JPH0328610B2 - - Google Patents

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JPH0328610B2
JPH0328610B2 JP24695285A JP24695285A JPH0328610B2 JP H0328610 B2 JPH0328610 B2 JP H0328610B2 JP 24695285 A JP24695285 A JP 24695285A JP 24695285 A JP24695285 A JP 24695285A JP H0328610 B2 JPH0328610 B2 JP H0328610B2
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JP
Japan
Prior art keywords
piston
vibration
cylinder
material layer
superplastic material
Prior art date
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JP24695285A
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JPS62110038A (ja
Inventor
Hiroyoshi Kobayashi
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IHI Corp
Original Assignee
IHI Corp
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Publication date
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Publication of JPS62110038A publication Critical patent/JPS62110038A/ja
Publication of JPH0328610B2 publication Critical patent/JPH0328610B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/30Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium
    • F16F9/303Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium with solid or semi-solid material, e.g. pasty masses, as damping medium the damper being of the telescopic type

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は防振装置に係り、特に防振材料として
超塑性系材料を採用した防振装置に関するもので
ある。
[従来の技術] 一般に防振装置としてピストン、シリンダタイ
プの防振装置があることは知られている。従来、
この種の防振装置のピストンとシリンダとの間に
密封充填される防振材料には通常シリコンオイ
ル、シリコンゴム、石油系化学材料等が採用され
ていた。
[発明が解決しようとする問題点] ところで、従来の防振装置にあつては以下の如
き問題点があつた。
防振材料としてシリコンオイル等の流体を採用
した例えば油圧式防振装置にあつては油漏れが生
じることがあるという問題があつた。
また、防振材料として前記シリコンオイル、シ
リコンゴム、石油系化学材料等を採用した防振装
置を原子力設備等の放射能下で使用した場合これ
らの防振材料の材質が劣化することがあり、その
ため放射能下にもかかわらずメンテナンスの度数
が増加するという問題があつた。
[発明の目的] 本発明は防振装置における問題点を解決すべく
創案されたものである。
その目的は油漏れや放射能下での劣化を生じる
ことなく良好な制振効果を有する防振装置を提供
するものである。
[発明の概要] 上記目的を達成するために本発明はいずれか一
方が振動源側に他方が固定側に接続され、相対移
動自在に嵌装されたシリンダとピストンと、これ
らピストンとシリンダとの間に密封されて充填さ
れた超塑性系材料層と、上記ピストンあるいはシ
リンダに、これより上記超塑性系材料層の横断面
積を絞るように設けられ、ピストンあるいはシリ
ンダに加わる振動等の外力により生ずる相対移動
によつて上記超塑性系材料層に塑性流動を起こさ
せて上記外力を緩衝する絞部とを備えて構成し、
上記ピストンとシリンダとの間に密封されて充填
された超塑性系材料層に絞部が形成され、上記ピ
ストンとシリンダとが相対移動することにより超
塑性系材料層の絞部に歪集中が発生し、それによ
り塑性流動が起こり易くなり、上記外力を緩衝
し、油漏れや放射能下で使用しても超塑性系材料
層が劣化を生じることなく、良好な制振効果を有
するものである。
[実施例] 次に本発明の実施例を添付図面に従つて詳述す
る。
第1図に本発明の第1の実施例を示す。
図示するように、防振装置1の円筒体状のシリ
ンダ2内には相対移動自在にロツド状のピストン
3が嵌装されている。このシリンダ2の一側壁4
aは密閉されており、固定側5にピン継手6aに
よつて接続されている。また、他側壁4bには上
記ピストン3が貫通する開口部7aが形成されて
おり、この開口部7aより軸方向外方に延出され
たピストン3の一端部3aには振動源側8に接続
するためのピン継手6bが形成されている。上記
シリンダ2内には隔壁9に隔てられて両側に第1
の中空室10と第2の中空室11とが形成されて
いる。この隔壁9には上記ピストン3が貫通する
開口部7bが形成されている。上記第1の中空室
10のピストン3とシリンダ2との間には超塑性
系材料層12が密閉されて充填されている。この
超塑性系材料層12を形成する超塑性系材料には
例えば鉛、鉛−錫合金(Pb−39Sn、Pb−62Sn)、
ビスマス−錫合金(Bi−44Sn)、亜鉛−アルミニ
ウム合金(Zn22Al−0.2Mn、Zn−0.4Al)等の超
塑性を起こす金属材料が採用されており、これら
の金属材料は常温に再結晶温度を有している。ま
た、この超塑性系材料層12の内側壁の軸方向略
中央部にはピストン3が拡径されて凸部3bが形
成され、ピストン3から超塑性系材料層12の横
断面積を絞るように絞部12aが形成されてい
る。この絞部12aはピストン3に加わる振動等
の外力Fにより生ずるピストン3とシリンダ2と
の相対移動によつて上記超塑性系材料層12に塑
性流動を起こさせて上記外力Fを緩衝するための
ものである。上記第2の中空室11には上記ピス
トン3の可動側の端部3cが収納され、この端部
3cは上記シリンダ2の密閉された一側壁4aと
間隔を隔てて設けられている。尚、本実施例にあ
つてはシリンダ2のピン継手6aが固定側5に、
ピストン3のピン継手6bが振動側8に接続され
ているが、これと逆に、シリンダ2のピン継手6
aを振動側8に、ピストン3のピン継手6bを固
定側5に接続しても良い。
次に本発明の第1の実施例における作用を述べ
る。
まず、第4図、第5図、第6図に従つて、超塑
性系材料の性質を述べる。
第4図に示す如く、常温に再結晶温度を有する
超塑性系材料層(例えば前記鉛、鉛−錫合金等)
は発生応力が負荷歪速度に大きく依存する性質を
有する。例えば、地震時EQ(周波数10Hz程度)に
おいて、0.1〜1%程度の歪を発生させる時の歪
速度は略4×10-2〜4×10-1mm/secと成る。一
方、熱膨脹時HEには同程度の歪を1時間程度で
発生させると、その歪速度は略3×10-7〜3×
10-6mm/secと成り、地震時EQに比べて実際には
104〜107mm/sec程度の差を示す。この程度の歪
速度があると熱膨脹時HEと地震時EQとの応力の
変化は10〜50倍程度の差に成る。
即ち、熱膨脹時HEのように歪速度が小さくゆ
つくりした変形を示すような場合には、第5図A
−Bに示す如く、数Kg/mm2又はそれ以下の極小さ
い応力した発生しない。従つて、上記超塑性系材
料には抵抗力がほとんど働くことなく、ゆつくり
と延性を示すことと成る。
次に、地震時EQのように歪速度が大きい場合
には、第6図に示すごとく、上記超塑性系材料に
は10〜数+Kg/mm2の応力が発生し、抵抗力が働
く。また、応力を受けて超塑性系材料が塑性変形
するのでO→a→b→c→d→eに示すような塑
性ヒステリシスHを描き振動エネルギを吸収する
ことになる。この振動エネルギの吸収力は振動速
度及び振幅が大きい程、反力及び歪と共に大きく
成り、よく良好な制振効果を示すことになる。
以上の如き超塑性系材料の性質を利用し、本発
明の第1の実施例にあつては、第1図に示す如
く、防振装置1のピストン3のピン継手6bが振
動側8に接続され、シリンダ2のピン継手6aが
固定側5に接続されると、振動側8から外力Fが
加わることになる。この外力Fが熱膨脹時HE等
のように歪速度が小さい場合には、前記第1の中
空室10のピストン3とシリンダ2との間に密封
して充填された超塑性系材料層12には抵抗力が
ほとんど働くことなく、ゆつくりと延性を示し僅
かに変形をすることとなる。
また、この外力Fが地震時EQ等のような歪速
度が大きい場合には、上記超塑性系材料層12に
は一般の金属材料と同等の抵抗力が働く。これ
は、超塑性系材料層12が第6図に示した塑性ヒ
ステリシスHを描いて振動エネルギを吸収するた
めに塑性変形しようとするためである。しかしな
がら、上記超塑性系材料層12の軸方向両端部は
シリンダ2の一側壁4bと隔壁9によつて固定さ
れ、且つ、密封されているためその変形が阻害さ
れようとする。それで、超塑性系材料層12にそ
の横断面積を絞るように設けられた絞部12aに
歪集中が発生し、それによりこの絞部12aにお
いて塑性流動が起こり易く成る。この塑性流動が
外力Fを緩衝する吸収力として働き良好な制振効
果を示すことと成る。
このように、振動による外力Fの歪速度に応じ
て良好な制振効果を示し、シリコンオイル等を使
用しないので、油漏れを生じることなく、原子力
設備等の放射能下において使用しても劣化するこ
となく良好な制振効果を維持するものである。
次に、第2図に本発明の第2の実施例を示す。
図示するように、第1の実施例と同様に防振装
置1の円筒体状のシリンダ2内には相対移動自在
にロツド状のピストン3が嵌装されており、シリ
ンダ2の密閉された一側壁4aは固定側5に接続
され、他側壁4bの開口部7aより軸方向外方に
延出されたピストン3の一端部3aは振動側8に
接続されている。シリンダ2の内部に収納された
ピストン3にはその軸方向の両側に第1の拡径部
3dと第2の拡径部3eとが形成されている。こ
れら第1及び第2の拡径部3d,3eのシリンダ
2内の軸方向外方には夫々第1の中空部13と第
2の中空部14とが形成されている。また第1と
第2の拡径部3d,3eとの間に形成された第3
の中空部15のピストン3とシリンダ2との間に
は超塑性系材料層12が密封されて充填されてい
る。更に、この超塑性系材料層12の外側壁の軸
方向略中央部にはシリンダ2が縮径されて凹部2
aが形成され、シリンダ2から超塑性系材料層1
2の横断面積を絞るように絞部12aが形成され
ている。この絞部12aは第1の実施例と同様に
ピストンに加わる振動等の外力Fにより生ずるピ
ストン3とシリンダ2との相対移動によつて上記
超塑性系材料層12に塑性流動を起こさせて外力
Fを緩衝するためのものである。
以上の如く構成された第2の実施例における防
振装置1の作用、効果は第1の実施例と同様であ
る。
また次に、第3図に本発明の第3の実施例を示
す。
図示するように、本実施例にあつては第2の実
施例の防振装置を鉛直方向に設けて使用する場合
に、前記第1及び第2の中空部13,14に夫々
コイルスプリング等の弾発部材16を設けたもの
である。これは重力により上記超塑性系材料層1
2がクリープ現象等を起こすのを防止するために
超塑性系材料層12を含むピストン3を支承する
ためのものである。
以上の如く構成された第3の実施例における防
振装置1の作用効果は第1及び第2の実施例と同
様である。
[発明の効果] 以上要するに本発明によれば次の如き優れた効
果を発揮する。
(1) ピストン、シリンダタイプの防振装置に防振
材料として超塑性系材料を採用したので、シリ
コンオイル等を採用した場合に比べて、油漏れ
を生じることがなく、メンテナンスが軽減でき
る。
(2) (1)項の如く、超塑性系材料を採用したので、
特に原子力設備等の放射能下における使用に適
し、放射能下におけるメンテナンスの困難性が
解消できる。
(3) 振動等の外力の歪の速度に応じて良好な制振
効果を示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す側断面
図、第2図は本発明の第2の実施例を示す側断面
図、第3図は本発明の第3の実施例を示す側断面
図、第4図は応力と歪速度との関係を示す図、第
5図は歪速度が小さい場合の反力と変位との関係
を示す図、第6図は歪速度が大きい場合の反力と
変位との関係を示す図である。 図中、1は防振装置、2はシリンダ、3はピス
トン、5は固定側、8は振動側、12は超塑性系
材料、12aは絞部、Fは外力である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 いずれか一方が振動源側に他方が固定側に接
    続され、相対移動自在に嵌装されたシリンダとピ
    ストンと、該ピストンとシリンダとの間に密封さ
    れて充填された超塑性系材料層と、上記ピストン
    あるいはシリンダに、これにより上記超塑性系材
    料層の横断面積を絞るように設けられ、ピストン
    あるいはシリンダに加わる振動等の外力により生
    ずる相対移動によつて上記超塑性系材料層に塑性
    流動を起こさせて上記外力を緩衝する絞部とを備
    えたことを特徴とする防振装置。
JP24695285A 1985-11-06 1985-11-06 防振装置 Granted JPS62110038A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP24695285A JPS62110038A (ja) 1985-11-06 1985-11-06 防振装置

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JP24695285A JPS62110038A (ja) 1985-11-06 1985-11-06 防振装置

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JPH0278830U (ja) * 1988-12-05 1990-06-18
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