(57)【要約】【課題】コンパクトで簡単に取付けができ、安価であらゆる技術分野での適用が可能であり、しかも大きな防振能力を有する免振装置を提供する。【解決手段】振動源側部材または振動体側部材に取付けられる内側部材１と、振動源側部材または振動体側部材に取付けられる囲繞部材２と、内側部材１に外挿され、かつ囲繞部材２に内挿されている吸振バネ３とからなり、吸振バネ３は、巻形状を三角形や楕円形等の非円形にした巻バネである。内側部材１または囲撓部材２に振動外力が加わると、吸振バネ３が変形し、その変形に対抗する応力の発生により振動エネルギーを吸収する。吸振バネ３は内側部材１と囲撓部材２によって囲まれた密閉空間内で撓み変形するので、吸収エネルギーが大きくとれ吸振効果が高い。【選択図】図１
2006275284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動源側部材または振動体側部材に取付けられる内側部材と、
振動体側部材または振動源側部材に取付けられる囲繞部材と、
前記内側部材に外挿され、かつ前記囲繞部材に内挿されている吸振バネとからなり、
前記吸振バネは、巻形状を非円形にした巻バネである
ことを特徴とする免振装置。
【請求項２】
振動源側部材または振動体側部材に取付けられる内側部材と、
振動体側部材または振動源側部材に取付けられる囲繞部材と、
前記内側部材に外挿され、かつ前記囲繞部材に内挿されている吸振バネとからなり、
前記吸振バネは、巻形状を非円形にした巻バネであり、
前記囲繞部材と前記吸振バネが、共に同心かつ多重に設けられている
ことを特徴とする免振装置。
【請求項３】
前記吸振バネが、巻姿が長手方向において一定である定形巻バネである
ことを特徴とする請求項１または２記載の免振装置。
【請求項４】
前記吸振バネが、巻姿が長手方向において螺旋状に変化する螺旋巻バネである
ことを特徴とする請求項１または２記載の免振装置。
【請求項５】
前記内側部材の外周面と前記囲繞部材の内周面に、前記吸振バネを係合する係合溝が形成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の免振装置。
【請求項６】
請求項１または２記載の免振装置に加え、
該免振装置の吸振方向と直交する方向の振動を吸収するバネを設けた
ことを特徴とする免振装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は免振装置に関する。さらに詳しくは、建物やタンクその他の建築物、機械装置、配管類、配線類を基礎や土中、建築物その他の部材に取付け、地震、機械振動その他の振動を吸収したり、車輪の走行中の振動を吸収する免振装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
建物や建築物、機械、配管等の分野における防振・制振法には、つぎのような技術が用いられている（非特許文献１）。
１）振動の影響を抑制するものとして、ダンパなど
２）振動絶縁のため弾性支持するものとして、防振器や防振マウント
３）振動体の応答を低減するものとして、ガタやゆるみを無くする締結
４）自動制御法を使うものとして、振動入力を検出し、励振力や応答を小さくしたり、逆方向の力を発生させて減衰させる方法
【０００３】
しかるに前記従来例は、つぎのような問題がある。
１）の従来技術は、ダンパなどを用いるので装置が嵩張り、スペース的に適用場所が制約される。
２）の従来技術は、例えば図３２に示すように、基礎101と建築物や機械等の取付部材102との間にゴムマウント103を入れ、両部材の間をアンカボルト104とナット105で締結したものである。
このゴムマウント方式は、小さな振動であれば吸振できるが、大きな振動は吸振できないので防振能力に限度があり、またゴムマウントに寿命があり、経時的に能力が低減するという問題がある。
３）の従来技術は、例えば図３３に示すように、基礎101上においた取付部材102をアンカセット106で固定するものであるが、アンカセット106のねじ部にバネ座金107を通しナット108で締め付ける構成としている。アンカセット106を基礎101に固着するときは、基礎101に下穴をあけるが、この下穴が手動および穴明機であけるとき、基礎の材質バラツキにより真直ぐにあかない。このため、アンカセット106はθの角度で傾くことが多い。この場合、ナット108を締めても隙間ｇが生じ、確実に締めることができず、緩みやすくなる。
また、図３４に示すように、配管110を建築物111の壁面に取付けた架台112にバンド等113で取付ける方法もあり、この場合はバンド等113の内側にゴム等を巻けば、ある程度の防振効果があるが、大きな防振力を発揮することはできず、地震等の際の配管破裂事故につながっている。
４）の従来例は、制御要素として振動検出器としてのセンサ、減衰のための慣性質量、作動力の発生装置としてのアクチュエータ、制御のためのサーボ機構、動力源などが必要であり、相当大掛かりな機構となる。このため、スペースや費用面で余裕ある場合にしか使うことができない。
５）さらに上記１）〜４）のいずれの従来技術も、車輪などに組込めるコンパクトさと組込み自由度を有するものではない。
【０００４】
【非特許文献１】機械工学便覧  エンジニアリング編  Ｃ８環境装置  207〜208頁  日本機械学会編
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事情に鑑み、コンパクトで簡単に取付けができ、建築物や車輪などのあらゆる技術分野での適用が可能であり、しかも寸法の割に大きな振動吸収能力を有する免振装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明の免振装置は、振動源側部材または振動体側部材に取付けられる内側部材と、振動体側部材または振動源側部材に取付けられる囲繞部材と、前記内側部材に外挿され、かつ前記囲繞部材に内挿されている吸振バネとからなり、前記吸振バネは、巻形状を非円形にした巻バネであることを特徴とする。
第２発明の免振装置は、振動源側部材または振動体側部材に取付けられる内側部材と、振動体側部材または振動源側部材に取付けられる囲繞部材と、前記内側部材に外挿され、かつ前記囲繞部材に内挿されている吸振バネとからなり、前記吸振バネは、巻形状を非円形にした巻バネであり、前記囲繞部材と前記吸振バネが、共に同心かつ多重に設けられていることを特徴とする。
第３発明の免振装置は、第１または第２発明において、前記吸振バネが、巻姿が長手方向において一定である定形巻バネであることを特徴とする。
第４発明の免振装置は、第１または第２発明において、前記吸振バネが、巻姿が長手方向において螺旋状に変化する螺旋巻バネであることを特徴とする。
第５発明の免振装置は、第１または第２発明において、前記内側部材の外周面と前記囲繞部材の内周面に、前記吸振バネを係合する係合溝が形成されていることを特徴とする。
第６発明の免振装置は、請求項１または２記載の免振装置に加え、該免振装置の吸振方向と直交する方向の振動を吸収するバネを設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明によれば、内側部材または囲繞部材に振動外力が加わると、内側部材と囲撓部材の間に挿入されている吸振バネが変形し、その変形に対抗する応力の発生により振動エネルギーを吸収する。吸振バネは内側部材と囲撓部材によって囲まれた密閉空間内で撓み変形するので、吸収エネルギーが大きくとれ吸振効果が高い。また、吸振バネの巻形状は非円形のため外力がどの半径方向から作用しても、変形による吸振作用を奏するので全方位吸振が可能である。そして、部材はわずか３点であり、コンパクトで安価に作れるので、適用できる範囲が広くなる。
第２発明によれば、吸振バネと囲繞部材が多重であるので、吸振能力が倍増する。また、同心的に組立てられるので、コンパクトであり、小さなスペースにも取付けることができる。
第３発明によれば、吸振バネの巻姿が長手方向で一定であるため、作り易く、比較的安価な装置となる。
第４発明によれば、吸振バネの巻姿が長手方向で螺旋状に変化しているので、非円形に成形することで生じている頂点が囲撓部材の内側に対して接触する方位が多くなり、振動外力がどの方位から作用しても、吸振バネの変形が均等化され、常に高い吸振能力を発揮しうる。
第５発明によれば、吸振バネに長軸方向の振動外力が加わっても、吸振バネが内側部材からも囲撓部材からも外れることがなく、しかも、吸振バネが長軸方向での変形を繰り返して振動外力を吸収することができる。したがって、長軸方向と半径方向の２方向の振動を共に吸収することができる。
第６発明によれば、請求項１，２の免振装置で一方の振動を吸収し、これに直交する方向の振動、例えば水平方向に対する垂直方向の振動を別のバネで吸収できるので、地震等への対処能力が高くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明の免振装置の基本構成説明図、図２のｉ図（Ａ），（Ｂ）は定形巻バネを使った免振装置の説明図、ii図（Ａ），（Ｂ）は螺旋巻バネを使った免振装置の説明図、図３は楕円巻バネを使った免振装置の説明図である。
【０００９】
（基本構成）
まず、図１に基づき本発明の免振装置の基本構成を説明する。
１は内側部材であり、後述する吸振バネ３を外挿し、振動外力を吸振バネ３に伝達したり、吸振バネ３から振動を受ける部材である。この内側部材１は、中実状の部材または中空状の部材が用いられる。中実状の部材の例としては、ボルトやアンカセット、車軸などがある。中空状の部材としてはガス管等の配管や配線用のパイプ類がある。要するに外形が円形またはこれに近似した多角形の部材であればよく、この要件を満たせば上記例示以外の部材も使用できる。
２は囲撓部材であり、後述する吸振バネ３を収容し、振動外力を吸振バネ３に伝達したり、吸振バネ３から振動を受ける部材である。この囲撓部材２は、内周面が円筒面またはこれに近似した多角形面であればよく、外周面は任意の形状であってよい。また、この囲撓部材２は、円周方向の一部を欠いていても、供述する吸振バネ３と数点で接触するものであれば、完全に吸振バネ３の周囲を囲まなくてもよい。多くの場合、囲撓部材２には筒状の部材が用いられるが、車輪の場合はボス部に形成された中空部分が該当する。
３は吸振バネである。この吸振バネ３は内側部材１に外挿され、かつ囲撓部材２内に内挿される。つまり、内側部材１と囲撓部材２に囲まれた空間内に挿入され、内側壁面と外側壁面に接触される。この吸振バネ３は巻形状を非円形にしたバネであり、３角形以上の多角形あるいは楕円形が用いられる。要するに、内側部材１の外周面と囲撓部材２の内周面に、２点以上で接触するものであればよい。
【００１０】
上記の免振装置において、内側部材１を振動源側部材（例えば、基礎や振動を発生したり伝達する機械、建築物など）に取付けると、囲撓部材２は振動体側部材（例えば、基礎上の建築物や機械類、建築物に取付けられる配管類など）に取付けられる。逆に囲撓部材２を振動源側部材に取付けると、内側部材１は振動体側に取付けられる。
【００１１】
（振動吸収原理）
つぎに、振動吸収原理を説明する。
図１（Ｂ）において、いま、囲撓部材２に振動外力Ｆａが加わったとする。この振動外力Ｆａは、吸振バネ３の三角形の頂点にあたる位置に向けられている。このとき、吸振バネ３の頂点は実線の平常状態から囲撓部材２に押されて２点鎖線図示のように、挟み角が広がるように変形する。この変形によって振動は吸収され、振動外力Ｆａが無くなったとき、吸振バネ３の弾力によって囲撓部材２は元の位置に戻される。
つぎに、反対向きの振動外力Ｆｂが加わったとする。この振動外力Ｆｂの方向は吸振バネ３の二つの頂点間の直線部分に向けられており、その両側の二つの頂点を押すことになる。この場合、吸振バネ３の直線部分は円弧状に湾曲し、この変形によって振動が吸収され、振動外力Ｆａが無くなったとき、吸振バネ３の復元力によって囲撓部材２は元の位置に戻される。
【００１２】
振動外力が前記のＦａ，Ｆｂ以外の方向から作用したときは、前記２パターンが複合した変形を行う。よって、吸振バネ３の長軸方向に直交する平面において、360°どの方向からの振動外力が加わっても、吸振バネ３が変形することで、振動を吸収することができる。つまり、全方位的に振動を吸収することができる。
上記の原理説明は、囲撓部材２に振動外力が加わる例であったが、内側部材１に振動外力が加わる場合でも同様であり、同等の振動吸収能力を発揮できる。
なお、共振を避けるために、吸振バネ３の固有振動数を想定される振動外力の振動数から、できるだけ大きく外しておけばよい。
【００１３】
以上の吸振効果は、囲撓部材２の内壁と内側部材１の外壁間のドーナツ状の円筒形空間内で、壁面に密着した状態で吸振バネ３が撓み変形することで行われるが、撓み変形は曲げ変形などに比べ大きな力を要するので、小さな部材を用いる割には吸収エネルギーを大きくとれ、それゆえ吸振効果が高くなる。
また必要な部材は、内側部材１と囲撓部材２と吸振バネ３のわずか３部材であり、安価に製作できるという利点がある。また、非常にコンパクトであるから、取付スペースの小さな部分への適用が可能であり、多くの産業分野に適用できる。
【００１４】
図２は吸振バネ３の好適例を２パターン示したものである。
ｉ図の（Ａ），（Ｂ）に示す吸振バネ３は、巻形状が三角形であり、５段の巻段数を有している。この巻数は適用場所に合わせて、４段以下でもよく、６段以上でもよい。本明細書では、巻形状の長軸方向における変化具合を巻姿というが、この巻姿は変化せず長軸方向で同一である。つまり、この吸振バネ３は、三角形の頂点が各段で同じ位置にある定形巻バネである。この定形巻バネは、製造が容易であるうえに、吸振能力も充分であるという特徴を有する。
ii図の（Ａ），（Ｂ）に示す吸振バネ３は、巻形状が三角形であり、巻姿としてバネの頂点が各段で少しずつ円周方向にズレており螺旋状に変化する螺旋巻バネである。アンカボルトに対して多角形（例えば三角形）の巻バネを成形する際、内径（空間）を若干小さな寸法に設定することによって、アンカボルトに装着された状態においては巻バネの外径が拡大される。この状態で各多角形（例えば三角形）の頂点の位置が螺旋状になり、巻バネの頂点と円筒状のパイプの内面との接触点の関係が均一化され、どのような水平方向のエネルギーもバランスよく吸収できる。この螺旋巻バネは製造に余分に手間がかかるが、囲撓部材２の内壁に３方向を越える多くの角度方向で接触するので、どの方向からの振動外力に対してもより効果的に吸振効果を奏しうるという利点がある。
【００１５】
図３に示す吸振バネ３は、巻形状が楕円形であり、巻姿を螺旋状に変化させて巻数の１段毎に頂点を円周方向にずらせた螺旋巻バネである。この吸振バネ３は長径の外端が囲撓部材２の内周面に接触し、短径の外周面が内側部材１の外周面に接触しており、振動外力は、バネが撓むことにより吸収する。そして、各頂点が放射状に散在することから全方位における振動外力を効果的に吸収することができる。
【００１６】
以下に、本発明の各実施形態を説明する。
第１〜第８実施形態は、内側部材の軸方向に交わる方向の吸振機能を有する免振装置である。すなわち、基礎ボルト等の内側部材が直立している場合は、水平方向の振動を吸収する免振装置である。
（第１実施形態）
図４に示す第１実施形態は、基礎Ｂａ上に建築物や機械装置を設置する例である。Ａｍは建物やタンク等の建築物あるいは機械装置の取付部材を示している。
本実施形態の免振装置Ｄにおける内側部材はアンカボルト１であり、基礎Ｂａに固定されている。囲撓部材であるバネケース２は円筒状の部材であって、取付部材Ａｍに固定されている。吸振バネ３はアンカボルト１とバネケース２との間に入れられている。この吸振バネ３は定形巻バネと螺旋巻バネのいずれであってもよい。なお、組立要領としては、アンカボルト１に吸振バネ３を挿入し、その上からバネケース２を圧入する方法がとれる。
基礎Ｂａの上面にはゴムマウント２１が置かれている。このゴムマウント２１は吸振機能を果すため用いられているが、本発明に必須ではない。しかし、用いると吸振効果が相乗的に高くなるという利点がある。
【００１７】
前記ゴムマウント２１の上面（ゴムマウント２１を用いない場合は基礎Ｂａの上面）にプレート２２を置き、このプレート２２と囲撓部材２の下面との間には鋼球２４が置かれている。また、取付部材Ａｍの上面にプレート２３を置き、鋼球２４を挟んでプレート２５を置いている。この上下の振動遮断機構は、鋼球２４の前後左右の動きが保障され、基礎Ｂａの振動によって取付部材側が一緒に動かないように設けられている。なお、プレート２２，２３，２５には鋼球２４を案内するための案内溝を設けておくのが好ましい。
前記アンカボルト１の頭部の雄ネジ部１ａには、ナット４が螺合されて、取付部材Ａｍの基礎Ｂａに取付けている。なお、このナット４の締付け力は強すぎると鋼球２４による振動遮断が効かなくなり、弱すぎるとガタが大きくなるので、適正な締付け力に設定することが重要である。
【００１８】
この実施形態において、地震等で基礎Ｂａが揺れた場合は、アンカボルト１を介して吸振バネ３に横揺れを伝え、既述のごとく吸振バネ３が変形することで横揺れを吸収する。なお、縦揺れはゴムマウント２１により吸収する。
このようにして揺れを吸収する結果、取付部材Ａｍに連結された建築物や機械装置には振動を伝えなくなるか、伝える振動を低減することができる。
【００１９】
（第２実施形態）
図５に示す第２実施形態も、基礎Ｂａ上に取付部材Ａｍを介して建築物や機械装置を設置する例である。
免振機構は図示するように、内側免振部Ｄｉと外側免振部Ｄｏの二重構造になっている点が特徴である。
前記内側免振部Ｄｉは、図４と実質同一のアンカボルト１、第１バネケース２、第１吸振バネ３から構成されている。アンカボルト１は基礎Ｂａに固定されているが、第１バネケース２は第２バネケース１２を介して取付部材Ａｍに取付けられている。
前記外側免振部Ｄｏは、前記第１バネケース２の外周面を内側部材として使用するもので、その外周に第２吸振バネ１３を外挿し、その外側に第２バネケース１２を配置している。そして、この第２バネケース１２に取付部材Ａｍが取付けられている。この構造によって、同心状に２個の免振部Ｄｉ，Ｄｏがコンパクトに組込まれている。
前記第１吸振バネ３も前記第２吸振バネ１３も、定形巻バネであってもよく螺旋巻バネであってもよい。
【００２０】
振動遮断機構は、下部と上部に設けられている。下部の遮断機構は、基礎Ｂａ上のプレート２２と第１バネケース２下面のプレート２５と、その間の鋼球２４により構成されている。上部の遮断機構は、取付部材Ａｍ上のプレート２６と、第１バネケース２上面のプレート２７と最上段のプレート２８とがあり、各プレートの間に鋼球が配置されている。なお、プレート２２，２５，２６，２７，２８には、鋼球２４を案内するための案内溝を設けておくことが好ましい。これらの遮断機構により、基礎Ｂａの振動が直接、取付部材Ａｍに伝わらないようになっている。
また、第２バネケース１２と下面のプレート２５との間には隙間ｘをもたせている。この場合、第２吸振バネ１３が通常の圧縮バネと同じ働きもするので、吸振バネ３，１３の長軸方向、すなわち上下方向の振動を吸収することができる。
【００２１】
この実施形態においても、地震等によって基礎Ｂａが揺れるとアンカボルト１を介して横揺れをまず第１吸振バネ３に伝え、ついで第１バネケース２を介して第２吸振バネ１３に伝える。二つの第１，第２吸振バネ３，１３は共に変形することにより横揺れを吸収するので、吸振部が１個の場合に比べ、より大きな振動外力を吸収することができる。
しかも、３つの部材はいずれも同心状の構造であるからコンパクトであり、狭い場所であっても適用可能である。
【００２２】
前記実施形態は第１、第２バネケース２，１２と吸振第１、第２バネ３，１３を同心で二重に構成した例であったが、さらに同心で三重以上に構成することも可能であり、この場合は比較的コンパクトでありながら大きな吸振力を発揮できる免振装置を構成することができる。
【００２３】
（第３実施形態）
図６に示す実施形態は、内側部材として球ボルト１を用いた例である。球ボルト１は軸部の下端に球状部１ｂを有するもので、アンカ用として用いられる。
球ボルト１の外周に吸振バネ３を外挿し、その外側に囲撓部材であるバネケース２を外挿する。この基本構造は図１に示すものと実質同一である。なお、吸振バネ３は定形巻バネであっても、螺旋巻バネのいずれであってもよい。
【００２４】
この実施形態の使用例を図７に基づき説明する。
基礎Ｂａは例えばコンクリート製であり、その中に、球ボルト１と吸振バネ３をセットしたバネケース２を打ち込み、固定する。球ボルト１の頭部は基礎Ｂａから突出しておき、取付部材Ａｍの穴を通し、ナット４をネジ部１ａに螺合する。ナット４を締め付ければ、基礎Ｂａに取付部材Ａｍが固定され、建築物や機械装置の設置が行える。
【００２５】
この実施形態において地震が発生して基礎Ｂａが揺れると、吸振バネ３が変形することにより、振動を吸収し、取付部材Ａｍ側には伝えなくするか低減する。
また、免振装置Ｄをコンクリート製基礎Ｂａに埋設する際に、角度θで示すように、多少傾斜しても、ナット４を締め付ければ、吸振バネ３が変形して球ボルト１は垂直になるので、取付部材Ａｍの固定を確実にすることができる。
【００２６】
（第４実施形態）
図８に示す実施形態は、建築物その他の構造物に配管を取付ける例である。
（ｉ）図において、Ａｍは取付部材で、Ｆはバンド等の締付金具である。
この実施形態で内側部材には配管や配線類を通すパイプ１がそのまま用いられる。つまり、このパイプは中空状の内側部材である。
配管工事に際しては、内側部材であるパイプ１の外周に吸振バネ３を外挿し、その外側に囲撓部材であるバネケース２を入れ、バネケース２の外周を適当なバンドＦで取付部材Ａｍ上に締め付ければよい。なお、吸振バネ３は定形巻バネであっても、螺旋巻バネのいずれであってもよい。
この実施形態でも、地震等による建築物からパイプ１に伝わる振動を吸振バネ３で吸収することができる。また、パイプ１側の振動を建築物や機械装置側に伝達することを防止することができる。
（ii）図は、バネケース２として円周方向の一部を欠いた構造を用いたものであり、バネケース２を直接、取付部材Ａｍに取付けたものである。なお、吸振バネ３は定形巻バネであっても、螺旋巻バネのいずれであってもよい。
この実施形態でも、吸振バネ３はバネケース２の内周に接触しているので、パイプ１からの振動を吸収したり、パイプ１への振動を吸収することができる。
【００２７】
（第５実施形態）
この実施形態は、土中等に埋設した配管の免振構造である。
図９において、１は内側部材であるパイプ等の配管、２は囲撓部材であるバネケース、３は吸振バネである点は、上記各実施形態と同様である。土中ＧあるいはコンクリートＧ中には保護パイプ５が埋設せられ、その内部にパイプ１が通されている。そして、パイプ１の長手方向の適所に間隔をあけて、バネケース２と吸振バネ３からなる免振装置Ｄ，Ｄを置いている。なお、吸振バネ３は定形巻バネであっても、螺旋巻バネのいずれであってもよい。
この実施形態において、地震等があれば、吸振バネ３が振動を吸収して、配管１の破損を防止することができる。
【００２８】
（第６実施形態）
この実施形態も、土中等に埋設した配管の免振構造である。
図１０に示すように、内側部材であるパイプ１の長手方向適所に間隔をあけて、囲撓部材であるバネケース２と吸振バネ３からなる免振装置Ｄ，Ｄを土中Ｇに配設している。そして、各免振装置Ｄ，Ｄの間にはゴム等のクッション材６を詰めることにより、図９に示す保護パイプ５を除去している。なお、吸振バネ３は定形巻バネであっても、螺旋巻バネのいずれであってもよい。
この実施形態によれば、横揺れ縦揺れ共に吸振バネ３とクッション材６で吸収することができる。
【００２９】
（第７実施形態）
この実施形態も、土中等に埋設した配管の取付例である。
図１１において、１は内側部材であるパイプ、２は囲撓部材であるバネケースである。本実施形態は、土中Ｇに埋設した２本のパイプ１，１の結合部分に、２個の免振装置Ｄ，Ｄを合体して取付けたものである。すなわち、２本のパイプ１，１のフランジ１ａ同士をボルト１ｂで結合し、このフランジ１ａに隣接させて２個の免新装置Ｄ，Ｄを取付けている。吸振バネ３はバネケース２の内部であって、パイプ１の外周に挿入されている。この吸振バネ３は定形巻バネと螺旋巻バネのいずれであってもよい。なお、バネケース２の内部に土砂等を入れないように適当なシール材で密封しておくとよい。
この実施形態では、配管の一番弱い継ぎ目での振動を吸収できるという利点がある。
【００３０】
（第８実施形態）
図１２に示す実施形態は、吸振バネ３に半径方向の吸振機能に長軸方向の吸振機能を追加したものである。図１２および図１３の拡大図に示すように、内側部材１の外周面と囲撓部材２の内周面に、係合溝７，８が形成されている。そして、この係合溝７，８には吸振バネ３が係合するようになっている。
この係合作用により、吸振バネ３に長軸方向（図では上下方向）の振動外力が加わっても、吸振バネ３が内側部材１からも囲撓部材２からも外れることがない。しかも、吸振バネ３が長軸方向への曲げ変形を繰り返して振動外力を吸収することができる。したがって、この実施形態では、上下左右（長軸方向と半径方向）の振動を共に吸収することができる。
【００３１】
以下の第９〜第１４実施形態は、吸振バネ３と別のバネによって互いに直交する方向の振動吸収機能をもたせた免振装置である。
（第９実施形態）
図１４および図１５に示す第９実施形態は、基礎Ｂａ上に取付部材Ａｍを介して建物やタンク等の建築物また機械装置等を設置した例である。
本実施形態の免振機構は、水平面の振動を吸収する水平免振部Ｄと垂直面の振動を吸収する垂直免振部Ｅが組合わせて構成されている。
まず、免振機構の基本部品として、基礎Ｂａに垂直に取付けられた基礎ボルト３１と、その周囲に配置された内側筒３２、取付部材Ａｍに固定された外側筒４１とを備えている。
【００３２】
前記垂直免振部Ｅは、つぎのように構成されている。
前記基礎ボルト３１の下部は基礎Ｂａに通してナット３５で固定されるか、埋設されている。また、基礎ボルト３１の基礎Ｂａから上方に突出した部分には、内側筒３２がナット３６で固定されている。前記内側筒３２は、その上端にバネ座３７と円形の上プレート３８を備えており、下端に円形の下プレート３９が設けられている。この内側筒３２の内径は基礎ボルト３１の外径より大きく、内部はバネ挿入空間となっている。そして、前記バネ挿入空間内にコイルバネ３３が挿入されている。このコイルバネ３３は、下端が基礎Ｂａの上面に接し、上端が内側筒３２のバネ座３７に接しており、撓み作用によって、上下振動を吸収するようになっている。このコイルバネ３３は軸方向の振動を吸収するものであるが、同様の機能を有するのであれば、どのようなタイプのバネを用いてもよい。
【００３３】
また、水平免振部Ｄは、つぎのように構成されている。
前記外側筒４１は取付部材Ａｍに対しボルト４２等で取付けられている。この外側筒４１は前記内側筒３２より大きな内径を有する筒状部材であり、下端から内側に向って縮径する下プレート４３と、中間位置から内側に向って縮径する中間プレート４４とを有している。
水平免振部Ｄは、内側部材であるピン１と囲撓部材であるバネケース２の内部に吸振バネ３を挿入したもので、ピン１の上端と下端を前記下プレート４３と前記中間プレート４４に係合させることにより取付けている。また、バネケース２の外周は前記内側筒３２の外周面に接している。なお、吸振バネ３は定形巻バネであっても、螺旋巻バネのいずれであってもよい。
そして、図１５に示すように、水平免振部Ｄは外側筒４１内の環状の空間に、適数個入れられている。本実施形態では、円周方向等間隔に６本の水平免振部Ｄ１〜Ｄ６が使用されているが、５本以下でもよく、７本以上でもよい。もちろん、多い程、全周方向でも吸振性能が高くなる。
【００３４】
前記内側筒３２と前記外側筒４１との間には制動機構が、下部と上部に分けて設けられている。下部の制動機構は、内側筒３２の下プレート３９と外側筒４１の下プレート４３と、その間の鋼球２４と鋼球を付勢するバネ２５とから構成されている。上部の制動機構は、内側筒３２の上プレート３８と、外側筒４１の中間プレート４４と、その間の鋼球２４と鋼球を付勢するバネ２５とから構成されている。なお、プレート４３，４４には、鋼球２４を案内するための案内溝を設けておくことが好ましい。これらの制動機構により、内側筒３２と外側筒４１間の間でブレーキ作用が生じ、少しの振動では揺れないようになっている。
【００３５】
（第１０実施形態）
図１６および図１７に示す第１０実施形態は、基礎Ｂａ上に取付部材Ａｍを介して建築物や機械装置を設置した例である。
本実施形態の免振機構も、水平面の振動を吸収する水平免振部Ｄと垂直面の振動を吸収する垂直免振部Ｅが組合わせて構成されている。そして、免振機構の基本部品として、基礎Ｂａに垂直に取付けられた基礎ボルト３１と、その周囲に配置された内側筒３２、取付部材Ａｍに固定された外側筒４１とを備えている。
【００３６】
前記垂直免振部Ｅは、つぎのように構成されている。
前記基礎ボルト３１の下部は基礎Ｂａに埋設されるか、通してナットで固定される。また、基礎ボルト３１の基礎Ｂａから上方に突出した部分には、内側筒３２がナット３６で固定されている。前記内側筒３２は、その上端にバネ座３７が形成されている。この内側筒３２の内径は基礎ボルト３１の外径より大きく、内部はバネ挿入空間となっている。そして、前記バネ挿入空間内にコイルバネ３３が挿入されている。このコイルバネ３３は、下端が基礎Ｂａの上面に接し、上端が内側筒３２のバネ座３７に接しており、撓み作用によって、上下振動が吸収するようになっている。このコイルバネ３３は軸方向の振動を吸収するものであるが、同様の機能を有するのであれば、どのようなタイプのバネを用いてもよい。なお、基礎Ｂａの上面には敷プレート４６を置いてもよく、置かなくてもよい。
【００３７】
前記水平免振部Ｄは、つぎのように構成されている。
前記外側筒４１は取付部材Ａｍに対しボルト４２等で取付けられている。この外側筒４１は前記内側筒３２より大きな内径を有する筒状部材である。
水平免振部Ｄは、内側部材に相当する内側筒３２と囲撓部材に相当する外側筒４１との内部に吸振バネ３を挿入したものである。この吸振バネ３は定形巻バネと螺旋巻バネのいずれであってもよい。内側筒３２の外周と外側筒４１の内周には、係合溝４７が形成され、吸振バネ３が強く嵌合し、振動が加わっても外れないようになっている。
本実施形態では、水平吸振部Ｄの吸振バネ３が水平方向の振動を撓みによって吸収する外、垂直方向の振動も撓みによって吸収することができる。これに加え、上下方向の振動を垂直吸振部Ｅでも吸収できるので、上下振動により強い構成となる。
なお、基礎Ｂａにくぼみを形成して免振機構の大部分を収容しておけば、基礎Ｂａと取付部材Ａｍ間の隙間の上下寸法を小さくすることができる。
【００３８】
（第１１実施形態）
図１８および図１９に示す第１１実施形態は、基礎Ｂａ上に取付部材Ａｍを介して建築物や機械装置を設置した例である。
本実施形態の免振機構は、水平面の振動を吸収する水平免振部Ｄと垂直面の振動を吸収する垂直免振部Ｅが組合わせたものであるが、水平吸振部Ｄと垂直吸振部Ｅは、前記第１０実施形態と同一であり、制動機構を設けた点でのみ相違している。よって、同一部品には同一符号を付して説明を省略し、制動機構のみについて説明する。
前記制動機構は、内側筒３２の上端に形成した環状部５１と外側筒４１の上端に形成した環状部５２と、その間の鋼球２４と鋼球を付勢するバネ２５とから構成されている。前記バネ２５は環状部５１に形成された凹部に入れられており、鋼球２４を環状部５２側に押している。この制動機構により、内側筒３２と外側筒４１間の間でブレーキ作用が生じ、少し位の振動では揺れないようになっている。
【００３９】
（第１２実施形態）
図２０〜図２２に示す第１２実施形態は、基礎Ｂａに固定金具Ｆを取付け、建築物や機械装置を取付部材Ａｍ上に設置した例である。
本実施形態の免振機構も、水平面の振動を吸収する水平免振部Ｄと垂直面の振動を吸収する垂直免振部Ｅが組合わせて構成されている。そして、免振機構の基本部品として、固定金具Ｆには、ボルト３１と２本のピン１が垂直に固定されている。一方、取付部材Ａｍにはバネフレーム５０が取付けられ、このバネフレーム５０は、中央がバネ室５１となっており、その両側にバネケース２が取付けられている。
【００４０】
前記垂直免振部Ｅは、つぎのように構成されている。
前記ボルト３１はフレーム５０内の中央のバネ室を貫通しており、前記バネ室５１の内部はバネ挿入空間となっている。そして、このバネ挿入空間内にコイルバネ３３が挿入されている。このコイルバネ３３は、下端が基礎Ｂａの上面に接し、上端がバネ室５１の天壁５２に接しており、撓み作用によって、上下振動が吸収するようになっている。
【００４１】
前記水平免振部Ｄは、つぎのように構成されている。
２本の前記ピン１が２個の前記バネケース２内に挿入されており、このピン１とバネケース２の間には、吸振バネ３，３が入れられている。水平方向の振動は、この吸振バネ３の撓みによって吸収される。なお、吸振バネ３は定形巻バネであっても、螺旋巻バネのいずれであってもよい。
本実施形態における制動機構は、バネ室５１の天壁と、基礎ボルト３１の上端部にナット３５で保持されている上プレート３８と、その間の鋼球２４と、鋼球２４を付勢するバネ２５とから構成されている。この鋼球２４は、バネ室５１の天壁５２に形成された凹所内に入れられたバネ２５で付勢され、鋼球２４が上プレート３８に対し摩擦抵抗を発揮するようになっている。これらの制動機構により、内側筒３２と外側筒４１間の間でブレーキ作用が生じ、少しの振動では揺れないようになっている。
【００４２】
（第１３実施形態）
図２２および図２３に示す第１３実施形態は、基礎Ｂａ上に取付部材Ａｍを介して建築物や機械装置を設置した例である。
本実施形態の免振機構は、水平面の振動を吸収する水平免振部Ｄと垂直面の振動を吸収する垂直免振部Ｅが組合わせて構成されている。そして、免振機構の基本部品として、基礎Ｂａに垂直に取付けられた複数本の基礎ボルト１，３１と取付部材Ａｍに固定されたバネフレーム５０とを備えている。このバネフレーム５０には、垂直免振部Ｅ用のバネケース５１と水平免振部Ｄ用のバネケース２が横方向に繰返をするように複数個設けられている。また、複数本の基礎ボルト１，３１の下部は基礎Ｂａに通してナット３５で固定されるか、埋設されている。図面には３本を示しているが、４本以上の組合せが可能である。
【００４３】
前記垂直免振部Ｅは、つぎのように構成されている。
前記各基礎ボルト３１の基礎Ｂａから上方に突出した部分には、バネケース５１が固定されてナット３６で抜け出ないように保持されている。前記バネケース５１は、その上端にバネ座５２が設けられており、下端は開口されている。このバネケース５１の内径は基礎ボルト３１の外径より大きく、内部はバネ挿入空間となっている。そして、前記バネ挿入空間内にコイルバネ３３が挿入されている。このコイルバネ３３は、下端が基礎Ｂａの上面に接し、上端がバネケース５１のバネ座５２に接しており、撓み作用によって、上下振動が吸収するようになっている。
なお、制動機構は、バネケース５１の天壁５３と基礎ボルト３１の上端部にナット３６で固定されたプレート５４と、その間の鋼球２４と付勢バネ２５とから構成されている。前記バネ２５は天壁５３に形成された凹部に入れられており、鋼球２４をプレート５４側に押し付けている。なお、バネ室５２の上面には、鋼球２４を案内するための案内溝を設けておくことが好ましい。これらの制動機構により、基礎Ｂａとバネケース５０との間でブレーキ作用が生じるようになっている。
【００４４】
前記水平免振部Ｄは、つぎのように構成されている。
前記基礎ボルト１の基礎Ｂａより上方に突出した部分はバネケース２内に挿入されており、この基礎ボルト１とバネケース２との間には、吸振バネ３が入れられている。なお、吸振バネ３は定形巻バネであっても、螺旋巻バネのいずれであってもよい。水平方向の振動は、この吸振バネ３の撓みによって吸収される。
【００４５】
（第１４実施形態）
図２４および図２５に示す第１４実施形態は、基礎Ｂａ上に取付部材Ａｍを介して建築物や機械装置を設置した例である。
本実施形態の免振機構は、水平面の振動を吸収する水平免振部Ｄと垂直面の振動を吸収する垂直免振部Ｅが組合わせて構成されている。
まず、免振機構の基本部品として、基礎Ｂａに垂直に取付けられた中心棒６１と、取付部材Ａｍに固定された外側筒６２とを備えている。
【００４６】
前記垂直免振部Ｅは、つぎのように構成されている。
前記中心棒６１は基礎Ｂａに任意の手段で固定されている。またその中心棒６１の外周に外側筒６２が同心状態で配置されており、外側筒６２は取付部材Ａｍにボルト等で固定されている。
そして、中心棒６１の外周と外側筒６２の内周には、環状のバネ溝６３，６４が数段、上下方向に形成されている。吸振バネ３は楕円形あるいは角の丸い長四角形であり、各段のバネ３は、それぞれ独立している。
また、各吸振バネ３は平面内での長手方向を等間隔で変えて、各バネ溝６３，６４内に嵌合させている。
本実施形態では、水平方向の振動は吸振バネ３の２本の長軸部分が外側に撓んで振動を吸収し、垂直方向の振動はバネ３の２本の長軸部分が上下に撓んで振動を吸収することになる。
【００４７】
以下の第１５〜第１７実施形態は、車輪用に適した免振装置である。
（第１５実施形態）
図２６および図２７に示す第１５実施形態は、車輪Ｓに加わる振動を吸収する免振装置Ｄを設けたものである。
図２６〜２７において、７１は車軸であり、内側部材に相当する。この車軸７１の両端は軸受７２を介してフォーク７３に取付けられている。車輪Ｓのボス部７５は前記車軸７１の外側に通されている。ボス部７５は囲撓部材に相当し、円筒状のバネ室７６を有しており、バネ室７６の内径は車軸７１の外径より大きくなっている。そして、バネ室７６の空間に、吸振バネ３が挿入されている。
吸振バネ３は、図１〜図３に示された、いずれのタイプでも使用できる。
この実施形態では、車輪Ｓに加わる衝撃を吸振バネ３が撓むことによって吸収することができる。
【００４８】
（第１６実施形態）
図２８および図２９に示す第１６実施形態は、車輪Ｓに加わる振動を吸収する免振装置Ｄを設けたものであるが、軸受７２を省略したもので、車軸７１はフォーク７３にボルト７７等で固定されている。その余は前記第１５実施形態と同様である。
本実施形態では、吸振バネ３がボス部７５の内周面に常時接触して車輪Ｓを支持するベアリングの機能を担うので、滑り性の良い材質を使うことが好ましい。
【００４９】
（第１７実施形態）
図３０および図３１に示す第１７実施形態は、車輪Ｓに加わる振動を吸収する免振装置Ｄを設けたものである。
本実施形態では、吸振バネ３は図２５に示したものと同じである。すなわち、車軸７１の外周とボス部７５の内周には、環状のバネ溝６３，６４が数段、並列に形成されている。吸振バネ３は楕円形あるいは角の丸い長四角形であり、各段のバネ３は、それぞれ独立している。
また、各吸振バネ３は平面内での長手方向を等間隔で変えて、各バネ溝６３，６４内に嵌合させている。
本実施形態では、車輪Ｓに加わる振動は吸振バネ３の長軸部分が撓んで振動を吸収することになる。また、吸振バネ３が、バネ溝６３，６４に常時接続して、車輪Ｓを支持するベアリングの機能も果たすことができる。
この実施形態においても、車輪７４に加わる衝撃を吸振バネ３が吸収して振動を緩和することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、建物やタンク等の建築物の耐震化、土木機械や、精密機器、工作機器、鉄道、自動車等の振動吸収に利用できる。とくに、電線、信号線、ガス管、水道管、コンピュータケーブル、石油パイプ、タンク等で地震や振動発生の際、地中埋設はもちろん、空中設置や一般設置を含む振動エネルギーの吸収に利用できる。また、振動体の取付部に適用して、振動源からの振動エネルギーを吸収することができる。さらに、車輪に適用して車輪や走行車両の振動吸収にも利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の免振装置の原理説明図である。
【図２】ｉ図は定形巻バネを使った免振装置の説明図、ii図は螺旋巻バネを使った免振装置の説明図である。
【図３】楕円巻バネを使った免振装置の説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図７】図６の免振装置の取付状態説明図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図１０】本発明の第６実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図１１】本発明の第７実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図１２】本発明の第８実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図１３】図１２の部分拡大図である。
【図１４】本発明の第９実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図１５】本発明の第９実施形態に係る免振装置の平面断面図である。
【図１６】本発明の第１０実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図１７】本発明の第１０実施形態に係る免振装置の平面断面図である。
【図１８】本発明の第１１実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図１９】本発明の第１２実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図２０】本発明の第１２実施形態に係る免振装置の側面図である。
【図２１】本発明の第１２実施形態に係る免振装置の平面断面図である。
【図２２】本発明の第１３実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図２３】本発明の第１３実施形態に係る免振装置の平面断面図である。
【図２４】本発明の第１４実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図２５】本発明の第１４実施形態に係る免振装置の平面断面図である。
【図２６】本発明の第１５実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図２７】本発明の第１５実施形態に係る免振装置の平面断面図である。
【図２８】本発明の第１６実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図２９】本発明の第１６実施形態に係る免振装置の平面断面図である。
【図３０】本発明の第１７実施形態に係る免振装置の取付状態断面図である。
【図３１】本発明の第１７実施形態に係る免振装置の平面断面図である。
【図３２】従来のゴムマウント式防振構造の説明図である。
【図３３】従来のアンカセットの説明図である。
【図３４】従来の配管取付構造の説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    内側部材
２    囲撓部材
３    吸振バネ
【図１】
2006275284.tif 000003
【図２】
2006275284.tif 000004
【図３】
2006275284.tif 000005
【図４】
2006275284.tif 000006
【図５】
2006275284.tif 000007
【図６】
2006275284.tif 000008
【図７】
2006275284.tif 000009
【図８】
2006275284.tif 000010
【図９】
2006275284.tif 000011
【図１０】
2006275284.tif 000012
【図１１】
2006275284.tif 000013
【図１２】
2006275284.tif 000014
【図１３】
2006275284.tif 000015
【図１４】
2006275284.tif 000016
【図１５】
2006275284.tif 000017
【図１６】
2006275284.tif 000018
【図１７】
2006275284.tif 000019
【図１８】
2006275284.tif 000020
【図１９】
2006275284.tif 000021
【図２０】
2006275284.tif 000022
【図２１】
2006275284.tif 000023
【図２２】
2006275284.tif 000024
【図２３】
2006275284.tif 000025
【図２４】
2006275284.tif 000026
【図２５】
2006275284.tif 000027
【図２６】
2006275284.tif 000028
【図２７】
2006275284.tif 000029
【図２８】
2006275284.tif 000030
【図２９】
2006275284.tif 000031
【図３０】
2006275284.tif 000032
【図３１】
2006275284.tif 000033
【図３２】
2006275284.tif 000034
【図３３】
2006275284.tif 000035
【図３４】
2006275284.tif 000036