CN100999915A - 双曲式隔震消能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双曲式隔震消能装置，主要设有一组相对平行间隔设置的基板与承板，于基板与承板的相向板面之间设有一组以上呈交错型态设置的架轨，于两架轨的交错部位之间设有一连结装置，并分别于连结装置与各架轨的连结部位，各相对应设有一组凹口呈相反方向设置的弧形滑孔，同时于各组相对应的弧形滑孔各穿设有一滑轴而形成定位及限动；利用各组双曲式弧形滑孔与滑轴相互搭配所形成可相对移位的隔震设计，配合可选择性地设于基板、滑轴、连结装置及承板之间的阻尼装置，不仅可以阻隔水平及垂直振动能量的传递及吸收振动能量，并且能够有效地达到简化构造及缩减装置高度与体积的功效。

Description

双曲式隔震消能装置

技术领域

本发明涉及一种能够吸收或消除水平及垂直方向振动能量的隔震消能装置，尤指一种高度低且容易施作的双曲式隔震消能装置。

背景技术

针对高楼建筑的防震问题及精密电子机具的减振问题等各种需求，本发明的发明人陆续开发设计出诸如中国台湾专利公告M259021号「建筑物的吸震装置」、公告M259087号「隔震器」、申请第93213448号「隔震器」以及申请第93129002号「隔震消能装置」等专利案所揭示的隔震消能装置，提供建筑业者及设备厂商有效解决各种防震及减振的产业需求。

其中，如中国台湾第93129002号「隔震消能装置」发明专利案(以下称参考案)所揭露的隔震消能装置，其包含两个以上分别以两层上下相叠交错的方式结合设置的长形滑动单元，各长形滑动单元包括一凹座及一嵌座，凹座与嵌座为垂直的镶嵌配合，并于其中之一设有一水平的定位孔，于另一者设有与水平定位孔相对应的弧形滑孔，再以一转轴同时受各弧形滑孔及各定位孔的限制、定位而穿过凹座及嵌座，同时于凹座、嵌座及转轴的至少一个设有阻尼装置；如此，利用凹座及嵌座可以相对运动的设计，让整体于受振动时，能够产生相对的水平及垂直移动而隔绝振动的传递，并以阻尼装置有效地吸收水平及垂直方向传递的震动能量，达到减振及消能的实用功效。

虽然参考案所揭露的隔震消能装置，已经能够提供隔震、减振及消能等功效，不过如参考案所揭露的隔震消能装置，由于仅在凹座或嵌座的其中之一设有弧形滑孔，不仅整体的组成构件较多、构造较为复杂、设备成本较高，并且如果要达到一定的减振行程及消能效能，各弧形滑孔的长度必须设为较长型态且各滑动单元的高度无法降低，导致整个装置无法小型化，造成隔震消能装置在实施运用上的诸多不便与限制。

发明内容

为解决现有隔震消能装置有关于组成构件较多、装置高度较高及难以进一步小型化等缺弊及限制，发明人开发设计出一种能够有效简化构造、缩减装置高度及体积的双曲式隔震消能装置。

本发明主要目的在于提供一种双曲式隔震消能装置，其主要是直接利用一对以上呈交错型态设置的架轨，于两架轨的交错部位连结设有一连结装置，于连结装置与各架轨之间相对设有一组凹弧方向相反的弧形滑孔，于各组相对应的弧形滑孔各穿设有一受弧形滑孔限动及定位的滑轴，配合可以选择性地于基板、滑轴、连结装置及承板之间的阻尼装置，不仅可以阻隔水平及垂直振动能量的传递及吸收振动能量，并且能够达到简化组成构造、降低装置高度及缩减装置体积，有效提升隔震消能装置的实用效能。

基于前述目的，本发明所运用的技术手段在于提供一种双曲式隔震消能装置，其设有呈平行间隔设置的一基板与一承板，于该基板与该承板的相向板面之间设有一组以上呈交错型态设置的架轨，于两架轨的交错部位之间设有一连结装置，分别于该连结装置与各架轨的连结部位，各相对应设有一组凹口呈相反方向设置的弧形滑孔，于各组相对应的弧形滑孔各穿设有一滑轴而形成定位及限动。

较佳的，本发明可以于基板与承板的相向板面相对设有多组呈网格状交错型态设置的架轨，各架轨可以设为具一夹角的交错型态，并选择性地于各架轨的交错部位之间连结设有连结装置。

较佳的，本发明的架轨可以设有呈条板状的轨体，于轨体与连结装置的连结位置设有一凹口方向朝向连结装置中间平面方向的弧形滑孔；相对应地于连结装置的下、上部位各设有一可分别相对嵌合于轨体的嵌槽，连结装置并在位于嵌槽两侧的板面，各设有一凹口朝向相反于连结装置中间平面方向的弧形滑孔。

较佳的，本发明的架轨凹设有一轨槽，连结装置的连结部位嵌置于轨槽，并且架轨在位于轨槽两侧的板面各设有一凹口朝向该连结装置中间平面方向的弧形滑孔。

较佳的，本发明于基板、连结装置、滑轴及承板的其中一个以上设有一阻尼装置，该阻尼装置可以设于基板的板面、承板的板面、滑轴端点与连结装置之间或架轨与连结装置之间；再者，该阻尼装置可以为弹性橡胶层或摩擦垫片，该弹性橡胶层可以结合设于弧形滑孔的孔壁或滑轴的外部等位置。

本发明所提供的双曲式隔震消能装置，可以获得的优点及功效增进至少包括：

1、本发明于呈交错型态设置的架轨之间，直接以连结装置形成两组呈交错方向设置的双曲式连结构造，让承板与基板能够进行水平与垂直方向的相对移动，并于相对移动后自动回归原位，配合选择性设于构件之间的阻尼装置，可以有效地阻隔水平及垂直振动能量的传递及吸收振动能量，满足建筑业者或设备厂商有关于各种防震及减振的需求。

2、本发明所提供的双曲式隔震消能装置，可以灵活改变相互交错的架轨组数及连结装置的配合数量，充分满足各种不同使用场合或环境的需求，实施运用极为灵活便利。

3、本发明于呈交错型态设置的架轨之间，直接以连结装置形成双曲式的连结构造，不仅能够有效地简化组成构造、降低装置高度与长度，并且可以让双曲式隔震消能装置更容易组装及施作。

4、本发明所提供的双曲式隔震消能装置，利用相对应的双曲式弧形滑孔构造，配合穿设于两者间的滑轴，可以提供相当大的水平移动行程，在同样的尺寸条件下，本发明能够提供较参考案两倍左右的移动的效果，有效达到减缩装置体积的效能。

5、本发明具备阻尼器的作用功能，有效地将建筑物、桥梁、仪器设备、晶片制程设备的振动能量，转换成连结装置的运动能量的功能效果。

附图说明

图1为本发明实施运用的立体结构示意图。

图2为本发明第一较佳实施例的立体结构示意图。

图3为本发明第二较佳实施例的立体结构示意图。

图4为本发明第三较佳实施例的立体结构示意图。

图5为本发明第四较佳实施例的立体结构示意图。

图6为本发明第五较佳实施例的立体结构示意图。

图7为本发明第六较佳实施例的立体结构示意图。

主要元件符号说明

10         ......基板        11         ......架轨

112        ......轨体        114        ......轨槽

20         ......承板        21         ......架轨

212        ......轨体        214        ......轨槽

40         ......阻尼装置    41         ......摩擦垫片

22、22A    ......弧形滑孔    12、12A    ......弧形滑孔

30、30A    ......连结装置    31A、31B   ......嵌槽

32A、32B   ......弧形滑孔    33A、33B   ......滑轴

具体实施方式

为能详细了解本发明的技术特征及实用功效，并可依照说明书的内容来实施，兹进一步以如图式所示的较佳实施例，详细说明如后：

本发明为一种可以装设运用于建筑物、桥梁、仪器设备、晶片制程设备的底部或建筑物结构体之间的双曲式隔震消能装置，本发明不作特定的限制，如图1、2所示，本发明包括有呈平行间隔设置的一基板10及一承板20，于该基板10与该承板20的相向板面之间设有一组以上呈交错型态设置的架轨11、21，于两相对应架轨11、21的交错部位之间设有一连结装置30，分别于该连结装置30与各架轨11、21的连结部位，各相对应设有一组凹口呈相反方向设置的弧形滑孔32A、12、32B、22，并于各组相对应的弧形滑孔32A、12、32B、22各穿设有一滑轴33A、33B而形成定位及限动，同时可以选择性地于基板10、连结装置30、滑轴33A、33B及承板20之间，设置具弹性阻尼作用的阻尼装置40；

如此，当发生地震或受到振动作用时，利用基板10与连结装置30及连结装置30与承板20之间，利用双曲式弧形滑孔32A、12、32B、22配合滑轴33A、33B限位所形成的水平及高度位移，能够有效地隔绝地震或振动的传递，达到隔震、减振及消能的效能，并且于地震或振动等外力作用结束后，利用双曲式弧形滑孔32A、12、32B、22的对应作用，能够让滑轴33A、33B自动地回归到初始的设定位置。

参看图1、2所示的本发明第一较佳实施例，该双曲式隔震消能装置设有平行间隔设置的一基板10与一承板20，于基板10与承板20的相向板面相对设有一组以上呈交错型态设置的架轨11、21，并于两架轨11、21的交错部位之间连结设有一连结装置30；其中，

前述的基板10于朝向承板20的上侧板面设置有一供连结装置30组装结合的平直型架轨11，于该架轨11设有一呈条板状的轨体112，并于轨体112与连结装置30的连结位置，各相对应设有一凹口方向朝向连结装置30中间平面方向〔即承板20方向〕的弧形滑孔12，同时可以于基板10的下侧板面结合设有一具弹性阻尼作用的阻尼装置40，该阻尼装置40可以由弹性橡胶、黏性弹性材料(viscoelastic materials)、摩擦性材料(frictional materials)或阻尼系数(Damping coefficient)较佳的材料所制成，如图所示的阻尼装置40为弹性橡胶层；

前述的承板20于朝向基板10的下侧板面设置有一供连结装置30组装结合的平直型架轨21，于该架轨21设有一呈条板状的轨体212，并于轨体212与连结装置30的连结位置设有一凹口方向朝向连结装置30中间平面方向〔即基板10方向〕的弧形滑孔22，再于承板20的上侧板面结合设有一具弹性阻尼作用的阻尼装置40，该阻尼装置40可以由弹性橡胶、黏性弹性材料、摩擦性材料或阻尼系数较佳的材料所制成，如图所示的阻尼装置40为弹性橡胶层；

前述的连结装置30可以设为如图所示块体型态，于连结装置30的下、上部位各设有一可分别相对嵌合于架轨11、21所设轨体112、212的嵌槽31A、31B，并对应于架轨11、21所设的弧形滑孔12、22，连结装置30在位于嵌槽31A、31B两侧的板面各相对应设有一凹口朝向相反方向的弧形滑孔32A、32B，即位于下方的弧形滑孔32A的凹口方向朝向位于下方的基板10，位于上方的弧形滑孔32B的凹口方向朝向位于上方的承板20；

承前所述，于相对应的弧形滑孔32A、12及弧形滑孔32B、22，分别穿设有一受弧形滑孔32A、12、32B、22限动及定位的滑轴33A、33B，让各组形成双曲式设计的弧形滑孔32A、12及弧形滑孔32B、22，能够利用各滑轴33A、33B的限动形成相对的位移，并可以于滑轴33A、33B的外部包覆设有一具弹性阻尼作用的阻尼装置40，如图所示的阻尼装置40为弹性橡胶包覆层；

如此，当地震或振动等外力作用发生时，利用设于基板10、连结装置30及承板20之间的双曲式弧形滑孔32A、12、32B、22设计，能够利用基板10与承板20的相对水平位移及升降所产生的作用，有效地隔绝地震或振动的传递，达到隔震、减振及消能的效能，并且本发明能够进一步利用设于基板10及承板20的阻尼装置40适时地吸收垂直方向的振动能量，提供于垂直方向的吸震及减振效能。

当地震或振动等外力作用结束后，利用双曲式的弧形滑孔32A、12、32B、22及滑轴33A、33B的设计，基板10、承板20及连结装置30能够自动地回归到最稳定的初始设定位置。

请参看图3所示的本发明第二较佳实施例，该实施例于滑轴33A、33B的外部包覆设置阻尼装置，也可于连结装置30的下、上嵌槽31A、31B的内壁面设有一可供架轨11、21抵靠的阻尼装置40，该阻尼装置40由软性材料构成而能提供缓冲作用。

请参看图4所示的本发明第三较佳实施例，该实施例是将滑轴33A、33B设为螺栓型态，并于各滑轴33A、33B的两端，各设有阻尼装置40，在本较佳实施例中，该阻尼装置40为一摩擦垫片41，各滑轴33A、33B的两端分别伸出该弧形滑孔32A、32B的外壁，并于两端分别结合设有一摩擦垫片41，并各以两螺帽分别由各滑轴33A、33B的两端螺合固定，让各摩擦垫片41抵靠于弧形滑孔32A、32B的外壁。

请参看图5所示的本发明第四较佳实施例，该实施例是将架轨11、21设为T字形的实施型态。

请参看图6所示的本发明第五较佳实施例，该实施例将架轨11、21设为具轨槽114、214的长形架轨型态，并且架轨11、21在位于轨槽114、214两侧的板面各设有一用以与连结装置30连结的弧形滑孔12A、22A，并于各架轨11、21的孔壁结合设有一层具弹性阻尼作用的阻尼装置40，该阻尼装置400可以由弹性橡胶、黏性弹性材料、摩擦性材料或阻尼系数较佳的材料所制成，如图所示的阻尼装置40为弹性橡胶层；

该实施例将连结装置30A设为块体型态，并对应于架轨11、21所设的弧形滑孔12A、22A，连结装置30A在嵌置于轨槽114、214的下、上部位，各相对应设有一凹口朝向相反方向的弧形滑孔32A、32B，即位于下方的弧形滑孔32A的凹口方向朝向位于下方的基板10，位于上方的弧形滑孔32B的凹口方向朝向位于上方的承板20，再于相对应的弧形滑孔32A、12A及弧形滑孔32B、22A，分别穿设有一受弧形滑孔32A、12A、32B、22A限动及定位的滑轴33A、33B。

请参看图7所示的本发明第六较佳实施例，该实施例的结构型态大致相同于前述如图6所示的实施例，该实施例主要是直接采用相同于如图2所示实施例的连结装置30，即于连结装置30的下、上部份设有嵌槽31A、31B。

但以上所述仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明技术方案的范围内，利用本发明所揭示的技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术方案内容，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (31)

1、一种双曲式隔震消能装置，其特征是：设有呈平行间隔设置的一基板与一承板，于该基板与该承板的相向板面之间设有一组以上呈交错型态设置的架轨，于两架轨的交错部位之间设有一连结装置，并分别于该连结装置与各架轨的连结部位，各相对应设有一组凹口呈相反方向设置的弧形滑孔，于各组相对应的弧形滑孔各穿设有一滑轴而形成定位及限动。

2、如权利要求1所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述基板与承板的相向板面相对设有多组呈网格状交错型态设置的所述架轨，并选择性地于各架轨的交错部位之间连结设有所述的连结装置。

3、如权利要求2所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述的架轨设为具一夹角的交错型态。

4、如权利要求3所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述的架轨设有一呈条板状的轨体，于该轨体与所述连结装置的连结位置设有一凹口方向朝向该连结装置中间平面方向的弧形滑孔。

5、如权利要求4所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述的连结装置设为块体型态，于该连结装置的下、上部位各设有一可分别相对嵌合于相对应架轨所设轨体的嵌槽，该连结装置在位于所述嵌槽两侧的板面，相对应地各设有一凹口朝向相反于该连结装置中间平面方向的弧形滑孔。

6、如权利要求5所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述架轨设为T字型态。

7、如权利要求5所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述的滑轴设为螺栓型态。

8、如权利要求3所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述的架轨凹设有一轨槽，所述连结装置的连结部位嵌置于该轨槽，并且该架轨在位于该轨槽两侧的板面各设有一凹口朝向该连结装置中间平面方向的弧形滑孔。

9、如权利要求8所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述的滑轴设为螺栓型态。

10、如权利要求1至9项其中任一项所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述的基板、连结装置、滑轴及承板的其中一个以上设有一阻尼装置。

11、如权利要求10所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述基板的板面结合设有所述的阻尼装置。

12、如权利要求10所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述承板的板面结合设有所述的阻尼装置。

13、如权利要求10所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述架轨与连结装置之间结合设有所述的阻尼装置。

14、如权利要求10所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述滑轴的至少一端与弧形滑孔的外壁之间设有阻尼装置。

15、如权利要求10所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述的阻尼装置为弹性橡胶层。

16、如权利要求15所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述的弧形滑孔的孔壁结合设有所述的弹性橡胶包覆层。

17、如权利要求15所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述的滑轴的外部包覆设有所述的弹性橡胶包覆层。

18、如权利要求1所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述的架轨设有一呈条板状的轨体，于该轨体与所述连结装置的连结位置设有一凹口方向朝向该连结装置中间平面方向的弧形滑孔。

19、如权利要求18所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述的连结装置设为块体型态，于该连结装置的下、上部位各设有一可分别相对嵌合于相对应架轨所设轨体的嵌槽，该连结装置在位于所述嵌槽两侧的板面，相对应地各设有一凹口朝向相反于该连结装置中间平面方向的弧形滑孔。

20、如权利要求19所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述架轨设为T字型态。

21、如权利要求19所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述的滑轴设为螺栓型态。

22、如权利要求1所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述的架轨凹设有一轨槽，所述连结装置的连结部位嵌置于该轨槽，并且该架轨在位于该轨槽两侧的板面各设有一凹口朝向该连结装置中间平面方向的弧形滑孔。

23、如权利要求22所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述的滑轴设为螺栓型态。

24、如权利要求18至23项其中任一项所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述的基板、连结装置、滑轴及承板的其中一个以上设有一阻尼装置。

25、如权利要求24所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述基板的板面结合设有所述的阻尼装置。

26、如权利要求24所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述承板的板面结合设有所述的阻尼装置。

27、如权利要求24所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述架轨与连结装置之间结合设有所述的阻尼装置。

28、如权利要求24所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述滑轴的至少一端与弧形滑孔的外壁之间设有阻尼装置。

29、如权利要求24所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：所述的阻尼装置为弹性橡胶层。

30、如权利要求29所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述的弧形滑孔的孔壁结合设有所述的弹性橡胶包覆层。

31、如权利要求29所述的双曲式隔震消能装置，其特征是：于所述的滑轴的外部包覆设有所述的弹性橡胶包覆层。

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