JPH01150088A

JPH01150088A - 防振支持装置

Info

Publication number: JPH01150088A
Application number: JP62307234A
Authority: JP
Inventors: Michiaki Kurosaki; 通明黒崎; Junichi Kawabata; 川畑　淳一; Nobuo Goto; 後藤　伸穂
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-12-04
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1989-06-13
Also published as: JPH0562677B2

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〕本発明は原子カプラント等の配管等の防振支持装置に係
わり、特に部材の弾塑性特性を用いて原子カプラント等
の配管等を支持し、プラントの安全性の確保及び機能保
全に好適な防振支持装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、防振支持装置としては油の粘性を利用したオイル
スナバ及び機械的制動力を用いたメカニカルスナバが知
られているが、これらは構造が複雑で、製造上の困難を
伴うという問題があった。

そこで近年、構造を簡素化し、製造を容易にするため、
部材の弾塑性特性を利用した防振支持装置が提案されて
いる。この種の防振支持装置は、例えば米国特許４６２
０６８８号に開示されている。

この防振支持装置は、三角形の形状をした等応力平板を
、使用場所での支持荷重の大きさに応じて複数枚、例え
ば３枚平行に配置し、これら平板の両端を配管等の被支
持体及び固定壁面等の固定部分に接続された支持部材に
それぞれ剛に接続し、被支持体の振動を平板を弾塑性変
形させることにより吸収しようとするものである。

なお、この種の装置として関連するものには、その他、
実開昭６０−９９３７７号、実開昭６０一端２３４７７
号、実開昭６０一端７５９７９号、特開昭６０一端１６
９８９号等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、これら弾塑性特性を利用した従来の防振
支持装置は、使用場所での支持荷重の大小に応じて型式
を変更する必要がある。即ち、上記米国特許４６２０６
８８号で見れば、複数の平板は同時に弾塑性変形するの
で、支持荷重の大小に応じて、弾塑性変形する平板の数
を増減するか、１枚の平板の厚みを増減するか等により
型式を変更する必要がある。従って従来の防振支持装置
は大量生産が困難であり、防振支持装置１体にかかるコ
ストが高価なものとなるという問題があった。

また当該米国特許の防振支持装置は、平板の両端に連結
される被支持体と固定部分とが同軸上になく、両者の軸
線が平板の長さ分だけずれている。

従って被支持体の荷重支持の際に荷重の伝達が一直線上
で行われず、支持装置内部には荷重の伝達経路のずれに
起因して不均衡なモーメント荷重が発生し、挙動が不安
定となり、信頼性を低くするという問題もあった。

本発明の目的は、上記従来装置の問題点を解消し、ｌＷ
造が簡単で、支持荷重によらない汎用性を有し、低コス
トかつ高信頼性の防振支持装置を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、被支持体に枢動自在に連結された第１の支
持ロッドと、固定部分に枢動自在に連結された第２の支
持ロッドと、第１及び第２の支持ロッドの間に設けられ
、荷重により変形する複数の平板とを備えた防振支持装
置において、第１及び第２の支持ロッドを同軸上に配置
し、複数の平板を、第１及び第２の支持ロッドの軸線に
ほぼ直交して上下に適当な間隔をあけて、少なくとも３
段に配置し、上下段の平板の各々は、一端を第１及び第
２の支持ロッドのいずれか一方に剛に接続し、Ｑ端を第
１及び第２の支持ロヅドの他方に単純支持し、中間の平
板は、一端を前記一方の支持ロッドに謂に接続し、他端
を自由端とすると共に前記上下段の平板が所定量以上変
形すると前記他方の支持ロッドに係合可能としたことを
特徴とする防振支持装置によって達成される。

〔作用〕

被支持体の熱伸び等の微小な変形は、前記他方の支持ロ
ッドに単純支持された上下段の平板の弾性変形により吸
収され、地震等の急激な過大荷重に対しては、平板が塑
性領域で変形することにより外力のエネルギを吸収し、
被支持体が過大に振動するのを防止する。このとき、過
大荷重が小さいときには、上下段の平板のみが塑性変形
を起こし、外力のエネルギを吸収し、過大荷重が大きい
ときには、まず上下段の平板が塑性変形を起こし、続い
て中間の平板の自由端が前記他方の支持ロッドに係合し
て塑性変形を開始し、上下段の平板と中間の平板の両方
で外力のエネルギを吸収する。

従って過大荷重のレベルが異なっていても同じ防振支持
装置で対応することができ、支持荷重の大小により型式
を変更する必要がない、また第１の支持ロッドと第２の
支持ロッドを同軸上に配置し、複数の平板をこれら支持
ロッドの軸線にほぼ直交して上下に適当な間隔をあけて
配置しなので、荷重の伝達が支持ロッドの軸線に沿って
一直線上でなされる。従って不均衡なモーメント荷重が
発生することがなく、動作が安定し、高信頼性を確保す
ることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図を参照し
て説明する。

第１図において、符号１は本発明の防振支持装置であり
、被支持体である配管２を固定部分である固定壁３に防
振支持するために設置されている。

防振支持装置１は、配管２を保持するクランプ４にピン
５を介して枢動自在に連結された第１の支持ロッド６と
、固定壁３に突設されたブラケット７に球面軸受８及び
ビン９を介して枢動自在に連結された第２の支持ロッド
１０とを有し、第１の支持ロッド６と第２の支持ロッド
１０とは図示の通り同軸上に配置されている。第１の支
持ロッド６は、その中間部分から４枚のフレーム１１が
分岐しており、これら４枚のフレーム１１は、第２図に
示すように第２の支持ロヅド１０の軸線を中心としてそ
の回りに対称に位置している。また第１の支持ロッド６
の上端には拡径部１２が形成されている。一方、第２の
支持フレーム１０の下端には、第１の支持ロッド６の拡
径部１２を取り囲むハウジング１３が形成され、このハ
ウジング１３内に拡径部１２を挾んで、配管２を支持す
るに十分な剛性を持つ２つのスプリング１４．１５が介
装されている。

第１の支持ロッド６の一部であるフレーム１１と第２の
支持ロッド１０との間には、荷重により変形する複数の
平板１６〜１つが設置されており、これら平板１６〜１
９は、第１及び第２の支持ロッドの軸線にほぼ直交して
上下に適当な間隔をあけて、４段に配列されている。こ
れら平板１６〜１９は、各段において、第２図に示すよ
うに第２の支持ロッド１０を中心として等角度に放射状
に配置された４枚の平板で構成されている。そしてこれ
ら平板のうち、上下段の平板１６．１９は各々、一端を
第１の支持ロヅド６の一部であるフレーム１１に剛に接
続され、ｆｌ！！端を第２の支持ロッド１０に設けられ
た上下に対をなす２つの突起２０ａ、２０ｂ又は２１ａ
、２１ｂの間で単純支持され、中間の平板１７．１８は
各々、一端をフレーム１１開に接続され、ｆｌ！！端を
自由端としている。

また中間の平板１７．１８の自由端は、上下段の平板１
６．１９が所定量以上変形すると、第２の支持ロッド１
０の一部である上記突起の近接するもの、即ち突起２０
ｂ、２１ａに係合可能に位置決めされている。

平板１６〜１９は各々、好ましくは、曲げモーメントに
よる各部の応力が一様となるように板幅を下記の式によ
り変化させた、板厚一定の等応力平板で構成されている
。即ち、各平板１６〜１つは、変形時には片持ち単純支
持となるので、ここでｂ：板幅Ｗ：平板端点に加わる荷重Ｘ：荷重点からの距離 σ：平板応力（一定）ｈ：平板板厚が成立する。これにより平板の形状は、第２図に示すよ
うに、荷重点即ち突起２０ａ〜２１ｂとの係合点を頂点
とした三角形という非常に単純な形状となる。

なお平板１６〜１９には曲げモーメントの他、剪断力が
作用するが、曲げモーメントと剪断力は一般には比例せ
ず、曲げモーメントが零の部分においても剪断力に絶え
得るような板幅は必要である。しかし防振支持装置に用
いる平板１６〜１９は細長い形状をしているので、剪断
力による影響は曲げモーメントによる影響に比較しては
るかに小さい、従って、曲げモーメントが作用している
部分では上記のように等応力分布が得られる三角形形状
とし、曲げモーメントが零となる荷重点付近の端部では
、第２図に示すように剪断力に応じた一定の板幅を持た
せたている。

次にこのように構成された防振支持装置１の動作を第３
図ないし第５図を参照して説明する。

今、配管２が熱伸びにより上下方向にゆっくり移動した
とする。この場合防振支持装置１は、第２の支持ロッド
１０の突起２０ａ〜２１ｂに係合する上下段の平板１６
．１９が配管２の移動に伴いゆっくりと弾性変形し、配
管２を固定せずに、熱変形による荷重を逃がす役目をす
る。

次に、地震等の急激な過大荷重により配管２が上下に大
きく振動した場合を考える。−数的に、一端単純支持さ
れた片持ちの平板に地震等の急激な過大荷重が加わると
、その荷重点即ち単純支持点の上下方向の変位Ｘは、第
３図に示すように、外力Ｆの増加と共に増加し、ある点
Ａで降伏し、その後塑性変形を起こし変位Ｘのみが急激
に増加し、ある点Ｃまで行くと破断する。０点に行く前
に逆向きの外力が加わると、平板はＢＤＥの経路を通る
。振動が続けば、この平板は閉曲線ＢＤＥＦＢの経路を
通り、塑性変形により外力のエネルギを吸収し、その面
積分だけ熱エネルギとして散逸する。ただしこの場合、
エネルギを吸収できる荷重の上限はＧであり、それより
大きな外力のエネルギは吸収できない。

これに対して本実施例においては、上下段の平板１６．
１９とは別に、これら上下段の平板１６゜１９が所定量
以上変形すると、近接する突起２０ｂ、２１ａに係合す
る中間の平板１７．１８を設けている。従って、上述し
た地震等の急激な過大荷重が小さいときには、上下段の
平板１６．１９のみが、各々突起２０ａ、２０ｂ又は２
１ａ、２１ｂとの係合により一般の平板と同様に塑性変
形を起こし、第４図に示す閉曲線ＢＤＥＦＢの経路をた
どって外力のエネルギを吸収する。過大荷重が平板１６
．１９の破断点に達するほど大きい場合には、まず最初
に上下段の平板１６．１９が上記と同様に塑性変形し、
続いて第１の支持ロッド６が上方に移動する位相におい
ては、第５図に示すように第２段の中間の平板１７の自
由端が突起２０ｂに係合して塑性変形を起こし、第１の
支持ロッド６が下方に移動する位相においては、第３段
の平板１８が突起２１ａに係合して塑性変形を起こし、
結局平板１７．１８は第４図に示すＢＣＣ１０経路から
大きな面積の閉曲線ＨＩ　Ｊ　Ｋ　Ｈの経路をたどって
塑性変形を繰り返す。なおこの間、上下段の平板１６．
１９も突起２０ａ〜２１ｂとの係合により塑性変形を繰
り返すことはもちろんである。従ってより大きな外力の
エネルギを吸収できる。

また本実施例にいては中間の平板１７．１８が１段では
なく２段設けられている。従って、過大荷重がさらに大
きい場合には、第１の支持ロッド６が上方に移動する位
相において第２段の中間の平板１７の塑性変形に続いて
、第３段の中間の平板１８が平板１７を介して突起２０
ｂに係合し、塑性変形を起こし、第１の支持ロッド６が
下方に移動する位相においては第３段の中間の平板１８
の塑性変形に続いて、第２段の中間の度板１７が平板１
８を介して突起２１ａに係合し、塑性変形を起こす。こ
のため平板１７．１８は第４図に示すＨＬＭの経路をた
どり、より大きな荷重Ｍでのエネルギを吸収できるよう
になる。

このように本実施例においては、４段の平板１６〜１９
を用いることにより、３つの荷重Ｂ、Ｈ。

Ｍに対して外力のエネルギを吸収することができ、過大
荷重のレベルが異なっていても同じ型式の防振支持装置
で対応することができる。即ち、支持荷重の大小により
型式を変更する必要がない、従って型式に汎用性を持た
せることができ、大量生産による低コスト化が可能とな
る。

また第１の支持ロッド６と第２の支持ロッド１０を同軸
上に配置し、複数の平板１６〜１つをこれら支持ロッド
６．１０の軸線にほぼ直交して上下に適当な間隔をあけ
て配置したので、支持口・ｙドロ、１０のそれぞれの荷
重伝達経路が同軸上に位置することとなり、また平板１
６〜１９は、各段において支持ロッド１０を中心として
等角度に放射状に配置したので、平板１６〜１９におけ
る荷重の伝達も支持ロッド６．１０の軸線回りに軸対称
的に行われる。従って支持ロッド６から支持ロッド１０
への荷重の伝達がそれらの軸線に沿って一直線上でなさ
れ、かつその際に不均衡なモーメント荷重が発生するこ
とがなく、安定した動作が得られ、高信頼性を確保する
ことができる。

また本実施例においては、平板１６〜１つとして三角形
形状の等応力平板を使用しなので、曲げ荷重に対して局
部的に応力集中が生じることなく、塑性領域まで全体的
に一様に変形し、この点からも安定した動作を確保し、
信頼性を向上させることが可能となる。またこのように
等応力平板を使用することにより、材料の無駄も省け、
構造の合理化、低コストかを図ることができるという効
果らある。

さらに平板１６〜１９を上下方向に４段に配置しなので
、万一上段の平板１６が塑性領域で破断しても第２段の
平板１７で被支持体２を支持でき、第２段の平板１７が
破断したとしても第３段の平板１８で被支持体を支持で
きる。また第１及び第２の支持ロッド６．１０の間に被
支持体２を支持するに十分な則性を持つスプリング１４
．１５を介在させたので、万−全ての平板が破断しても
、これらのスプリング１４．１５で被支持体を支持する
ことができる。従って極めて高い安全性を確保すること
ができる。

なお以上は、配管２を上下方向に支持した場合の説明で
あるが、水平方向の熱伸びによる荷重、地震等の荷重に
対しても、防振支持装置１を水平方向に取り付けること
により同様に配管を支持することができ、同様の作用効
果を得ることができる。このように防振支持装置を各方
向に取り付けることにより、配管を三次元的に支持する
ことが可能である。

このように本実施例によれば、支持荷重の大小により型
式を変更する必要がなく、構造に汎用性を持たせること
ができ、大量生産による低コスト化が可能であると共に
、簡単な構造で高信頼性の動作を確保することができる
。

なお以上の実施例において、平板１６〜１つは、第１の
支持ロッドの一部であるフレーム１１に一端を剛に接続
し、第２の支持ロッド１０の側の端部を単純支持または
自由端としたが、この関係は逆であってもよい４また単
純支持する手段として上下に対をなす２つの突起２０ａ
、２０ｂ及び２１ａ、２１ｂを用いたが、球面継手を用
いて単純支持してもよい。

〔発明の効果〕

以上明らかなように本発明によれば、簡単な構造で、支
持荷重により型式を変更する必要がないという汎用性を
持ち、低コスト化が可能であると共に、動作の高信頼性
を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による防振支持装置の縦断面
図であり、第２図は第１図の■−■線に沿った断面図で
あり、第３図は１枚の平板を用いた防振支持装置におけ
る平板の上下方向の変位Ｘと外力Ｆとの関係図であり、
第４図は第１図に示す防振支持装置における平板の変位
Ｘと外力Ｆとの関係図であり、第５図はその防振支持装
置の第２段の平板が塑性変形を起こす状態を示す部分拡
大断面図である。符号の説明１・・・防振支持装置　　　２・・・配管（被支持体）
３・・・固定壁面（固定部分）６・・・第１の支持ロッド　１０・・・第２の支持ロヴ
ド１４．１５・・・スプリング１６〜１９・・・平板２０ａ〜２１ｂ・・・突起出願人　　株式会社　日立製作所代理人　　弁理士　春　日　　譲第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　被支持体に枢動自在に連結された第１の支持ロ
ッドと、固定部分に枢動自在に連結された第２の支持ロ
ッドと、第１及び第２の支持ロッドの間に設けられ、荷
重により変形する複数の平板とを備えた防振支持装置に
おいて、前記第１及び第２の支持ロッドを同軸上に配置し、前記
複数の平板を、第１及び第２の支持ロッドの軸線にほぼ
直交して上下に適当な間隔をあけて少なくとも３段に配
置し、上下段の平板の各々は、一端を第１及び第２の支
持ロッドのいずれか一方に剛に接続し、他端を第１及び
第２の支持ロッドの他方に単純支持し、中間の平板は、
一端を前記一方の支持ロッドに剛に接続し、他端を自由
端とすると共に前記上下の平板が所定量以上変形すると
前記他方の支持ロッドに係合可能としたことを特徴とす
る防振支持装置。
（２）前記他方の支持ロッドに上下に対をなす２つの突
起が２組設けられ、前記上下段の平板は各々、前記他端
をこれら各組の２つの突起の間で単純支持され、前記中
間の平板は、前記他端をこれら突起の近接するものに係
合可能にされていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の防振支持装置。
（３）前記平板が、曲げモーメントに対して応力が一定
となる形状の等応力平板であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の防振支持装置。
（４）前記平板が荷重点を頂点とした三角形の形状をし
ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の防
振支持装置。
（５）前記上下段の平板及び中間の平板が、それぞれ、
前記他方の支持ロッドを中心として等角度に放射状に配
置された複数枚の平板からなることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載の防振支持装置。
（６）前記第１及び第２の支持ロッドの間にスプリング
を介在させたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の防振支持装置。