TWI525267B - 多向緩衝滑動隔震支承 - Google Patents
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Description
本發明係一種多向緩衝滑動隔震支承；特別關於一種一般建築物構造之支承或防止振動或震動之裝置，及機械工程元件之支承或減震器，具有承載與水平滑動之功能，可緩衝水平衝擊載重及垂直衝擊載重。
如第1圖所示為習用之積層橡膠支承(01)，其係利用橡膠(021)包覆多層水平疊加排列之鋼板(022)，使其承受垂直載重時不易發生側向膨脹變形之情形，並可隨著水平載重之作用產生塑性變形，達到隔離震動與消能之功效。
如第2圖所示為習用之鉛心橡膠支承(02)，除上述積層橡膠支承(01)之功效外，另設有鉛心柱(023)，鉛具有良好之變形消能及常溫之下可重新再結晶之特性，所以與橡膠(021)結合後可產生更佳之消能與減震之功效，反覆變形位移之後仍然可保持良好之
消能減震功效。
如第3圖所示為習知之摩擦單擺隔震支承(03)，其係利用凸球面於凹球面上之滑動行為來達到隔離震動與自動復位之功效，為使凸球面於凹球面上滑動時可貼合於滑動面上，並利用重力產生之水平分量達到自動復位之功能，因此凸球面與基座需以萬向頭作為連結，以便提供作動時凸球面之轉動角度需求。
第4圖所示為另一習知之摩擦單擺隔震支承(04)，其係利用設有凸球面之滑動子於上、下兩組凹球面中之滑動行為來達到隔離震動與自動復位之功能。
本發明多向緩衝滑動隔震支承由基座與滑動器所組成，基座上設有滑動面，滑動器上設有滑動面，滑動器由彈性材料墊連結設有滑動面之滑動座所組成，滑動面為曲面，滑動器之滑動面可於基座之滑動面上滑動，彈性材料墊可提供多向緩衝滑動隔震支承適當之旋轉角度，以及水平與垂直方向之緩衝減震功能。多向緩衝滑動隔震支承可設有導向機構，作為作動方向之橫向限動裝置，確保作動之穩定性與安全性。多向緩衝滑動隔震支承可設有抗拉機構，使多向緩衝滑動隔震支承可承受拉力而不產生上下垂直方向之脫離；多向緩衝滑動隔震支承之滑動面為曲面，因重力之作用使多向緩衝滑動隔震支承具有自動復位之功能。
如第5圖所示之多向緩衝滑動隔震支承(10)由滑動器(11)與基座(12)所組成，基座(12)上設有滑動面，滑動面上設有滑動板(121)，滑動板(121)可以嵌入或黏合或螺栓鎖固或鉚釘固定之方式與基座(12)組合，滑動板(121)可為鏡面鋼板或低摩擦係數之板狀結構。滑動器(11)上設有滑動面，滑動器由彈性材料墊(111)、滑動座(113)及連結座(115)所組成：
1.彈性材料墊(111)，由彈性材料所組成，彈性材料墊(111)
內設有複數組夾層板(112)與彈性材料以水平上下交互疊加之方式包覆於彈性材料墊(111)中，彈性材料墊(111)一端與滑動座(113)連結，另一端與連結座(115)連結，彈性材料墊(111)可為橡膠或高阻尼橡膠或塑膠材料或高分子材料或高阻尼材料或液體墊或氣體墊或彈簧所組成。
2.滑動座(113)，滑動座(113)一端與彈性材料墊(111)連結，另一端設有滑動面，滑動面上設有滑動墊(114)，滑動墊(114)以嵌入或黏合或螺栓鎖固或鉚釘固定之方式與滑動座(113)組合，滑動墊(114)可為鐵氟龍(PTFE)板或無給油耐磨板或自潤式耐磨板。
3.連結座(115)，連結座(115)一端與彈性材料墊(111)連結，另一端用於與結構物之結構桿件或基礎連結。
其中：滑動器(11)之滑動面可於基座(12)之滑動面上滑動，基座(12)可相對於連結座(115)作反覆之相對移動。
如第6圖所示，滑動器上之彈性材料墊(111)與滑動座(113)之間可另設有關節器連結，關節器可使用盤式支承(131)之型式，可提供滑動座(113)作動時擁有較大之轉動角度功能。
如第7圖至第9圖所示，滑動器(11)與基座(12)之間設有滑動關節座(116)，滑動關節座(116)一端設有凸曲面之滑動面，另一端設有凹曲面之滑動面，凹曲面之半徑(R1)小於凸曲面之半徑(R2)，且凹曲面與凸曲面為不同圓心。如第9圖所示，滑動器(11)之滑動面可於滑動關節座(116)之滑動面上滑動，滑動關節座(116)之滑動面可於基座(12)之滑動面上滑動，滑動關節座(116)於滑動時可使滑動器(11)與基座(12)之間保持平行移動而不產生相對轉動，並可於水平震動外力作用結束後，藉由重力作用自動回復至原來位置。
第10圖所示為多向緩衝滑動隔震支承(10)之另一較佳型式，滑動器(11)由彈性材料墊(111)兩端分別與兩組滑動座(113)連結組合而成，滑動器(11)設置於以上、下位置排列之兩組基座(12)間，滑動器(11)之滑動面可於基座(12)之滑動面上滑動，上
部之基座(12)可對下部之基座(12)作反覆之水平相對移動。
第11圖所示為多向緩衝滑動隔震支承(10)中，滑動器(11)與基座(12)之間設有滑動關節座(116)之另一較佳型式。
第12圖所示之多向緩衝滑動隔震支承(10)中，2組基座(12)以上、下位置之方式排列，上部之基座(12)與下部之基座(12)排列方向相互垂直交錯，滑動器(11)設置於以上、下位置排列之兩組基座(12)間，滑動器(11)之凸圓柱面(22)與基座(12)之凹圓柱面(23)可相互貼合接觸，滑動器(11)可於基座(12)之凹圓柱面(23)上來回滑動，上部之基座(12)可對下部之基座(12)做水平任一方向反覆之相對移動。
滑動器(11)與基座(12)之間設有導向機構(50)作為作動方向之橫向限動裝置，使滑動器(11)於基座(12)之滑動面上作動時，不產生橫向相對移動，導向機構(50)為基座(12)之滑動面上設有導向凹軌(52)，滑動器(11)之滑動面上設有配合基座(12)之滑動面上導向凹軌(52)形狀與數量之導向凸軌(51)，以導向凸軌(51)與導向凹軌(52)相互垂直嵌入作為作動方向之導向。
另外導向機構也可於滑動面兩側設有凸軌或板狀結構，使斷面形成一凹槽之構造，與其接觸之滑動面嵌入凹槽內作為作動方向之導向。
滑動器(11)與基座(12)之間設有抗拉機構(60)連結，抗拉機構(60)為滑動器(11)上設有抗拉板(61)，基座(12)上設有凹軌(63)，抗拉板(61)上設有凸榫(64)，凸榫(64)嵌入基座(12)上之凹軌(63)內，凸榫(64)可於凹軌(63)上來回作動。
第13圖至第15圖所示為多向緩衝滑動隔震支承(10)中，滑動器(11)與基座(12)之間設有滑動關節座(116)之另一較佳型式。
如第16圖所示之多向緩衝滑動隔震支承(10)中，抗拉機構為基座(12)上設有抗拉板(61)之方式，抗拉板(61)上設有凹軌(63)。滑動器之滑動座(113)設有凸榫(64)，滑動座(113)之凸榫(64)與抗拉板(61)之凹軌(63)以互卡之方式連結，凸榫(64)可於凹軌(63)上來回作動。抗拉板(61)與基座(12)可採一體成型方式
製造或焊接方式組裝連結或螺栓鎖固方式組裝連結或鉚釘固定方式組裝連結。
第17圖所示為多向緩衝滑動隔震支承(10)中，滑動器(11)與基座(12)之間設有滑動關節座(116)之另一較佳型式。
由於滑動器之滑動座產生旋轉角度時，彈性材料墊(111)受到撓曲變形時會產生回復彎矩，使多向緩衝滑動隔震支承之組件及連結之結構桿件或基礎承受額外之彎矩作用，為降低回復彎矩之影響，如第18圖所示，於滑動座(113)與彈性材料墊(111)之間設有關節器(13)連結，關節器(13)可為盤式支承(131)之型式，或如第19圖所示之球式支承(132)，或如第20圖所示之鉸支承(133)。
第21圖所示為多向緩衝滑動隔震支承(10)設置於連接兩棟建築物(73)之天橋(70)底部之較佳應用實施方式示意圖。
第22圖所示為多向緩衝滑動隔震支承(10)設置於橋樑結構之較佳應用實施方式示意圖。
第23圖所示為多向緩衝滑動隔震支承(10)設置於結構物或設備機台或展示櫃(73)底部之較佳應用實施方式示意圖。
01.‧‧‧習知之積層橡膠支承
02.‧‧‧習知之鉛心橡膠支承
021.‧‧‧橡膠
022.‧‧‧鋼板
023.‧‧‧鉛心柱
024.‧‧‧連結鋼板
03.‧‧‧習知之摩擦單擺隔震支承1
04.‧‧‧習知之摩擦單擺隔震支承2
10.‧‧‧多向緩衝滑動隔震支承
11.‧‧‧滑動器
111.‧‧‧彈性材料墊
112.‧‧‧夾層板
113.‧‧‧滑動座
114.‧‧‧滑動墊
115.‧‧‧連結座
116.‧‧‧滑動關節座
12.‧‧‧基座
121.‧‧‧滑動板
13.‧‧‧關節器
131.‧‧‧盤式支承
132.‧‧‧球式支承
133.‧‧‧鉸支承
20.‧‧‧凸球面
21.‧‧‧凹球面
22.‧‧‧凸圓柱面
23.‧‧‧凹圓柱面
24.‧‧‧凸圓錐面
25.‧‧‧凹圓錐面
28.‧‧‧圓球頭
29.‧‧‧圓球窩
33.‧‧‧緩衝墊
50.‧‧‧導向機構
51.‧‧‧導向凸軌
52.‧‧‧導向凹軌
60.‧‧‧抗拉機構
61.‧‧‧抗拉板
62.‧‧‧凸軌
63.‧‧‧凹軌
64.‧‧‧凸榫
65.‧‧‧卡榫
66.‧‧‧凹槽
70.‧‧‧天橋
71.‧‧‧橋樑
72.‧‧‧橋墩柱
73.‧‧‧結構物或設備機台或展示櫃
第1圖. 習知之積層橡膠支承工程視圖
第2圖. 習知之鉛心橡膠支承工程視圖
第3圖. 習知之摩擦單擺隔震支承1
第4圖. 習知之摩擦單擺隔震支承2
第5圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式1工程視圖
第6圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式2工程視圖
第7圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式3工程視圖1
第8圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式3工程視圖2
第9圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式3作動示意圖
第10圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式4工程視圖1
第11圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式4工程視圖2
第12圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式5工程視圖
第13圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式6工程視圖1
第14圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式6工程視圖2
第15圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式6作動示意圖
第16圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式7工程視圖
第17圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式8工程視圖
第18圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式9工程視圖
第19圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式10工程視圖
第20圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳型式11工程視圖
第21圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳應用實施例1示意圖
第22圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳應用實施例2示意圖
第23圖. 多向緩衝滑動隔震支承之較佳應用實施例3示意圖
10.‧‧‧多向緩衝滑動隔震支承
11.‧‧‧滑動器
111.‧‧‧彈性材料墊
112.‧‧‧夾層板
113.‧‧‧滑動座
114.‧‧‧滑動墊
12.‧‧‧基座
121.‧‧‧滑動板
20.‧‧‧凸球面
21.‧‧‧凹球面
Claims (10)
- 一種多向緩衝滑動隔震支承，包含：基座，一端設有凹曲面之滑動面，另一端用於與結構物之結構桿件或基礎連結；滑動器，設有凸曲面之滑動面，滑動器由以下元件所組成：彈性材料墊，由彈性材料與夾層板所組成，複數組夾層板與彈性材料以水平上下交互疊加之方式包覆於彈性材料墊中，彈性材料墊一端與滑動座連結，另一端與連結座連結；滑動座，滑動座一端與彈性材料墊連結，另一端設有凸曲面之滑動面；連結座，連結座一端與彈性材料墊連結，另一端用於與結構物之結構桿件或基礎連結；其中：滑動器之滑動面可於基座之滑動面上滑動，基座可對連結座作反覆之相對移動，滑動器之滑動面可隔離水平震動，滑動器之彈性材料墊可緩衝垂直震動。
- 一種多向緩衝滑動隔震支承，包含：基座，一端設有凹曲面之滑動面，另一端用於與結構物之結構桿件或基礎連結；滑動器，設有凸曲面之滑動面，滑動器由以下元件所組成：彈性材料墊，由彈性材料與夾層板所組成，複數組夾層板與彈性材料以水平上下交互疊加之方式包覆於彈性材料墊中，彈性材料墊一端與滑動座連結，另一端與連結座連結；滑動座，滑動座一端與彈性材料墊連結，另一端設有凸曲面之滑動面；連結座，連結座一端與彈性材料墊連結，另一端用於與結構物之結構桿件或基礎連結； 滑動關節座，一端設有凸曲面之滑動面，另一端設有凹曲面之滑動面，凹曲面之半徑小於凸曲面之半徑，且凹曲面與凸曲面為不同心；其中：滑動關節座設置於滑動器與基座之間，滑動器之滑動面可於滑動關節座之滑動面上滑動，滑動關節座之滑動面可於基座之滑動面上滑動，基座可對連結座作反覆之相對移動，滑動器與滑動關節座之滑動面可隔離水平震動，滑動器之彈性材料墊可緩衝垂直震動。
- 一種多向緩衝滑動隔震支承，包含：基座，一端設有凹曲面之滑動面，另一端用於與結構物之結構桿件或基礎連結；滑動器，兩端設有凸曲面之滑動面，滑動器由以下元件所組成：彈性材料墊，由彈性材料與夾層板所組成，複數組夾層板與彈性材料以水平上下交互疊加之方式包覆於彈性材料墊中，彈性材料墊兩端分別與兩組滑動座連結；滑動座，滑動座一端與彈性材料墊連結，另一端設有凸曲面或凸斜面之滑動面；其中：滑動器設置於以上、下位置排列之兩組基座間，滑動器之滑動面可於基座之滑動面上滑動，上部之基座可對下部之基座作反覆之相對移動，滑動器之滑動面可隔離水平震動，滑動器之彈性材料墊可緩衝垂直震動。
- 一種多向緩衝滑動隔震支承，包含：基座，一端設有凹曲面之滑動面，另一端用於與結構物之結構桿件或基礎連結；滑動器，兩端設有凸曲面之滑動面，滑動器由以下元件所組成：彈性材料墊，由彈性材料與夾層板所組成，複數組夾層板與彈性材料以水平上下交互疊加之方式包覆於彈性材料墊中，彈性材料墊兩端分別與兩組滑動座連結； 滑動座，滑動座一端與彈性材料墊連結，另一端設有凸曲面之滑動面；滑動關節座，一端設有凸曲面之滑動面，另一端設有凹曲面之滑動面，凹曲面之半徑小於凸曲面之半徑，且凹曲面與凸曲面為不同心；其中：滑動器設置於以上、下位置排列之兩組基座間，滑動關節座設置於滑動器與基座之間，滑動器之滑動面可於滑動關節座之滑動面上滑動，滑動關節座之滑動面可於基座之滑動面上滑動，上部之基座可對下部之基座作反覆之相對移動，滑動器與滑動關節座之滑動面可隔離水平震動，滑動器之彈性材料墊可緩衝垂直震動。
- 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之多向緩衝滑動隔震支承，其中滑動面相互接觸之組件上另設有導向機構作為作動方向之橫向限動裝置。
- 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之多向緩衝滑動隔震支承，其中滑動器與基座，或滑動關節座之間另設有抗拉機構連結。
- 如申請專利範圍第1項或第2項或第3項或第4項所述之多向緩衝滑動隔震支承，其中組件之間另設有關節器連結。
- 如申請專利範圍第7項所述之多向緩衝滑動隔震支承，其中關節器為盤式支承。
- 如申請專利範圍第7項所述之多向緩衝滑動隔震支承，其中關節器為球式支承。
- 如申請專利範圍第7項所述之多向緩衝滑動隔震支承，其中關節器為鉸支承。
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