[go: up one dir, main page]

JP2006258260A - Vibration isolator - Google Patents

Vibration isolator Download PDF

Info

Publication number
JP2006258260A
JP2006258260A JP2005079968A JP2005079968A JP2006258260A JP 2006258260 A JP2006258260 A JP 2006258260A JP 2005079968 A JP2005079968 A JP 2005079968A JP 2005079968 A JP2005079968 A JP 2005079968A JP 2006258260 A JP2006258260 A JP 2006258260A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
vibration isolator
neck
spring
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005079968A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiko Yoshida
佳子 吉田
Mitsuru Sato
満 佐藤
Masayasu Ishimoto
聖又 石本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP2005079968A priority Critical patent/JP2006258260A/en
Publication of JP2006258260A publication Critical patent/JP2006258260A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Springs (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

【課題】 1つの金属材料だけを用いることにより、設計加工を容易とした防振装置を提供すること。
【解決手段】 防振装置は、構造物および構造物の設置場所のそれぞれに締結される2つのフランジ1と、2つのフランジ1を結合する梁状の首4とを含む。フランジ1は、えぐることによって膜3が形成される。したがって、1つの材料で防振装置を構成することができる。また、垂直方向の振動を吸収することができると共に、垂直方向のばね係数と水平方向のばね係数とを独立して設計することが可能となる。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an anti-vibration device that can be easily designed and processed by using only one metal material.
An anti-vibration device includes two flanges 1 fastened to a structure and a place where the structure is installed, and a beam-shaped neck 4 that couples the two flanges 1. A film 3 is formed on the flange 1 by punching. Therefore, the vibration isolator can be configured with one material. In addition, it is possible to absorb vibration in the vertical direction and to design the vertical spring coefficient and the horizontal spring coefficient independently.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、垂直方向および水平方向の振動を遮断し、構造物の振動を防止する技術に関し、特に、1つの材料だけを使った簡単な構造を有する防振装置に関する。   The present invention relates to a technique for blocking vertical and horizontal vibrations and preventing structural vibrations, and more particularly, to a vibration isolator having a simple structure using only one material.

従来の防振装置においては、垂直方向および水平方向の両方の振動を遮断するために、複数の加工品を組み合わせて構成されている。これに関連する技術として、特開2000−337439号公報、特開平9−14346号公報、特開2002−227898号公報、特開平9−189341号公報、特開2004−169533号公報、特開2003−313883号公報、特開平9−144810号公報、特開平6−346628号公報および特開2000−161430号公報に開示された発明がある。   A conventional vibration isolator is configured by combining a plurality of processed products in order to block both vertical and horizontal vibrations. As related techniques, JP 2000-337439 A, JP 9-14346 A, JP 2002-227898 A, JP 9-189341 A, JP 2004-169533 A, JP 2003 2003 A. There are inventions disclosed in JP-A-313883, JP-A-9-144810, JP-A-6-346628, and JP-A-2000-161430.

特開2000−337439号公報に開示された全方向振動絶縁懸垂システムは、相互に離間された第1末端と第2末端とを有する第1弾性構造から成る第1振動絶縁装置と、圧縮荷重を受けるように成された第2弾性構造を有し第1振動絶縁装置に軸方向直列に連結された第2振動絶縁装置とを備える。第1弾性構造は、第2末端に対する第1末端の移動に対応する横方向剛さと、物体を支持する軸方向剛さと、軸方向荷重に対応する弾性不安定点とを有し、第2弾性構造は、物体を支持する一端と、軸方向剛さと、圧縮荷重に対応する弾性不安定点でゼロの軸方向剛さとを有する。   An omnidirectional vibration isolation suspension system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-337439 includes a first vibration isolation device having a first elastic structure having a first end and a second end spaced apart from each other, and a compressive load. A second vibration isolation device having a second elastic structure configured to receive the first vibration isolation device and connected in series in the axial direction to the first vibration isolation device. The first elastic structure has a lateral stiffness corresponding to the movement of the first end relative to the second end, an axial stiffness supporting the object, and an elastic instability point corresponding to the axial load. Has one end that supports the object, axial stiffness, and zero axial stiffness at the elastic instability point corresponding to the compressive load.

また、特開平9−14346号公報に開示された発明は、地震等の震動による異方向の変位を吸収させるための免震装置であって、平行する上板と下板との間に、側面視「く」字状に屈曲した屈曲連結板、または垂直板からなる震動吸収用連結板が形成されている鋼板等からなる震動吸収体を、ゴム板等の弾性体を介して上下方向に複数個、震動吸収体の震動吸収用連結板の向きを水平方向にずらして連結した構成よりなる。   The invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-14346 is a seismic isolation device for absorbing displacement in different directions due to vibrations such as earthquakes, and a side surface between parallel upper and lower plates. A plurality of vibration absorbers made of a steel plate or the like on which a connection plate for vibration absorption consisting of a bent plate or a vertical plate is bent in a vertical direction via an elastic body such as a rubber plate. It consists of the structure which connected and shifted the direction of the vibration absorption connecting plate of a piece and a vibration absorber horizontally.

また、特開2002−227898号公報に開示された免振ダンパーは、ダンパー本体に鋼管を用い、その軸方向両端部の基部を残して基部間の中間部をスパイラル状に切り落とし、基部間の中間部に、基部に連続するスパイラル部を形成するものである。   Moreover, the vibration-isolating damper disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-227898 uses a steel pipe as a damper main body, and cuts the intermediate portion between the base portions in a spiral shape, leaving the base portions at both ends in the axial direction. A spiral portion continuous with the base portion is formed in the portion.

また、特開平9−189341号公報に開示された三次元振動吸収装置においては、相対する二枚の固定板の間に、半楕円状に湾曲して形成された8本の弾性体の両端を接続・固定する。弾性体の中間部は、放射状でかつ等ピッチに配設する。固定板は、取付の際、設置面に固定し、固定板には支持する機器を取付る。   In the three-dimensional vibration absorber disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-189341, both ends of eight elastic bodies formed in a semi-elliptical shape are connected between two opposing fixing plates. Fix it. The middle part of the elastic body is arranged radially and at an equal pitch. The fixing plate is fixed to the installation surface during installation, and a supporting device is attached to the fixing plate.

また、特開2004−169533号公報に開示された免震支承装置においては、構築物等の基礎と、この基礎上に支持される構築物とにそれぞれ結合固定される免震支承装置のベースプレートとアッパープレートとの間に、複数の半円形弓状の免震用バネ部材を介し、バネ部材の両端を上下両プレートに固定させることにより免震支承装置として一体となり、地震による水平荷重或いは上下方向からの荷重による変位を吸収して地震による揺れを免震をする構成となる。   Further, in the seismic isolation bearing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-169533, the base plate and upper plate of the seismic isolation bearing device that are coupled and fixed to the foundation of the structure and the structure supported on the foundation, respectively. Between the two spring plates for seismic isolation with a plurality of semicircular arcs, and by fixing both ends of the spring members to the upper and lower plates, it is integrated as a seismic isolation support device. It is configured to absorb the displacement caused by the load and to quake the shaking caused by the earthquake.

また、特開2003−313883号公報に開示された発明は、建物の揺れを低減する免震装置であって、建物側に装備する凹面を有する受け穴部と、弾性特性を有する支持棒体とからなり、支持棒体と受け穴部との係合により建物を支持することを特徴とするものである。   Further, the invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-313883 is a seismic isolation device that reduces shaking of a building, and a receiving hole portion having a concave surface equipped on the building side, and a support rod body having elastic characteristics, And the building is supported by the engagement between the support bar and the receiving hole.

また、特開平9−144810号公報に開示された構造物用3次元免震装置は、水平方向の振動を鉛直方向に積層された積層ゴム体の免震作用で緩和するゴム支承機構と、鉛直方向の振動を鉛直方向に積層された皿バネ積層体の免震作用で緩和する皿バネ支承機構とを備え、皿バネ支承機構に皿バネ積層体に水平方向の振動力が作用しないようにする案内伝達機構と、鉛直方向の静荷重のα%(0≦α<100)を支持する荷重支持部材とを設けたものである。   Further, a three-dimensional seismic isolation device for a structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-144810 has a rubber bearing mechanism that alleviates horizontal vibration by a seismic isolation action of laminated rubber bodies laminated in a vertical direction, and a vertical And a disc spring support mechanism that relieves vibration in the direction by the seismic isolation action of the disc spring laminate laminated in the vertical direction, so that no horizontal vibration force acts on the disc spring laminate in the disc spring support mechanism. A guide transmission mechanism and a load support member that supports α% (0 ≦ α <100) of the static load in the vertical direction are provided.

また、特開平6−346628号公報に開示された3次元免震装置は、一対の対向するフランジと、フランジ間に設置されるバネ材とからなり、一方のフランジの対向するフランジ側に突起が突設され、他方のフランジに突起を鉛直方向に相対移動自在に包囲する筒状の係合部が突設された鉛直免震装置と、積層ゴムからなる2個の水平免震装置とから構成され、水平免震装置が鉛直免震装置の軸方向両側に配置され、鉛直免震装置を上下から挟み込み、各フランジに接合される。   Further, the three-dimensional seismic isolation device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 6-346628 is composed of a pair of opposed flanges and a spring material installed between the flanges, and a protrusion is formed on the opposite flange side of one flange. Consists of a vertical seismic isolation device that protrudes and has a cylindrical engagement portion that protrudes on the other flange so as to surround the projection so as to be relatively movable in the vertical direction, and two horizontal seismic isolation devices made of laminated rubber The horizontal seismic isolation devices are arranged on both sides of the vertical seismic isolation device in the axial direction.

また、特開2000−161430号公報に開示された3次元免震装置は、第1部材、第2部材、第1摩擦力発生手段、スプリング手段および第2摩擦力発生手段を備える。スプリング手段は第1部材の円柱部の上端面と第2部材の円板部の下面との間に配設される。第1摩擦力発生手段は、上部構造体に取着された第1摺接部材と、円板部の上面に取着された第2摺接部材とで構成される。第2摩擦力発生手段は、第1部材の円柱部の外周面に取着された第3摺接部材と、第2部材の円筒部の内周面に取着された第4摺接部材とで構成される。
特開2000−337439号公報 特開平9−14346号公報 特開2002−227898号公報 特開平9−189341号公報 特開2004−169533号公報 特開2003−313883号公報 特開平9−144810号公報 特開平6−346628号公報 特開2000−161430号公報
The three-dimensional seismic isolation device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-161430 includes a first member, a second member, a first frictional force generating means, a spring means, and a second frictional force generating means. The spring means is disposed between the upper end surface of the cylindrical portion of the first member and the lower surface of the disc portion of the second member. The first frictional force generating means includes a first sliding contact member attached to the upper structure and a second sliding contact member attached to the upper surface of the disk portion. The second frictional force generating means includes a third sliding contact member attached to the outer peripheral surface of the columnar portion of the first member, and a fourth sliding contact member attached to the inner peripheral surface of the cylindrical portion of the second member. Consists of.
JP 2000-337439 A Japanese Patent Laid-Open No. 9-14346 JP 2002-227898 A JP-A-9-189341 JP 2004-169533 A JP 2003-313883 A JP-A-9-144810 JP-A-6-346628 JP 2000-161430 A

上述した特許文献1においては、1つの構造物の支持を行うのに10以上のパーツのそれぞれの強度設計が必要であり、さらにそれらをすべて組み合わせたばね定数の動的設計が必要であり、設計および加工に時間と費用とがかかるといった問題点があった。また、コイルバネを利用しているため、高周波数帯域のサージングの問題が避けられないといった問題点もあった。   In the above-mentioned Patent Document 1, the strength design of each of ten or more parts is necessary to support one structure, and further, the dynamic design of the spring constant that combines them is necessary. There was a problem that processing took time and cost. In addition, since a coil spring is used, the problem of surging in the high frequency band is unavoidable.

また、特許文献2において、垂直方向は屈曲板と弾性体とで、水平方向は弾性体で振動のエネルギーを吸収する構造となっており、水平方向については弾性体の力を借りているので、弾性体の耐久性に発明品自体の耐久性が依存するといった問題点があった。また、ばね定数は弾性体の寸法に依存するが、垂直方向と水平方向とが連成するため独立のばね定数設計ができないといった問題点もあった。また、複数のパーツから形成されるため、設計および加工に時間と費用とがかかるといった問題点もあった。   Further, in Patent Document 2, the vertical direction is a bent plate and an elastic body, the horizontal direction is an elastic body that absorbs vibration energy, and the horizontal direction borrows the force of the elastic body. There is a problem that the durability of the invention itself depends on the durability of the elastic body. Although the spring constant depends on the size of the elastic body, there is a problem that independent spring constant design cannot be performed because the vertical direction and the horizontal direction are coupled. In addition, since it is formed of a plurality of parts, there is a problem that it takes time and cost to design and process.

また、特許文献3においては、金属をスパイラル状に加工することが必要であり、加工に多大な費用がかかると共に、ばね定数の設計は多大な数の実験による経験則が必要になるといった問題点があった。   Further, in Patent Document 3, it is necessary to process a metal in a spiral shape, which requires a great deal of cost for processing, and the design of the spring constant requires an empirical rule by a large number of experiments. was there.

また、特許文献4および特許文献5においては、複数リングの弾性によってばね定数を決定しているため加工が複数必要であり、垂直方向および水平方向のばね定数が連成するので設計が困難になるといった問題点があった。   Further, in Patent Document 4 and Patent Document 5, since the spring constant is determined by the elasticity of a plurality of rings, a plurality of processes are necessary, and the design is difficult because the spring constants in the vertical direction and the horizontal direction are coupled. There was a problem.

また、特許文献6においては、多数の皿バネを垂直方向に積層し、その皿ばねの剛性で支持棒を支え、支持する構造体との滑りを調整する方法で横方向のばね定数を決定している。したがって、滑りに対するたわみ量で決定される水平方向のばね定数の設計は経験的に求めるしかなく設計が困難となるといった問題点があった。   Further, in Patent Document 6, a lateral spring constant is determined by a method in which a large number of disc springs are stacked in the vertical direction, the support rod is supported by the rigidity of the disc springs, and the slip with the supporting structure is adjusted. ing. Therefore, there is a problem that the design of the horizontal spring constant determined by the amount of deflection with respect to the slip has to be determined empirically and is difficult to design.

また、特許文献7および8においては、金属のばねと防振ゴムとを使用しているため、設計および加工に時間と費用とがかかり、ゴムの耐久性に発明品自体の耐久性が依存するといった問題点があった。   Further, in Patent Documents 7 and 8, since metal springs and anti-vibration rubber are used, it takes time and cost to design and process, and the durability of the invention itself depends on the durability of the rubber. There was a problem.

また、特許文献9においては、ばねおよび摩擦力発生手段といった異種のばね機構を組み合わせているため、設計および加工が困難であり、また、摩擦によるばね定数は非線形となって防振設計が非常に困難であるといった問題点があった。   Further, in Patent Document 9, since different types of spring mechanisms such as a spring and a frictional force generating means are combined, it is difficult to design and process, and the spring constant due to friction is non-linear and the vibration-proof design is very difficult. There was a problem that it was difficult.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、第1の目的は、1つの金属材料だけを用いることにより、設計加工を容易とした防振装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above problems, and a first object thereof is to provide a vibration isolator that facilitates design processing by using only one metal material.

第2の目的は、耐久性があり、垂直方向と水平方向とのばね定数を独立して簡単に設計できる防振装置を提供することである。   The second object is to provide an anti-vibration device that is durable and can be easily designed independently of the spring constants in the vertical and horizontal directions.

本発明は、構造物の振動を防止する防振装置であって、構造物および構造物の設置場所のそれぞれに締結される2つのフランジ部と、2つのフランジ部を結合する梁状の首とを含み、2つのフランジ部の少なくとも一方は、えぐることによって膜が形成される。   The present invention is an anti-vibration device for preventing vibration of a structure, and includes two flange portions fastened to the structure and the installation location of the structure, and a beam-shaped neck that couples the two flange portions. In other words, at least one of the two flange portions is pierced to form a film.

好ましくは、梁状の首は、付け根にRがつけられた形状を有する。   Preferably, the beam-shaped neck has a shape with R at the base.

好ましくは、膜は、カーブ形状を有する。   Preferably, the membrane has a curved shape.

好ましくは、梁状の首は、フランジ部の膜が形成される面と同じ面がえぐられる。   Preferably, the beam-like neck has the same surface as the surface on which the film of the flange portion is formed.

好ましくは、防振装置は、2つのフランジ部と梁状の首とを含むばね構造を複数直列に連結した構造を有する。   Preferably, the vibration isolator has a structure in which a plurality of spring structures including two flange portions and a beam-shaped neck are connected in series.

好ましくは、防振装置は、制振性のある材料によって構成される。   Preferably, the vibration isolator is made of a vibration-damping material.

好ましくは、防振装置はさらに、構造物と設置場所との間に設けられる減衰材を含む。   Preferably, the vibration isolator further includes a damping material provided between the structure and the installation location.

本発明は、防振装置が構造物および構造物の設置場所のそれぞれに締結される2つのフランジ部と、2つのフランジ部を結合する梁状の首とで構成されるので、1つの材料で防振装置を構成することが可能となる。   In the present invention, the vibration isolator is composed of two flange portions that are fastened to the structure and the installation place of the structure, and a beam-shaped neck that connects the two flange portions. An anti-vibration device can be configured.

また、2つのフランジ部の少なくとも一方は、えぐることによって膜が形成されるので、垂直方向の振動を吸収することができると共に、垂直方向のばね係数と水平方向のばね係数とを独立して設計することが可能となる。   Since at least one of the two flange portions forms a film by scooping out, it can absorb vertical vibrations, and the spring coefficient in the vertical direction and the spring coefficient in the horizontal direction are designed independently. It becomes possible to do.

また、梁状の首が付け根にRがつけられた形状を有するので、垂直方向のばね係数を変更できると共に、梁状の首の付け根部分の応力の大きさを調整することが可能となる。   Further, since the beam-shaped neck has a shape with an R at the base, the vertical spring coefficient can be changed, and the magnitude of the stress at the base of the beam-shaped neck can be adjusted.

また、膜がカーブ形状を有するので、垂直方向の力によって膜に発生する応力を低減することが可能となる。   Further, since the film has a curved shape, it is possible to reduce the stress generated in the film due to the force in the vertical direction.

また、梁状の首は、フランジ部の膜が形成される面と同じ面がえぐられるので、梁状の首の付け根に集中していた応力を分散することが可能となる。   In addition, since the beam-shaped neck has the same surface as the surface on which the film of the flange portion is formed, the stress concentrated on the base of the beam-shaped neck can be dispersed.

また、防振装置が2つのフランジ部と梁状の首とを含むばね構造を複数直列に連結した構造を有するので、1つ1つのばね構造が堅い場合であっても、柔らかいばねを構成することが可能となる。   Further, since the vibration isolator has a structure in which a plurality of spring structures including two flange portions and a beam-shaped neck are connected in series, even if each of the spring structures is stiff, a soft spring is configured. It becomes possible.

また、防振装置が制振性のある材料によって構成されるので、共振周波数における振幅の増大を小さくすることが可能となる。   Further, since the vibration isolator is made of a material having vibration damping properties, it is possible to reduce the increase in amplitude at the resonance frequency.

また、防振装置がさらに構造物と設置場所との間に設けられる減衰材を含むので、制振性のない材料でばねを構成した場合でも、共振周波数における振幅の増大を小さくすることが可能となる。   In addition, since the vibration isolator further includes a damping material provided between the structure and the installation location, it is possible to reduce the increase in amplitude at the resonance frequency even when the spring is made of a material having no vibration damping property. It becomes.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態における防振装置の断面図である。この防振装置は、2つのフランジ1と、2つのフランジ1の中央部を結合する梁状の首4とを含む。一方のフランジ1の周囲部分には構造物と結合するためのボルト締結部2が設けられ、ボルトによって構造物と防振装置とが剛に結合される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of a vibration isolator according to a first embodiment of the present invention. This vibration isolator includes two flanges 1 and a beam-like neck 4 that connects the central portions of the two flanges 1. A bolt fastening portion 2 for coupling with a structure is provided in a peripheral portion of one flange 1, and the structure and the vibration isolator are rigidly coupled with the bolt.

また、他方のフランジ1の周囲部分には構造物を設置する地面と結合するためのボルト締結部2が設けられ、ボルトによって防振装置と地面とが剛に結合される。2つのフランジ1、またはどちらか一方のフランジ1はボルト締結部2から中央寄りにえぐられており、膜3が形成されている。   In addition, a bolt fastening portion 2 for coupling to the ground on which the structure is installed is provided in the peripheral portion of the other flange 1, and the vibration isolator and the ground are rigidly coupled by the bolt. The two flanges 1 or one of the flanges 1 is removed from the bolt fastening portion 2 toward the center, and a film 3 is formed.

2つのフランジ1の中央部が梁状の首4で結合されている。この形状は、たとえばフランジ1の直径を有する棒を削りだして形成することもできるし、フランジ1と首4とを別々に作成して溶接することにより形成することもできる。   The central portions of the two flanges 1 are connected by a beam-like neck 4. This shape can be formed, for example, by cutting out a rod having the diameter of the flange 1 or by separately forming and welding the flange 1 and the neck 4.

このような構成にすることによって、構造物と地面との振動がそれぞれ上下のフランジ1のボルト締結部2の振動と同一となり、フランジ1に振動に応じた垂直方向または水平方向の力が発生する。   With this configuration, the vibration between the structure and the ground becomes the same as the vibration of the bolt fastening portion 2 of the upper and lower flanges 1, and a vertical or horizontal force corresponding to the vibration is generated on the flange 1. .

垂直方向の力はフランジ1の膜3に対して働くので、膜3の厚さと膜3の半径とで決定されるバネ力が生じる。また、水平方向の力によって、首4に対して曲げの力が働くので、首4の断面2次モーメントと首4の長さとで決定されるばね力が生じる。この両方のばねと構造物の重量とで決定される共振周波数以上で地面から構造物または構造物から地面へ伝達される振動を遮断することができる。   Since the vertical force acts on the membrane 3 of the flange 1, a spring force determined by the thickness of the membrane 3 and the radius of the membrane 3 is generated. Further, since the bending force acts on the neck 4 by the force in the horizontal direction, a spring force determined by the cross-sectional secondary moment of the neck 4 and the length of the neck 4 is generated. Vibration transmitted from the ground to the structure or from the structure to the ground can be cut off at a resonance frequency or higher determined by both the springs and the weight of the structure.

フランジ1をえぐることで形成される膜3を上下のフランジ1のいずれか一方に形成した場合は、形成された側の膜3のばね定数が垂直方向のばね定数となる。また、上下ともに膜3を形成した場合は、上部の膜3によるばね定数をk1、下部の膜3によるばね定数をk2とすると、(k1×k2)/(k1+k2)で表されるように2つのばねを直列結合したものがばね定数となる。   When the film 3 formed by punching the flange 1 is formed on one of the upper and lower flanges 1, the spring constant of the film 3 on the formed side becomes the spring constant in the vertical direction. When the upper and lower films 3 are formed, if the spring constant of the upper film 3 is k1 and the spring constant of the lower film 3 is k2, 2 is expressed as (k1 × k2) / (k1 + k2). A spring constant is obtained by connecting two springs in series.

膜3の半径をa、首3の半径をb、縦弾性係数をE、膜の厚さをh、aとbとの比率で計算される材料力学の定数をαとすると、この防振装置の膜3による垂直方向のばね定数kzは次式で表わすことができる。   When the radius of the membrane 3 is a, the radius of the neck 3 is b, the longitudinal elastic modulus is E, the thickness of the membrane is h, and the constant of material mechanics calculated by the ratio of a and b is α, this vibration isolator The spring constant kz in the vertical direction due to the film 3 can be expressed by the following equation.

Figure 2006258260
Figure 2006258260

また、首4の断面2次モーメントをI、首4の長さをlとすると、この防振装置の首4による水平方向のばね定数kxyは次式で表わすことができる。   Further, when the sectional moment of inertia of the neck 4 is I and the length of the neck 4 is 1, the horizontal spring constant kxy by the neck 4 of this vibration isolator can be expressed by the following equation.

Figure 2006258260
Figure 2006258260

このように、独立した寸法設計で垂直方向と水平方向とのばね定数を容易に設計することができる。   As described above, the spring constants in the vertical direction and the horizontal direction can be easily designed by independent dimensional design.

図2は、本発明の第1の実施の形態における防振装置を用いて構造物を支持したところの一例を示す図である。防振装置6の一方のフランジ1がボルト締結部2を介して構造物5に結合され、防振装置6の他方のフランジ1がボルト締結部2を介して地面に結合される。構造物5の重量をMとすると、防振装置6のばね定数Kによって1自由度の共振が生じる。共振周波数f0は次式で表わすことができる。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example where a structure is supported by using the vibration isolator according to the first embodiment of the present invention. One flange 1 of the vibration isolator 6 is coupled to the structure 5 via the bolt fastening portion 2, and the other flange 1 of the vibration isolator 6 is coupled to the ground via the bolt fastening portion 2. When the weight of the structure 5 is M, resonance of one degree of freedom occurs due to the spring constant K of the vibration isolator 6. The resonance frequency f0 can be expressed by the following equation.

Figure 2006258260
Figure 2006258260

図3は、本発明の第1の実施の形態における防振装置6を用いて防振した場合の構造物5の振動加速度応答を示す図である。図3において、太線は地面7の加速度、細線は構造物5の加速度応答を示している。共振周波数f0は110Hzであり、それ以上の周波数で構造物5の加速度応答は減少し、200Hz以上で防振できているのが分かる。   FIG. 3 is a diagram illustrating a vibration acceleration response of the structure 5 when the vibration isolating apparatus 6 according to the first embodiment of the present invention is used to prevent vibration. In FIG. 3, the thick line indicates the acceleration of the ground 7, and the thin line indicates the acceleration response of the structure 5. It can be seen that the resonance frequency f0 is 110 Hz, and the acceleration response of the structure 5 decreases at a frequency higher than that, and vibration isolation is possible at 200 Hz or higher.

以上説明したように、本実施の形態における防振装置によれば、2つのフランジ1と、2つのフランジ1の中央部を結合する梁状の首4とによって構成され、少なくともフランジ1の一方の中央部分をえぐることによって膜3を形成するようにしたので、単一の金属材料で構成することができ、安価に防振装置を製造することが可能となった。   As described above, according to the vibration isolator in the present embodiment, the vibration isolator is constituted by the two flanges 1 and the beam-like neck 4 that connects the central portions of the two flanges 1, and at least one of the flanges 1 is formed. Since the film 3 is formed by punching the center portion, the film 3 can be made of a single metal material, and a vibration isolator can be manufactured at low cost.

また、フランジ1の膜3によるばね作用によって垂直方向の振動を吸収し、首4によるばね作用によって水平方向の振動を吸収するので、垂直方向と水平方向とで独立して容易にばね定数を設計することが可能となった。   In addition, since the vibration of the vertical direction is absorbed by the spring action of the membrane 3 of the flange 1 and the vibration of the horizontal direction is absorbed by the spring action of the neck 4, the spring constant can be easily designed independently in the vertical direction and the horizontal direction. It became possible to do.

また、設置空間の大きさを問わずに防振装置を形成することが可能となった。   In addition, it is possible to form a vibration isolator regardless of the size of the installation space.

(第2の実施の形態)
図4は、本発明の第2の実施の形態における防振装置の断面図である。この防振装置は、第1の実施の形態において説明した防振装置の構成に加えて、首4の付け根にR(8)をつけたものである。このRによって、ばね定数kzの大きさを変更できると共に、首4の付け根部分の応力の大きさを調整することが可能となる。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view of a vibration isolator according to the second embodiment of the present invention. This vibration isolator is obtained by adding R (8) to the base of the neck 4 in addition to the configuration of the vibration isolator described in the first embodiment. With this R, the magnitude of the spring constant kz can be changed, and the magnitude of the stress at the base of the neck 4 can be adjusted.

(第3の実施の形態)
図5は、本発明の第3の実施の形態における防振装置の断面図である。この防振装置は、上下のフランジ1をえぐって膜3を形成する際、膜3にカーブ9をつけたものである。このカーブ9によって、垂直方向に力がかかったとき膜3に発生する応力を低減でき、第1の実施の形態における防振装置と同じ特性を持ちながら、強度の高いばねを設計することが可能となる。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view of a vibration isolator according to the third embodiment of the present invention. In this vibration isolator, when the film 3 is formed around the upper and lower flanges 1, the film 3 is provided with a curve 9. This curve 9 can reduce the stress generated in the film 3 when a force is applied in the vertical direction, and it is possible to design a spring having high strength while having the same characteristics as the vibration isolator in the first embodiment. It becomes.

図9は、本発明の第1の実施の形態における防振装置に垂直方向の力を加えた場合の応力計算結果を示す図である。図9(b)に示すように、首4の付け根部分に応力が集中しており、この部分で破断する確率が非常に高くなっている。なお、図9(a)は、第1の実施の形態における防振装置の応力計算モデルを示している。   FIG. 9 is a diagram showing a stress calculation result when a force in the vertical direction is applied to the vibration isolator according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9B, stress is concentrated at the base portion of the neck 4, and the probability of breakage at this portion is very high. FIG. 9A shows a stress calculation model of the vibration isolator according to the first embodiment.

図10は、本発明の第3の実施の形態における防振装置に垂直方向の力を加えた場合の応力計算結果を示す図である。図10(b)に示すように、第1の実施の形態において首4の付け根に集中していた応力が、第3の実施の形態においては膜3につけたカーブ9の部分にも見られる。このように、第1の実施の形態に比べて応力が分散しており、第1の実施の形態に比べて破断の確率が低くなっているのが分かる。なお、図10(a)は、第3の実施の形態における防振装置の応力計算モデルを示している。   FIG. 10 is a diagram illustrating a stress calculation result when a force in the vertical direction is applied to the vibration isolator according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10 (b), the stress concentrated on the base of the neck 4 in the first embodiment is also seen in the portion of the curve 9 attached to the film 3 in the third embodiment. Thus, it can be seen that the stress is distributed as compared with the first embodiment, and the probability of fracture is lower than that of the first embodiment. FIG. 10A shows a stress calculation model of the vibration isolator according to the third embodiment.

(第4の実施の形態)
図6は、本発明の第4の実施の形態における防振装置の断面図である。この防振装置は、第3の実施の形態において説明した防振装置の構成に加えて、上下のフランジ1をえぐって膜3を形成する際、首4の部分もえぐったものである。この首4の抉り10によって、首4と膜3との間に発生する応力を低減することができる。
(Fourth embodiment)
FIG. 6 is a sectional view of a vibration isolator according to the fourth embodiment of the present invention. In addition to the structure of the vibration isolator described in the third embodiment, this vibration isolator is also a part of the neck 4 when the upper and lower flanges 1 are formed to form the film 3. By the neck 10 of the neck 4, the stress generated between the neck 4 and the film 3 can be reduced.

図11は、本発明の第4の実施の形態における防振装置に垂直方向の力を加えた場合の応力計算結果を示す図である。図11(b)に示すように、第1の実施の形態において首4の付け根に集中していた応力が、第4の実施の形態においては膜3につけたカーブ9の部分にも見られ、さらに膜3に発生する応力レベルが第3の実施の形態よりも小さくなっているのが分かる。したがって、第3の実施の形態に比べて破断の確率が低くなっている。なお、図11(a)は、第4の実施の形態における防振装置の応力計算モデルを示している。   FIG. 11 is a diagram illustrating a stress calculation result when a vertical force is applied to the vibration isolator according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11 (b), the stress concentrated on the base of the neck 4 in the first embodiment is also seen in the portion of the curve 9 attached to the film 3 in the fourth embodiment. Further, it can be seen that the level of stress generated in the film 3 is smaller than that in the third embodiment. Therefore, the probability of breakage is lower than that in the third embodiment. FIG. 11A shows a stress calculation model of the vibration isolator according to the fourth embodiment.

(第5の実施の形態)
図7は、本発明の第5の実施の形態における防振装置の断面図である。この防振装置は、第1〜第4の実施の形態において説明したばねを複数直列に結合したものである。このような構成にすることにより、1つのばねが堅い場合でも複数結合することによって柔らかいばねを形成することができる。1つ1つのばねが堅いので、本実施の形態における防振装置は強度的に有利な構成となる。
(Fifth embodiment)
FIG. 7 is a cross-sectional view of a vibration isolator according to the fifth embodiment of the present invention. In this vibration isolator, a plurality of springs described in the first to fourth embodiments are coupled in series. With such a configuration, even when one spring is stiff, a soft spring can be formed by combining a plurality of springs. Since each spring is stiff, the vibration isolator in the present embodiment has a configuration that is advantageous in terms of strength.

(第6の実施の形態)
第1〜第5の実施の形態において説明した防振装置の材料は何であっても構わない。たとえば、M2052などの制振合金のような制振性のある材料を防振装置に用いた場合、共振周波数における振幅の増大を小さくすることができる。
(Sixth embodiment)
The material of the vibration isolator described in the first to fifth embodiments may be anything. For example, when a vibration-damping material such as a damping alloy such as M2052 is used for the vibration isolator, the increase in amplitude at the resonance frequency can be reduced.

図8は、制振性のある材料を防振装置に用いることができない場合において、構造物を支持する方法の一例を示す図である。図8に示すように、たとえばノンブレンなどの減衰材11を、構造物5と地面7との間に、防振装置6と並列に配置する。このように構成することによって、制振性のない材料を用いて防振装置を構成した場合でも、共振周波数における振幅の増大を小さくすることが可能となる。   FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a method for supporting a structure when a material having vibration damping properties cannot be used for the vibration isolator. As shown in FIG. 8, for example, a damping material 11 such as non-brene is disposed between the structure 5 and the ground 7 in parallel with the vibration isolator 6. With this configuration, even when the vibration isolator is configured using a material having no vibration damping property, it is possible to reduce the increase in amplitude at the resonance frequency.

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の第1の実施の形態における防振装置の断面図である。It is sectional drawing of the vibration isolator in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における防振装置を用いて構造物を支持したところの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the place which supported the structure using the vibration isolator in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態における防振装置6を用いて防振した場合の構造物5の振動加速度応答を示す図である。It is a figure which shows the vibration acceleration response of the structure 5 at the time of anti-vibration using the anti-vibration apparatus 6 in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における防振装置の断面図である。It is sectional drawing of the vibration isolator in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における防振装置の断面図である。It is sectional drawing of the vibration isolator in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態における防振装置の断面図である。It is sectional drawing of the vibration isolator in the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施の形態における防振装置の断面図である。It is sectional drawing of the vibration isolator in the 5th Embodiment of this invention. 制振性のある材料を防振装置に用いることができない場合において、構造物を支持する方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the method of supporting a structure, when the material which has damping property cannot be used for a vibration isolator. 本発明の第1の実施の形態における防振装置に垂直方向の力を加えた場合の応力計算結果を示す図である。It is a figure which shows the stress calculation result at the time of applying the force of a perpendicular direction to the vibration isolator in the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態における防振装置に垂直方向の力を加えた場合の応力計算結果を示す図である。It is a figure which shows the stress calculation result at the time of applying the force of the perpendicular direction to the vibration isolator in the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態における防振装置に垂直方向の力を加えた場合の応力計算結果を示す図である。It is a figure which shows the stress calculation result at the time of applying the force of a perpendicular direction to the vibration isolator in the 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 フランジ、2 ボルト締結部、3 膜、4 首、5 構造物、6 防振装置、7 地面、8 R、9 膜のカーブ、10 首の抉り、11 減衰材。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flange, 2 bolt fastening part, 3 film | membrane, 4 neck, 5 structure, 6 Vibration isolator, 7 Ground, 8 R, 9 Curve of film | membrane, 10 Neck turn, 11 Damping material.

Claims (7)

構造物の振動を防止する防振装置であって、
前記構造物および前記構造物の設置場所のそれぞれに締結される2つのフランジ部と、
前記2つのフランジ部を結合する梁状の首とを含み、
前記2つのフランジ部の少なくとも一方は、えぐることによって膜が形成される、防振装置。
An anti-vibration device for preventing vibration of a structure,
Two flange portions fastened to each of the structure and an installation place of the structure;
A beam-like neck connecting the two flange portions,
A vibration isolator in which at least one of the two flange portions is formed by punching.
前記梁状の首は、付け根にRがつけられた形状を有する、請求項1記載の防振装置。   The anti-vibration device according to claim 1, wherein the beam-shaped neck has a shape with an R at the base. 前記膜は、カーブ形状を有する、請求項1記載の防振装置。   The vibration isolator according to claim 1, wherein the film has a curved shape. 前記梁状の首は、前記フランジ部の膜が形成される面と同じ面がえぐられる、請求項1記載の防振装置。   The anti-vibration device according to claim 1, wherein the beam-shaped neck has a same surface as a surface on which the film of the flange portion is formed. 前記防振装置は、前記2つのフランジ部と前記梁状の首とを含むばね構造を複数直列に連結した構造を有する、請求項1記載の防振装置。   The anti-vibration device according to claim 1, wherein the anti-vibration device has a structure in which a plurality of spring structures including the two flange portions and the beam-shaped neck are connected in series. 前記防振装置は、制振性のある材料によって構成される、請求項1〜5のいずれかに記載の防振装置。   The anti-vibration device according to any one of claims 1 to 5, wherein the anti-vibration device is made of a vibration-damping material. 前記防振装置はさらに、前記構造物と前記設置場所との間に設けられる減衰材を含む、請求項1〜5のいずれかに記載の防振装置。   The vibration isolator according to any one of claims 1 to 5, further comprising an attenuation member provided between the structure and the installation location.
JP2005079968A 2005-03-18 2005-03-18 Vibration isolator Pending JP2006258260A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005079968A JP2006258260A (en) 2005-03-18 2005-03-18 Vibration isolator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005079968A JP2006258260A (en) 2005-03-18 2005-03-18 Vibration isolator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006258260A true JP2006258260A (en) 2006-09-28

Family

ID=37097737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005079968A Pending JP2006258260A (en) 2005-03-18 2005-03-18 Vibration isolator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006258260A (en)

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4965460A (en) * 1972-10-28 1974-06-25
JPS59176870U (en) * 1983-05-13 1984-11-26 株式会社日立製作所 elevator car
JPH06346628A (en) * 1993-06-10 1994-12-20 Kajima Corp Three-dimensional seismic isolation device
JPH0914346A (en) * 1995-06-28 1997-01-14 Matsuya Sogo Kenkyusho:Kk Base isolation device
JPH09144810A (en) * 1995-11-27 1997-06-03 Kawasaki Heavy Ind Ltd Three-dimensional seismic isolation device for structures
JPH09189341A (en) * 1996-01-09 1997-07-22 Shiyouden:Kk Three-dimensional vibration absorber
JPH09203417A (en) * 1995-11-11 1997-08-05 Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co Kg Joint spring element
JP2000088048A (en) * 1998-09-14 2000-03-28 Nkk Corp Damping device
JP2000161430A (en) * 1998-11-20 2000-06-16 Fujita Corp 3D seismic isolation device
JP2000337439A (en) * 1989-08-16 2000-12-05 David L Platus Omnidirectional vibration isolating suspension system
JP2002061417A (en) * 2000-08-23 2002-02-28 Kajima Corp Damping damper and damping structure
JP2002227898A (en) * 2001-02-06 2002-08-14 Tomoe Corp Base isolating damper
JP2003313883A (en) * 2002-04-22 2003-11-06 Cosmos More:Kk Base isolating apparatus and base isolation structure
JP2004169533A (en) * 2002-11-20 2004-06-17 Sadao Sakaiya Base isolation supporting device
JP2005036861A (en) * 2003-07-18 2005-02-10 Tamagawa Seiki Co Ltd Coupling structure for rotation detector
JP2005061058A (en) * 2003-08-12 2005-03-10 Toyama Prefecture Vibration control structure of wooden building

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4965460A (en) * 1972-10-28 1974-06-25
JPS59176870U (en) * 1983-05-13 1984-11-26 株式会社日立製作所 elevator car
JP2000337439A (en) * 1989-08-16 2000-12-05 David L Platus Omnidirectional vibration isolating suspension system
JPH06346628A (en) * 1993-06-10 1994-12-20 Kajima Corp Three-dimensional seismic isolation device
JPH0914346A (en) * 1995-06-28 1997-01-14 Matsuya Sogo Kenkyusho:Kk Base isolation device
JPH09203417A (en) * 1995-11-11 1997-08-05 Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co Kg Joint spring element
JPH09144810A (en) * 1995-11-27 1997-06-03 Kawasaki Heavy Ind Ltd Three-dimensional seismic isolation device for structures
JPH09189341A (en) * 1996-01-09 1997-07-22 Shiyouden:Kk Three-dimensional vibration absorber
JP2000088048A (en) * 1998-09-14 2000-03-28 Nkk Corp Damping device
JP2000161430A (en) * 1998-11-20 2000-06-16 Fujita Corp 3D seismic isolation device
JP2002061417A (en) * 2000-08-23 2002-02-28 Kajima Corp Damping damper and damping structure
JP2002227898A (en) * 2001-02-06 2002-08-14 Tomoe Corp Base isolating damper
JP2003313883A (en) * 2002-04-22 2003-11-06 Cosmos More:Kk Base isolating apparatus and base isolation structure
JP2004169533A (en) * 2002-11-20 2004-06-17 Sadao Sakaiya Base isolation supporting device
JP2005036861A (en) * 2003-07-18 2005-02-10 Tamagawa Seiki Co Ltd Coupling structure for rotation detector
JP2005061058A (en) * 2003-08-12 2005-03-10 Toyama Prefecture Vibration control structure of wooden building

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5761856A (en) Vibration isolation apparatus
JPH10504088A (en) Tuning mass damper
JP4545920B2 (en) Seismic isolation system for bridges
JP6482373B2 (en) Seismic isolation structure
JP2017203297A (en) Base-isolation construction and method of designing base-isolation construction
JP2010190409A (en) Seismic isolation device and building
TWI286118B (en) Balancing apparatus for elevator
JP2012042016A (en) Three-dimensional base isolation device
JPH02107843A (en) Three-dimensional seismic isolation device
JP4410725B2 (en) Vertical seismic isolation unit and seismic isolation device using the same
JP2006258260A (en) Vibration isolator
JP4822132B2 (en) Vertical seismic isolation mechanism
JP5235467B2 (en) Energy absorption support device
US20030052247A1 (en) Vibration control unit and vibration control body
JP2015117791A (en) Vibration damper and suspension using the same
JP2015105554A (en) Base-isolation structure
JPS62220734A (en) Vibrational energy absorbing device
JPH0434247A (en) Base isolation element
JPH11293685A (en) Seismic isolation structure of structure
JP5095015B1 (en) Seismic isolation device
KR20190023332A (en) Seismic equipment for mechanical structures
Tuhta et al. The Effect of TMD on The Periods and Mode Shapes of The Reinforced Concrete Building by Finite Element Analysis
JP2669112B2 (en) Damper for vibration isolation
JPH1194016A (en) Rolling type vibration damping device and vibration damping structure using the same
JPH02248550A (en) Device for exempting lightweight building from vibration

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090326

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090421

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090818