JPS629082A - 配管の防振装置 - Google Patents

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］ 本発明は配管の防振装置に関し、更に詳しくは、熱変化
等による伸縮のごとき比較的緩やかに起る配管の変位に
対しては何ら抵抗することなく当該変位を許容し、地震
動などにより配管に生ずる急激な変位に対しては当該変
位を拘束し、かつ該変位の運動エネルギーを吸収して配
管に有害な応力等の発生を防止した配管の防振装置に関
するものである。

［従来の技術］ 従来、配管の防振装置としては、例えば、■バネ式防振
器、■油圧式防振器などがある。

しかしながら、■は比較的構造が簡単で、配管系全体の
固有振動数を上げて外乱による強制振動数より離すこと
により共振を避けることができるなどの長所を有する反
面、配管の熱変化による伸縮を拘束する欠点、あるいは
大容量のものはバネの製作上の面から制約を受けるなど
の欠点がある。

また、■は共振振動を防止するのに効果があり、配管の
熱変化による伸縮に対して殆ど拘束することなく自由に
追従することができるうえ、大容量のものが比較的自由
に製作できるなどの長所を有する反面、微小な振幅の振
動あるいは高い振動数の振動に対しては応答性が悪く効
果が期待できないうえ、シール材（一般にはゴム弾性体
）は絶えず内部応力を受け、ゴム弾性体の経年変化と相
まってシール材の交換を頻繁に行う必要があるなどの欠
点がある。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上述した従来技術の欠点に鑑み、熱変化等によ
り生ずる配管の緩慢な変位に対しては何ら抵抗すること
なくこれを許容し、地震動等により生ずる配管の急激な
変位に対してはこれを直ちに拘束し、配管に有害な応力
等の発生を防止することのできる配管の防振装置を得る
ことを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 上述した目的を達成するべく１本発明は二面間に介在す
る粘性流体の有する粘性せん断抵抗特性に着目するとと
もに、該特性は円筒部間において効率的に得られること
にも着目してなされたものである。

本発明の配管の防振支持装置は具体的には次の構成（技
術的手段）を採る。すなわち、■架台に固定される基台
上には、両端がそれぞれ蓋体によって閉塞された外筒体
が固定されており、■核外筒体には周面の一部に切欠き
窓部が形成されており、■該外筒体内には、両端を蓋体
に固定支持された固定軸と該固定軸に回転ならびに軸方
向移動可能に嵌装され、かつ板厚方向に複数個の流通路
を備えた支持体と該支持体の外周面に該外筒体内周面と
微小隙間を保持して固定された内筒体と粘性体が配され
ており、■核内筒体には端部を該外筒体の切欠き窓部よ
り突出させた連結部材が固定されており、該連結部材に
は支持部材を介して管が結合されている。ことを特徴と
する。

上述した構成において、外筒体内には、該外筒体の内周
面と固定軸に支持体を介して回転ならびに軸方向移動可
能に配された内筒体の外周面と両者間の微小隙間および
該微小隙間に介在する粘性体とで「粘性せん断抵抗発生
部」が構成される。

固定軸は少なくとも軸方向への移動を拘束すれば足り、
回転を許容してもよいし、軸方向移動及び回転を共に拘
束してもよい。

粘性体としては、通常の粘性体、例えばシリコン油の他
に、特に減衰特性の向上を図るべく高粘度の粘性体、例
えばポリイソブチレン、ポリプロピレン、ポリブテンな
どの高分子粘性体、あるいはアスファルトなどが使用さ
れる。

［作用］ 上述した構成からなる防振装置は次の作用をなす。

（１）架台に対して水平方向に配置された管において、
熱変化等による伸縮のごとき比較的緩やかに起る管軸方
向の変位は、鎖管に固定された支持部材を介して連結部
材に伝達され、該連結部材を固定しだ内筒体を固定軸の
軸方向に移動させる。

また、管に生ずる管軸に対し直角水平方向の変位は同様
に支持部材を介して連結部材に伝達されるとともにここ
で回転運動に変換され、該連結部材を固定した内筒体を
固定軸まわりに回転させる。

上記内筒体の軸方向あるいは回転方向の移動は、上記内
筒体の外周面と外筒体の内周面゛との二面間の相対運動
となって現われるが、相対速度が極めて緩やかなため、
二面間に介在する粘性体による抵抗力は極めて小さいか
、あるいは無視し得る程度であるから、これらの変位に
対しては何ら抵抗することなくこれらの変位を許容する
。

（２）一方、管に地震動のごとき急激な変位が生じた場
合、この変位は上記同様、内筒体の外周面と外筒体の内
周面との微小隙間における二面間の急激な相対運動とな
って現われる。

しかるに、微小隙間には粘性体が介在しているので、こ
こに粘性せん断抵抗が働くことになる。

すなわち、粘性せん断抵抗力は一般に、粘性体の粘性係
数、粘性体を介して相対運動を行う二面の面積およびそ
の相対速度に比例し、二面間の隙間距離に反比例するも
のであるので、これに連動する管の運動を止める方向に
抵抗力が作用するものである。しかして、上記構成にお
ける隙間距離は微小隙間に形成され、かつ外筒体の内周
面と内筒体の外周面との相対面積は大きく形成されてい
るので、二面間に働く抵抗力は極めて大きく、急激な運
動は直ちに拘束される。

そして、粘性体として高粘度の高分子粘性体を用いると
き、上述した傾向は一層顕著になる。

すなわち、この粘性体は非ニユートン流体特性。

すなわち擬塑性流体特性（流体の速度が大きくなる程高
粘度から低粘度に変化して流動し易く、抵抗力の増加の
度合が小さくなる現象）を示し、抵抗力の発生は同一速
度であれば変位振幅、振動数によらず一定であり、一定
速度が与えられると該抵抗力は矩形波的な立上りを示す
ので、振動に対して極めて敏感であり、即答性に優れた
特性を有する。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第４図は本発明の防振装置の一実施例を示
す。

第１図及び第２図は本防振装置の構造を示し、第３図及
び第４図は本防振装置と配管との取付は構造並びに挙動
を示す。

図において、１は架台Ｂ上に固定された基台である。

２は該基台１上に固定され両端部が開口した外筒体であ
り、該外筒体２の端部外周縁にはフランジ部３．３がそ
れぞれ張設形成されている。

４．４は該外筒体２の端部開口部をそれぞれ閉塞する蓋
体であり、該蓋体４．４は該外筒体２の端部フランジ部
３，３にポルト５．５・・・によって固定されている。

６は該外筒体２の外周面、すなわち基台ｌに固定される
側の外周面と相対向する側の外周面に形成された切欠き
窓部で、該切欠き窓部６は平面形状が外筒体２の軸方向
に長辺を有する長方形に穿設形成されている。

７は該外筒体２内に配された固定軸であり、該固定軸７
は両端が蓋体４．４にそれぞれ固定支持されている。

８．８は該固定軸７に軸受９．９を介して回転並びに軸
方向移動可能に嵌装された支持体であり、該支持体８．
８は固定軸７上に所定の間隔をもって一対配されている
。

ｌＯ，ｌＯ・・・は該支持体８にその板厚方向に貫通し
て形成された複数個の流通路である。この実施例におい
ては、該支持体８の中心孔を囲んで円周方向に６個の円
孔を形成し、該円孔を流通路ｌＯとした例を示す。

１１は該支持部材８．８の外周面に固定された内筒体で
あり、該内筒体１１の外周面は外筒体２の内周面と円周
方向に微小隙間Ｓを保持して外筒体ｚ内に配されている
。

この構成により、該内筒体１１はその外周面に外筒体２
の内周面と微小隙間Ｓを保持して固定軸７の軸まわりに
回転及び軸方向に移動可能である。

Ｌは該外筒体２内に充填された粘性体である。

しかして、外筒体２内には、該外筒体２の内周面と固定
軸７に支持体８．８を介して回転並びに軸方向移動可能
に配された内筒体１１の外周面と両者間の微小隙間Ｓ及
び該微小隙間Ｓ間に介在する粘性体りとで粘性せん断抵
抗発生部が構成されている。

１２は該内筒体１１の外周面に形成された切欠き窓部で
あり、該切欠き窓部１２は前記外筒体２の切欠き窓部６
に対応している。該切欠き窓部１２は平面形状が内筒体
１１の軸方向に長辺を有する長方形に形成されている。

１３は該内筒体１１の切欠き窓部１２の円周方向端部間
にわたって固定された連結片である。

１４は連結部材であり、該連結部材１４は基部１５と該
基部１５上に相対向して一体的に立設された連結板１６
．１６とからなり、該連結部材１４は基部１５において
前記内筒体１１の切欠き窓部１２の周面に固定された連
結片１３にポルト１７．１７によって結合されている。

この実施例においては、連結部材１４を連結片１３に結
合固定させた例について示したが、内筒体１１に切欠き
窓部１２を形成することなく、該内筒体１１の外周面に
連結部材１４をその基部１５において直接固定すること
もできる。

１８．１８は該連結部材１４の連結板１６．１６間に固
定された補強板である。

１９は該連結部材１４の連結板１６．１６に形成された
円孔である。

２０は該外筒体２に形成された切欠き窓部６を覆って配
されたカバーであり、該カバー２０は連結板１６．１６
の外側面に固定されている。

なお、該カバー２０と外筒体２外周面との間には外筒体
２の切欠き窓部６の開口部を囲んでシール材が配され、
外部からの異物の侵入を防止する。

２２は支持部材であり、該支持部材２２は固定座２３と
該固定座２３の下面に一体に相対向して固定された支持
板２４．２４とからなる。

２５は該支持部材２２の支持板２４．２４に形成された
長円孔である。

該支持部材２２は固定座２３を管Ｐに直接もしくは鎖管
Ｐの外周面に設けられたクランプ２６に固定し、更に支
持板２４．２４を該支持板２４．２４に形成された長円
孔２５．２５を前記連結部材１４の連結板１６．１６に
形成されだ円孔１９．１９に合致させ１両孔１９．２５
を挿通するボルト２７及びナツト２８によって結合して
、連結部材１４に結合される。

この結合状態において、連結板１６．１６に形成されだ
円孔１９，１９は支持板２４．２４に形成された長円孔
２５．２５の上側孔部に合致せしめられている。

しかして、管Ｐに水平方向の変位が生じた際、該変位に
連動して内筒体１１に固定された連結部材１４が固定軸
７まわりに回転する。このとき、連結板１６．１６の円
孔１９．１９の中心（換言すればボルト２７の中心）は
、固定軸７の中心とボルト２７の中心を結ぶ線分を半径
とした円弧（第４図イ）上を移動することになり、該ボ
ルト２７の中心は該連結板１６．１６の回転に伴って第
４図中、下方に移動する。このボルト２７の移動を該支
持板２４．２４に形成した長円孔２５，２５によって許
容する。

第５図及び＠６図は既設の配管への本防振装置の取付は
態様を示す、これらの配管Ｐには断熱材３０．４０が添
設されているが、省略されてよい。

第５図は配管Ｐの伸縮移動が管軸方向に卓越する場合の
取付は態様（以下「第１態様」という）を示す。

配管Ｐは既設の架台Ｈにすべり沓３１を介して支持され
ている。該すべり沓３１は通常、上沓及び下沓からなり
、上沓３２は配管Ｐ側に固設され。

下沓３３は架台Ｈ側に固設され、それらは摺接部材を介
して、互いに摺接可能に対設される構成を採る。３４は
配管Ｐの両側に該架台Ｈに植設されたストッパーである
。

しかして、この第１態様においては、上沓３１ａに新た
に腕部材３５を管軸方向に延設し、該腕部材３５の下面
に先の実施例と同等の支持部材２２を管軸方向に並べて
配する。そして、本防振装置を外筒体２の長手方向（す
なわち固定軸７の方向）と腕部材３５の延設方向とを一
致させて架台Ｂ上に配する。該支持部材２２と本防振装
置の連結部材１４との取付け、基台１を介しての本防振
装置と架台Ｂとの取付けは先の実施例と同等になされる
。

第６図は配管Ｐの伸縮移動が管軸と直角方向に卓越する
場合の取付は態様（以下「第２態様」という）を示す。

配管Ｐは第１態様と同様、既設の架台工に対して、上沓
４２．下沓４３からなるすべり沓４１を介して支持され
ている。上沓４２は下沓４３上を横方向（管軸と直角方
向）に移動することを主たる機能とするが、縦方向（管
軸方向）にも移動しうるちのである。該配管Ｐは管軸と
直角方向への移動が大きいのでストッパーは設けられて
いない。

しかして、この第２態様においては、上沓４２に新たに
腕部材４４を管軸方向に延設し、該腕部材４４の下面に
支持部材２２を管軸と直角方向に並べて配する。そして
、本防振装置の外筒体２の長手方向を管軸と直角方向に
一致させて架台Ｂ上に配する。該支持部材２２と本防振
装置の連結部材１４との取付け、基台ｌを介しての本防
振装置と架台Ｂとの取付けは第ｔｐＡ様に準じてなされ
る。

［効果］ 本発明の防振装置は軟土の構成と作用を有するもので、
以下の種々優れた効果を有する。

■　配管に生ずる急激な管軸方向あるいは水平方向の変
位は、外筒体内に構成された粘性せん断抵抗発生部に生
ずる粘性せん断抵抗力によって拘束され、当該変位は直
ちに止められるので、配管に有害な応力等の発生がない
。

■　粘性体に抵抗力を発生させても粘性体内部の圧力が
高まらないことから、従来のオイルダンパーに必要とす
るシール材が不要であり、それらの損傷に起因する性能
の低下がない。

■　配管に生ずる水平方向の変位を固定軸まわりの回転
に変換して拘束するため、大きな変位に対しても装置を
小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の防振装置の一実施例を示す縦断面図、
第２図は第１図のｘ−Ｘ線横断面図、第３図は本防振装
置と配管との取付は状態を示す一部縦断面図、第４図は
本防振装置と配管との取付は状態並びに挙動を示す一部
横断面図である。第５図及び第６図は本防振装置の既設
配管への取付は態様を示す立体図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、架台（Ｂ）に固定される基台（１）上には、両端が
   それぞれ蓋体（４）によって閉塞された外筒体（２）が
   固定されており、 前記外筒体（２）には周面の一部に切欠き窓部（６）が
   形成されており、 前記外筒体（２）内には、両端を前記蓋体（４）に固定
   支持された固定軸（７）と、該固定軸（７）に回転並び
   に軸方向移動可能に嵌装され、かつ板厚方向に複数個の
   流通路（１０）を備えた支持体（８）と、該支持体（８
   ）の外周面に該外筒体（２）の内周面と微小隙間（Ｓ）
   を保持して固定された内筒体（１１）とが配されている
   とともに、該外筒体（２）内には粘性体（Ｌ）が充填さ
   れており、前記内筒体（１１）には端部を前記外筒体（
   ２）の切欠き窓部（８）より突出させた連結部材（１４
   ）が固定されており、 前記連結部材（１４）には支持部材（２２）を介して管
   （Ｐ）が結合されている、 ことを特徴とする配管の防振装置。