(57)【要約】【課題】対応可能な振動・衝撃の振幅の大きさが変わらず、より高い制振効率が得られ、２次元あるいは３次元の任意の方向に加わる振動・衝撃に対応できる制振性能を有し、小型で、かつ、経済的な制振装置を提供する。【解決手段】複数のオイルダンパーを並列させ、一部のオイルダンパーのピストンロッドの方向を他のピストンロッドの方向と反対向きに配置し、シリンダーを一体化した装置を用いて、取付基台２、３の間に中間板４６を設け、取付基台２と中間板４６の間には、Ｚ軸方向のオイルダンパー装置１ａ、１ｂを取付け、中間板４６と取付基台３の間には、Ｘ軸方向のオイルダンパー装置７ａ、７ｂとＹ軸方向のオイルダンパー装置７ｃをそれぞれの動作軸と直交方向にスライドする機構４１ａ〜４１ｃ、４２ａ〜４２ｃを介してそのピストンロッドを中間板４６と取付基台３に取付けたことを特徴とする制振装置である。【選択図】　　　　図５．
2004138099.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のオイルダンパーを並列させ、一部の該オイルダンパーのピストンロッドがシリンダーから突出する方向が、他の該オイルダンパーのピストンロッドがシリンダーから突出する方向と平行、かつ、反対に向くように配置し、該オイルダンパーすべてのシリンダーを一体化したことを特徴とするオイルダンパー装置。
【請求項２】
複数の円筒を並列させ、その両端をそれぞれ一枚のフランジ板で覆い、該フランジ板と該円筒との間には密封装置を設け、両フランジ板を相互に緊縛して一体化し、前記シリンダーを構成することを特徴とする請求項１記載のオイルダンパー装置。
【請求項３】
Ｚ軸方向に距離を置いて対向する二つの取付基台の間に請求項１又は請求項２記載のオイルダンパー装置を取付けるに当たり、
一部の該オイルダンパー装置の動作軸をＸ軸方向に向けて配置し、他の該オイルダンパー装置の動作軸をＹ軸方向に向けて配置し、それぞれの動作軸と直交方向にスライドするスライド機構を介して前記ピストンロッドを該取付基台に取付けることを特徴とする制振装置。
【請求項４】
Ｚ軸方向に距離を置いて対向する二つの取付基台の間に請求項１又は請求項２記載のオイルダンパー装置を取付けるに当たり、
両取付基台の間に１又は複数の中間板を配置して、該取付基台と該中間板の間、及び、該中間板相互の間、それぞれに、
一部の該オイルダンパー装置の動作軸をＸ軸方向に向けて配置し、他の該オイルダンパー装置の動作軸をＹ軸方向に向けて配置し、それぞれの動作軸と直交方向にスライドするスライド機構を介して前記ピストンロッドを該取付基台あるいは該中間板に取付けることを特徴とする制振装置。
【請求項５】
Ｚ軸方向に距離を置いて対向する二つの取付基台の間に請求項１又は請求項２記載のオイルダンパー装置を取付けるに当たり、
両取付基台の間に１又は複数の中間板を設置して、該取付基台と該中間板の間、及び、該中間板相互の間、それぞれに、
該オイルダンパー装置の動作軸をＺ軸方向に向けて取付けた層、又は、
該オイルダンパー装置の動作軸をＸ軸方向に向けて取付けた層のいずれかを設け、かつ、
前者の層と後者の層を少なくとも各一つ以上設けたことを特徴とする制振装置。
【請求項６】
Ｚ軸方向に距離を置いて対向する二つの取付基台の間に請求項１又は請求項２記載のオイルダンパー装置を取付けるに当たり、
両取付基台の間に１又は複数の中間板を設置して、該取付基台と該中間板の間、及び、該中間板相互の間、それぞれに、
該オイルダンパー装置の動作軸をＺ軸方向に向けて取付けた層、又は、
一部の該オイルダンパー装置の動作軸をＸ軸方向に向けて配置し、他の該オイルダンパー装置の動作軸をＹ軸方向に向けて配置し、それぞれの動作軸と直交方向にスライドするスライド機構を介して前記ピストンロッドを該中間板あるいは該取付基台に取付けた層のいずれかを設け、かつ、
前者の層と後者の層を少なくとも各一つ以上設けたことを特徴とする制振装置。
【請求項７】
前記中間板が、前記オイルダンパー装置が取付けられる部分を凹型に成形した形状を有することを特徴とする請求項４から請求項６いずれか記載の制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、原動機によって発生する振動や地震の振動を減衰させたり、事故などに起因する不測の衝撃を緩和する制振装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、振動の減衰装置として、あるいは、不測の衝撃を緩和するショックアブソーバとして、オイルダンパーが用いられている。
オイルダンパーは、図６に示すように、オイルを封入したシリンダーの中にその内面に密接して摺動するピストンを有し、外部から振動・衝撃がかからない状態ではピストンは２個のコイルスプリングによってシリンダーのほぼ中央部に支持されている。
シリンダーの開口端にはキャップが設けられ、シールパッキン等の密封装置を挟んでシリンダーにネジ止めされている。ピストンにはシリンダーのキャップを貫通するピストンロッドが設けられ、貫通部はＯリング等の密封装置でシールされている。
ピストンからキャップと反対側に延びるピストンロッドは、シリンダーの底部に設けられたブレーキ穴にわずかな公差で勘合するブレーキ穴勘合部を構成し、予期せぬ大きな力を受けたときに、ピストン及びピストンロッドのシリンダーに対する相対変位が大きくなりすぎないように制限する構造になっている場合が多い。
【０００３】
シリンダーの中に封入されたオイルはピストンの存在により二分されているが、ピストンに設けられた小径の穴や溝、あるいは、ピストンを迂回するように別途設けられた流路により、一部のオイルがピストンで遮られることなく移動できるようになっている。
シリンダーを取付ネジにより一方の取付基台、例えば、振動を発生する加振側の取付基台に取付け、ピストンに連結するピストンロッドを取付ネジにより他の取付基台、例えば、大きな振動を伝えたくない非加振側の取付基台に取付けて用いる。
【０００４】
加振側の取付基台が、オイルダンパーの動作軸方向、すなわち、シリンダーに対してピストンロッドが動く方向に振動・衝撃により移動し始めると、それに取付けられているシリンダーは基台の動きに応じて動き、コイルスプリングを介してピストンを押すとともに、内部に封入されているオイルをも同方向に動かす。
このとき、オイルはピストンを押すことによって、また、一部はピストンに設けられた小径の穴や迂回路を通過することによって移動する。ピストンに設けられた小径の穴や迂回路は、通過するオイルに対しオリフィスとして働き、そのオリフィスを通過するときの抵抗によって制振効果が得られ、ピストン、ピストンロッド、及び、それに取付けられた非加振側の取付基台の振動は小さく押さえられる。
【０００５】
オイルダンパーの制振性能は、加振側の取付基台の振幅に対する非加振側の取付基台の振幅の減少率で表され、適切な設計を行えば７０％程度の制振効果を得ることができる。
さらに最近では、封入されるオイルに替えて粘性弾性体を利用することで制振効率を向上しようとする開発が行われており、一定の成果をあげたという文献も多数見受けられる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
オイルダンパーそのものは構造が比較的簡単で、安定した制振性能を持つために、工業的に広く利用されてきたものであるが、構造上　動作軸方向にほぼ一致した方向に加わる振動・衝撃に対してのみ制振性能を発揮するものであり、動作軸からはずれた方向の振動・衝撃に対してはその制振性能は期待できない。
実際には、２次元あるいは３次元の任意の方向に加わる振動・衝撃に対して十分な制振性能を求められる場合が多く、従来のオイルダンパーとその使い方では対応が十分には出来なかった。
【０００７】
また、従来は、予想される振動・衝撃の最大の振幅に対応できるようにピストンのストロークを決め、それに合わせてシリンダーの長さを設計するため機器として大型化が避けられなかった。そのために、大型のシリンダーを有する機器でも配置がしやすい対象物、例えば、建築構造物等の制振にその用途が限られていた。
実際には、振動の激しい車体や船体に取付けられる座席の振動を緩和したり、小型の精密加工機械を地震の振動から保護したりするために、従来同様の予想される振動・衝撃の最大の振幅に対応できて、同等の制振性能を持ち、かつ、従来のものより小型な制振装置を必要とする分野が多々あるが、従来のオイルダンパーとその使い方では、特にシリンダー長さ方向の寸法が大きすぎて、対応が難しかった。
【０００８】
さらに、前述の通り１台のオイルダンパーでは、適切に設計されたものでもその制振効果はほぼ７０％どまりであった。
実際にはさらに高い制振効果が要求される場合がある。そのような場合には加振側の取付基台と非加振側の取付基台の間に直接オイルダンパーを設置するのではなく、両取付基台の間にもう一つ中間の取付基台を設け、加振側の取付基台と中間の取付基台、及び、中間の取付基台と非加振側の取付基台、それぞれの間にオイルダンパーを設け、中間の取付基台の振動を７０％減衰させて３０％とし、非加振側の取付基台の振動をさらに７０％減衰させて９％とし、全体として９１％の制振効果を得る方法を採っていた。この方法では、構造が複雑となり、かつ、さらに大型化する結果となった。
【０００９】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、対応可能な振動・衝撃の振幅の大きさが変わらず、より高い制振効率が得られ、２次元あるいは３次元の任意の方向に加わる振動・衝撃に対応できる制振性能を有し、小型で、かつ、経済的な制振装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は複数のオイルダンパーをシリンダー一体に構成して組み合わせることにより、同一振幅に対応し、高い制振効率が得られ、かつ、小型なオイルダンパー装置と、そのオイルダンパー装置をスライド機構や中間板を活用して複数配置することにより２次元あるいは３次元の任意の方向に加わる振動・衝撃に対応できる高い制振性能を有する経済的な制振装置を提供する。
【００１１】
まず、本発明は、複数のオイルダンパーを並列させ、その一部のオイルダンパーのピストンロッドがシリンダーから突出する方向が、他のオイルダンパーのピストンロッドがシリンダーから突出する方向と平行、かつ、反対に向くように配置し、それらオイルダンパーすべてのシリンダーを一体化したことを特徴とするオイルダンパー装置である。
【００１２】
すなわち、複数のオイルダンパーをその動作軸が平行になるように並列し、それらのシリンダーが機械的に一体になるように構成する。その際に、一部のオイルダンパーのピストンロッドがシリンダーから突出する方向と他のオイルダンパーのピストンロッドがシリンダーから突出する方向が反対に向くように配置し、前者のピストンロッドを加振側の取付基台に取付け、後者のピストンロッドを非加振側の取付基台に取付ける。
予期される振動や衝撃の大きさによって、前者のピストンロッドと後者のピストンロッドが、それぞれ１本の場合も、それぞれ複数本の場合も考えられる。配置状の制約等も勘案して、前者が１本で、後者が２本というように本数に多少の差が出る場合もありうる。
【００１３】
この構成を採ることにより本オイルダンパー装置は、前者のオイルダンパーのピストン・ストロークに後者のオイルダンパーのピストン・ストロークを加えた距離、そなわち、１台のオイルダンパーのピストン・ストロークの２倍のストロークに対応する振動・衝撃の振幅の大きさに対応できる。
逆に言えば、従来のようにシリンダーを加振側の取付基台に直接取付け、ピストンロッドを非加振側の取付基台に取付ける方法に比べ、同じ振動・衝撃の最大振幅に対応しながら個々のオイルダンパーのピストン・ストロークを半減させることができ、シリンダーの長さ方向の大幅な小型化を図ることができる。
この際、シリンダー本数が増えるために、シリンダー断面方向には大きさが増大するが、適用対象の形状に応じてシリンダーを並列する方法を考慮すること等により、比較的容易に配置状の問題は回避できる。
【００１４】
また、この構成により、加振側の取付基台とシリンダーの間で、例えば、７０％の制振効果を得、さらに、シリンダーと非加振側の取付基台との間でも同等の制振効果を得ることができ、全体として、例えば、９１％という高い制振効果を得ることができる。
従来であれば、中間の取付基台を挟んで２台のオイルダンパーを設置して得られた高い制振効果を、１台の本オイルダンパー装置で得ることができ、しかも、小型で、場所を取らず、経済的な装置で実現できる。
【００１５】
また、本発明のオイルダンパー装置は、複数の円筒を並列させ、その両端をそれぞれ一枚のフランジ板で覆い、そのフランジ板と円筒との間には密封装置を設け、両フランジ板を相互に緊縛して一体化してシリンダーを構成しても良い。
【００１６】
すなわち、一体毎に作成した複数のオイルダンパーのシリンダーを後から機械的に結合して一体化するのではなく、オイルダンパーのシリンダーを円筒部と両端部に分けて考え、
前者は所定の内径と長さを有する必要数の円筒とし、後者はその必要数の円筒すべてを覆うそれぞれ１枚のフランジ板とする。
フランジ板の円筒との接触部には、シールパッキンやガスケット等の密封装置を配置してシールを行い、ピストンロッドが貫通する部分には貫通孔を設けて、Ｏリング等の密封装置によりシールする。ピストンロッドが貫通する部分の反対側には、ブレーキ穴となる凹部を設けても良い。
円筒にピストン、ピストンロッド、コイルスプリング等を組み込んだ後、両フランジ板で両端を覆い、両フランジ板をボルト締め等で相互に緊縛して一体化する。
【００１７】
従来オイルダンパーのシリンダーは、鋳造後に削り出し加工を行い、さらに、キャップを取付けるネジを加工する手順で製造されてきた。本発明により、複雑な形状の鋳造、削り出し、及び、ネジ加工の行程が無くなり、円管、あるいは、平板といった単純な形状の素材を用い、単能工作機による簡単な加工で一体化シリンダーの製造ができるので、経済的なオイルダンパー装置を提供できる。
また、フランジ板の形状を変化させるだけで、オイルダンパーの本数や並列方法の違いに対応でき、また、想定される振動・衝撃に応じて円筒の内径や長さを変化させて対応することも容易であり、そのためにフレキシブルな生産体制を採ることができるので、その面からも経済性が向上する。
【００１８】
さらに、本発明は、Ｚ軸方向に距離を置いて対向する二つの取付基台の間に上述のオイルダンパー装置を取付けるに当たり、一部のオイルダンパー装置の動作軸をＸ軸方向に向けて配置し、他のオイルダンパー装置の動作軸をＹ軸方向に向けて配置し、それぞれの動作軸と直交方向にスライドするスライド機構を介してそれらのピストンロッドを取付基台に取付けることを特徴とする制振装置である。
【００１９】
オイルダンパー装置を二つの取付基台、すなわち、加振側と非加振側の取付基台の間に取付けるに当たって、それが距離を置いて対向する方向をＺ軸方向とし、それに直角の互いに直交する方向をＸ軸、及び、Ｙ軸方向とする。
１又は複数のオイルダンパー装置の動作軸をＸ軸方向に向け、他の１又は複数のオイルダンパー装置の動作軸をＹ軸方向に向けて配置する。
それぞれのオイルダンパー装置は、その一部のオイルダンパーのピストンロッドがシリンダーから突出する方向と他のオイルダンパーのピストンロッドがシリンダーから突出する方向が反対に向くように構成されているから、前者のピストンロッドを一方の取付基台に取付け、後者のピストンロッドを他方の取付基台に取付ける。
【００２０】
その際に、ピストンロッドを直接取付基台に固定するのではなく、その動作軸と直交方向にスライドするスライド機構を介して取付ける。
スライド機構を介して取付けることにより、加振側の取付基台に振動・衝撃によりＸ軸方向に力がかかったときには、動作軸をＸ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置のみに力が伝わり、そのオイルダンパー装置により制振される。動作軸をＹ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置には、スライド機構が働いて力が伝わらない。
振動・衝撃による力がＹ軸方向のみにかかったときは、動作軸をＹ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置のみに力が伝わり、そのオイルダンパー装置により制振され、動作軸をＸ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置には力が伝わらない。
【００２１】
振動・衝撃による力がＸ−Ｙ平面上のＸ軸あるいはＹ軸方向以外の任意の方向にかかったときには、その力はスライド機構により分力され、Ｘ軸方向の成分は動作軸をＸ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置に伝えられ、Ｙ軸方向の成分は動作軸をＹ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置に伝えられて、それぞれのオイルダンパー装置により制振される。
【００２２】
したがって、従来、オイルダンパーの構造上　動作軸方向にほぼ一致した方向に加わる振動・衝撃に対してのみ制振効果を期待できなかったものが、本発明により、ＸーＹ平面、すなわち、二つの取付基台が距離を置いて対向する方向に直角の平面内の任意の方向の振動・衝撃に対してはその制振性能を発揮できることになる。
しかも、使用するスライド機構は、ガイドレールとスライドバーを組み合わせたもの等の簡単な構造で十分であり、取付に場所を取らない。使用するオイルダンパー装置は上述の通り従来のものより小型であり、本制振装置全体として小型で、経済的が高い。また、本オイルダンパー装置の持つ上述の高い制振性能も十分発揮される。
【００２３】
この場合に、二つの取付基台の間に１又は複数の中間板を配置して、取付基台と中間板の間、及び、中間板相互の間のそれぞれに、一部のオイルダンパー装置の動作軸をＸ軸方向に向けて配置し、他のオイルダンパー装置の動作軸をＹ軸方向に向けて配置し、それぞれの動作軸と直交方向にスライドするスライド機構を介してそれぞれのピストンロッドを取付基台や中間板に取付けても良い。
【００２４】
中間板を介して、Ｘ−Ｙ平面内の任意の方向の方向の振動・衝撃に対応できる制振機能を有する層を幾層にも積み重ねることにより、個々のオイルダンパーのピストン・ストロークは一定であっても、それに積層する層の数をかけたストローク全体を制振装置として活用できることになり、任意の大きさの予想される振動・衝撃の振幅に容易に対応することができる。また、積層することによって振幅の減衰率も向上し、さらに制振性能を向上することができる。
【００２５】
さらに、本発明はＺ軸方向に距離を置いて対向する二つの取付基台の間に上述のオイルダンパー装置を取付けるに当たり、それらの取付基台の間に１又は複数の中間板を設置して、取付基台と中間板の間、及び、中間板相互の間のそれぞれに、オイルダンパー装置の動作軸をＺ軸方向に向けて取付けた層、又は、オイルダンパー装置の動作軸をＸ軸方向に向けて取付けた層のいずれかを設け、かつ、前者の層と後者の層を少なくとも各一つ以上設けたことを特徴とする制振装置である。
【００２６】
先の発明がＺ軸に直交する平面内の任意の方向の振動・衝撃に対して制振性能を発揮する制振装置であったのに対し、本制振装置はＺ軸を含む任意の平面内に生ずる任意の方向の振動・衝撃に対して制振性能を発揮する制振装置である。
すなわち、予想される振動・衝撃の方向がＺ軸を含む平面内にあるときに、その平面内でＺ軸に直交する軸をＸ軸に採り、中間板が一枚の場合には、その動作軸をＺ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置を取付基台と中間板に取付け、その動作軸をＸ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置を中間板と他の取付基台に取付ける。
【００２７】
中間板を複数設けるときには、その中間板相互の間にもいずれかのオイルダンパー装置を取付ける。すなわち、中間板を隔てて、動作軸をＺ軸方向に有するオイルダンパーの層と、動作軸をＸ軸方向に有するオイルダンパー装置の層が、積層状に取付けられる。
それぞれの層の数は、予想される振動・衝撃の振幅のそれぞれの動作軸方向の大きさに対応できるオイルダンパー装置の数により選定される。
【００２８】
このように取付けることにより、加振側の取付基台に振動・衝撃によりＺ軸方向に力がかかったときには、動作軸をＺ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置の制振性能が発揮され、動作軸をＸ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置は機能しない。
振動・衝撃による力がＸ軸方向のみにかかったときは、動作軸をＸ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置の制振性能が発揮され、動作軸をＺ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置は機能しない。
振動・衝撃による力がＸ−Ｚ平面上のＸ軸あるいはＺ軸方向以外の任意の方向にかかったときには、そのＸ軸方向の成分はＸ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置により制振され、Ｚ軸方向の成分はＺ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置により制振される。
すなわち、中間板を介することにより、Ｘ−Ｚ平面上の任意の方向に生じた振動・衝撃の力がＸ軸方向とＺ軸方向の成分に分力され、それぞれ制振される結果となる。
【００２９】
したがって、本発明により、ＸーＺ平面、すなわち、二つの取付基台が距離を置いて対向する方向を含む任意の平面内の任意の方向の振動・衝撃に対してはその制振性能を発揮できることになる。
しかも、中間板を付加するだけであり取付に場所を取らない。使用するオイルダンパー装置は上述の通り従来のものより小型であり、本制振装置全体として小型で、経済的が高い。また、本オイルダンパー装置の持つ上述の高い制振性能も十分発揮される。
複数の中間板をもちいて、同じ方向に動作軸を有するオイルダンパーの層を複数積層して用いた場合には、個々のオイルダンパーのピストン・ストロークは一定であっても、それに積層する層の数をかけたストローク全体を制振装置として活用できることになり、任意の大きさの予想される振動・衝撃の振幅に容易に対応することができる。また、積層することによって振幅の減衰率も向上し、さらに制振性能を向上することができる。
【００３０】
また、本発明は、Ｚ軸方向に距離を置いて対向する二つの取付基台の間に上述のオイルダンパー装置を取付けるに当たり、両取付基台の間に１又は複数の中間板を設置して、取付基台と中間板の間、及び、中間板相互の間のそれぞれに、オイルダンパー装置の動作軸をＺ軸方向に向けて取付けた層、又は、一部のオイルダンパー装置の動作軸をＸ軸方向に向けて配置し、他のオイルダンパー装置の動作軸をＹ軸方向に向けて配置し、それぞれの動作軸と直交方向にスライドするスライド機構を介してそれらのピストンロッドを中間板あるいは取付基台に取付けた層のいずれかを設け、かつ、前者の層と後者の層を少なくとも各一つ以上設けたことを特徴とする制振装置である。
【００３１】
上述の二つのの発明がＸ−Ｙ平面、あるいは、Ｘ−Ｚ平面内の任意の方向の振動・衝撃に対して制振性能を発揮する制振装置、すなわち、２次元の任意の方向の振動・衝撃に対応できる制振装置であったのに対し、本制振装置は３次元の任意の方向の振動・衝撃に対して制振性能を発揮する制振装置である。
すなわち、取付基台と中間板の間と中間板相互の間を利用して、オイルダンパー装置の動作軸をＺ軸方向に向けて取付けた層と、前述の一部のオイルダンパー装置の動作軸をＸ軸方向に向けて配置し、他のオイルダンパー装置の動作軸をＹ軸方向に向けて配置し、それぞれの動作軸と直交方向にスライドするスライド機構を介してそれらのピストンロッドを中間板あるいは取付基台に取付けた層とを、積層状に取付けたものである。
【００３２】
この構成を採ることにより、３次元の任意方向の振動・衝撃の力は、Ｘ、Ｙ、Ｚそれぞれの軸方向の成分に分けられ、それぞれの軸方向に動作軸を有するオイルダンパー装置により制振される。
しかも、中間板やスライド機構を付加するだけであり取付に場所を取らない。使用するオイルダンパー装置は上述の通り従来のものより小型であり、本制振装置全体として小型で、経済的が高い。また、本オイルダンパー装置の持つ上述の高い制振性能も十分発揮される。
また、各軸方向に予想される振幅の大きさに応じて、その方向に動作軸を有するオイルダンパー装置の層の数を増やすことによって、個々のオイルダンパーのピストン・ストロークは一定であっても、それに積層する層の数をかけたストローク全体を制振装置として活用できることになり、任意の大きさの予想される振動・衝撃の振幅に容易に対応することができる。また、積層することによって振幅の減衰率も向上し、さらに制振性能を向上することができる。
【００３３】
さらに、本発明の制振装置に用いられる中間板は、オイルダンパー装置が取付けられる部分を凹型に成形した形状を有するのが望ましい。
【００３４】
中間板を介してオイルダンパー装置を取付ける場合には、取付基台と中間板の間、及び、中間板相互の間にオイルダンパー装置が入るスペースが必要になる。
平板の中間板を用いてオイルダンパー装置の層を積層していくと、取付基台の間に必要となる取付スペースは、オイルダンパー装置を設置するに必要なスペースに積層数をかけたものと中間板の厚みにその枚数をかけたものの和となり、両取付基台の距離が遠くなって、機器全体として大型化するばかりでなく、支持される側の取付基台が動揺しやすくなる。
中間板に取付けられるオイルダンパー装置の配置を考慮して、両面に取付けられるオイルダンパー装置が相互に異なる位置にあるように配置し、その配置に応じて中間板を変形させて、オイルダンパー装置が取付けられる部分を凹型に成形してオイルダンパー装置を包みこむように構成する。
【００３５】
これにより、両面に取付けられるオイルダンパー装置が必要とするスペースをほぼ半減でき、制振装置として、また、それを含む機器全体として小型化できるとともに、支持される側の取付基台の動揺を低減できる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明をする。なお、本発明はかかる実施の形態に限定されず、本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて良いことは言うまでもない。
図１は、本発明のオイルダンパー装置の一実施例の斜視図及び断面図、図２は同実施例の作動状態の説明図、図３は本発明のオイルダンパー装置の他の実施例とスライド機構の組立て状態を示す斜視図及び断面図、図４は本発明の制振装置に用いる中間板の一実施例とその使用例を示す斜視図、図５はこれらを組み合わせた本発明の制振装置の一実施例を示す分解斜視図である。
なお、各実施例の説明において、同じ機能を果たす類似形状の部材については同じ符号を用いることとする。
【００３７】
図１は、本発明の複数のオイルダンパーをシリンダー一体に構成して組み合わせたオイルダンパー装置１の一実施例である。
図１（ａ）に示すように、この実施例では４本のオイルダンパー１１ａ、１１ｂ、１１ｃ，１１ｄがその動作軸を平行にして組み合わされ、一体に構成されている。４本のうちのオイルダンパー１１ａ、１１ｃは上部フランジ板１３を貫通して上方に突出するピストンロッド１２ａ、１２ｃを有し、オイルダンパー１１ｂ、１１ｄは下部フランジ板１４を貫通して下方に突出するピストンロッド１２ｂ、１２ｄ（図１（ａ）には示されていない。Ａ−Ａ断面を示す図１（ｂ）には、オイルダンパー１１ｄのピストンロッド１２ｄが示されている。）を有している。
このように配置することにより、４本のオイルダンパーはその動作軸が互いに平行しているが、ピストンロッド１２ａ、１２ｃとピストンンロッド１２ｂ、１２ｄは反対方向に突出することになる。
【００３８】
オイルダンパーのシリンダーは、図１（ｂ）に示すように、円筒１５をシールパッキン１６等の密封装置を介してフランジ板１３、１４の間に挟み、複数のボルト１７及びナット１８を用いて両フランジ板を緊縛することにより形成される。この実施例では、縦、横２本ずつ、計４本のオイルダンパーのシリンダーが一体で構成されているが、オイルダンパーの本数や配置方法が変わっても、フランジ板の設計を変えるだけで、同じ構造によりシリンダーの一体化が達成できる。
フランジ板１３、１４のピストンロッド１２が貫通する部分には、Ｏリング１９等の密封装置、それを抑えるシールキャップ２１、シールキャップの止めネジ２２を有しており、ピストンロッド１２の貫通部をシールし、シリンダー内部に封入されるオイル２４の流出を押さえている。
一方、フランジ板１３、１４のピストンロッドの貫通部に対向する部分にはブレーキ穴２６が設けられる。
【００３９】
シリンダーの内部には、その円筒１５の内面に密接して摺動するピストン２７があり、ピストンロッド１２と一体化している。ピストン２７は、それぞれフランジ板１３、１４との間に圧縮して挿入された２個のコイルスプリング２８、２９により、外部から力がかからない状態で、シリンダーのほぼ中央部に支持されている。
ピストン２７の一部には、オイル２４が通過するオリフィスとなる溝３１が掘られている。溝３１に替えて、同様の流動抵抗を有する小径の穴や迂回路を設けても良い。
ピストンロッド１２の突出した端部には取付基台に取付けるためのネジ穴３３が設けられ、他端はブレーキ穴２６に勘合する勘合部３４を成している。
【００４０】
図２により、本オイルダンパー装置の作動状態を説明する。説明のためにオイルダンパー１１ａと１１ｂのみ図示しているが、オイルダンパー１１ｃはオイルダンパー１１ａと、オイルダンパー１１ｄはオイルダンパー１１ｂと同じ動きをする。なお、個々のオイルダンパーの基本的な作動は、「従来の技術」で述べて通りである。
オイルダンパー１１ａは、そのピストンロッド１２ａのネジ穴３３ａを使って、ボルト３４ａにより一方の取付基台、例えば、加振側の取付基台２に取付けられ、オイルダンパー１１ｂは同様に、そのピストンロッド１２ｂのネジ穴３３ｂを使って、ボルト３４ｂにより他方の取付基台、例えば、非加振側の取付基台に取付けられる。
【００４１】
外部から振動・衝撃の力がかかっていない状態では、図２（ａ）に示すように、ピストン２７ａ、２７ｂは圧縮されて挿入されたコイルスプリング２８ａ、２９ａ、２８ｂ、２９ｂの力によって円筒１５ａ、１５ｂ及びフランジ板１３、１４により構成されるシリンダー４の中心線５にほぼ一致して支持されている。シリンダー内にはオイル２４ａ、２４ｂが封入され、静止している。
【００４２】
加振側の取付基台２に振動・衝撃により力が加わり、図２（ｂ）に示すように、取付基台２が下方に向かって移動すると、ピストンロッド１２ａとピストン２７ａは取付基台２とともに下方に向かって移動をする。
ピストン２７ａの動きによりコイルスプリング２９ａはさらに圧縮され、コイルスプリング２８ａの圧縮は緩和される。ピストン２７ａの下方部分に封入されていたオイル２４ａは加圧され、その一部はピストン２７ａに設けられた溝３１ａを通る流れ２５ａとなって、上部へ流出する。溝３１ａはオリフィスとして働き、そこを通過するときの抵抗によって、取付基台２の動きに対してシリンダー４の動きは小さく押さえられ、指針効果が生ずる。
その結果として、ピストン２７ａの中心線６ａとシリンダー４の中心線５はずれて、ストロークＳだけ相対変位が生ずる。
【００４３】
一方、非加振側の取付基台３に取付けられたオイルダンパー１１ｂも同様に働き、シリンダー４と取付基台３の間に制振効果を与え、ピストン２７ｂの中心線６ｂとシリンダー４の中心線５の間にもストロークＳの相対変位が生ずる。
すなわち、個々のオイルダンパーのストロークはＳでありながら、オイルダンパー装置全体としては、取付基台間の相対変位２Ｓに対応することになる。
【００４４】
従来のように単独のオイルダンパーのシリンダーとピストンロッドを、それぞれ二つの基台に取付ける使い方では、取付基台間の相対変位２Ｓに対応するためには、２Ｓのピストンストロークを持つようにシリンダーの長さを設計しなければならなかったのに対し、長さ方向の大幅な小型化を図ることができる。
また、この構成により、加振側の取付基台２とシリンダー４の間で、例えば、７０％の制振効果を得、さらに、シリンダー４と非加振側の取付基台３との間でも同等の制振効果を得ることができ、取付基台２と取付基台３の間では、例えば、９１％という高い制振効果を得ることができる。
【００４５】
図３は、３本のオイルダンパー１１ｅ、１１ｆ、１１ｇをシリンダー一体に構成したオイルダンパー装置の他の実施例とスライド機構の組立て状況を示す。
本オイルダンパー装置７は、構成するオイルダンパーの数とその配置が横一列であることが、上述のオイルダンパー装置１との基本的な相違であり、そのシリンダーはフランジ板３５ａ、３５ｂを複数のボルト１７及びナット１８により緊縛することにより一体化されている。フランジ板３５ａ、３５ｂのボルト１７の頭部及びナット１８が位置する部分は、座繰りにより凹まされ、シリンダーの長さ方向の小型化にさらに寄与している。
【００４６】
オイルダンパー１１ｅ、１１ｇのピストンロッド１２ｅ、１２ｇと、オイルダンパー１１ｆのピストンロッド１２ｆがシリンダー部より突出する方向が反対となっていて、前者はボルト３４ｅ、３４ｇによりスライドバー３６に固定され、後者はボルト３４ｆによりスライドバー３７に固定される。
スライドバー３６、３７は、それぞれ、オイルダンパー装置７の動作軸と直角方向に設けられたガイドレール３８、３９に挿入され、その中をなめらかに摺動できる構造となっており、それぞれがスライド機構４１、４２を構成する。ガイドレール３８、３９は、それぞれ、ボルト４３、４４により加振側の取付基台２と被加振側の取付基台３に固定されている。
【００４７】
オイルダンパー装置７の動作軸をＸ軸方向にすれば、スライドバー３６、３７のスライド方向はＹ軸方向となる。加振側の取付基台２に振動・衝撃によりＸ軸方向に力がかかるときには、スライドバー３６とガイドレール３８からなるスライド機構４１は力をそのままオイルダンパー装置７に伝え、制振効果が発揮される。
加振側の取付基台２にＹ軸方向の力がかかった場合には、スライド機構４１が働いて力はオイルダンパー装置７に伝わらない。
【００４８】
このオイルダンパー装置とスライド機構の組み合わせを２組用いて、一方の動作軸をＸ軸方向に向け、他の動作軸をＹ軸方向に向けて、それぞれのスライド機構を介して取付基台２、３の間に取付けることにより、振動・衝撃による力がＸーＹ平面上の任意の方向にかかったときに、その力は両スライド機構により分力され、Ｘ軸方向の成分は動作軸をＸ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置に伝えられ、Ｙ軸方向の成分は動作軸をＹ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置に伝えられて、それぞれのオイルダンパー装置により制振される。
【００４９】
なお、図３では、３本のオイルダンパーを横一列に並べたオイルダンパー装置７とスライド機構４１、４２の組み合わせ例を示したが、他の本発明にかかるオイルダンパー装置、例えば、オイルダンパー装置１とスライド機構４１、４２を組み合わせても何ら問題はない。
【００５０】
図４（ａ）は本発明の制振装置に用いる中間板の一実施例を示す。この中間板４６は、中央部４７が上から見て凹型を成し、両端部４８ａ、４８ｂが下から見て凹型を成すように成形した形状を有している。
図４（ｂ）は、この中間板４６を用いて動作軸をＺ軸方向に有するオイルダンパー装置１ａ、１ｂと、動作軸をＸ軸方向に有するオイルダンパー装置７ａ、７ｂを取付ける状態を示している。
【００５１】
動作軸をＺ軸方向に有するオイルダンパー装置１ａ、１ｂは、中間板４６の両端部４８ａ、４８ｂの下部に取付けられ、その上方に突出するピストンロッドの端部はボルト３４により中間板４６に固定されている。また、図には示されていないが、その下方に突出するピストンロッドの端部は、同様にボルトにより下側の取付基台に固定されている。
一方、動作軸をＸ軸方向に有するオイルダンパー装置７ａ、７ｂは、中間板４６の中央部４７の上部に取付けられ、その一部のピストンロッドの端部はスライド機構４１ａ、４１ｂを介して中間板４６に固定されている。残りのピストンロッドの端部はスライド機構４２ａ、４２ｂを介して、図には示されていない上側の取付基台に取付けられている。
【００５２】
単なる平板の中間板を用いてオイルダンパー装置１ａ、１ｂ、７ａ、７ｂを二つの取付基台の間に取付けようとすると、少なくとも、オイルダンパー装置１ａ、１ｂの高さＨ１、スライド機構４１ａ、４２ａ、４１ｂ、４２ｂを含むオイルダンパー装置７ａ、７ｂの高さＨ７、および、中間板の厚さ、を加算したスペースが両取付基台の間に必要となる。
本中間板４６を用いることにより、高さＨ１と高さＨ７のいずれか高い方に中間板の厚さを加算したスペースが両取付基台間の最小必要スペースとなる。
これにより、空間板の両面に取付けられるオイルダンパー装置が必要とするスペースをほぼ半減でき、制振装置として、また、それを含む機器全体として小型化できるとともに、支持される側の取付基台の動揺を低減できる。
【００５３】
なお、図４（ｂ）に示されるオイルダンパー装置１ａ、１ｂ、７ａ、７ｂの組み合わせは、Ｘ−Ｚ平面内の任意方向の振動・衝撃に対してその制振性能を発揮する制振装置である。
この構成により、例えば、下側の取付基台に振動・衝撃によりＺ軸方向に力がかかったときには、動作軸をＺ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置１ａ、１ｂの制振性能が発揮され、動作軸をＸ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置７ａ、７ｂは機能しない。
振動・衝撃による力がＸ軸方向のみにかかったときは、動作軸をＸ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置７ａ、７ｂの制振性能が発揮され、動作軸をＺ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置１ａ、１ｂは機能しない。
振動・衝撃による力がＸ−Ｚ平面上のＸ軸あるいはＺ軸方向以外の任意の方向にかかったときには、そのＸ軸方向の成分はＸ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置７ａ、７ｂにより制振され、Ｚ軸方向の成分はＺ軸方向に向けて配置されたオイルダンパー装置１ａ、１ｂにより制振される。
すなわち、中間板４６を介することにより、Ｘ−Ｚ平面上の任意の方向に生じた振動・衝撃の力がＸ軸方向とＺ軸方向の成分に分力され、それぞれ制振される結果となる。
【００５４】
図５は、オイルダンパー装置、スライド機構、そして、中間板を組み合わせた３次元の任意方向の振動・衝撃に対して制振性能を発揮する本発明の制振装置の一実施例を示す。
本制振装置は下側の取付基台２と上側の取付基台３の間に取付けられる。図では理解を容易にするため、上側の取付基台３を分解した状態で示している。
両取付基台２、３の四隅には主コイルスプリング８が取付けられ、上側の取付基台３とその上に乗せられる被保持物、及び、中間板４６から上の重量を支え、外部から振動・衝撃などの力がかからない状態で、両取付基台２、３の間隔が一定になるように支持している。
【００５５】
中間板の両端部の下側には、動作軸をＺ軸方向に有するオイルダンパー装置１ａ、１ｂが設けられ、その上方に突出するピストンロッドの端部は中間板４６に固定され、また、その下方に突出するピストンロッドの端部は、下側の取付基台２に固定されている。
一方、動作軸をＸ軸方向に有するオイルダンパー装置７ａ、７ｂは、中間板４６の中央部の上部に取付けられ、その一部のピストンロッドの端部はスライド機構４１ａ、４１ｂを介して中間板４６に固定されている。残りのピストンロッドの端部はスライド機構４２ａ、４２ｂを介して、上側の取付基台３に取付けられている。
さらに、動作軸をＹ軸方向に有するオイルダンパー装置７ｃが、中間板４６の中央部の上部で、かつ、オイルダンパー装置７ａ、７ｂの間に取付けられ、その一部のピストンロッドの端部はスライド機構４１ｃを介して中間板４６に、残りのピストンロッドの端部はスライド機構４２ｃを介して上側の取付基台３に取付けられている。
【００５６】
この構成を採ることにより、例えば、下側の取付基台２に３次元の任意方向の振動・衝撃の力がかかったときには、中間板４６とスライド機構４１ａ、４２ａ、４１ｂ、４２ｂ、４１ｃ、４２ｃの存在により、振動・衝撃の力はＸ、Ｙ、Ｚそれぞれの軸方向の成分に分けられ、Ｘ軸方向の成分はＸ軸方向に動作軸を有するオイルダンパー装置７ａ、７ｂにより、Ｙ軸方向の成分はＹ軸方向に動作軸を有するオイルダンパー装置７ｃにより、そして、Ｚ軸方向の成分はＺ軸方向に動作軸を有するオイルダンパー装置１ａ、１ｂにより制振される。その結果として、すべての方向の振動・衝撃に対して制振効果を上げることができる。
なお、スライド機構４１ａ、４２ａ、４１ｂ、４２ｂとスライド機構４１ｃ、４２ｃのスライド方向は相互に直交しているから、外部から振動・衝撃の力が加わって個々のスライド機構の中でスライドバーがガイドレールに対してスライドしても脱落をすることはない。
【００５７】
【発明の効果】
以上に述べた通り、本発明のオイルダンパー装置は、従来のものと同じ振動・衝撃の最大振幅に対応しながらピストン・ストロークを半減させてシリンダーの長さ方向の大幅な小型化を図ることができ、また、従来であれば中間の取付基台を挟んで２台のオイルダンパーを設置して得られた高い制振効果を１台で得ることができる制振装置である。
また、円筒をフランジ板で覆い一体化したシリンダーを採用することにより、単純な形状の素材を用いて単能工作機による簡単な加工で製造ができ、また、想定される振動・衝撃に応じて円筒の径や長さを変えて容易に対応できるのでるのでフレキシブルな生産体制を採ることができ、さらに経済性を向上できる。
【００５８】
また、このオイルダンパー装置に中間板やスライド機構を組み合わせた本発明の制振装置は、２次元、あるいは、３次元の任意方向の振動・衝撃に対し優れた制振性能を発揮できる。しかも、中間板やスライド機構は簡単な構造であり場所を取らず、使用するオイルダンパー装置も小型なので、本制振装置全体として小型で、経済的が高い。また、本オイルダンパー装置の持つ高い制振性能も十分発揮される。
さらに、中間板を介して、同方向の振動・衝撃に対応できる制振機能を有する層を積層することにより、個々のオイルダンパーのピストン・ストロークは一定であっても、任意の大きさの予想される振動・衝撃の振幅に容易に対応することができ、また、積層することによってさらに制振効率を向上することができる。
なお、中間板の形状を工夫することにより、さらなる小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のオイルダンパー装置の一実施例の斜視図及び断面図である。
【図２】同実施例の作動状態の説明図である。
【図３】本発明のオイルダンパー装置の他の実施例とスライド機構の組立て状態を示す斜視図及び断面図である。
【図４】本発明の制振装置に用いる中間板の一実施例とその使用例を示す斜視図である。
【図５】これらを組み合わせた本発明の制振装置の一実施例を示す分解斜視図である。
【図６】従来のオイルダンパーの説明図である。
【符号の説明】
１、１ａ、１ｂ　　動作軸をＺ軸方向に有するオイルダンパー装置
２　　　　加振側取付基台
３　　　　被加振側取付基台
４　　　　シリンダー
５　　　　シリンダーの中心線
６ａ、６ｂ　　　ピストンの中心線
７、７ａ、７ｂ、７ｃ　動作軸をＸ軸方向又はＹ軸方向に有するオイルダンパー装置
８　　　　主コイルスプリング
１１ａ〜１１ｇ　　オイルダンパー
１２、１２ａ〜１２ｇ　　ピストンロッド
１３、１４　　　　フランジ板
１５、１５ａ、１５ｂ　　　円筒
１６　　　　シールパッキン
１７　　　　ボルト
１８　　　　ナット
１９　　　　Ｏリング
２１　　　　シールキャップ
２２　　　　止めネジ
２４、２４ａ、２４ｂ　　　オイル
２５、２５ａ、２５ｂ　　　オイルの流れ
２６　　　　ブレーキ穴
２７、２７ａ、２７ｂ　　　ピストン
２８、２８ａ、２８ｂ、２９、２９ａ、２９ｂ　　　コイルスプリング
３１　　　　オリフィス溝
３３、３３ａ、３３ｂ　　　ネジ穴
３４、３４ａ〜３４ｇ　　　ボルト
３５ａ、３５ｂ　　　フランジ板
３６、３７　　　スライドバー
３８、３９　　　ガイドレール
４１、４１ａ〜４１ｃ、４２、４２ａ〜４２ｃ　　　スライド機構
４３、４４　　　ボルト
４６　　　　中間板
４７　　　　中間板の中央部
４８ａ、４８ｂ　　中間板の両端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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