支柱用减振装置以及支柱转让专利

申请号 : CN201210266538.8

文献号 : CN103216019B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 越智淳

申请人 : 住友橡胶工业株式会社

摘要 :

本发明提供一种新型的支柱用减振装置。支柱用减振装置(200)具备:托架(202),该托架202)具有安装于支柱(100)(支柱主体(102))的安装部(222)、以及从安装部(222)朝径向外侧延伸的凸缘部(224);安装于凸缘部(224)的上部或下部的橡胶(204);以及在与凸缘部(224)相反的一侧安装于橡胶(204)的配重件(206)。根据这样的支柱用减振装置,能够使支柱的振动在早期衰减。

权利要求 :

1.一种支柱用减振装置,其特征在于,具备:托架,该托架具有安装于支柱的安装部、以及从所述安装部朝径向外侧延伸的凸缘部;

安装于所述凸缘部的上部的橡胶;以及安装于所述橡胶的与所述凸缘部相反的一侧的配重件,所述配重件安装于所述凸缘部的上侧,以使所述配重件相对于所述凸缘部不倾斜的方式,在所述配重件与所述凸缘部之间具备支承所述配重件的滑动支承件。

2.根据权利要求1所述的支柱用减振装置,其特征在于,所述配重件能够更换。

3.根据权利要求1或2所述的支柱用减振装置,其特征在于,所述橡胶能够更换。

4.根据权利要求1或2所述的支柱用减振装置,其特征在于,所述托架是安装于供所述托架安装的支柱的周侧面的环状的部件。

5.根据权利要求4所述的支柱用减振装置,其特征在于,所述托架在周向上能够分割,并且具备在所述托架安装于支柱的周侧面的状态下约束托架的约束部件。

6.根据权利要求5所述的支柱用减振装置,其特征在于,所述托架具备对在周向上分割的部件进行连结的铰链。

7.根据权利要求1或2所述的支柱用减振装置,其特征在于,所述橡胶与所述配重件分别配置有多个。

8.根据权利要求7所述的支柱用减振装置,其特征在于,所述橡胶与所述配重件相对于供所述托架安装的支柱的轴线沿同心圆配置。

9.根据权利要求1或2所述的支柱用减振装置,其特征在于,所述配重件是环状的部件,所述橡胶相对于供所述托架安装的支柱在周向上的多个位置支承所述配重件。

10.根据权利要求1或2所述的支柱用减振装置,其特征在于,所述橡胶是剪切应变为3%~20%时的损失系数tanδ为0.2以上且1.2以下的高衰减橡胶。

11.一种支柱,其特征在于,具备:竖立在被设置部的支柱主体;

凸缘,该凸缘安装于所述支柱主体,并从所述支柱主体朝径向外侧延伸;

安装于所述凸缘的上部的橡胶;以及安装于所述橡胶的与所述凸缘相反的一侧的配重件,所述配重件安装于所述凸缘的上侧,以使所述配重件相对于所述凸缘不倾斜的方式,在所述配重件与所述凸缘之间具备支承所述配重件的滑动支承件。

12.根据权利要求11所述的支柱,其特征在于,所述配重件能够更换。

13.根据权利要求11或12所述的支柱,其特征在于,所述橡胶能够更换。

14.根据权利要求11或12所述的支柱,其特征在于,所述凸缘是在所述支柱主体的周向上连续的环状的部件。

15.根据权利要求11或12所述的支柱,其特征在于,所述橡胶与所述配重件沿所述支柱主体的周向分别配置有多个。

16.根据权利要求15所述的支柱,其特征在于,所述橡胶与所述配重件相对于所述支柱主体的轴线沿同心圆配置。

17.根据权利要求11或12所述的支柱,其特征在于,所述配重件是环状的部件,所述橡胶相对于所述支柱主体在周向上的多个位置支承所述配重件。

18.根据权利要求11或12所述的支柱,其特征在于,所述凸缘安装于所述支柱主体的一半高度的位置、或比所述支柱主体的一半高度高的位置。

19.根据权利要求11或12所述的支柱,其特征在于,所述橡胶是剪切应变为3%~20%时的损失系数tanδ为0.2以上且1.2以下的高衰减橡胶。

20.根据权利要求11或12所述的支柱,其特征在于,由所述凸缘、所述橡胶以及所述配重件构成的支柱用减振部分的固有振动频率A,与未安装有构成该支柱用减振部分的部件的状态下的所述支柱主体的固有振动频率B的比(A/B)为0.5≤(A/B)≤1.5。

说明书 :

支柱用减振装置以及支柱

技术领域

[0001] 本发明涉及支柱用减振装置以及支柱。

背景技术

[0002] 路标或道路设备(照明、路灯)、电线杆等支柱因风的影响或车辆行驶的影响等而发生振动。例如在高架桥等处,高架桥会随着车辆的行驶而晃动。设置于高架桥的路标或道路铺设设备随着高架桥的晃动而发生振动。这样的振动幅度虽小,但却会长期并持续地施加给支柱。因此,对于路标或道路设备的支柱而言,有时支柱或地脚螺栓会因金属疲劳而损坏(例如若支柱为空心管,则会产生龟裂)。因此,必须进行定期的维护。
[0003] 针对这样的支柱,提出有各种关于使由风或车辆的行驶等引起的输入振动衰减的减振装置的方案。例如,提出有将重物与弹簧组合的方式(日本特开平9-143939号公报)、将弹簧与液压减振器(oil damper)组合的方式(日本特开平5-187482号公报)、浸渍于粘性流体中的方式(日本特开2006-71095号公报)、以及作为振子而安装于支柱外部的方式(日本特开2007-239906号公报)。并且,提出有在支柱与固定部之间夹入振动吸收体的方式(日本特开2001-73329号公报)、以及将振动吸收体埋设于支柱内部的方式(日本特开2001-207688号公报)。此外,还提出有在支柱内部使链下垂的方式(日本特许第4493090号、日本特开2006-226038号公报)、将配置有粘性流体与约束其流动的板的区块设置于支柱内部的方式(日本特开2007-127210号公报)、悬吊振子的方式(日本特开2007-170415号公报、日本特许第3222863号公报)。
[0004] 专利文献1:日本特开平9-143939号公报、第0012段~第0014段、图2
[0005] 专利文献2:日本特开平5-187482号公报
[0006] 专利文献3:日本特开2006-71095号公报
[0007] 专利文献4:日本特开2007-239906号公报
[0008] 专利文献5:日本特开2001-73329号公报
[0009] 专利文献6:日本特开2001-207688号公报
[0010] 专利文献7:日本特许第4493090号
[0011] 专利文献8:日本特开2006-226038号公报
[0012] 专利文献9:日本特开2007-127210号公报
[0013] 专利文献10:日本特开2007-170415号公报
[0014] 专利文献11:日本特许第3222863号公报
[0015] 例如,上述专利文献1(日本特开平9-143939号公报)所公开的减振装置,内置于钢管柱的呈弯曲的前端的突出部(参照该公报第0012段)。此处公开的减振装置构成为包括:一端固定于固定部的螺旋弹簧;以及安装于螺旋弹簧的一端的配重件。这样的支柱用减振装置对于螺旋弹簧所进行伸缩的一个方向的振动而言能够发挥减振作用。由于螺旋弹簧沿着引导件伸缩,因此有时针对其它方向上的振动无法充分发挥功能。并且,虽然安装于前端弯曲、且突出的钢管柱,但是却无法应用于其它支柱。

发明内容

[0016] 本发明人提出了一种新型的支柱用减振装置,利用质量而尤其针对支柱的固有振动(特别是一阶振动)发挥减振作用。
[0017] 本发明的一个实施方式所涉及的支柱用减振装置具备:托架,该托架具有安装于支柱的安装部、以及从安装部朝径向外侧延伸的凸缘部;安装于凸缘部的上部或下部的橡胶;以及在与凸缘部相反的一侧安装于橡胶的配重件。根据这样的支柱用减振装置,能够使支柱的振动在早期衰减。
[0018] 此处,配重件及橡胶可以形成为能够更换。并且,托架可以是在供托架安装的支柱的周侧面安装的环状的部件。托架能够在周向上分割,可以具备在安装于支柱的周侧面的状态下约束托架的约束部件。并且,托架可以具备对在周向上分割的部件进行连结的铰链。并且,橡胶与配重件可以分别配置多个。在该情况下,橡胶与配重件可以相对于供托架安装的支柱的轴线沿同心圆进行配置。并且,配重件可以是环状的部件,橡胶可以相对于供托架安装的支柱在周向上的多个位置支承配重件。
[0019] 并且,橡胶及配重件可以安装于凸缘部的上侧,可以具备在配重件与凸缘部之间支承配重件的滑动支承件。并且,橡胶优选剪切应变为3%~20%时损失系数tanδ为0.2~1.2的高衰减橡胶。
[0020] 并且,本发明的一个实施方式所涉及的支柱具备:竖立在被设置部的支柱主体;凸缘,该凸缘安装于支柱主体,并从支柱主体朝径向外侧延伸;安装于凸缘的上部或下部的橡胶;以及在与凸缘相反的一侧安装于橡胶的配重件。
[0021] 在该情况下,优选地,凸缘安装于支柱主体的一半高度的位置、或比所述支柱主体的一半高度高的位置。并且,优选地,由凸缘、橡胶以及配重件构成的支柱用减振部分(支柱用减振装置)的固有振动频率A,与未安装有构成该支柱用减振部分的部件的状态下的支柱主体的固有振动频率B的比(A/B)为0.5≤(A/B)≤1.5。

附图说明

[0022] 图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的支柱用减振装置以及支柱的侧视图。
[0023] 图2是示出安装于支柱主体的支柱用减振装置的侧视图。
[0024] 图3是示出安装于支柱主体的支柱用减振装置的俯视图。
[0025] 图4是从下侧观察安装于支柱主体的托架的图。
[0026] 图5是示出在支柱产生振动后的状态的图。
[0027] 图6是示出其它方式所涉及的支柱用减振装置的图。
[0028] 图7是示出其它方式所涉及的托架的图。
[0029] 图8是示出其它方式所涉及的支柱用减振装置的图。
[0030] 图9是示出其它方式所涉及的支柱用减振装置的图。
[0031] 图10是针对其它方式所涉及的支柱用减振装置而示出了在支柱产生振动后的状态的图。
[0032] 图11是示出其它方式所涉及的支柱用减振装置的图。
[0033] 图12是示出其它方式所涉及的支柱用减振装置的图。
[0034] 附图标号说明:100、100B、100C…支柱;102、102B、102C…支柱主体;104…路灯;121…直立部分;122…突出部分;123…前端部;200、200A、200B、200C…支柱用减振装置;
202、202A、202B、202C…托架;204、204B、204C…橡胶;206、206B、206C…配重件;222…安装部;224、224A、224B、224C…凸缘部(凸缘);226、226A、226C…孔缘部;227、227A…插通孔;
228、228A、228C…约束部;231、231a、231b…对合片;232、232a、232b…对合片;234、234A…螺栓螺母;236…连结部件;237…分割面;238、239…约束板;252…安装板(安装部件);
254…安装板(安装部件);262....调整用配重件;270…滑动支承件;276…铰链;278…缓冲件;300…被设置部;C…同心圆;O…中心轴。

具体实施方式

[0035] 以下,基于附图对本发明的一个实施方式所涉及的支柱用减振装置以及支柱进行说明。此外,本发明并不局限于以下的实施方式。并且,对起到相同作用的部件或部位适当地标注相同的标号。附图是为了辅助理解发明而进行简要描绘的,未必表示实物。
[0036] 《支柱100》
[0037] 图1是供本发明的一个实施方式所涉及的支柱用减振装置安装的支柱100的外观图。如图1所示,该支柱100具备支柱主体102、以及支柱用减振装置200。
[0038] 《支柱主体102》
[0039] 支柱主体102竖立在被设置部300。此处,被设置部300是地面、道路、高架桥的路崖等供支柱100设置的部位(场所)。支柱主体102由钢管构成。该支柱主体102铅直延伸到规定的高度,其前端弯曲并朝径向突出,供路灯104安装。这样,支柱主体102具备:铅直延伸的直立部分121;弯曲突出的突出部分122;以及供路灯104安装的前端部123。在本实施方式中,支柱用减振装置200安装于支柱主体102的铅直延伸的直立部分121。
[0040] 《支柱用减振装置200》
[0041] 如图1所示,支柱用减振装置200具备托架202、橡胶204以及配重件206。图2是安装于支柱主体102的支柱用减振装置200的侧视图。图3是安装于支柱主体102的支柱用减振装置200的俯视图。
[0042] <托架202>
[0043] 托架202安装于支柱主体102。在本实施方式中,如图2及图3所示,托架202为大致圆板状部件,具有安装部222以及凸缘部224(凸缘)。
[0044] 图4是从下侧观察安装于支柱主体102的托架202的图。安装部222设置于托架202的下侧。安装部222设置于托架202(凸缘部224)的中心,具备孔缘部226以及约束部228。孔缘部226具有供支柱主体102插通的插通孔227。在本实施方式中,凸缘部224以及孔缘部226分别分割成半圆板状以及半圆筒状。约束部228在装配于支柱主体102的状态下约束凸缘部224以及孔缘部226。在本实施方式中,约束部228构成为包括:对合片231、232,该对合片
231、232从分割成半圆筒状的孔缘部226的两端沿径向延伸;以及对该对合片231、232进行紧固的螺栓螺母234。并且,在本实施方式中,在凸缘部224的下部安装有固定对合面的约束板238、239。可以利用螺钉将这样的约束板238、239安装成能够拆卸。
[0045] 在本实施方式中,如图1所示,托架202安装在比支柱主体102的一半高度高的位置。此处,利用支柱主体102的直立部分121的高度h1来规定支柱主体102的高度,在比直立部分121的一半高度h2高的位置安装上述托架202。具体地说,在本实施方式中,托架202安装于支柱主体102的上部。此处,以使得配重件206的最上部与支柱主体102的直立部分121的最高位置一致的方式,对托架202的位置进行调整。此外,托架202也可以安装在比包含突出部分122以及前端部123在内的支柱主体102的总高h3的一半的高度h4更靠上方的位置。
[0046] 如图4所示,在利用孔缘部226夹持支柱主体102的状态下,托架202通过对螺栓螺母234进行紧固而被固定于支柱主体102。在托架202安装有橡胶204。
[0047] <橡胶204>
[0048] 在本实施方式中,橡胶204安装于托架202的凸缘部224的上部。橡胶204构成为能够配置于托架202的凸缘部224的圆柱形状。橡胶204例如可以通过硫化粘结而安装于托架202的凸缘部224。
[0049] 橡胶204相对于供托架202安装的支柱主体102配置于周向上的多个位置。在本实施方式中,如图3所示,4个橡胶204在凸缘部224的周向上均匀地配置。优选地,橡胶204具备能够支承后述的配重件206的铅直载荷的程度所需的强度。这样的橡胶204,例如能够采用高衰减橡胶成型体、或层叠橡胶(包括高衰减层叠橡胶、插入有铅塞的层叠橡胶等)。
[0050] <配重件206>
[0051] 配重件206在与凸缘部224的相反侧安装于橡胶204。在本实施方式中,配重件206安装于橡胶204的上端。并且,配重件206是以包围支柱主体102的周围的方式配设的环状的部件。配重件206被安装于托架202的多个橡胶204支承。如图2及图3所示,在配重件206与支柱本体102设置有所需的间隙S1。在本实施方式中,由于配重件206相对于支柱主体102振动,因此设定成配重件206不与支柱主体102碰撞的程度。
[0052] 此外,在本实施方式中,托架202能够分割,配重件206也同样能够分割。例如,如图2及图3所示,配重件206以能够与托架202的分割对应地分割的方式在周向的至少一部分分割,构成为能够被螺栓螺母或铆钉等的连结部件236连结。在图2及图3中,示意性地示出了配重件206的分割面237、连结部件236。
[0053] 配重件206经由橡胶204而被支承。因此,如图5所示,当支柱主体102产生振动时,配重件206相对于托架202振动。优选地,当支柱主体102产生振动时,配重件206具备通过惯性力进行晃动而能够减少支柱主体102的晃动所需的重量。
[0054] 《橡胶204的成型》
[0055] 作为橡胶204,例如准备了具有规定的厚度、宽度、长度的片状的未硫化的高衰减橡胶。将这样的未硫化的高衰减橡胶卷绕成圆柱形状并将其收纳于规定模具。进而,朝以圆柱形状收纳于模具内的高衰减橡胶的一端抵靠托架202的凸缘部224,朝另一端抵靠配重件206。此时,预先在凸缘部224与配重件206涂覆橡胶硫化粘结剂(例如,LORD社(美国:LORD Far East,Inc)制:橡胶硫化粘结剂(商品名“开姆洛克”))。进而,在该状态下,通过硫化加热而对橡胶204(高衰减橡胶)进行成型,并且将托架202的凸缘部224与橡胶204粘结、以及将橡胶204与配重件206粘结。此时,例如能够根据橡胶204的高度、硬度(例如损失系数tanδ)、进而根据配重件206的重量来调整支柱用减振装置200的固有振动频率与衰减性能。
[0056] 《针对振动的作用》
[0057] 根据该支柱100,配重件206经由橡胶204而支承于在支柱主体102被安装的托架202。因此,当因交通振动、风或地震等而在支柱主体102产生振动时,配重件206相对于支柱主体102振动。进而,在本实施方式中,支柱用减振装置安装在比支柱主体102的一半高度高的位置。特别地,配重件206安装于支柱主体102的直立部分121的最高位置。
[0058] 支柱主体102在一阶振动中,支柱主体102的直立部分121越靠上部振动幅度越大。因此,安装于支柱主体102的上部的托架202也大幅地振动。此时,与托架202的运动对应地,惯性力作用于支柱用减振装置200的配重件206。由于配重件206经由橡胶204而被支承,因此会相对于托架202振动。并且,在本实施方式中,配重件206为圆板形状,支承于沿托架202的周向配置的多个橡胶204。
[0059] 并且,与这样的配重件206的振动对应地,在橡胶204产生剪切应变。还能够使伴随着该剪切应变的橡胶204(高衰减橡胶),吸收作用于支柱主体102的振动的能量。此时,能够吸收与伴随着橡胶204的剪切应变而产生的滞后回线(hysteresis loop)所包围的面积相当的能量。并且,根据该支柱用减振装置200,无论振动的方向如何,均能够使作用于支柱主体102的振动衰减。
[0060] 以上,对本发明的一个实施方式所涉及的支柱用减振装置200以及支柱100进行了说明。本发明所涉及的支柱用减振装置以及支柱并不局限于上述实施方式。以下,对各种变形例进行说明。此处举出的变形例能够分别独立地使用,并且也可以适当地组合使用。
[0061] 例如,虽然在上述实施方式中配重件206粘结于橡胶204,但是配重件206也可以在橡胶204安装成能够更换。由此,例如,能够将配重件206更换成重量不同的配重件,从而能够变更支柱用减振装置200的配重件206的重量。由此,例如在现场安装于支柱主体102时,能够适当地安装适当重量的配重件206。图6示出了其它方式所涉及的支柱用减振装置200A。在该情况下,如图6所示,可以预先将安装部件(例如,安装板252)粘结于橡胶204,并且在该安装部件252以能够更换的方式安装配重件206。
[0062] 并且,可以形成为能够调整配重件206的重量。例如,可以形成为在配重件206的任意位置安装质量体。根据这样的结构,能够适当地调整支柱用减振装置200的配重件206的重量。例如,可以在配重件206的任意位置形成安装孔(螺纹孔),从而适当地安装调整用配重件262。这样的调整用配重件262,例如可以由钨这样的比重较重的金属构成。
[0063] 例如图1所示,在支柱主体102的前端弯曲、且向径向突出的情况下,考虑到这种突出,可以在支柱主体102的周围调整配重件206的重量。由此,能够使产生振动时的支柱主体102的动作稳定。
[0064] 并且,橡胶204可以以能够更换的方式安装在托架202(凸缘部224)。由此,例如,橡胶204能够更换成针对剪切应变的损失系数不同的橡胶。并且,即使在橡胶204因常年使用而劣化的情况下,也可以仅进行橡胶204的更换,因此当进行维护时,能够将成本抑制到较小。优选地,在该情况下,例如预先使安装部件(例如,安装板254)粘结于橡胶204,经由该安装部件254而在托架202安装成能够更换。
[0065] <滑动支承件270>
[0066] 并且,如图6所示,橡胶204及配重件206可以具备滑动支承件270,该滑动支承件270安装于凸缘部224的上侧,在配重件206与凸缘部224之间支承配重件206。此处,滑动支承件270使安装于凸缘部224的部件271、与安装于配重件206的部件272重叠,通过安装于凸缘部224的部件271来支承配重件206的载荷。进而构成为:与配重件206的剪切位移对应地,安装于配重件206的部件272相对于安装于凸缘部224的部件271进行相对的滑动移动。并且,滑动支承件270以与橡胶204大致相同的高度构成。
[0067] 配重件206因这样的滑动支承件270而不会相对于凸缘部224倾斜。与作用于支柱本体102的振动对应地,配重件206相对于凸缘部224顺畅地进行剪切位移,并且剪切位移更适当地作用于橡胶204。并且,能够防止配重件206的铅直载荷作用于橡胶204,并能够较高地维持相对于配重件206的剪切位移而言的橡胶204的特性。并且,滑动支承件270以与橡胶204大致相同的高度构成。因此,由于配重件206的铅直载荷几乎不作用于橡胶204,因此能够提高橡胶204的寿命。
[0068] <铰链276>
[0069] 并且,托架202可以是如上所述的环状的部件。并且,托架202能够在周向上分割,可以具备在安装于支柱的周侧面的状态下约束托架202的约束部件(例如,螺栓螺母234)。托架202并不局限于这样的方式。例如,图7示出了其它方式所涉及的托架202A。如图7所示,该托架202A能够在周向上分割,并且具备将在周向上分割的部件连结的铰链276。
[0070] 在图7所示的例子中,从分割成半圆筒状的孔缘部226A的一端沿径向延伸的对合片231a、232a,沿着托架202A的凸缘部224A的径向而延伸到凸缘部224A的外周缘部。铰链276设置于凸缘部224A的外周缘部,将对合片231a、232a连结成能够折弯。在从孔缘部226A的另一端向相反侧延伸的对合片231b、232b设置有约束部228A。约束部228A在使该对合片
231b、232b重叠的状态下对其进行紧固的螺栓螺母234A构成。
[0071] 这样,根据具备对构成为能够在周向上分割的托架202A的各部件进行连结的铰链276的方式,由于基于螺栓螺母234A的安装部位减少,因此能够容易向支柱主体102安装托架202A。
[0072] <缓冲件278>
[0073] 并且,如图7所示,可以在托架202A的安装部(此处为孔缘部226A的插通孔227A的内周)安装缓冲件278。通过安装缓冲件278,能够防止损伤支柱主体102。这样的缓冲件278例如可以由具备所需强度的橡胶制的片材构成。通过采用适当的橡胶作为缓冲件278,能够防止托架202A与支柱主体102的滑动,并能够防止托架202A偏离支柱主体102。
[0074] 并且,可以像上述那样地分别配置多个橡胶204。在该情况下,如图3所示,橡胶204可以相对于供托架202安装的支柱100的轴线沿同心圆C配置。
[0075] 图8及图9示出了其它方式所涉及的支柱100B以及支柱用减振装置200B。如图8及图9所示,该支柱用减振装置200B具备4个独立的减振部(1)~(4)。各减振部(1)~(4)具备凸缘224B(托架202B)、橡胶204B以及配重件206B。
[0076] 此处,凸缘224B是以朝支柱主体102B的径向突出的方式延伸的片材。在本实施方式中,凸缘224B焊接于支柱主体102B的外周面。并且,4个凸缘部224B在支柱主体102B的周向上均匀地配置。并且,在本实施方式中,在各凸缘部224B,相对于支柱主体102B的中心轴O沿同心圆C配置有橡胶204B和配重件206B。
[0077] 这样,凸缘部224B(托架202B)可以固定(在本实施方式中为焊接)于支柱主体102B。并且,相对于支柱主体102B的中心轴O沿同心圆C配置有橡胶204B与配重件206B,由此惯性力作用于相对于支柱主体102B在周向上均匀地配置的配重件206B。这样,通过相对于支柱主体102B均衡地配置橡胶204B与配重件206B,能够使支柱主体102B的振动顺畅地衰减。
[0078] 并且,在本实施方式中,配重件206B各自独立。在该情况下,当振动作用于支柱主体102B后,如图10所示,配重件206B因惯性力而相对于支柱主体102B在大致相同的方向上立即摆动。由于配重件206B各自独立地摆动,因而此后有时还在不同方向上摆动。此时,可以使配重件206B的重量及橡胶204B的强度(衰减性能)各自不同。由此,能够分别改变橡胶204B以及配重件206B的固有振动频率。由此,能够设计成使支柱主体102B的振动在更早期内衰减。并且,能够使作用了振动时的支柱主体102B的动作稳定。
[0079] 并且,在图8及图9所示的支柱用减振装置200B中,4个橡胶204B与配重件206B分别在支柱主体102B的周向上均匀地配置。在该情况下,橡胶204B与配重件206B的数量并不局限于4个。例如,还可以是3个、5个或6个橡胶204B与配重件206B沿支柱主体102B的周向配置。并且,多个橡胶204B与配重件206B可以分别在支柱主体102B的周向上均匀地配置,也可以不均匀地配置。并且,多个橡胶204B与配重件206B也可以不沿支柱主体102B的同心圆C配置。其中,通过均衡地配置多个橡胶204B与配重件206B,能够使支柱主体102B以及支柱用减振装置200B的动作稳定。例如通过相对于支柱主体的轴线沿同心圆在周向上均匀地配置,能够使支柱本体102B以及支柱用减振装置200B的动作稳定。优选地,例如支柱用减振装置200B的重心配置于支柱主体102B的中心轴上或其附近。
[0080] 例如图11所示,支柱用减振装置200B可以在支柱主体102B的周围配置两个橡胶204B与配重件206B。在该情况下,橡胶204B与配重件206B例如可以相对于支柱主体102B的中心轴O以90度的角度进行配置。
[0081] 并且,像图12所示的支柱100C以及支柱用减振装置200C那样地,橡胶204C以及配重件206C可以安装于凸缘部224C(托架202C)的下侧。在图12中,标号102C表示支柱主体,标号222C表示安装部,标号226C表示孔缘部,标号228C表示约束部,标号234C表示螺栓螺母。
[0082] <橡胶204的实施例>
[0083] 此处,优选地,例如采用剪切应变为3%~20%时的损失系数tanδ为0.2以上1.2以下的高衰减橡胶作为上述橡胶204。通过使用这样的橡胶,能够有效地抑制支柱主体102的振动。更加优选地,剪切应变为3%~20%时的损失系数tanδ为0.3以上,另外,剪切应变为3%~20%时的损失系数tanδ为1.0以下。
[0084] 本发明人制造了安装有上述支柱用减振装置200的支柱100,并对支柱用减振装置200的效果进行了验证。当对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,对直至振幅收敛到10%以下为止的时间进行了评价。具体地说,此处,利用加振机对支柱主体102的下部施加与支柱主体102的固有振动相当的振动(此处为2Hz),并利用安装于支柱主体102的上部的加速度传感器对振动加速度进行了测量。进而,在振动加速度达到0.3G的时刻使加振机停止,对支柱上部的加速度的衰减时间(此处为振动加速度达到10%以下(达到其1/10的0.03G以下)为止的时间)进行了测量。
[0085] 表1示出了这样的试验的结果。
[0086] 表1
[0087]
[0088] <样本1>
[0089] 此处,样本1是未安装支柱用减振装置的情况,在对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,振动加速度收敛到10%以下(达到其1/10的0.03G)为止的时间是300秒。此处,支柱主体102由直立部分121的高度h1为10m、基部直径(外径)为150mm、具有1/100的锥形(高度每增加100mm则直径减小1mm左右的锥形)的厚度为5mm的空心钢管构成(参照图1)。支柱的上部前端弯曲,朝径向的一方突出,安装有大约15kg的路灯。该支柱主体102的水平方向上的一阶振动模式的固有振动频率B为2.0Hz。对于表1的样本2~8也使用同样的支柱主体102。
[0090] <支柱主体102的固有振动频率B>
[0091] 此处,例如在支柱主体102的上部安装加速度传感器(pickup),并且在该加速度传感器的附近利用冲击锤叩击支柱主体102。此时,对利用该加速度传感器测量所得的振动加速度进行傅立叶变换,由此求出支柱主体102的固有振动频率B。然而,支柱主体102的固有振动频率B也可以通过下述数学式(数学式1)来求解。
[0092] 数学式1
[0093]
[0094] B:支柱主体的一阶固有振动频率(first natural frequency)(Hz)
[0095] E:支柱主体的弹性率(N/m)
[0096] I:支柱主体的剖面惯性矩(moment of inertia of area)(m4)
[0097] L:支柱主体的总高(m)
[0098] ρ:支柱主体的单位重量
[0099] <样本2>
[0100] 在样本2中,如图2所示,将使用环状的配重件的形态的支柱用减振装置200安装于支柱主体102的直立部分121的上部(大约10m的位置:h1)。此处,支柱用减振装置200的托架202具备直径为300mm的大致圆板形状的凸缘部224。并且,支柱用减振装置200的橡胶204,自然长度下呈直径为80mm、高度为40mm的圆筒形状。橡胶204以中心配置在距离大致圆板形状的凸缘部224(支柱主体102)的中心为半径125mm的同心圆上的方式在周向上均匀地安装
4个。使用外径(直径)为300mm、且内径(直径)为200mm的圆筒形状的配重件206。配重件206与供橡胶204配置的圆为同心圆,安装于橡胶204的上端。其中,配重件206根据样本而重量不同,此处,均由相同的材料制成,根据配重件206的厚度(高度)来调整重量。
[0101] <支柱用减振装置200的固有振动频率A>
[0102] 此处,例如将支柱用减振装置200的托架202固定于基座,将加速度传感器(pickup)安装于配重件206。进而,利用冲击锤叩击配重件206。此时,对利用安装于配重件206的该加速度传感器测量所得的振动加速度进行傅立叶变换,由此求出支柱用减振装置
200的固有振动频率A。
[0103] 在样本2中,将剪切应变为3%~20%时损失系数tanδ为0.25的高减衰橡胶(高衰减橡胶2)用作橡胶204,将配重件206的重量设为12kg。将支柱用减振装置200的固有振动频率设为大约2.0Hz(支柱主体的固有振动频率的大约1.0倍)。在这样的样本2中,对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,振幅收敛到10%以下为止的时间是45秒。这样,在样本2中,与未安装支柱用减振装置200的样本1相比,振动收敛为止的时间大约为3/20。
[0104] <样本3>
[0105] 除了将剪切应变为3%~20%时损失系数tanδ为0.35的高衰减橡胶(高衰减橡胶1)用作橡胶204这一点以外,样本3构成为与样本2相同。在这样的样本3中,对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,振幅收敛到10%以下为止的时间是10秒。这样,在样本3中,与未安装支柱用减振装置200的样本1相比,振动收敛为止的时间约为1/30。
[0106] <样本4>
[0107] 除了将支柱用减振装置200安装于支柱主体102的直立部分121的中间部(大约5m的位置:h2)这一点以外,样本4构成为与样本3相同。在这样的样本4中,对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,振幅收敛到10%以下为止的时间是25秒。这样,与未安装支柱用减振装置200的样本1相比,振动收敛为止的时间约为1/12。
[0108] <样本5>
[0109] 除了安装于支柱主体102的直立部分121的下部(约为50cm的位置:h5)这一点以外,样本5构成为与样本3相同。在这样的样本5中,对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,振幅收敛到10%以下为止的时间是45秒。这样,与未安装支柱用减振装置200的样本1相比,振动收敛为止的时间约为3/20。
[0110] <样本6>
[0111] 除了将配重件206设为较轻的3.0kg、且将支柱用减振装置200的固有振动频率设为2.6Hz(支柱主体的固有振动频率的大约1.3倍)这点以外,样本6构成为与样本3相同。在该情况下,对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,振幅收敛到10%以下为止的时间是30秒。这样,即使在将配重件206设为较轻、且将支柱用减振装置200的固有振动频率设为较高的情况下,与未安装支柱用减振装置200的样本1相比,振动收敛为止的时间也约为1/10。
[0112] <样本7>
[0113] 除了将支柱用减振装置200的固有振动频率进一步设为3.0Hz(支柱主体的固有振动频率的大约1.5倍)这点以外,样本7构成为与样本6相同。在该情况下,对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,振幅收敛到10%以下为止的时间是50秒,与未安装支柱用减振装置200的样本1相比,振动收敛为止的时间约为1/6。
[0114] <样本8>
[0115] 在样本8中,如图8及图9所示,使用安装有多个独立的配重件206B的形态的支柱用减振装置200B。此处,如图9所示,在周向上均匀地配置4个配重件206B,将配重件206B的总重量与样本3相同地设为12kg。并且,使用剪切应变为3%~20%时损失系数tanδ为0.35的高减衰橡胶作为橡胶204B,将支柱用减振装置200B的固有振动频率大约设为2.0Hz。在样本8中,将这样的支柱用减振装置200B安装于支柱主体102的直立部分121的上部。其结果,对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,振幅收敛到10%以下为止的时间是10秒。这样,对于安装有多个独立的配重件206B的支柱用减振装置200B,在使支柱主体102的振动早期收敛上也获得了良好的结果。
[0116] 此外,在样本8中,如图8及图9所示,从支柱主体102朝径向外侧延伸的凸缘部224B在周向上均匀地配置有4个。支柱用减振装置200B的橡胶204B在自然长度下呈直径为80mm、高度为40mm的圆筒形状。橡胶204B分别安装于4个凸缘部224B之上。该橡胶204B以中心配置于距离支柱主体102的中心为半径125mm的同心圆上的方式安装。配重件206B分别安装于该橡胶204B的上端。
[0117] <支柱用减振装置200B的固有振动频率A>
[0118] 此处,对于图8以及图9所示的形态的支柱用减振装置200B,安装有多个(图示例子中为4个)由橡胶204B、配重件206B以及凸缘部224B构成的一组减振部(1)~(4)。在该情况下,可以针对由橡胶204B、配重件206B以及凸缘部224B构成的各减振部(1)~(4),分别求出固有振动频率。对于减振部(1)~(4)的固有振动频率,将支柱用减振装置200B的托架202B固定于基座,并将加速度传感器(pickup)安装于各配重件206B。进而,利用冲击锤叩击各配重件206B。此时,对利用安装于各配重件206B的加速度传感器测量所得的振动加速度进行傅立叶变换,由此能够求出支柱用减振装置200B的固有振动频率A。此外,当在各减振部(1)~(4)中橡胶204B、配重件206B以及凸缘部224B的结构大致相同时,可以将各减振部(1)~(4)的固有振动频率A设为大致相同。
[0119] 在这样的样本8中,在支柱主体102B的上部,由橡胶204B、配重件206B以及凸缘部224B构成的一组减振装置,在支柱主体102B的周围安装有4组。各减振部(1)~(4)的橡胶
204B的剪切应变为3%~20%时的损失系数tanδ、配重件206的重量、各减振部(1)~(4)的固有振动频率Ao(Hz)如表2所示。在该情况下,各减振部(1)~(4)的固有振动频率Ao分别为
2.0,支柱用减振装置200B整体的固有振动频率A规定为2.0。
[0120] 表2
[0121] 减振部(1)  减振部(2)  减振部(3)  减振部(4)
  橡胶的损失系数tanδ  0.35  0.35  0.35  0.35
  配重件重量(kg)  3  3  3  3
  支柱用减振装置的安装位置  上部  上部  上部  上部
  各减振部的固有振动频率Ao(Hz)  2.0  2.0  2.0  2.0
[0122] 此外,在各减振部(1)~(4)的固有振动频率Ao(Hz)不同的情况下,支柱用减振装置200B整体具有与各减振部(1)~(4)的固有振动频率Ao(Hz)相对应的多个固有振动频率A。例如,若各减振部(1)~(4)的固有振动频率Ao(Hz)分别为1.2、1.5、1.7、2.0,则支柱用减振装置200B具有上述4个固有振动频率。在这样的情况下,对于支柱用减振部分(支柱用减振装置200、200B)的固有振动频率A、与未安装有构成支柱用减振部分的部件的状态下的支柱主体102的固有振动频率B的比(A/B),产生了4个。
[0123] <样本9>
[0124] 除了将剪切应变为3%~20%时的损失系数tanδ为1.1的高衰减橡胶(高衰减橡胶3)用作橡胶204这一点以外,样本9构成为大致与样本3相同。在该情况下,对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,振幅收敛到10%以下为止的时间是50秒,通过安装支柱用减振装置200,振动收敛为止的时间约为1/6。
[0125] <样本10>
[0126] 除了将配重件206加重为24kg、且将支柱用减振装置200的固有振动频率设为1.4Hz(支柱主体的固有振动频率的大约0.7倍)以外,样本10构成为与样本3相同。在该情况下,对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,振幅收敛到10%以下为止的时间是30秒。即使这样加重配重件206、且降低支柱用减振装置200的固有振动频率的情况下,通过安装支柱用减振装置200,振动收敛为止的时间也大约为1/10。
[0127] <样本11>
[0128] 除了将配重件206进一步加重为36kg、且将支柱用减振装置200的固有振动频率设为1.0Hz(支柱主体的固有振动频率的大约0.5倍)以外,样本11构成为与样本3相同。在该情况下,对支柱(支柱主体)施加了规定的振动时,振幅收敛到10%以下为止的时间是50秒。即使这样进一步加重配重件206、且进一步降低支柱用减振装置200的固有振动频率的情况下,通过安装支柱用减振装置200,振动收敛为止的时间也大约为1/6。
[0129] 此处,作为高衰减橡胶的成型体204,使用了以天然橡胶为基体橡胶的高衰减橡胶1(剪切应变为3%~20%时的损失系数tanδ:0.35)、以EPDM为基体橡胶的高衰减橡胶2(剪切应变为3%~20%时的损失系数tanδ:0.25)、以天然橡胶为基体橡胶的高衰减橡胶3(剪切应变为3%~20%时的损失系数tanδ:1.1)。表3中示出了这样的高衰减橡胶1、高衰减橡胶2以及高衰减橡胶3的配合。此处,添加剂除了基体橡胶以外,还使用了硅粉、操作油(process oil),硫化材料(硫磺)、硫化促进剂。硅粉与橡胶配合时需要操作油,操作油按照硅的重量比优选约为1/3左右。表3中示出了各添加剂的添加量相对于作为基体橡胶的天然橡胶、或EPDM的100份重量份的添加量。
[0130] 表3
[0131]
[0132] 此处,使用住友化学株式会社制的ESPRENE301A作为EPDM。并且,使用日本微粉硅胶株式会社制的微粉硅胶(AEROSIL)R972作为硅粉。并且,使用出光兴产株式会社的DIANA PROCESS OIL NS作为操作油。并且,使用大内新兴化学工业株式会社的NOCCELER DZ作为硫化促进剂1。并且,使用大内新兴化学工业株式会社的NOCCELER TS作为硫化促进剂2。
[0133] 此外,橡胶204、204B在剪切应变为3%~20%时的损失系数tanδ约为0.2以上1.2以下即可。这样的损失系数tanδ优选为0.25以上,更优选为0.3以上。并且,这样的损失系数tanδ更优选为1.1以下,进一步优选为1.0以下。由此,能够使在支柱主体所产生的振动在更早期衰减。
[0134] 并且,由上述凸缘部224、224B(托架202、托架202B)、橡胶204、204B以及配重件206、206B构成的支柱用减振部分(支柱用减振装置200、200B)的固有振动频率A,与未安装有构成支柱用减振部分的部件的状态下的支柱主体102的固有振动频率B的比(A/B),约为
0.5≦(A/B)≦1.5即可。此外,这样的固有振动频率的比(A/B)优选为0.7≦(A/B),更优选为
0.80≦(A/B),进一步优选为0.90≦(A/B)。并且,优选为(A/B)≦1.30,更优选为(A/B)≦
1.20,进一步优选为(A/B)≦1.10。由此,能够使在支柱主体所产生的振动在更早期衰减。
[0135] 并且,像图8及图9所示的支柱用减振装置200B这样地,在构造上支柱用减振装置200B具有多个减振部(1)~(4)、且各减振部(1)~(4)具有不同的固有振动频率时,支柱用减振装置200B表现出了多个固有振动频率。此时,会产生多个上述比(A/B)。在该情况下,只要多个比(A/B)中的至少一个处于上述范围即可。由此,能够期待在支柱主体所产生的振动在更早期衰减的效果。
[0136] 并且,优选地,支柱用减振装置200的凸缘部224(托架202)安装在支柱主体102的一半高度的位置、或者比支柱主体102的一半高度高的位置。由此,能够使在支柱主体所产生的振动在更早期衰减,并能够更有效地使支柱用减振装置200发挥功能。
[0137] 以上,虽然对本发明的一个实施方式所涉及的支柱以及支柱用减振装置进行了说明,但是本发明并不局限于上述实施方式。
[0138] 例如,虽然在上述实施方式中举例示出了路标用的支柱,但是本发明所涉及的支柱及支柱用减振装置并不局限于路标用的用途,例如,还能够用于天线的支柱、挂旗的支柱等的各种支柱。