JPH0222518Y2 - - Google Patents

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JPH0222518Y2
JPH0222518Y2 JP1984063398U JP6339884U JPH0222518Y2 JP H0222518 Y2 JPH0222518 Y2 JP H0222518Y2 JP 1984063398 U JP1984063398 U JP 1984063398U JP 6339884 U JP6339884 U JP 6339884U JP H0222518 Y2 JPH0222518 Y2 JP H0222518Y2
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elastic ring
ring
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vibration
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Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、水中機器の防振装置に関し、特に内
部から外水中へ突出した回転軸を有する水中機器
の防振装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a vibration isolator for underwater equipment, and more particularly to a vibration isolator for underwater equipment having a rotating shaft protruding from the inside into outside water.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の水中機器における回転軸まわりの防振装
置としては第4図に示すようなものがあり、回転
軸1に装着された軸受2が、押えねじ5で軸受箱
4内に取付けられている。
A conventional vibration isolator around a rotating shaft in underwater equipment is shown in FIG. 4, in which a bearing 2 mounted on a rotating shaft 1 is mounted in a bearing box 4 with a cap screw 5.

一方、環状のゴム7aと金属等で形成された環
状の中間リング7bとを交互に重ねて形成された
弾性リング7が、防振ゴム調節ねじ6′を介して、
外殻10に固着されたケース9に取付けられてい
る。
On the other hand, an elastic ring 7 formed by alternately stacking annular rubber 7a and an annular intermediate ring 7b formed of metal or the like is connected to
It is attached to a case 9 fixed to an outer shell 10.

そして弾性リング7が軸受箱支持リング8を介
して軸受箱4を防振支持している。なお、図中符
号3,4a′はそれぞれベアリングナツト、フラン
ジを示している。
The elastic ring 7 supports the bearing box 4 in vibration isolation via the bearing box support ring 8. Note that in the drawings, reference numerals 3 and 4a' indicate a bearing nut and a flange, respectively.

上述の構成により、回転軸1は弾性リング7を
介してケース9に支持され、回転軸1の振動が外
殻10に伝達するのを低減させるようになつてい
る。
With the above-described configuration, the rotary shaft 1 is supported by the case 9 via the elastic ring 7, and transmission of vibrations of the rotary shaft 1 to the outer shell 10 is reduced.

〔考案が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention attempts to solve]

しかしながら、上述のような従来の防振装置で
は、弾性リング7が非線形ばねであるため、水中
機器の使用深度が変わると、その際に受ける水圧
が変化することによつて、ゴム7aが変形すると
ともに、そのばね定数がが変化し[第3図b参
照]、回転軸1と弾性リング7の系の固有振動数
が変化するので、十分な防振性能を維持できない
という問題点がある。
However, in the conventional vibration isolating device as described above, since the elastic ring 7 is a non-linear spring, when the depth of use of the underwater equipment changes, the water pressure received at that time changes and the rubber 7a deforms. At the same time, the spring constant changes [see FIG. 3b], and the natural frequency of the system of the rotating shaft 1 and the elastic ring 7 changes, so there is a problem that sufficient vibration damping performance cannot be maintained.

特に、深度が深くなると、水圧により弾性リン
グ7のばね定数kが急激に増加し、弾性リング7
が剛となつて、防振効果が得られなくなる。
In particular, as the depth increases, the spring constant k of the elastic ring 7 increases rapidly due to water pressure, and the elastic ring 7
becomes stiff, making it impossible to obtain a vibration-proofing effect.

本考案は、上述のような問題点を解決しようと
するもので、水中機器の使用深度による弾性リン
グのばね定数の変化を考慮し、使用深度が変化し
ても防振性能を維持できるようにした、水中機器
用防振装置を提供することを目的とする。
This invention attempts to solve the above-mentioned problems, and takes into account the change in the spring constant of the elastic ring depending on the depth of use of underwater equipment, and maintains vibration isolation performance even when the depth of use changes. The purpose of the present invention is to provide a vibration isolating device for underwater equipment.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このため本考案の水中機器用防振装置は、水中
機器の内部から外水中へ突出した回転軸を防振的
に支持すべく、同回転軸の軸受部の外周に突設さ
れたフランジの内側面と上記水中機器の壁部に螺
合する締付けリングとの間に環状ゴムと中間リン
グとの積層材からなる第1の弾性リングをそなえ
るとともに、上記フランジの外側面と上記水中機
器壁部の受面との間に上記積層材からなる第2の
弾性リングをそなえて構成され、上記の第1の弾
性リングと第2の弾性リングとが上記締付けリン
グにより予圧縮された状態で上記軸受部を支持し
ていることを特徴としている。
For this reason, the vibration isolator for underwater equipment of the present invention is designed to support the rotating shaft protruding from the inside of the underwater equipment into the outside water in a vibration-proof manner by installing an inner flange protruding from the outer periphery of the bearing portion of the rotating shaft. A first elastic ring made of a laminated material of an annular rubber and an intermediate ring is provided between the side surface and a tightening ring that is screwed into the wall of the underwater device, and a first elastic ring is provided between the outer surface of the flange and a tightening ring that is screwed into the wall of the underwater device. A second elastic ring made of the laminated material is provided between the bearing surface and the bearing part in a state where the first elastic ring and the second elastic ring are precompressed by the tightening ring. It is characterized by supporting.

〔作用〕[Effect]

上述の本考案の水中機器用防振装置では、第
1,第2の弾性リングが回転軸の軸受部外周にお
けるフランジを挟むようにして直列に配列され予
圧縮されているため、それらの弾性リング全体の
系のばね定数が段階的に変化して、水圧による防
振性能の低下を防ぐことができる。
In the above-mentioned vibration isolator for underwater equipment of the present invention, the first and second elastic rings are arranged in series and precompressed so as to sandwich the flange on the outer periphery of the bearing of the rotating shaft, so that the entire elastic ring is The spring constant of the system changes in stages to prevent vibration damping performance from deteriorating due to water pressure.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面により本考案の一実施例としての水
中機器用防振装置について説明すると、第1図は
その縦断面図、第2図a,b,cはその第1およ
び第2の弾性リングの作用状態を模式的に示す説
明図であり、第3図は本考案の防振装置と従来の
防振装置のばね定数の変化の様子を示すもので、
第3図aは本考案の防振装置の弾性リングを線形
ばねに近似した場合のばね定数の変化の様子を示
すグラフ、第3図bは従来の防振装置のばね定数
の変化の様子を示すグラフ、第3図cは本考案の
装置の弾性リングの非線形性を考慮した場合のば
ね定数の変化の様子を示すグラフである。
Below, a vibration isolator for underwater equipment as an embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings. Fig. 1 is a longitudinal sectional view thereof, and Figs. 2 a, b, and c are views of its first and second elastic rings. FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the operating state, and FIG. 3 shows changes in the spring constant of the vibration isolator of the present invention and the conventional vibration isolator.
Figure 3a is a graph showing how the spring constant changes when the elastic ring of the vibration isolator of the present invention is approximated to a linear spring, and Figure 3b shows how the spring constant changes in the conventional vibration isolator. The graph shown in FIG. 3c is a graph showing how the spring constant changes when the nonlinearity of the elastic ring of the device of the present invention is taken into account.

第1図に示すように、水中機器の内部から外水
中へ突出した回転軸1に、軸受2がベアリングナ
ツト3により装着されている。軸受2は、外周に
フランジ4aを突設された軸受箱4に嵌装され、
押え込みねじ5により固定されている。
As shown in FIG. 1, a bearing 2 is attached by a bearing nut 3 to a rotating shaft 1 that protrudes from the inside of an underwater device into the outside water. The bearing 2 is fitted into a bearing box 4 having a flange 4a protruding from its outer periphery.
It is fixed with a holding screw 5.

一方、水中機器の外殻10にはケース9が固着
されており、同ケース9には締付けリング6が螺
合されている。そして軸受箱4を防振的に支持す
べくフランジ4aの内側面4bと締付けリング6
との間には、環状のゴム11aと金属や樹脂等で
形成された環状の中間リング11bとが交互に重
ねられて形成された積層材からなる第1の弾性リ
ング11がそなえられている。
On the other hand, a case 9 is fixed to the outer shell 10 of the underwater device, and a tightening ring 6 is screwed into the case 9. In order to support the bearing box 4 in a vibration-proof manner, the inner surface 4b of the flange 4a and the tightening ring 6
A first elastic ring 11 made of a laminated material formed by alternately stacking annular rubber 11a and annular intermediate rings 11b made of metal, resin, etc. is provided between the two.

また、フランジ4aの外側面4cとケース9の
受面9aとの間には、リング13を介して第1の
弾性リング11と同じように、ゴム12aと中間
リング12bとの積層構造からなる第2の弾性リ
ング12がそなえられている。
Further, between the outer surface 4c of the flange 4a and the receiving surface 9a of the case 9, a ring 13 is interposed between the outer surface 4c of the flange 4a and the receiving surface 9a of the case 9. Similarly to the first elastic ring 11, a second elastic ring 12a and an intermediate ring 12b, each having a laminated structure, is provided through the ring 13. Two elastic rings 12 are provided.

そして、第1の弾性リング11と第2の弾性リ
ング12とは、締付けリング6により予圧縮され
た状態で軸受箱4を支持している。
The first elastic ring 11 and the second elastic ring 12 support the bearing box 4 in a pre-compressed state by the tightening ring 6.

なお、第1の弾性リング11および第2の弾性
リング12のばね定数は、ゴム11a,12aの
材質や厚さ等を変えることで、それぞれ適切に設
定されている。
Note that the spring constants of the first elastic ring 11 and the second elastic ring 12 are appropriately set by changing the materials, thicknesses, etc. of the rubbers 11a and 12a.

本考案の水中機器用防振装置は上述のごとく構
成されており、その作用原理を第2図、第3図a
により説明する。
The vibration isolator for underwater equipment of the present invention is constructed as described above, and the principle of its operation is shown in Figures 2 and 3 a.
This is explained by:

なお、本作用原理は、ばねの線形、非線形には
関係なく成立するものであるから、ここでは簡単
にするため、第1の弾性リング11および第2の
弾性リング12はいずれも線形ばねに近似して説
明する。
Note that this principle of action holds true regardless of whether the spring is linear or nonlinear, so for the sake of simplicity, both the first elastic ring 11 and the second elastic ring 12 are approximated to linear springs. and explain.

第2図aは第1の弾性リングのばね定数をk1
その自然長をl10とし、第2の弾性リングのばね
定数をk2、その自然長をl20としてそれらの無負
荷状態を示している。この時、A点に作用する力
f0は0である。
Figure 2a shows the spring constant of the first elastic ring k 1 ,
Their unloaded state is shown with its natural length as l 10 , the spring constant of the second elastic ring as k 2 , and its natural length as l 20 . At this time, the force acting on point A
f 0 is 0.

なお符号Aは、第1図におけるフランジ4aの
位置を示している。
Note that the symbol A indicates the position of the flange 4a in FIG.

このように、本考案の装置は直列ばねモデルで
表現される。
Thus, the device of the present invention is expressed as a series spring model.

第2図aの状態から、締付けリング6により第
1の弾性リング11と第2の弾性リング12とが
予圧縮されると第2図bの状態になる。このとき
ばね長は、それぞれl11,l21となる。ここに示す
ように締付けリング6によりΔlの予圧縮を受け、
Aがx1だけ変位したとすると、A点に作用してい
る力f1は、 f1=k1x1 ……(1) となる。
When the first elastic ring 11 and the second elastic ring 12 are precompressed by the tightening ring 6 from the state shown in FIG. 2a, the state shown in FIG. 2b is obtained. At this time, the spring lengths are l 11 and l 21 , respectively. As shown here, it is precompressed by Δl by the tightening ring 6,
If A is displaced by x 1 , the force f 1 acting on point A is f 1 = k 1 x 1 (1).

一方f1はk2を用いて表わすと、 f1=k2(Δl−x1) ……(2) となる。つまり本考案の防振装置に外力(水圧)
が作用していない状態では、フランジ4aは第1
の弾性リング11と第2の弾性リング12により
両側からf1の力を受けていることになる。
On the other hand, when f 1 is expressed using k 2 , f 1 = k 2 (Δl−x 1 ) (2). In other words, external force (water pressure) is applied to the vibration isolator of this invention.
When the flange 4a is not acting, the flange 4a is
The force f 1 is applied from both sides by the elastic ring 11 and the second elastic ring 12.

本考案の防振装置に水圧が作用し、Aの変位が
Δlとなつた状態を第2図cに示す。このときの
ばね長をそれぞれl12,l22とすると、 l20=l22 ……(3) また l12=l10−Δl ……(4) となるので、第1の弾性リングに作用している力
f2は f2=k1Δl ……(5) であり、第2の弾性リングは、自然長であるの
で、自由状態である。
Figure 2c shows a state in which water pressure acts on the vibration isolator of the present invention and the displacement of A becomes Δl. Letting the spring lengths at this time be l 12 and l 22 , respectively, l 20 = l 22 ...(3) and l 12 = l 10 - Δl ...(4), so it acts on the first elastic ring. power
f 2 is f 2 =k 1 Δl (5) and the second elastic ring is in a free state because it has its natural length.

すなわち、このときの水圧はf2に等ししく、フ
ランジ4aにはk1Δlの水圧が作用している。
That is, the water pressure at this time is equal to f 2 , and a water pressure of k 1 Δl is acting on the flange 4a.

次に、本考案の装置のばね定数の変化を第3図
aのグラフにより説明する。細実線の直線a,
b,cはそれぞれf=(k1+k2)x,f=k2x,
f=k1xのグラフを示す。なおf3は、次式の値を
示している。
Next, changes in the spring constant of the device of the present invention will be explained using the graph shown in FIG. 3a. Thin solid straight line a,
b and c are respectively f=(k 1 +k 2 )x, f=k 2 x,
A graph of f=k 1 x is shown. Note that f 3 indicates the value of the following equation.

f3=k2Δl=(k1+k2)x1 ここで前述の(1)式と(2)式とにより k1x1=k2(Δl−x1) ……(6) が得られる。 f 3 = k 2 Δl = (k 1 + k 2 ) x 1 Now, using equations (1) and (2) above, k 1 x 1 = k 2 (Δl−x 1 ) ...(6) is obtained. It will be done.

また、外力(水圧)Fについて考えると、A点
の変位量xについては x=x1のとき、F=0 ……(7) であり、x≦Δlでは F=(k1+k2)(x−x1) ……(8) となり、x=0ではF0=−(k1+k2)x1となる。
またx≧Δlとなると第2の弾性リング12は圧
縮から開放されるため装置全体としてのばね定数
はk1のみとなり、 F=k1x ……(9) となる。
Also, considering the external force (water pressure) F, regarding the displacement x at point A, when x=x 1 , F=0...(7), and when x≦Δl, F=(k 1 + k 2 )( x−x 1 ) ...(8), and when x=0, F 0 =−(k 1 +k 2 )x 1 .
Further, when x≧Δl, the second elastic ring 12 is released from compression, so the spring constant of the entire device becomes only k 1 , and F=k 1 x (9).

すなわち、外力Fとフランジ4aの変位との関
係は第3図aの太実線のようになる。
That is, the relationship between the external force F and the displacement of the flange 4a is as shown by the thick solid line in FIG. 3a.

ここで、弾性リングが非線形ばねであることを
考慮して、従来の防振装置における外力とフラン
ジ4aの変位の関係を図示すると、第3図bの実
線に示すように、外力が大きくなるにつれ弾性リ
ング7のばね定数k(曲線の接線の傾き)は急激
に大きくなるが、本考案の装置について、第1の
弾性リング11のばね定数k1と第2の弾性リング
12のばね定数k2を適切に設定し、k1+k2がほぼ
従来の装置の弾性リング7のばね定数に等しくな
るように設定した場合は、第3図cの実線に示す
ように、外力が大きくなつてもそのばね定数が急
激に増加することはない。
Here, considering that the elastic ring is a nonlinear spring, the relationship between external force and displacement of flange 4a in a conventional vibration isolator is illustrated. As shown by the solid line in Fig. 3b, as the external force increases, The spring constant k (the slope of the tangent to the curve) of the elastic ring 7 increases rapidly, but in the device of the present invention, the spring constant k 1 of the first elastic ring 11 and the spring constant k 2 of the second elastic ring 12 is set appropriately so that k 1 + k 2 is approximately equal to the spring constant of the elastic ring 7 of the conventional device, as shown by the solid line in Figure 3c, even if the external force becomes large, the The spring constant does not increase rapidly.

第3図b,cの破線は弾性リングを線形ばねと
近似した場合のFとxとの関係を示すものであ
る。
The broken lines in FIGS. 3b and 3c show the relationship between F and x when the elastic ring is approximated as a linear spring.

このように本考案の装置では、第1の弾性リン
グ11および第2の弾性リング12が予圧縮され
ているので、水中機器の深度の浅い所での使用に
際しては従来とほぼ同様の防振効果が得られると
ともに、深度の深い所での使用に際しても、弾性
リングのばね定数の急激な上昇による防振効果の
低減を防止できるのである。
In this way, in the device of the present invention, the first elastic ring 11 and the second elastic ring 12 are pre-compressed, so when using underwater equipment at shallow depths, it is possible to obtain almost the same vibration-proofing effect as conventional ones. In addition, even when used at a deep location, it is possible to prevent the vibration damping effect from being reduced due to a sudden increase in the spring constant of the elastic ring.

なお、本考案の装置において、軸受箱4のフラ
ンジ4aの後方にさらに第2のフランジを突設さ
せ、同フランジ内面とケース9との間に第3の弾
性リングを備えさせてもよいし、さらに多数の弾
性リングを同様に配置させてもよい。
In addition, in the device of the present invention, a second flange may be provided protrudingly behind the flange 4a of the bearing box 4, and a third elastic ring may be provided between the inner surface of the flange and the case 9. Further, a large number of elastic rings may be similarly arranged.

本考案の装置では、フランジ4aの前後部とも
に弾性リング11,12が配置されているので、
軸方向の前後いずれの方向にも防振効果が得られ
る。
In the device of the present invention, since the elastic rings 11 and 12 are arranged on both the front and rear sides of the flange 4a,
A vibration damping effect can be obtained in both the front and rear directions of the axis.

〔考案の効果〕[Effect of idea]

以上詳述したように本考案の水中機器用防振装
置によれば、水中機器の内部から外水中へ突出し
た回転軸を防振的に支持すべく、同回転軸の軸受
部の外周に突設されたフランジの内側面と上記水
中機器の壁部に螺合する締付けリングとの間に環
状ゴムと中間リングとの積層材からなる第1の弾
性リングをそなえるとともに、上記フランジの外
側面と上記水中機器壁部の受面との間に上記積層
材からなる第2の弾性リングをそなえて構成さ
れ、上記の第1の弾性リングと第2の弾性リング
とが上記締付けリングにより予圧縮された状態で
上記軸受部を支持しているという簡素な構成で、
水中機器の使用深度が浅い場合でも深い場合で
も、その使用深度によつて防振効果が低減せず、
安定した防振効果を得られる利点がある。
As described in detail above, according to the vibration isolating device for underwater equipment of the present invention, in order to support the rotating shaft protruding from the inside of the underwater equipment into the outside water in a vibration-proof manner, the outer circumference of the bearing portion of the rotating shaft is protruded. A first elastic ring made of a laminated material of an annular rubber and an intermediate ring is provided between the inner surface of the provided flange and a tightening ring screwed onto the wall of the underwater device; A second elastic ring made of the laminated material is provided between the receiving surface of the underwater device wall, and the first elastic ring and the second elastic ring are pre-compressed by the tightening ring. It has a simple configuration that supports the above bearing part in the state of
Whether underwater equipment is used at a shallow or deep depth, the vibration isolation effect will not be reduced depending on the depth of use.
This has the advantage of providing a stable vibration-proofing effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1,2図は本考案の一実施例としての水中機
器用防振装置を示すもので、第1図はその縦断面
図、第2図a,b,cはそれぞれの第1および第
2の弾性リングの作用状態を模式的に示す説明図
であり、第3図a,b,cはそれぞれ本考案の防
振装置と従来の防振装置のばね定数の変化の様子
を示すもので、第3図aは本考案の防振装置の弾
性リングを線形ばねに近似した場合のばね定数の
変化の様子を示すグラフ、第3図bは従来の防振
装置のばね定数の変化の様子を示すグラフ、第3
図cは本考案の装置の弾性リングの非線形性を考
慮した場合のばね定数の変化の様子を示すグラ
フ、第4図は従来の水中機器用防振装置の縦断面
図である。 1……回転軸、2……軸受、3……ベアリング
ナツト、4……軸受箱、4a……フランジ、4b
……フランジ内側面、4c……フランジ外側面、
5……押え込みねじ、6……締付けリング、9…
…ケース、9a……受面、10……水中機器の外
殻、11……第1の弾性リング、11a……環状
ゴム、11b……中間リング、12……第2の弾
性リング、12a……環状ゴム、12b……中間
リング、13……リング、k1,k2……ばね定数。
Figures 1 and 2 show a vibration isolator for underwater equipment as an embodiment of the present invention. FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing the operating state of the elastic ring, and FIGS. 3a, b, and c show changes in the spring constant of the vibration isolator of the present invention and the conventional vibration isolator, respectively, Figure 3a is a graph showing how the spring constant changes when the elastic ring of the vibration isolator of the present invention is approximated to a linear spring, and Figure 3b shows how the spring constant changes in the conventional vibration isolator. Graph shown, 3rd
Figure c is a graph showing how the spring constant changes when the nonlinearity of the elastic ring of the device of the present invention is taken into account, and Figure 4 is a longitudinal sectional view of a conventional vibration isolator for underwater equipment. 1... Rotating shaft, 2... Bearing, 3... Bearing nut, 4... Bearing box, 4a... Flange, 4b
...Flange inner surface, 4c...Flange outer surface,
5...Press screw, 6...Tightening ring, 9...
... Case, 9a ... Reception surface, 10 ... Outer shell of underwater equipment, 11 ... First elastic ring, 11a ... Annular rubber, 11b ... Intermediate ring, 12 ... Second elastic ring, 12a ... ... Annular rubber, 12b ... Intermediate ring, 13 ... Ring, k 1 , k 2 ... Spring constant.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 水中機器の内部から外水中へ突出した回転軸を
防振的に支持すべく、同回転軸の軸受部の外周に
突設されたフランジの内側面と上記水中機器の壁
部に螺合する締付けリングとの間に環状ゴムと中
間リングとの積層材からなる第1の弾性リングを
そなえるとともに、上記フランジの外側面と上記
水中機器壁部の受面との間に上記積層材からなる
第2の弾性リングをそなえて構成され、上記の第
1の弾性リングと第2の弾性リングとが上記締付
けリングにより予圧縮された状態で上記軸受部を
支持していることを特徴とする、水中機器用防振
装置。
In order to support the rotating shaft protruding from the inside of the underwater equipment into the outside water in a vibration-proof manner, the inner surface of a flange protruding from the outer periphery of the bearing of the rotating shaft is screwed into the wall of the underwater equipment. A first elastic ring made of a laminated material of an annular rubber and an intermediate ring is provided between the ring, and a second elastic ring made of the laminated material is provided between the outer surface of the flange and the receiving surface of the underwater equipment wall. An underwater device comprising an elastic ring, the first elastic ring and the second elastic ring supporting the bearing part in a pre-compressed state by the tightening ring. Vibration isolator for use.
JP6339884U 1984-04-28 1984-04-28 Vibration isolation device for underwater equipment Granted JPS60175932U (en)

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JP6339884U JPS60175932U (en) 1984-04-28 1984-04-28 Vibration isolation device for underwater equipment

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JP6339884U JPS60175932U (en) 1984-04-28 1984-04-28 Vibration isolation device for underwater equipment

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JPS60175932U JPS60175932U (en) 1985-11-21
JPH0222518Y2 true JPH0222518Y2 (en) 1990-06-18

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JPS4710325U (en) * 1971-02-23 1972-10-06

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