TWI324202B - The roller bearing seismic isolation device - Google Patents

Description

七、指定代表圖·· (一） 本案指定代表圖為：第（19)圖。 (二) 本代表圖之元件符號簡單說明： I單凸軌曲面滾動座 2.單凹環滾柱 &齒輪 4·曲線齒條 22·曲線軌道抗上揚板 23. 滾動轴承 24. 緩衝器 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式： 九'發明說明： 【發明所屬之技術領域】 賴iri侧於種滚柱隔震消能支承；特棚於一種-般 面或曲面或複合曲面之滾動達到隔震之ϊ 2確，承上下結構正確之侧位置，設有線型執道抗上 裝置’搭配水平向之消能裝置，可發揮水平向隔震消能之功 效，另裝置垂直向之消能裝置，使垂直向之震動也可有效控 制’達到全方位之隔震消能效果。 【先前技術】 灣位於歐亞板塊與菲律賓板塊相互推擠之處，即所謂環 太平洋地震帶，屬於地震頻繁之國家，使台灣人民長期活在地 震的恐懼咸脅中’隨著新耐震設計規範的公布，顯示台灣之隔 減震技術需更加緊提升’以符合新規範之要求及達到國内設計 製造之水準。 目前已知之隔震支承為鉛心橡膠支承、高阻尼橡膠支承、 膠支承則利用其橡轉殊高阻尼===== 動面摩擦之行為達到消能之效果。玉直位此並利用滑 【發明内容】 係细雜於曲面或平面錢合曲面之滾動來承 ΐ 重並使水平力無法傳遞達到隔震之效果，滾柱於曲面 fit面之滾動可將水平動能轉換為垂直錢，震ϊ=ί 位月b可將支承歸復於原位，若上下滾動座皆 ^ 水平向彈簧阻尼器之彈簧回復力將支承復位。由;ii上 J動一面滾動時接觸面之面積與摩擦力過小易產生滑動、之行 ί預期為ί使支承上下部結構之相對位置產生 尸之危險’為避免此危險之發生，使支承 嫩繼雛祕加=1: ^。、私之配合’蚊承上下結構產生_於雜之相對位 支承單元之上τ滾動座僅有縱向作動，橫向不可 力上滾動座需藉由滾柱滾動時傳遞橫向水平 環，滾動座上設有配合之凹軌，藉由凸環垂直ΐ 入凹執中傳遞橫向水平力。 衣！且敗 -、、^ϊ隔2能支承除採用雙滾動座之方式外’另外可採用 士固疋座之方式’滾柱固定於一固定座只能轉動並於 ^滚動座之絲面滾動。若ιυ定鋪承财式岐滾 =35_時因垂直載重之作用將產生摩擦行為’具有 ㈣載ΐ之作用易使重心較高之結構物產生傾倒而 支承部產生上揚力，垂直向之地震力亦會使結 生上揚力，因此本發明裝設有線型軌道抗上揚板，可配 水平機㈣，戦上揚力造歧社猶構產生脫 離之危險。 1由觸面積削、使得躲之滾動並無㈣之摩擦消能 订為’於曲面之滾树為易絲麵運祕魏聊產生共振 此支承另裝置水平消能裝置達到雜之效果，也較 易^制其舰之行為’如安裝雜雜裝置、阻尼消能裝置及 黏彈性雜裝置。另為使垂直震動也能有賴得控制，裝置如 橡膠支承座吃及纏彈簧縣絲 使本發明_全雜之隔震雜縣。 衝“聚置 【實施方式】 如第1圖與第2圖所示，本發明係於單凸執曲面滾動座 C”之滾動面土設有相環滾柱⑵，利用滚動面之凸軌垂直嵌 柱之凹環内’使滾柱僅可於滾動面縱向來回滾動而不致產 偏移之情形，滾柱兩端有延伸之轴承，於轴承内欲入齒 3，使齒輪固定於滾柱而可同時轉動，將曲線齒條(4)固定 f滾動座’使滾柱⑵之表面貼附於單凸軌曲面滚動座（1)之滚 ，面時’齒輪(3)與齒條(4)之齒牙可互相密合嵌入，故上下之 單凸執曲面滾動座（1)即可以滚柱（2)為中心做對稱之縱向移 動。 一 述支承作動為曲面之滾動方式，如第3圖與第4圖所 不’單凸軌曲面滾動座（1)可更換為單凸執平面滾動座（5)，作 動為平，之滾動方式，齒條則配合更換為直線齒條(6);如第 5圖與第6圖所示，滾動座為單凸軌單斜面滾動座⑺，作動 為斜面之滾動方式，兩側之斜面間以相切之曲面銜接而成，齒 條則配合為單斜線齒條(8)，齒條兩側之斜線間以相切之曲線 連接而成；另如第7圖與第8圖所示，滾動座則為單凸軌複斜 面滾動座（9)，作動為單側兩組以上斜面之滾動方式，斜面間 以相切之曲面銜接而成，搭配複斜線齒條（10)，斜線間以相切 之曲線連接而成。 咏株用上下雙滾動座之方式外，另外可採用一滾動座一固 疋座之方式，如第9圖所示，單凸執固定座（11)設有滚柱支撐 ，(12)，於滾柱支撐板(ο設有圓孔，將單凹環滾柱(2)軸承 牙入其中或搭配滾動轴承組裝後穿入，因此單凹 單凸執固定座（11)上只可轉動而無法移動，如第u圖所示，、 =配-曲面滾魅即為單曲面單gj定式滾柱隔震支承。另如 賴錢弧凹槽之承驗成為單凸軌承壓 .-、疋座（13)，以滾柱支撐板（12)固定單凹環滾柱（2)移 轉動時因垂直载重之作用將與滾 柱表面產生摩擦行為，具有摩擦消能之作用。 妙滚柱搭配2組滾動座或1域柱搭配1 而成之單元僅可以單方向作動，將兩組 單固定座式==忿=== 方式可發财雜雜座呈9G度交、斤述疊加 Γ體成财核雜組裝或第 -i16 搭配複凹轨滾動座。 弟8圓所不，以複凸環滾柱 1324202 考慮上％力之作用，如第19圖所不，曲面滾動座使用曲 線軌道抗上揚板(22)，滾柱(2)之軸承穿過上下交錯裝設之曲 線執道抗上揚板(22)之曲線執道内，為減少摩損可於軸承裝設 ，，軸承(23)，使滾柱(2)滾動時，滾動軸承(23)可於曲線軌 道抗上揚板(22)之曲線軌道面滚動，使滾柱於上下滾動座間束 ，，受上揚力作用時仍可緊密結合。另抗上揚板之執道末端設、 有緩衝器（24) ’避免支承位移超出容許位移量時造 直接脫離，以緩衝器（24)緩衝支承縱向之作動至停止，並^上 下抗上揚板與滾柱軸桿之接觸抵抗縱向水平力之作用，因此抗 =板，衝器之結合單元為縱向之限·移保_置。 2〇21圖與第22圖所*，抗上揚板配合其滾動面之形 ίί線軌道抗上揚板(25)或單斜線軌道抗上揚板(26) ϊΐϊίϊΐ抗上揚板(27)。如第23 ®所示，單滾動單固定 式滚柱隔震支承^線魏道抗上揚板裝置於滾動座即可。 —ίίίίίΪ”震之功效，但因採滾動之方式而無 擦^果’因此需裝設消能裝置，如第24圖、第 第S ^所示:為滾柱與摩擦壓板之摩擦作用方式，·如 壓板之摩捧作用^第第3〇圖所示’為摩擦板與摩擦 氣第31圖與第32圖所示，為液壓式或 干二作用二ί阻尼器之作用方式；如第33圖與第34圖所 不，為作用板與黏彈性體之黏滯作用方式。 口汀 古阻力之伽，如帛35 _示，纽橡膠墊或 m ’如第36圖所示，裝設空氣塾⑽）3 支承及觀^錢壓式_11(42)，使 支承對於垂直震動也具有緩衝消能之作用。 便 上之贿抗·^板⑽裝置練動座⑴ 8 【圖式簡單說明】 雲2 · 面式滾柱隔震支承之立體圖 第3 ί · 面式滾柱隔震支承之側視圖 ί4® 面式滾柱隔震支承之立體圖 ίίί. 柱隔震支承之側視圖 第βί?ι· [面Ϊ滾柱隔震支承之立體圖 第7;· 面ί滾柱隔震支承之側視圖 第8^·面式滾柱隔震支承之立體圖 第9 I· 式滚柱隔震支承之側視圖 慕丨msssts承之立體圖 ㈣加組裝圖 圖·滾動座之叠加組裝圖 | J6 柱與複凸執滾動座之組裝圖 第18篇·巧ΐ滾柱與單凹軌滾動座之組裝圖 第19篇.與複凹軌滾動座之組裝圖 f線執道抗上揚板之組襄圖 第21 f "if，道抗上揚板之組裝圖 第π Ϊ斜線軌道抗上揚板之組裝圖 ，斜線執道抗上揚板之組裝圖 • 式滾柱隔震支^之曲線軌道抗上揚板 雲泛I.曲面滾動式摩擦消能裝置之組裝圖 當9fi 固定式滾動摩擦消能裝置之組裝圖 ί 3 Ξ.轉動式滾動摩擦消能裝置之組裳圖 筮闻·貼附式直線軌道摩擦消能裝置之組裝圖 圖.移動式摩擦消能裝置之組裝圖 移動式摩擦消能裳置之組裝前視圖 ί 3 Ξ·旋轉式摩擦消能裝置之組裝前視圖 弟圖·單向雜式或驗式或彈簧姐尼器之 1324202 第32圖.雙向液壓式或氣壓式或彈簧式阻尼器之組裝圖 第33圖.黏彈性消能裝置之組裝圖 第34圖.黏彈性消能裝置之剖面圖 第35圖.橡膠支承座之組裝圖 第36圖.空氣墊支承座之組裝圖 第37圖·彈簧阻尼器支承座之組裝圖 第38圖.曲線軌道抗上揚板之組裝圖 【主要元件符號說明】 1. 單凸執曲面滚動座 2. 單凹環滾枉 3. 齒輪 4. 曲線齒條 5. 單凸軌平面滾動座 6. 直線齒條 7. 單凸執單斜面滾動座 8. 單斜線齒條 9. 單凸軌複斜面滾動座 10. 複斜線齒條 11. 單凸軌固定座 12. 滚柱支撐板 13. 單凸軌承壓摩擦固定座 14. 雙單凸軌曲面一體成型滾動座 15. 連結螺栓 16. 複凹環滾枉 17. 複凸執曲面滾動座 18. 單凸環滚柱 19. 單凹執曲面滾動座 20. 複凸環滾柱 21. 複凹軌曲面滾動座 22. 曲線軌道抗上揚板 23. 滾動軸承 24. 緩衝器 1324202 25. 直線執道抗上揚板 26. 單斜線軌道抗上揚板 27. 複斜線執道抗上揚板 28. 滚動摩擦消能裝置 29. 固定式滾動摩擦消能裝置 30. 轉動式滾動摩擦消能裝置 31. 貼附式摩擦消能裝置 32. 移動式摩擦消能裝置 33. 旋轉式摩擦消能裝置 34. 單向液壓式或氣壓式或彈簧式阻尼器 35. 雙向液壓式或氣壓式或彈簧式阻尼器 36. 黏彈性消能裝置 37. 作用板 38. 黏彈性體 39. 橡膠墊或高阻尼橡膠墊 40. 空氣墊 41. 彈簧 42. 液壓式或氣壓式阻尼器 11

Claims (1)

1324202 十、申請專利範圍： L ^種滾柱隔震消能支承’包含：滾柱、滾動座、抗上揚板，其 t滚ίίΐ有凹環**環；滾動座設有滾動面，滾動面可為 ，或曲面，或由斜面與曲面相切銜接而成之複合曲面， ，座上设有g&合滾柱凹環數目之凸軌，或滾柱凸環數目之凹 ϋϊί勒Γ冗湖，動座之間設置滚柱，滾柱與滾動座 "卜揚座之滾動面滾動；滾動座設有抗上揚板)抗 為絲’或曲線’或由斜線與曲 線，以穿人抗上揚板之軌道内， 2. =請專利範圍第丨項所述之滾柱隔震 Γί中====上、下位置排心 二承更改為固定座，滾柱設置於固定座上之 3. 所，之滾柱隔震消能支承，其中固定座 滾柱凹環數目之凸執:2 凹槽内設有配合 勁齒條帶動齒輪滾動，滾柱與齒輪同時作動。 其 5, 項所述之滾柱隔震消能支承， 簧力，ί;ί J擦==摩擦壓板’以彈 擦板表面貼合。力或磁力方式施力於摩擦壓板與摩 6·如申請專利範圍第1項或第2項所述之滾柱 中滾柱之表面另設有摩擦壓板，摩擦壓 之^ 合接觸，滾減_鱗擦魏產生表面保持貼 12 1324202 7. 另設有 與之 摩擦^與摩ϊίί2 ίίίίίίίί^ίίι^ίΓ ^m 之滾動座與固定座上，摩擦板與τ 於兩相對移動 觸，摩擦板與摩擦驗以姆移動^方式產合接 摩以ϋϊη 能|承，其中另設有 複承，其中另設有 狀結構之間填充黏彈性體?連、、、。於兩相對移動之滾動座上，板 複，其中另設有 定座上，板狀結構之間填充黏彈體兩相對移動之滾動座與固 si?⑽ η 1324202 空氣墊，或彈箐，或阻尼器連結。 16.如申請專利範圍第2項所述之滾柱隔震消能支承，其中滾動座 或固定座之表面另設有橡膠墊，或高阻尼橡膠墊，或高分子材 質墊，或空氣墊，或彈簧，或阻尼器連結。