(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤロープアイソレータのマウンティングブロックにおいて、
上面及び下面と幅（ｄ）を有する平面ウェブと、
上記ウェブの上記上面が各フランジの上面と共平面になるように上記ウェブの対向する端部に取り付けられた一対の長い先端フランジとを有し、
各フランジの下側部分が上記ウェブの下面より下に伸びるよう、各フランジはウェブの幅（ｄ）より大きい深さ（Ｄ）を有し、
各フランジは、ワイヤロープが入り貫通することができるよう、軸方向に貫通する穴を有し、各穴は、前記フランジの下側部分を貫通し、これにより、各フランジの下側部分を機械的に変形させることが、フランジを上記穴内に含まれるワイヤロープにロックする、ことを特徴とするワイヤロープアイソレータのマウンティングブロック。
【請求項２】
請求項１のマウンティングブロックにおいて、上記対向するフランジと各フランジの軸穴は円筒形状であることを特徴とするワイヤロープアイソレータ。
【請求項３】
請求項１のマウンティングブロックにおいて、各フランジは、各軸穴の入口及び出口に面取り（チャンファー）を含むことを特徴とするワイヤロープアイソレータ。
【請求項４】
請求項１のマウンティングブロックにおいて、各フランジは、少なくとも１つの軸穴の入口及び出口にＲ面取り（ラディウス）を含むことを特徴とするワイヤロープアイソレータ。
【請求項５】
請求項１のマウンティングブロックにおいて、少なくとも１つのフランジ穴がワイヤロープの端部を位置付けるよう、内部垂直ウェブを含むことを特徴とするワイヤロープアイソレータ。
【請求項６】
ワイヤロープアイソレータにおいて、
一対の対向するマウンティングブロックを有し、
各マウンティングブロックがさらに上面及び下面と幅（ｄ）を有するウェブと、上記ウェブの対向する端部に取り付けられた一対のフランジと、ウェブの幅より大きい深さ（Ｄ）を有する各フランジと、各フランジの下側部分がウェブの面の下方向伸びるよう、フランジの上面と同延であるウェブの上面を有し、
各フランジは、フランジの下側部分を貫通する、軸方向に貫通する穴を有し、
ワイヤロープは、ブロックの間隔をあけるよう、上記の穴に入って貫通し、少なくとも１つのクリンプが、ワイヤロープをフランジにロックするよう、各フランジの底部に形成される、
ことを特徴とするワイヤロープアイソレータ。
【請求項７】
請求項６のワイヤロープアイソレータにおいて、
一つのブロック上の上記フランジは対向するブロック上のフランジに対して９０度回転し、ワイヤロープが、複数のＵ字形状ハーフループをブロック間に形成するために、上記ブロック間を通過することを特徴とするワイヤロープアイソレータ。
【請求項８】
請求項６のワイヤロープアイソレータにおいて、
各フランジと各フランジの軸穴は円筒形状であることを特徴とするワイヤロープアイソレータ。
【請求項９】
請求項６のワイヤロープアイソレータにおいて、 各フランジは、各軸穴の入口及び出口に面取り（チャンファー）を含むことを特徴とするワイヤロープアイソレータ。
【請求項１０】
請求項６のワイヤロープアイソレータにおいて、各フランジは、各軸穴の入口及び出口にＲ面取り（ラディウス）を含むことを特徴とするワイヤロープアイソレータ。
【請求項１１】
請求項６のワイヤロープアイソレータにおいて、少なくとも１つのフランジの穴は、ワイヤロープの端部を整列させるための内部垂直ウェブを含むことを特徴とするワイヤロープアイソレータ。
【請求項１２】
ワイヤロープアイソレータを構築する方法において、
各フランジの下側部分がウェブの下面の下方に伸びるよう、長いフランジをウェブの対向する端部に沿って取り付けることによりマウンティングブロックを形成する工程と、
各フランジに穴を軸方向に貫通させる工程と、
一方のブロック上のフランジが、他方のブロック上のフランジと垂直になるように、そして、一方のブロックのフランジの下側部分が他方のブロックのフランジの下側部分と向かい合うように、２つのマウンティングブロックを一定の間隔をあけて配置する工程と、
ブロック間に一連のＵ字形状ハーフループを形成するよう、ワイヤロープを上記フランジの穴に入れ貫通させる工程と、
クリンプするための固定物の隆起したリブに対して十分な力でブロックを圧縮し、上記フランジの下側部分をクリンプして、上記各フランジに含まれるワイヤロープとロッキングコンタクトさせる工程と、
を含むワイヤロープアイソレータの構築方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法において、各フランジとそこに含まれる軸穴は円筒形状であることを特徴とするワイヤロープアイソレータの構築方法。
【請求項１４】
請求項１２の方法において、上記の隆起したリブは三角形の断面を有することを特徴とするワイヤロープアイソレータの構築方法。
【請求項１５】
請求項１２の方法において、一方のブロック上の上記フランジは対向するブロック上のフランジへ９０度回転し、そして、ワイヤロープは、マウンティングブロックの周りにワイヤロープのＵ字形状ハーフループをいくつか形成しながら上記ブロック間を通過することを特徴とするワイヤロープアイソレータの構築方法。
【請求項１６】
請求項１２の方法において、各フランジは、各軸穴の入口及び出口に面取り（チャンファー）を含むことを特徴とするワイヤロープアイソレータの構築方法。
【請求項１７】
請求項１２の方法において、各フランジは、各軸穴の入口及び出口にＲ面取り（ラディウス）を含むことを特徴とするワイヤロープアイソレータの構築方法。
【請求項１８】
請求項１２の方法において、形成されたクリンプがワイヤロープの両端に位置付けしないよう、ワイヤロープの自由端を、少なくとも１つのフランジの少なくとも１つの軸穴内に位置する内部垂直ウェブと揃える、追加的な工程を含むことを特徴とするワイヤロープアイソレータの構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は一般に、振動エネルギーアイソレータ、特に、ワイヤロープアイソレータに関するものである。さらに詳細には、実施の最良の形態に従って以下に記述された特定の実施の形態に限定することなく、使用中に振動エネルギーを除去するように屈曲する１つのワイヤロープあるいは複数のワイヤロープに複数のＵ字形状のハーフループを用いたワイヤロープ振動アイソレータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
過度の振動エネルギーは精巧な機械類を損傷し、及び／または劣化を引き起こす可能性がある。航空業、及び船舶業のように、毎日のオペレーションで移動が本質的である産業において、不要な振動エネルギーを最小限にするという要求は必要不可欠である。これらの産業は、毎日のオペレーションを維持するために、ナビゲーションコンピュータのような高感度の電子装置に強く依存するようになってきた。常に電子装置に衝撃を与えることによって、システムの故障が起き、損傷した装置の交換、及び/または、修理するための非稼働時間の浪費につながる。
【０００３】
ここ何年もの間、多くの装置が、損傷を与える振動を抑制し、不要な運動エネルギーを弱めるように設計されてきた。これらの装置は、アイソレータに設置されたショックに鋭敏な装置から不要なエネルギーを転用するよう、不要な運動エネルギーを用いてピストンやバネのような動きの単純な機構類を作動させる。このような装置の構成要素の良い例は、ワイヤロープアイソレータである。最も一般的なワイヤロープアイソレータは、一対の固定要素の間に固定された螺旋形のワイヤケーブルを使用する。アイソレータが使用中であるとき、振動エネルギーによってワイヤロープコイルがバネのような形で動き、その結果、固定要素を互いに垂直に動かす。この動きが、設置されたショックに鋭敏な装置に振動エネルギーが伝わる前に、その振動エネルギーを排出する。
【０００４】
ワイヤロープ振動アイソレータの技術は、Collinsに対して発行されたU.S.PatentNo.5,549,285、Loziukに対して発行されたU.S.PatentNos.5,441,243、及びNos.5,791,636に詳細が記述されている複数の提案された装置によって貢献されてきた。これらの特許は平行する２本の固定バーの間に固定された螺旋状に巻かれたワイヤロープからなる振動エネルギーアイソレータを記述している。固定バーにあけられた穴がワイヤロープの螺旋形状を維持する。振動エネルギーによってワイヤロープコイルが縮み、その結果、エントラップメントバーを互いに垂直に動かし、プロセス中の振動エネルギーを吸収することとなる。
【０００５】
しかしながら、螺旋形の設計にはいくつかの欠点がある。まず、サポート負荷が数ポンドのときは、従来のアイソレータは効果的でない。さらに、螺旋形ワイヤロープアイソレータはより重い負荷を支えるよう意図されるため、これらのアイソレータの構成要素は、アルミニウムのような硬くない金属よりもコストが高い傾向のあるスチールのような硬い材料で製造される。さらに、ワイヤロープアイソレータの組み立て部品は、締め付けたり、又は縮めることによってワイヤコイルを固定するため、ワイヤロープともう一方とを巻き付けるためのツールを必要とする。より高価な材料を使用する必要性とあいまって、この要因によって螺旋形ワイヤロープアイソレータの製造に関連する費用が増大する。また、前述の制限に加えて、ワイヤコイルが機能的であるには一定の長さであることが必要なため、螺旋形ワイヤロープアイソレータは、空間的に制限を持つ場合にも適合しない。
【０００６】
ワイヤロープコイルを使用しないタイプのワイヤロープアイソレータは、Le Derfらに対して発行されたフランスの特許 No.2.601.739に記述されている。このワイヤロープアイソレータにおいて、単一のワイヤロープが“サドル”の構造で操作されている一対のエントラップメントバーで構築される。２対の平行なＵ字形状ハーフループは、固定バーのうちの１つの軸に平行に形成される。使用中に、Ｕ字形状ハーフループは屈曲し、かつ縮み、固定バーが互いに対して垂直に動く。しかしながら、この設計では、すべての軸上の剛度の均一性に欠ける可能性がある。
【０００７】
したがって、比較的軽い負荷を支えることができ、安価な材料によって構築され、製造時に制限された工程を必要とし、スペースが限られている場合も使用可能であり、アイソレータの周囲の全ての軸に均一の剛度を与えるワイヤロープアイソレータの必要性があり続けている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
それ故、本発明の目的は、エネルギー吸収装置を改善することである。
【０００９】
本発明のもう１つの目的は、スパイラル形状を有するワイヤロープを利用せずに、それにもかかわらず、スパイラル形状に特有の弾力特性を保持するワイヤロープアイソレータを製造することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、従来のアイソレータより単純な設計を有するワイヤロープアイソレータを製造することである。
【００１１】
本発明のさらに他の目的は、スペースの制限を有する機能において使用するためのワイヤロープアイソレータを設計することである。
【００１２】
本発明のさらに他の目的は、比較的軽い質量を支えるのに適したワイヤロープアイソレータを構築することである。
【００１３】
本発明の追加的な目的は、費用的に有効な材料を使ってワイヤロープアイソレータを製造することである。
【００１４】
本発明のさらなる目的は、単一のツールを用いてワイヤロープアイソレータを製造する方法を開発することである。
【００１５】
本発明のさらなる目的は、アイソレータの全ての軸上で均一の剛度を持つワイヤロープアイソレータを設計することである。
【００１６】
これら及び他の目的は、一対のマウンティングブロックの周囲でクローバーの葉形のパターンに形成された、１つまたは複数のワイヤロープによって間隔をあけられた一対のマウンティングブロックを含む本発明のワイヤロープ振動アイソレータに従って達成される。本発明の１つの側面によれば、各マウンティングブロックは、平面ウェブに正接的に取り付けられた一対の長いフランジからなる。長いフランジは、平面ウェブの幅より大きい深さを有する。フランジがウェブに接続されているときは、ウェブの上面が各フランジの上面と共平面になるように、各フランジの下側部分がウェブの面より下に伸びる。フランジは平面ウェブの縦の方向に伸び、互いに平行であり、そして寸法が等しい。穴は各フランジを軸方向に貫通する。まず単一のワイヤロープがマウンティングブロックのフランジ穴を貫通することによって、アイソレータが組み立てられる。ロープは一方のブロックのフランジを完全に貫通した後、マウンティングブロック間にＵ字形状のハーフループを形成しながら、外方に弧を描き、かつ対向するマウンティングブロック上にこれと直接交差してそのフランジ穴内へと弧を描く。それから、ワイヤロープは、このマウンティングブロックのフランジ穴を完全に貫通し、再び外方に弧を描き、最初のマウンティングブロックの空いているフランジ穴に貫通する。この工程は、ワイヤロープが、マウンティングブロックの周囲にクローバーの葉の形に配列されたＵ字形状のハーフループを４つ形成しながら全てのフランジを貫通するまで繰り返される。各Ｕ字形状のハーフループはマウンティングブロックから好ましくは４５度の角度で外方に伸びているが、ロープがマウンティングブロックのすべての軸の周りで均一の剛度であるという特性を示す限り、それ以外の角度も可能である。各マウンティングブロックにかけられた圧縮力が、フランジの下側部分を固定して、そこに含まれるワイヤロープとロッキングコンタクトする。絶えず伸縮自在に形を変えることができるように形成されたＵ字形状のハーフループが、マウンティングブロックの垂直方向の動きによって、振動エネルギーを除去することとなる。
【００１７】
クローバーの葉の形状は複数のロープを使用することによって実現が可能である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るワイヤロープアイソレータマウンティングブロック１を示す。マウンティングブロックは上面２Ａと下面２Ｂを有する平面ウェブ２からなる。一対の長いフランジ３及び４は、ウェブの上面２Ａが各フランジの上面３及び４とそれぞれ共平面であるよう、ウェブと正接的に接続されている。各フランジ３及び４の下側部分がウェブ２の下面２Ｂの下に伸びるよう、各フランジ３及び４は、ウェブ２の幅（ｄ）より大きい深さ（Ｄ）を有する。図１によって示される本発明の実施の形態において、フランジの直径とウェブの直径の比率は２：１であるが、フランジの下側部分がウェブの下面の下方に伸びる限り、異なる比率も可能である。先端フランジの下側部分がウェブの下面の延長部分を形成する。図１で示される実施の形態においては、半円形の延長部分が形成されているが、非円形の外形も可能である。上述の通り、マウンティングブロックは、製造コストを削減するために、押し出し成型で理想的に製造される。
【００１９】
フランジ３及び４はそれぞれ、軸方向に貫通する少なくとも一つの穴３Ａ及び４Ａを有する。各フランジの穴は、ワイヤロープが貫通するのに十分な長さの直径であるべきである。示された実施の形態において、フランジの穴は円筒形状で、上記の穴３Ａ及び４Ａの直径はフランジ３及び４の深さの半分である。その他の実施の形態において、フランジまたは穴のうちいずれか、またはその両方ともが非円筒形状であってもよい。さらに他の実施の形態においては、穴の直径が対応するフランジの深さの半分である必要はない。面取り（チャンファー）またはＲ面取り（ラディウス）がフランジ穴の入口及び出口に位置付けられてもよい。
【００２０】
図２は本発明に係る組み立てられたワイヤロープアイソレータの側面の立面図である。アイソレータは、すでに図１で例示され、詳細が説明されたものと同じ設計の、上のマウンティングブロック１と下のマウンティングブロック５からなる。上のマウンティングブロック１は一対の平行に長い先端フランジ３及び４を含み、同様に、下のマウンティングブロック５も一対の長い先端フランジ７及び８を含む。示された実施の形態において、ウェブ２及び６とそれぞれのブロックの先端フランジ３、４、７、８を含むマウンティングブロック１と５は、同一の大きさを有するが、これは本発明の要件ではない。
【００２１】
マウンティングブロック１及び５それぞれの下面２Ｂ及び６Ｂは、上のマウンティングブロック１の先端フランジ３及び４が下のマウンティングブロック５の先端フランジ７及び８から９０度の角度でオフセットするように位置付けられる。ワイヤロープ９の端部はマウンティングブロックのうち一つの１フランジ穴に位置付けられる。ワイヤロープの端部が４つのフランジ穴のいずれかに位置する可能性があることに注意すべきである。この発明の構造の説明を補足するために、ワイヤロープ９の端部が、長い先端フランジ３の穴３Ａに位置付けられることとする。ワイヤロープ９はマウンティングブロック１及び５の水平面に対して４５度の角度でマウンティングブロックから外方へ伸びるＵ字形状のハーフループ９Ａを形成するように操作される。Ｕ字形状のハーフループ９Ａは弾力特性を持つように、十分なたわみをもって形成されている。それから、ワイヤロープ９は、ワイヤロープがその前に貫通したフランジ穴の出口の真正面のフランジ穴の入口へ操作される。示された例において、ワイヤロープは穴３Ａを出て、外方へ弧を描き、それから、下のマウンティングブロック５のフランジ８の穴８Ａに入る。そして、ワイヤロープ９は穴８Ａを貫通し、上のマウンティングブロック１のフランジの穴４Ａに向かって外方へループし、Ｕ字形状のハーフループ９Ｂ(図示せず)が形成される。穴４Ａに入って貫通した後で、ワイヤロープは、Ｕ字形状のハーフループ９Ｃを作りながら下のマウンティングブロック５のフランジ７の外方へ再度弧を描く。ワイヤロープは穴７Ａを貫通し、Ｕ字形状のハーフループ９Ｄを形成しながら外方へループする。ワイヤロープ９の終端部は穴３Ａに位置付けられる。形成されたＵ字形状ハーフループは４５度の角度でマウンティングブロックの水平面から外方へ伸びるべきであるが、それ以外の角度でも可能である。完了すると、ワイヤロープはマウンティングブロックの周りで“クローバーの葉”の形状になる。ワイヤロープを固定し、クローバーの葉の形状を維持する機械的結合(図示せず)を形成するために、フランジ３、４、７及び８は１つまたは１つ以上の場所にクリンプが付けられる。
【００２２】
図３は図２の軸３に沿った透視図の組み立てられたワイヤロープアイソレータの断面図である。フランジ ３、４及び７、８の下側部分を塑性変形させ、ワイヤロープ９とロッキングコンタクトするのに十分な力がマウンティングブロック１及び５に加わったときに、上のマウンティングブロック１にクリンプ１０及び１１が作成される。クリンプごとに、マウンティングブロック１は、マウンティングブロック１とワイヤロープ９との間に機械的結合を形成しながら圧縮されている。Ｕ字形状ハーフループ９Ａ及び９Ｄは、マウンティングブロック１及び５の垂直面から４５度の角度で外方に弧を描く。マウンティングブロック５の断面図は、軸方向に貫通する穴７Ａ及び８Ａを有する先端フランジ７及び８を示す。上面６Ａと下面６Ｂを有するウェブ６は長い先端フランジ７及び８と接続する。ワイヤロープ９はフランジ７及び８の両方を貫通している。ワイヤロープ９を下のマウンティングブロック５に固定するクリンプ１２及び１３はこの透視図には示されていない。構築が完了した時、Ｕ字形状ハーフループ９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄは、マウンティングブロック１及び５に対し外方へ屈曲し、内側へ縮み、このことが、マウンティングブロック１及び５を互いに垂直に移動させて、プロセス中の振動エネルギーを除去することとなる。
【００２３】
図４はワイヤロープアイソレータを作成する圧縮工程を示したものである。固定バー１４は隆起したレール１４Ａ及び１４Ｂを有し、固定バー１５は隆起したレール１５Ａ及び１５Ｂを有する。示された本発明の実施の形態では、他の形状でも可能であるが、固定バー１４と１５は相対的に長方形で、上面と下面とを有する。レール１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ及び１５Ｂは隆起した三角形の断面を有し、異なる外形を有する隆起レールを形成することも可能であるが、それらは固定バー１４及び１５それぞれの片面にのみ位置する。固定バー１４及び１５は、固定バー１４の平面側と１５の平面側とが互いに垂直に取り付けられる。
【００２４】
上述のようにワイヤロープが組み立てられると、ブロック１の先端フランジ３及び４とブロック５の先端フランジ７及び８が、それの真正面に位置付けられた固定バー１４または１５の隆起したレールと垂直になるように、上及び下のマウンティングブロック１及び５(図示せず)が固定バー１４及び１５の周りにそれぞれ位置付けられる。示された例において、フランジ３及び４の下側部分が上の固定バー１４の隆起したレール１４Ａ及び１４Ｂと面するよう、マウンティングブロック１の下面２Ｂが位置付けられる。一旦位置付けられると、長い先端フランジ ３及び４（７及び８は図示せず）を塑性変形させてそこに含まれたワイヤロープ９とロッキングコンタクトするために、対向する固定バーのレールに対して各ブロックを圧縮するように、マウンティングブロック１及び５の両方に十分な大きさの力がかけられる。マウンティングブロック１及び３と、ロープを一定の場所に保ち、クローバーの葉の形状を維持するワイヤロープ９との間で機械的結合が形成される。適切に構築された場合、記述された発明におけるＵ字形状ハーフループ９Ａ、９Ｂ、９Ｃ及び９Ｄは、使用中に外方へ曲がったり、内方へ縮んだりできる弾力特性を有する。同一のツールを用いて、ワイヤロープアイソレータを組み立てたり、ワイヤロープをクリンプすることも可能である。
【００２５】
ワイヤロープが、フランジに含まれる穴を貫通しないようにワイヤロープをブロックするための内部垂直ウェブが少なくとも１つのフランジの穴に含まれることも好ましい。この“ブラインドホール”は自由なワイヤロープの端部を整列させる。マウンティングブロックとワイヤロープとの間の機械的結合がワイヤロープの両方の端部で形成されないことがさらに好ましい。自由なワイヤロープの端部がクリンプに近すぎると、アイソレータの品質は損なわれる。内部垂直ウェブは、ロープの両端の可能な圧縮を防ぎながら、ワイヤロープの端部の位置を示す。ワイヤロープを固定するクリンプがワイヤロープの端部に位置付けられた場合は、使用中にワイヤロープがマウンティングブロックから引き抜かれる可能性がある。
【００２６】
【発明の効果】
この発明はある好ましい実施の形態、及び示された実施の形態を作成する好ましい方法を参考にして詳細に記述されているが、それらの実施の形態に必ずしも限定されないということを認識すべきである。さらに、本発明の実施の最良の形態を記述する本発明の開示に鑑みて、請求項で定義されているように、多くの修正及び多様性が、この発明の有効範囲及び精神から外れることなく、当業者に対して提示されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ワイヤロープアイソレータのためのマウンティングブロックの１つの実施の形態の透視図である。
【図２】本発明に係るワイヤロープ振動アイソレータの１つの実施の形態の透視図である。
【図３】図２のワイヤロープ振動アイソレータのライン３に沿った断面図である。
【図４】本発明の方法に従ってアイソレータに設置された波形プレスの立面図である。
【符号の説明】
１，５  マウンティングブロック
２，６  ウェブ
２Ａ，６Ａ  ウェブの上面
２Ｂ，６Ｂ  ウェブの下面
３，４，７，８  フランジ
３Ａ，４Ａ，７Ａ，８Ａ  穴
９  ワイヤロープ
９Ａ，９Ｃ，９Ｄ  Ｕ字形状ハーフループ
１０，１１  クリンプ
１４，１５  固定バー
１４Ａ，１４Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ  隆起したレール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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