專利名稱：高效隔震器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防震裝置，尤其涉及一種高效隔震器。
眾所周知，地震所造成的災(zāi)害令人觸目驚心，不但使災(zāi)區(qū)的生命與財(cái)產(chǎn)蒙受巨大損失，而且對(duì)國家經(jīng)濟(jì)也造成很大的沖擊，非短期內(nèi)所能回復(fù)。1976年的唐山大地震、1994年美國在北嶺、1995年日本在阪神及1999的臺(tái)灣大地震所造成的災(zāi)害及慘痛教訓(xùn)尤歷歷在目，特別是近年來世界各地地震頻繁。因此，對(duì)防震的研究與加強(qiáng)防震建筑物的普及，更是刻不容緩的重要工作。
本創(chuàng)作人從事多年地震的防護(hù)研究，一些研究成果獲得多國專利，且經(jīng)不斷試驗(yàn)、研究與改良，綜合機(jī)械樞接的合理設(shè)計(jì)與力學(xué)的原理，終于研制成功本發(fā)明。
本發(fā)明的主要目的在于，提供一種具有將地震能量隔離于建筑物之外以保護(hù)建筑物免受地震災(zāi)害的高效隔震器，借由簡易的頂靠樞設(shè)的等效設(shè)計(jì)，再應(yīng)用彈性力學(xué)中的柏松比(Poisson’s Ratio)原理，于彈性體外圍加上圍束裝置，自然形成一垂直剛度大以支撐建筑物的重量，而水平柔軟度大以隔絕地震能量的組構(gòu)設(shè)計(jì)，將地震的振動(dòng)能量隔離于建筑結(jié)構(gòu)物之外，便能簡易地大幅消除地震傳至建筑結(jié)構(gòu)物的振動(dòng)能量，并能確保整體制作與裝置的簡易性，以克服現(xiàn)行防震構(gòu)造的制造程序復(fù)雜、費(fèi)時(shí)及使用上的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種高效隔震器，其特征在于，包括上、下基板、上、下環(huán)墊、彈性體，是由水平板狀的上、下基板之間以上、下環(huán)墊連接一直立放置的彈性體，彈性體外圍形成數(shù)層V形槽，在V形槽每一槽峰上加裝束環(huán)，同時(shí)在彈性體內(nèi)加裝消能機(jī)構(gòu)而形成一本體，上、下基板的板面上設(shè)有樞接孔，借助螺栓與建筑結(jié)構(gòu)物的柱子底部及地基分別鎖固接合。由于彈性體外圍的束環(huán)及力學(xué)上的柏松比(Poisson’s Ratio)的作用，使隔震器的垂直方向剛度相當(dāng)大以承受建筑結(jié)構(gòu)物或機(jī)器的重力載重，而水平方向剛度相當(dāng)小以隔離地震或任何外力引起的振動(dòng)能量，彈性體內(nèi)的消能機(jī)構(gòu)用以強(qiáng)化其吸能的功能，以確保建筑結(jié)構(gòu)物或機(jī)器的安全。
本發(fā)明的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
前述的高效隔震器，該本體的上、下基板及彈性體可為任意形狀。
前述的高效隔震器，該本體中的彈性體的束環(huán)可加裝于內(nèi)部或外圍。
前述的高效隔震器，該本體中的彈性體的外表面可為平整狀。
前述的高效隔震器，該圍束裝置為施加預(yù)力的圍束裝置。
前述的高效隔震器，該本體的彈性體的內(nèi)部或外圍可加裝消能機(jī)構(gòu)。
前述的高效隔震器，該消能機(jī)構(gòu)可加裝套筒或圍束裝置。
前述的高效隔震器，可不加裝消能機(jī)構(gòu)。
前述的高效隔震器，該消能機(jī)構(gòu)可放置于彈性體內(nèi)任何位置。
前述的高效隔震器，該上、下基板與彈性體的接合可采用錨碇裝置。
前述的高效隔震器，該中環(huán)是一螺旋狀的彈性體。
前述的高效隔震器，該彈性體的兩端具有凸出的圓周。
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下較佳實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下

圖1是本發(fā)明使用第一種束環(huán)的實(shí)施例的分解示意圖。
圖2是本發(fā)明使用另一種型式束環(huán)的實(shí)施例的分解示意圖。
圖3是圖1所示實(shí)施例的外觀示意圖。
圖4是圖2所示實(shí)施例的外觀示意圖。
圖5是本發(fā)明使用第一種束環(huán)及消能機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明使用另外一種型式束環(huán)及消能機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖7至圖10是本發(fā)明實(shí)施狀態(tài)示意圖。
圖11是本發(fā)明采用圓柱彈性體及第一種束環(huán)的實(shí)施例圖。
圖12是本發(fā)明采用圓柱彈性體及另外一種型式束環(huán)的實(shí)施例圖。
圖13是圖11所示組成結(jié)構(gòu)的外觀示意圖。
圖14是圖12所示組成結(jié)構(gòu)的外觀示意圖。
圖15是圖11所示使用第一種束環(huán)與消能裝置的示意圖。
圖16是圖12所示使用另一種型式束環(huán)與消能裝置的示意圖。
圖17、圖18是本發(fā)明使用錨碇裝置的示意圖。
圖19是本發(fā)明束環(huán)采用螺旋體的實(shí)施例圖。
請(qǐng)參閱圖1至圖10所示，本發(fā)明是由上、下基板11、12配合上、下環(huán)墊16、17并結(jié)合一具有多層V形槽131的彈性體13及V形槽131外圍的束環(huán)14而連接形成一本體10(如圖1至圖4所示)，其中彈性體13可為任何材質(zhì)，例如橡膠、金屬……等；該上、下環(huán)墊16、17主要是增強(qiáng)上、下基板11、12與彈性體13的接合強(qiáng)度，在上、下基板11、12上皆設(shè)有數(shù)個(gè)樞接孔111、121，借由樞接孔111、121將本發(fā)明用螺栓鎖固接合于房屋建筑20柱子22的底部。如圖7、圖8及圖9所示，本發(fā)明是設(shè)于房屋建筑物20最底層(一樓或地下室23)的柱子22與地基30之間，即在一樓或地下室23的每一根柱子22的底部直接與本體10的上基板11鎖固接合，而由下基板12鎖固于地基30上，梁21借助螺栓鎖固于柱子22的頂部，并支撐在建筑物的底部(如圖7所示)，圖中所示用螺栓鎖固的形態(tài)只是示意形態(tài)，在實(shí)際實(shí)施時(shí)是采用合乎建筑強(qiáng)度要求的地螺栓。借由此種設(shè)置，由于本體10垂直方向具有相當(dāng)大的剛度，可承受建筑物的重力載重，而水平方向剛性相當(dāng)小，可隔離地震引起的振動(dòng)能量，以確保建筑結(jié)構(gòu)物的安全。
以上所述為本發(fā)明隔震器的基本結(jié)構(gòu)形態(tài)，其主要是適用于建筑結(jié)構(gòu)物裝設(shè)，圖5及圖6所示為一種高效隔震器，其由上、下基板11、12配合上、下環(huán)墊16、17而結(jié)合中段的彈性體13，在彈性體13內(nèi)加裝一圓柱狀(亦可為任意形狀)的消能機(jī)構(gòu)15，該圓柱狀的消能機(jī)構(gòu)15可加裝套筒18以增加其吸能效果，彈性體13外圍的每一V形槽131的槽峰上加裝束環(huán)14而形成一本體10，利用彈性體13外圍的束環(huán)14及力學(xué)上的柏松比(Poisson’sRatio)的作用，使本體10在垂直方向的剛度大為提高，以承受建筑物的重力載重。另一方面，本體10的水平剛度小以反射地震的能量，再配合彈性體13內(nèi)的消能機(jī)構(gòu)15得以強(qiáng)化其吸收振動(dòng)能量的功能。
本發(fā)明的本體10亦可依據(jù)其基本的構(gòu)造，作多種實(shí)施變化，如圖1及圖2所示，只在彈性體13外圍的每一V形槽131的槽峰上加裝不同型式的束環(huán)14，而彈性體13內(nèi)則不設(shè)置消能機(jī)構(gòu)15，圖5及圖6所示則又同時(shí)在彈性體13內(nèi)加裝消能機(jī)構(gòu)15，而彈性體13外圍則加裝不同型式的束環(huán)14；圖11所示是將彈性體13采用外表面呈平整的圓柱形，并于彈性體13內(nèi)部在成型制造時(shí)，便加裝數(shù)個(gè)由上向下等序排列的束環(huán)14。圖12所示則是在圓柱形彈性體13外圍加裝數(shù)個(gè)由上向下等序排列不同型式的束環(huán)14，并可在束環(huán)14施加預(yù)力以強(qiáng)化其效果。圖15所示則是在圓柱形彈性體13內(nèi)加裝束環(huán)14及消能機(jī)構(gòu)15，并在消能機(jī)構(gòu)15加裝套筒18以增加其消能效果。圖16則是在圓柱形彈性體13內(nèi)加裝消能機(jī)構(gòu)15，并在消能機(jī)構(gòu)15加裝套筒18以增加其消能效果，而在外圍加裝不同型式的束環(huán)14。如圖17及圖18所示，上、下基板11、12亦可采用錨碇裝置19與彈性體13結(jié)合以增加其結(jié)合力。錨定裝置19可為任意形狀的金屬制品或強(qiáng)度極高的彈性體，而消能機(jī)構(gòu)15可為任意斷面形狀的金屬制品以塑性變形吸收能量，或任意斷面形狀的高分子材料來吸收振動(dòng)能量。前述此等結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化，是為配合裝設(shè)地點(diǎn)可適用狀況下的選擇，但其皆能達(dá)到本發(fā)明預(yù)期的隔震效果。其次如圖10所示，本發(fā)明亦可裝設(shè)于橋梁40下使用，即設(shè)有于橋墩41頂部與橋梁40之間，其亦可為橋梁40提供更佳的隔震效果，增加橋梁40建筑結(jié)構(gòu)的安全性。此外，本發(fā)明的束環(huán)14亦可為一螺旋狀的彈性體，如圖19所示。本發(fā)明中的上、下環(huán)墊16、17的半徑尺寸可比束環(huán)14的半徑大而形成彈性體13的上下端部為凸出的圓周以減少應(yīng)力集中及增加耐震功效。
綜上所述，本發(fā)明隔震器，其制作與組裝均甚為簡易，而在地震來臨時(shí)，則能有效的隔離及吸收振動(dòng)能量，達(dá)到減震的效果，以確保建筑物的安全，確為一具有新穎性、突出的創(chuàng)造性與實(shí)用性的高效設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種高效隔震器，其特征在于，包括上、下基板、上、下環(huán)墊、彈性體，是由水平板狀的上、下基板之間以上、下環(huán)墊連接一直立放置的彈性體，彈性體外圍形成數(shù)層V形槽，在V形槽每一槽峰上加裝束環(huán)，同時(shí)在彈性體內(nèi)加裝消能機(jī)構(gòu)而形成一本體，上、下基板的板面上設(shè)有樞接孔，借助螺栓與建筑結(jié)構(gòu)物的柱子底部及地基分別鎖固接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效隔震器，其特征在于，所述本體的上、下基板及彈性體可為任意形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效隔震器，其特征在于，所述本體中的彈性體的束環(huán)可加裝于內(nèi)部或外圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效隔震器，其特征在于，所述本體中的彈性體的外表面可為平整狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效隔震器，其特征在于，所述圍束裝置為施加預(yù)力的圍束裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效隔震器，其特征在于，所述本體的彈性體的內(nèi)部或外圍可加裝消能機(jī)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高效隔震器，其特征在于，所述消能機(jī)構(gòu)可加裝套筒或圍束裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效隔震器，其特征在于，可以不加裝消能機(jī)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效隔震器，其特征在于，所述消能機(jī)構(gòu)可放置于彈性體內(nèi)任何位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效隔震器，其特征在于，所述上、下基板與彈性體的接合可采用錨碇裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效隔震器，其特征在于，所述中環(huán)是一螺旋狀的彈性體。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效隔震器，其特征在于，所述彈性體的兩端具有凸出的圓周。
全文摘要
一種高效隔震器,包括上、下基板、上、下環(huán)墊、彈性體,上、下基板間以上、下環(huán)墊連接一彈性體,彈性體外圍形成設(shè)有束環(huán)的V形槽,彈性體內(nèi)加裝消能機(jī)構(gòu)而形成一本體,上、下基板的板面上設(shè)有樞接孔,借助螺栓與建筑結(jié)構(gòu)物的柱子底部及地基分別鎖固接合;由于彈性體外圍設(shè)有束環(huán),使隔震器垂直剛度增大以承受結(jié)構(gòu)物的重量,水平剛度相當(dāng)小以隔離地震的振動(dòng)能量,彈性體內(nèi)的消能機(jī)構(gòu)用以強(qiáng)化其吸能的功能,以確保結(jié)構(gòu)物的安全。
文檔編號(hào)F16F7/108GK1315620SQ0010350
公開日2001年10月3日 申請(qǐng)日期2000年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2000年3月24日
發(fā)明者蔡崇興 申請(qǐng)人:蔡崇興