JPH0424187Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、粘性流体を利用した減衰装置の改
良に関する。

〔従来の技術〕

従来、粘性流体の抵抗力を利用した減衰装置と
して、たとえば第４図に示す構造のものが知られ
ている（実公昭61−19220号公報参照）。

この装置は、内筒２と外筒４とを全ての方向に
対して一定の空所が存在するように組み合わせ、
この空所内に高粘性シリコン油等の粘性流体５を
封入し、内筒２を構造物等の被防振部材に固定
し、外筒４を架台等の静止部材に固定する構造の
ものであり、被防振部材が振動したときの内筒２
の振動がｘ，ｙ，ｚ方向の並進運動、またはｘ，
ｙ，ｚ軸周りの回転運動であつても、内筒２を外
筒４に衝接させることなく、３次元の運動エネル
ギーを吸収できるようになつている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

従来の減衰装置は、上記のようにシリコン油等
を封入した外筒の内周面と底面との間に一定のす
きまを設けて内筒を挿入した構造のものであるた
め、鉛直方向には所定の変位量が得られるけれど
も、鉛直方向の減衰力は内筒と外筒との間のすき
まの３乗に逆比例するため、このすきまを小さく
して鉛直方向に必要な減衰力を得ようとすると、
内筒の水平方向の変位量が制限されることにな
り、内筒の水平変位量を確保しようとすると、鉛
直方向の減衰力が制限されて所望の減衰性能が得
られなくなるという欠点があり、内筒の水平変位
量の制限を受けることなく鉛直方向に必要な減衰
力を確保するためには、シリコン油中の内筒の浸
漬長さを長くしなければならないため、装置全体
が長大なものとなり、実用性の点で好ましくない
装置になるという問題がある。

この考案は、上記のような欠点を除去して水平
変位量の制約を受けずに鉛直方向に所望の減衰力
を確保でき、さらに水平方向についても、鉛直変
位量または水平変位量の制約を受けずに所望の減
衰力を確保できる減衰装置を提供することを目的
とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この考案の減衰装置は、内側面に鉛直面が形成
された容器と、外側面に鉛直面、内面に上下方向
に対向する水平な上面および下面がそれぞれ形成
され、少なくとも上端が開口する上下移動部材
と、外面に水平な上面および下面が形成された水
平移動部材と、ロツドとを備えており、上下移動
部材を容器の内側面との間に案内部材を介して一
定の間隙を保つて上下方向に移動自在に挿入し、
水平移動部材を上下移動部材の上下方向に対向す
る内面との間にそれぞれ案内部材を介して一定の
間隙を保つて水平方向に移動自在に組み込み、ロ
ツドを上下移動部材の上端開口部を通して水平移
動部材に連結し、容器の内部と上下移動部材の内
部とに粘性流体を収容している。

容器は減衰対象機器の設置面または減衰対象機
器に固定し、ロツドは減衰対象機器またはその設
置面に取り付けている。

〔作用〕

この考案の減衰装置において、減衰対象機器ま
たはその設置面が鉛直方向に振動したときは、容
器と容器に挿入されている上下移動部材とが相対
的に上下方向に移動し、容器の内側面と上下移動
部材の外側面との間隙における粘性流体の層間粘
性抵抗による減衰力が鉛直方向に作用する。

減衰対象機器またはその設置面が水平方向に振
動したときは、上下移動部材と上下移動部材に組
み込まれている水平移動部材とが相対的に水平方
向に移動し、上下移動部材の内面の上下面と水平
移動部材の外面の上下面との間隙における粘性流
体の層間粘性抵抗による減衰力が水平方向に作用
する。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例について、図面を参照
して説明する。

第１図は、この考案の減衰装置１０の実施例を
示す縦断側面図である。

同図において、符号１２は機器設置面４１に固
定された容器、１４は上下移動部材、２０は水平
移動部材、３０は減衰対象機器４２に固定された
ロツドをそれぞれ示す。

容器１２は、頂壁面が開口する円筒状体であ
り、その側壁の内側面（内周面）１３が鉛直面に
なつている。

上下移動部材１４は、頂壁面の中央に開口部１
５を有する偏平な円筒状体であつて、側壁の外側
面（外周面）１６が容器１２の内側面１３と対向
する鉛直面になつており、頂壁と底壁との内面に
は、それぞれ水平な上面１７ａ、下面１７ｂが上
下方向に対向して形成されている。この上下移動
部材１４は、容器１２の内周面１３との間に案内
部材１８を介して挿入されており、案内部材１８
の大きさで規制された一定の水平方向間隙１９を
保つて上下方向（鉛直方向）に移動できるように
なつている。

水平移動部材２０は、外面に上下移動部材１４
の上面１７ａ、下面１７ｂに対向する水平な上面
２１ａ、下面２１ｂが形成された円盤状体であ
り、上面２１ａの中央にねじ穴２２が設けてあ
る。この水平移動部材２０は、上下移動部材１４
の内面（上下面）１７ａ，１７ｂとの間にそれぞ
れ案内部材２３，２５を介して組み込まれてお
り、案内部材２３，２５の大きさで規制された一
定の上下方向間隙２４，２６を保つて水平方向に
移動できるようになつている。

上記の上下方向の案内部材１８と水平方向の案
内部材２３，２５としては、鋼球等の転がりに適
した部材を使用するのが好ましいが、これに限ら
ず容器１２の内側面１３と上下移動部材１４の外
側面１６との何れか一方、上下移動部材１４の内
面（上下面）１７ａ，１７ｂと水平移動部材２０
の外面（上下面）２１ａ，２１ｂとの何れか一方
に、相互の対向面間に間隙を保持できる案内面を
形成するなど、各種の手段を利用することができ
る。

ロツド３０は、下端にねじ部３１が設けられた
円柱状体であり、上下移動部材１４の開口部１５
を通して水平移動部材２０のねじ穴２２に螺合し
て連結されており、上端部３２を減衰対象機器４
２にボルト３３を締着して固定している。

上記の容器１２の内部と上下移動部材１４の内
部には、シリコン油、シリコンパテ、あるいは流
体と粉体との混合物等の粘性流体４０が収容され
ている。

なお、上下移動部材１４の開口部１５の周面と
ロツド３０の外周面との間の水平方向間隔、上下
移動部材１４の側壁内周面と水平移動部材２０の
外周面との間の水平方向間隔については、上下移
動部材１４と水平移動部材２０との相対的な水平
方向の許容移動量よりも大きくなるように各部の
形状寸法が設定され、上下移動部材１４の底壁外
面と容器１２の底壁内面との間の鉛直方向間隔に
ついても、容器１２と上下移動部材１４との相対
的な鉛直方向の許容移動量よりも大きくなるよう
に各部の形状寸法が設定されている。

第３図は、上記構成の減衰装置１０の使用例を
示したものであり、減衰対象機器（たとえば変圧
器）４２と機器設置面（たとえば静止した基礎）
４１との間を支持する弾性支持体５０と併用して
適当数を配置する。弾性支持体５０としては、図
示したコイルばねに限らず防振ゴム、空気ばね等
を使用してもよい。

いま、減衰対象機器４２が鉛直方向に振動した
ときは、機器４２に固定されているロツド３０と
ロツド３０に連結されている水平移動部材２０と
を介して上下移動部材１４が容器１２に対して上
下方向に移動するから、容器１２の内側面１３と
上下移動部材１４の外側面１５との間の間隙１８
においては、上下移動部材１４の移動速度に比例
する粘性流体４０の抵抗力が発生し、この抵抗力
が上下移動部材１４の上下移動（鉛直変位）に対
する減衰力として作用する。

上下移動部材１４の鉛直変位に対する減衰力の
強さは、上下移動部材１４の外径と高さ（粘性流
体中の浸漬長さ）が一定である場合は、使用する
粘性流体４０の粘度、容器１２と上下移動部材１
４との間の水平方向間隔１８の大きさを適宜選定
することによつて任意に変更することができる。

また、減衰対象機器４２が水平方向に振動した
ときは、ロツド３０を介して水平移動部材２０が
上下移動部材１４に対して水平方向に移動するか
ら上下移動部材１４の内面（上下面）１７ａ，１
７ｂと水平移動部材２０の外面（上下面）２１
ａ，２１ｂとの間の間隙２４，２６においては、
水平移動部材２０の移動速度に比例する粘性流体
４０の抵抗力が発生し、この抵抗力が水平移動部
材２０の水平移動（水平変位）に対する減衰力と
して作用する。

水平移動部材２０の水平変位に対する減衰力の
強さは、水平移動部材２０の厚さおよび直径、上
下移動部材１４への組込み長さ（粘性流体中の浸
漬長さ）が一定である場合は、使用する粘性流体
４０の粘土、上下移動部材１４と水平移動部材２
０との間の上下方向間隙２４，２６の大きさを適
宜選定することによつて任意に変更することがで
きる。

また、減衰対象機器４２に水平方向を回転軸と
する回転振動が発生する場合には、ロツド３０の
上端部３２における接続部を、たとえばユニバー
サルジヨイントまたは弾性継手などを介して回転
動可能に接続すればよい。

なお、上記の減衰装置１０を設置する対象機器
４２としては、使用例のほか、加振機、電子機器
等の振動発生機器、あるいは原子炉建屋等の免震
構造物など多岐の分野のものがあり、対象機器設
置面４１についても建屋内の床面、鉄骨構造物な
ど種々の場合がある。

また、上記の減衰装置１０は、精密計測機器等
の除振用として使用することもでき、この場合に
おいても前記防振用の場合と全く同様の作用効果
が得られる。

第２図は、この考案の他の実施例を示す縦断側
面図である。

この実施例の減衰装置１０は、ロツド３０の上
端部（大径部）３２を、機器４２に固定された支
持部材３４の中に上下方向と水平方向とに移動自
在に収容し、上下移動部材１４の底壁外面と容器
１２の底壁内面との間に設けた弾性部材（この実
施例ではコイルばね）３７により上下移動部材１
４と水平移動部材２０とを介してロツド３０を上
下方向に支持している。弾性部材３７としては、
コイルばねに代えてゴムを使用してもよい。

支持部材３４の底壁の内周面とロツド３０との
間、および支持部材３４の側壁の内周面とロツド
３０の大径部３２との間には、それぞれ適宜の水
平方向間隙３５ａ，３５ｂが設けてあり、機器４
２または機器設置面４１が水平方向に振動したと
きに、上下移動部材１４と水平移動部材２０との
相対的移動量が間隙３５ａ，３５ｂの範囲内であ
れば水平方向の減衰力が作用しないようになつて
いる。

また、機器４２の底面および支持部材３４の底
壁の内面とロツド３０の大径部３２との間には、
それぞれ適宜の上下方向間隙３６ａ，３６ｂが設
けてあり、機器４２または機器設置面４１が鉛直
方向に振動したときに、容器１２と上下移動部材
１４との相対的移動量が間隙３６ａ，３６ｂの範
囲内であれば鉛直方向の減衰力が作用しないよう
になつている。

上記以外の構成については、第１図の実施例と
同一であるから、主要部分に同一符号を付すに止
め、詳細な説明を省略する。

この実施例の減衰装置１０においては、機器４
２または機器設置面４１が水平方向に振動した場
合は、上下移動部材１４と水平移動部材２０とが
支持部材３４とロツド３０との間の水平方向間隙
３５ａ，３５ｂを超えて相対的に移動したときに
減衰力が作用し、機器４２または機器設置面４１
が鉛直方向に振動した場合は、容器１２と上下移
動部材１４とが支持部材３４とロツド３０との間
の上下方向間隙３６ａ，３６ｂを超えて相対的に
移動したときに減衰力が作用するから、大変位時
においてのみ減衰装置１０を作動させることがで
き、微小変位時における不感帯域での弾性支持体
５０の防振、除振性能が向上することになる。

前記各実施例では、容器１２と上下移動部材１
４とが円筒状体であつて、水平移動部材２０が円
盤状体、ロツド３０が円柱状体である場合につい
て説明したが、これらの各部材の断面形状につい
ては前記実施例に限らず、多角形その他任意の形
状に成形することができる。

また、前記各実施例では、容器１２を機器設置
面４１に固定し、ロツド３０を機器４２に固定ま
たは移動自在に支持して取り付けた場合について
説明したが、これとは反対に容器１２を機器４２
に固定し、ロツド３０を機器設置面４１に取り付
けてもよく、このように構成した場合でも、前記
実施例と同様の作用効果が得られる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、この考案の減衰装置は、
機器設置面または機器に固定された容器に、案内
部材を介して一定の水平方向間隙を保つて上下移
動部材を挿入し、上下移動部材には案内部材を介
して一定の上下方向間隙を保つて水平移動部材を
組み込み、水平移動部材に連結されたロツドを機
器または機器設置面に取り付け、容器と上下移動
部材との内部に粘性流体を収容した構成になつて
いるから、機器または機器設置面の鉛直方向の振
動に対しては、容器と上下移動部材との間の案内
部材により一定に保持された間隙において粘性流
体の抵抗による減衰力が作用し、機器または機器
設置面の水平方向の振動に対しては、上下移動部
材と水平移動部材との間の案内部材により一定に
保持された間隙において粘性流体の抵抗による減
衰力が作用し、鉛直および水平方向の３次元にお
いて必要かつ十分な減衰効果を得ることができ
る。

また、この考案によれば、容器に対して相対的
に上下移動する上下動部材の内部に、上下移動部
材に対して相対的に水平移動する水平移動部材を
組み込んでいるから、水平移動部材の移動量の制
約を受けずに鉛直方向に所望の減衰力を確保する
ことができるだけでなく、水平方向についても上
下移動部材の移動量の制約を受けずに所望の減衰
力を確保することができ、従来の装置の欠点を解
消した実用価値の高い減衰装置が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示す縦断側面図、
第２図はこの考案の他の実施例を示す縦断側面
図、第３図はこの考案の減衰装置の使用例を示す
側面図、第４図は従来の減衰装置を示す縦断側面
図である。 図中、１０は減衰装置、１２は容器、１３は容
器の内側面、１４は上下移動部材、１５は上下移
動部材の開口部、１６は上下移動部材の外側面、
１７ａ，１７ｂは上下移動部材の内面（上面、下
面）、１９は容器と上下移動部材との間の水平方
向間隙、２０は水平移動部材、２１ａ，２１ｂは
水平移動部材の外面（上面、下面）、２４，２６
は上下移動部材と水平移動部材との間の上下方向
間隙、３０はロツド、４０は粘性流体、４１は減
衰対象機器の設置面、４２は減衰対象機器であ
る。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 減衰対象機器の設置面または減衰対象機器
   に、内側面に鉛直面が形成された容器を固定
   し、外側面に容器の内側面と対向する鉛直面、
   内面に上下方向に対向する水平な上面および下
   面がそれぞれ形成され、少なくとも上端が開口
   する上下移動部材を容器の内側面との間に案内
   部材を介して一定の間隙を保つて水平方向に移
   動自在に挿入し、外面に上下移動部材の上下両
   内面と対向する水平な上面および下面が形成さ
   れた水平移動部材を上下両内面との間にそれぞ
   れ案内部材を介して一定の間隙を保つて水平方
   向に移動自在に組み込み、減衰対象機器または
   その設置面に取り付けられたロツドを、上下移
   動部材の上端開口部を通して水平移動部材に連
   結し、容器の内部と上下移動部材の内部とに粘
   性流体を収容したことを特徴とする減衰装置。 (2) ロツドの上端部が減衰対象機器またはその設
   置面に固定された支持部材を介して水平方向お
   よび上下方向に適宜な間隙を保つて移動自在に
   取り付けられ、上下移動部材が容器に対してば
   ねまたはゴム等の弾性部材を介して上下方向に
   支持されている実用新案登録請求の範囲第１項
   記載の減衰装置。