０１２、複数のガイドロッド３０３及び複数の弾性支持部材３０４は互いに対応し、それにより、二重摩擦振り子の三次元防振サポート１の防振能力と防振信頼性を向上させることができる。

さらに、第２の凹溝３０１２は図６に示すような設置方式に制限されなく、例えば、図４と図５に示すように、第１の接続板３０１の下端面に複数の突出柱３０１３が設けられ、各突出柱３０１３の下端面に１つの第２の凹溝３０１２が設けられ、ガイドロッド３０３の上端が突出柱３０１３上の第２の凹溝３０１２内に伸び入り、突出柱３０１３の下端面は弾性支持部材３０４の上端面に接触され、第１の接続板３０１の厚さをガイドロッド３０３の垂直方向の最大変位よりも大きくする必要せずに、第２の凹溝３０１２の等価深さを増加させることと同等であり、その結果、第１の接続板３０１の厚さを最適化し、使用した材料を節約することができる。さらに、図５に示すように、二重摩擦振り子の三次元防振サポート１は第１の接続部材６０と第２の接続部材７０をさらに備え、第１の接続部４０１は上下方向に沿って第１の接続部４０１を貫通する第１の貫通穴４０１１を有し、第１の接続部材６０は第１の貫通穴４０１１を通過して第１の接続板３０１内に伸び入り、第２の接続部５０１は上下方向に沿って第２の接続部５０１を貫通する第２の貫通穴５０１１を有し、第２の接続部材７０は第２の貫通穴５０１１を通過して第２の接続板３０２内に伸び入る。

これにより、第１の摺動端部４０は垂直防振ユニットに取り外し可能に接続され、第２の摺動端部５０は垂直防振ユニットに取り外し可能に接続され、第１の凸状円弧面４０３または第２の凸状円弧面５０３が摩損した場合、垂直防振ユニットが第１のサポート板１０と第２のサポート板２０に直接接触されると、垂直防振ユニット全体を交換する必要がある場合と比較して、本願は、第１の摺動端部４０または第２の摺動端部５０を交換するだけでよく、その結果、二重摩擦振り子の三次元防振サポート１の耐用年数を延長させ、メンテナンスコストを削減できる。

いくつかの実施例において、図５に示すように、第１の摺動摩擦面１０１は上向きに凹んでおり、第２の摺動摩擦面２０１は下向きに凹んでおり、且つ第１の摺動摩擦面１０１と上下方向に対向する。

さらに、図５に示すように、第１の摺動端部４０の上端面は第１の凸状円弧面４０３であり、第１の凸状円弧面４０３の曲率半径は第１の摺動摩擦面１０１の曲率半径と同じであり、且つ第１の摺動摩擦面１０１の面積は第１の凸状円弧面４０３の面積より大きい。これにより、第１の凸状円弧面４０３は第１の摺動摩擦面１０１に十分に密着することができ、その結果、第１の摺動端部４０と第１のサポート板１０との相対摺動が安定し、水平方向の防振を実現する。

第２の摺動端部５０の下端面は第２の凸状円弧面５０３であり、第２の凸状円弧面５０３の曲率半径は第２の摺動摩擦面２０１の曲率半径と同じであり、且つ第２の摺動摩擦面２０１の面積は第２の凸状円弧面５０３の面積より大きい。これにより、第２の凸状円弧面５０３は第２の摺動摩擦面２０１に十分に密着することができ、その結果、第２の摺動端部５０と第２のサポート板２０との相対摺動が安定し、水平方向の防振を実現する。

さらに、図２、図５及び図７に示すように、第１のサポート板１０に下向きに延びる第１の止めリング１０２が設けられ、第１の止めリング１０２は第１の摺動摩擦面１０１の周囲に環設され、第２のサポート板２０に上向きに延びる第２の止めリング２０２が設けられ、第２の止めリング２０２は第２の摺動摩擦面２０１の周囲に環設される。

理解できることとして、第１の止めリング１０２は第２の凸状円弧面５０３をリミットすることができ、第２の止めリング２０２は第２の凸状円弧面５０３をリミットすることができ、第１の摺動端部４０または第２の摺動端部５０の過度の変位により第１の摺動摩擦面１０１または第２の摺動摩擦面２０１から滑り出すことを回避する。

さらに、図２に示すような実施例は、第１の摺動摩擦面１０１の曲率半径は第２の摺動摩擦面２０１の曲率半径と同じである。理解できることとして、設計及び製造プロセスを簡素化するように、第１の摺動摩擦面１０１、第２の摺動摩擦面２０１、第１の凸状円弧面４０３及び第２の凸状円弧面５０３の曲率半径を同じ値にするほうが良い。

以下、図１－図７を参照して本願のいくつかの具体的な例による二重摩擦振り子の三次元防振サポートを説明する。

例１
図１－図３に示すように、本願の実施例による二重摩擦振り子の三次元防振サポート１は、第１のサポート板１０、第２のサポート板２０、第１の摺動端部４０、第２の摺動端部５０、垂直防振ユニット、ガイドロッド３０３、弾性支持部材３０４、第１の接続部材６０及び第２の接続部材７０を備える。

第１のサポート板１０と第２のサポート板２０は上下方向に間隔をあけて配置され、第１のサポート板１０は第２のサポート板２０の上方に位置し、第１のサポート板１０は下向きに延びる第１の止めリング１０２を有し、第１のサポート板１０の下端面は第１の摺動摩擦面１０１であり、第１の止めリング１０２は第１の摺動摩擦面１０１の外周に環設され、第２のサポート板２０は上向きに延びる第２の止めリング２０２を有し、第２のサポート板２０の上端面は第２の摺動摩擦面２０１であり、第２の止めリング２０２は第２の摺動摩擦面２０１の外周に環設される。

第１の摺動端部４０、垂直防振ユニット及び第２の摺動端部５０は第１のサポート板１０と第２のサポート板２０との間に設けられ、第１の摺動端部４０、垂直防振ユニット及び第２の摺動端部５０は上から下まで順次に接続され、第１の摺動端部４０は第１のスライドブロック４０２と第１の接続部４０１を備え、第１のスライドブロック４０２の上端面は第１の凸状円弧面４０３であり、第１の凸状円弧面４０３の曲率半径は第１の摺動摩擦面１０１の曲率半径と同じであり、第１の凸状円弧面４０３は第１の摺動摩擦面１０１に密着し、且つ第１の摺動摩擦面１０１の面積は第１の凸状円弧面４０３の面積より大きく、第１の摺動端部４０と第１のサポート板１０は相対摺動可能である。

第２の摺動端部５０は第２のスライドブロック５０２と第２の接続部５０１を備え、第２のスライドブロック５０２の下端面は第２の凸状円弧面５０３であり、第２の凸状円弧面５０３の曲率半径は第２の摺動摩擦面２０１の曲率半径と同じであり、第２の凸状円弧面５０３は第２の摺動摩擦面２０１に密着し、且つ第２の摺動摩擦面２０１の面積は第２の凸状円弧面５０３の面積より大きく、第２の摺動端部５０と第２のサポート板２０は相対摺動可能である。

垂直防振ユニットは第１の接続板３０１と第１の接続板３０１の下方に間隔をあけて位置する第２の接続板３０２を備え、第１の接続板３０１の中心に上下方向に沿って第１の接続板３０１を貫通する第１の穿孔３０１１が設けられ、第２の接続板３０２の中心に上下方向に沿って第２の接続板３０２を貫通する第２の穿孔３０２１が設けられ、第１の接続部４０１に第１の凹溝４０１２が設けられ、第１の凹溝４０１２、第１の穿孔３０１１及び第２の穿孔３０２１は上下方向に対向する。

ガイドロッド３０３の下端は第２の接続部５０１の上端面に接続され、ガイドロッド３０３の上端は第１の穿孔３０１１と第２の穿孔３０２１を通過して第１の凹溝４０１２内に伸び入り、且つガイドロッド３０３の上端面と第１の凹溝４０１２の内底面との間に隙間があり、ガイドロッド３０３に弾性支持部材３０４が套設され、弾性支持部材３０４の下端面は第２の接続板３０２の上端面に接触され、弾性支持部材３０４の上端面は第１の接続板３０１の下端面に接触される。弾性支持部材３０４は上下方向に沿って積み重ねられる複数のゴムブロックを含み、隣接する２つのゴムブロックの間に１つの金属層状板３０４２が設けられる。

第１の接続部４０１は上下方向に沿って第１の接続部４０１を貫通する第１の貫通穴４０１１を有し、第２の接続部５０１は上下方向に沿って第２の接続部５０１を貫通する第２の貫通穴５０１１を有し、第１の接続部材６０は第１の貫通穴４０１１を通過して第１の接続板３０１内に伸び入り、第１の摺動端部４０と垂直防振ユニットを接続させ、第２の接続部５０１に上下方向に沿って第２の接続部５０１を貫通する第２の貫通穴５０１１が設けられ、第２の接続部材７０は第２の貫通穴５０１１を通過して第２の接続板３０２内に伸び入り、第２の摺動端部５０と垂直防振ユニットを接続させる。

例２
図４、図５及び図７に示すように、弾性支持部材３０４は複数の積み重ねられたディスクスプリングであり、第１の接続板３０１の下端面に間隔をあけて配置される複数の突出柱３０１３が設けられ、突出柱３０１３は第１の接続板３０１の中心点に対して中心対称的に分布され、各突出柱３０１３の下端面に１つの第２の凹溝３０１２が設けられ、ガイドロッド３０３は複数であり、且つ複数のガイドロッド３０３は複数の第２の凹溝３０１２に一々対応し、ガイドロッド３０３の下端は第２の接続板３０２の上端面に接続され、ガイドロッド３０３の上端は対応する第２の凹溝３０１２内に伸び入り、且つガイドロッド３０３の上端面と第２の凹溝３０１２の底壁との間に隙間があり、各ガイドロッド３０３に１つの弾性支持部材３０４が套設され、弾性支持部材３０４の下端面は第２の接続板３０２の上端面に接触され、弾性支持部材３０４の上端面は突出柱３０１３の下端面に接触される点が例１と異なる。

例３
図６に示すように、第１の摺動端部４０は第１の接続板３０１に固定して接続され、第２の摺動端部５０は第２の接続板３０２に固定して接続され、且つ第２の凹溝３０１２は第１の接続板３０１の下端面に直接形成される点が例２と異なる。

本願の説明では、理解する必要があることとして、「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」「時計回り」、「逆時計回り」、「軸方向」、「径方向」、「周方向」等という用語で指示する方位または位置関係は図面に示される方位または位置関係であり、本願を容易に説明し、説明を簡素化するためだけのものであり、言われる装置または素子は特定の方位を有し、特定の方位で構造と操作される必要があることを指示したり暗示したりするのではななく、したがって、本願を限制するものとして理解されるべきではない。

なお、「第１」、「第２」という用語は、説明目的でのみ使用され、相対的な重要性を示したり暗示したり、示された技術的機能の数を暗黙的に示したりするものとして理解することはできない。それにより、「第１」、「第２」で定義された特徴には、１つまたは複数のこの特徴が明示的または暗黙的に含まれる場合がある。本願の説明では、「複数」は、特に明記しない限り、少なくとも２つ、例えば２つ、３つであるなどを意味する。

本願において、特に明確に指定および制限されていない限り、「取り付け」、「繋がり」、「接続」、「固定」等の用語は広い意味で理解すべきであり、例えば、固定接続、取り外し可能な接続、または一体接続であってもよいし、機械的接続、電気的接続または相互通信であってもよいし、直接接続、または中間媒体を介した間接接続であってもよいし、２つの素子内部の連通または２つの素子相互作用関係であってもよい。当業者にとって、具体的な場合によって本願における上記用語の具体的な意味を理解することができる。

本願では、特に明確に指定および制限されていない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」または「下」に位置するのは、第１及び第２の特徴の直接接触であってもよいし、第１及び第２の特徴の中間媒体による間接接触であってもよい。そして、第１の特徴は第２の特徴「の上」、「上方」及び「上面」に位置するのは、第１の特徴が第２の特徴の真上方または斜め上に位置してもよいか、第１の特徴の水平高度が第２の特徴より高いことのみを示す。第１の特徴は第２の特徴「の下」、「下方」及び「下面」に位置するのは、第１の特徴が第２の特徴の真下方または斜め下に位置してもよいか、第１の特徴の水平高度が第２の特徴より低いことのみを示す。

本願において、「一実施例」、「いくつかの実施例」、「例」、「具体例」、又は「いくつかの例」という参照用語などの説明は、該実施例又は例を組み合わせて説明した具体的な特徴、構造、材料又は特点が本発明の少なくとも１つの実施例又は例に含まれる。本明細書において、上記の用語の例示的な叙述は必ずしも同じ実施例又は例を指す必要がない。さらに、説明される具体的な特徴、構造、材料又は特点は任意の１つ又は複数の実施例又は例において適切な方式で結合することができる。なお、矛盾がない場合、当業者は、本明細書に記載されている異なる実施例又は例及び異なる実施例又は例の特徴を結合及び組み合わせることができる。

以上で本願の実施例を示して説明したが、理解できることとして、上記実施例は例示であり、本願を制限するものとして理解されるべきではなく、当業者は本願の範囲内で上記実施例に対して変化、修正、置換及び変形を行うことができる。

本願は、出願番号が２０２０１１４５５６４６．０で、出願日が２０２０年１２月１０日である中国特許出願に基づいて提出され、該中国特許出願の優先権を主張し、該中国特許出願の全部内容をここで援用により本願に組み込む。

二重摩擦振り子の三次元防振サポート１、第１のサポート板１０、第１の摺動摩擦面１０１、第１の止めリング１０２、第２のサポート板２０、第２の摺動摩擦面２０１、第２の止めリング２０２、第１の接続板３０１、第１の穿孔３０１１、第２の凹溝３０１２、突出柱３０１３、第２の接続板３０２、第２の穿孔３０２１、ガイドロッド３０３、弾性支持部材３０４、弾性支持ブロック３０４１、層状板３０４２、第１の摺動端部４０、第１の接続部４０１、第１の貫通穴４０１１、第１の凹溝４０１２、第１のスライドブロック４０２、第１の凸状円弧面４０３、第２の摺動端部５０；第２の接続部５０１、第２の貫通穴５０１１、第２のスライドブロック５０２、第２の凸状円弧面５０３、第１の接続部材６０、第２の接続部材７０。

Claims

二重摩擦振り子の三次元防振サポートであって、
下端面は第１の摺動摩擦面であり、前記第１の摺動摩擦面は凹球面である第１のサポート板と、
前記第１のサポート板と上下方向に間隔をあけて配置され、且つ前記第１のサポート板の下方に位置する第２のサポート板であって、前記第１のサポート板と前記第２のサポート板との両方の少なくとも一方は水平方向に移動可能であり、前記第２のサポート板の上端面は第２の摺動摩擦面であり、前記第２の摺動摩擦面は凹球面である第２のサポート板と、
前記第１のサポート板と前記第２のサポート板との間に設けられ、垂直載置力が調整可能にするように、断面積が調整可能であり、前記第１のサポート板と前記第２のサポート板に対して摺動可能である垂直防振ユニットと、
前記第１のサポート板と前記垂直防振ユニットとの間に位置し、下端が前記垂直防振ユニットの頂部に接続され、上端面の少なくとも一部は前記第１の摺動摩擦面に密着し、前記第１の摺動摩擦面に対して摺動可能である第１の摺動端部と、
前記第２のサポート板と前記垂直防振ユニットとの間に位置し、上端が前記垂直防振ユニットの底部に接続され、下端面の少なくとも一部は前記第２の摺動摩擦面に密着し、前記第２の摺動摩擦面に対して摺動可能である第２の摺動端部と、を備え、
前記垂直防振ユニットは、第１の接続板、第２の接続板及び弾性支持部材を備え、前記第１の接続板と前記第２の接続板は上下方向に間隔をあけて配置され、且つ前記第１の接続板が前記第２の接続板の上方に位置し、前記弾性支持部材は前記第１の接続板と前記第２の接続板との間に設けられ、前記第１の接続板が前記第１の摺動端部に接触され、前記第２の接続板が前記第２の摺動端部に接触され、前記第１の接続板と前記第２の接続板は形状が同じで中心対称形状であり、
前記第１の摺動端部は第１の接続部と第１のスライドブロックを備え、前記第１のスライドブロックの上端面は前記第１の摺動摩擦面に接触され、前記第１のスライドブロックの下端面は前記第１の接続部の上端面に接続され、前記第１の接続部の下端面は前記第１の接続板の上端面に接触され、前記第１のスライドブロックの断面積は前記第１の接続部の断面積よりも小さくし、
前記第２の摺動端部は第２の接続部と第２のスライドブロックを備え、前記第２のスライドブロックの下端面は前記第２の摺動摩擦面に接触され、前記第２のスライドブロックの上端面は前記第２の接続部の下端面に接続され、前記第２の接続部の上端面は前記第２の接続板の下端面に接続され、前記第２のスライドブロックの断面積は前記第２の接続部の断面積よりも小さい、二重摩擦振り子の三次元防振サポート。
前記弾性支持部材は弾性材料ブロックであり、前記弾性材料ブロックは、純粋な弾性材料からなり、または多層のゴム材料ブロックと多層の金属板を交互に積層して形成される、請求項１に記載の二重摩擦振り子の三次元防振サポート。
前記弾性支持部材は、設計された積み重ね形態に従ってディスクスプリングを組み合わせて形成される、請求項１に記載の二重摩擦振り子の三次元防振サポート。
前記垂直防振ユニットはガイドロッドをさらに備え、前記ガイドロッドの下端は前記第２の摺動端部の上端面に接続され、前記第１の接続板に第１の穿孔が設けられ、前記第２の接続板に第２の穿孔が設けられ、前記第１の接続部の下端面に第１の凹溝が設けられ、前記第１の凹溝、前記第１の穿孔及び前記第２の穿孔は上下方向に対向し、前記ガイドロッドの上端は前記第１の穿孔と前記第２の穿孔を通過して前記第１の凹溝内に伸び入り、前記ガイドロッドの上端面と前記第１の凹溝の内底面との間に隙間があり、前記弾性支持部材は前記ガイドロッドに套設され、且つ前記弾性支持部材の上端面は前記第１の接続板の下端面に接触され、前記弾性支持部材の下端面は前記第２の接続板の上端面に接触される、請求項２に記載の二重摩擦振り子の三次元防振サポート。
前記垂直防振ユニットはガイドロッドをさらに備え、前記第１の接続板の下端面に第２の凹溝が設けられ、前記ガイドロッドの下端は前記第２の接続板の上端面に接続され、前記ガイドロッドの上端を前記第２の凹溝内に合わせ、且つ前記ガイドロッドの上端面と前記第２の凹溝の内底面との間に隙間があり、
前記弾性支持部材は前記ガイドロッドに套設され、且つ前記弾性支持部材の上端面は前記第１の接続板の下端面に接触され、前記弾性支持部材の下端面は前記第２の接続板の上端面に接触される、請求項３に記載の二重摩擦振り子の三次元防振サポート。
前記第２の凹溝、前記ガイドロッド及び前記弾性支持部材はいずれも複数であり、複数の前記ガイドロッドは第２の接続板の重心中心に対して対称的に間隔をあけて配置され、複数の前記第２の凹溝、複数の前記ガイドロッド及び複数の前記弾性支持部材は互いに対応する、請求項５に記載の二重摩擦振り子の三次元防振サポート。
前記第１の接続板の下端面に複数の突出柱が設けられ、各前記突出柱の下端面に１つの前記第２の凹溝が設けられる、請求項６に記載の二重摩擦振り子の三次元防振サポート。
第１の接続部材と第２の接続部材をさらに備え、前記第１の接続部は上下方向に沿って前記第１の接続部を貫通する第１の貫通穴を有し、前記第１の接続部材は第１の貫通穴を通過して第１の接続板内に伸び入り、前記第２の接続部は上下方向に沿って前記第２の接続部を貫通する第２の貫通穴を有し、前記第２の接続部材は前記第２の貫通穴を通過して前記第２の接続板内に伸び入る、請求項１に記載の二重摩擦振り子の三次元防振サポート。
前記第１の摺動端部の上端面は第１の凸状円弧面であり、前記第１の凸状円弧面の曲率半径は前記第１の摺動摩擦面の曲率半径と同じであり、且つ前記第１の摺動摩擦面の面積は前記第１の凸状円弧面の面積よりも大きくし、前記第２の摺動端部の下端面は第２の凸状円弧面であり、前記第２の凸状円弧面の曲率半径は前記第２の摺動摩擦面の曲率半径と同じであり、且つ前記第２の摺動摩擦面の面積は前記第２の凸状円弧面の面積よりも大きい、請求項１に記載の二重摩擦振り子の三次元防振サポート。
前記第１のサポート板に下向きに延びる第１の止めリングが設けられ、前記第１の止めリングは前記第１の摺動摩擦面の周囲に環設され、前記第２のサポート板に上向きに延びる第２の止めリングが設けられ、前記第２の止めリングは前記第２の摺動摩擦面の周囲に環設される、請求項８に記載の二重摩擦振り子の三次元防振サポート。