发明名称 摩擦式阻尼装置
摘要 一种摩擦式阻尼装置,包含一包括至少一沿摩擦轴延伸之摩擦渠道的渠形元件,及一包括至少一对应置入该摩擦渠道中的摩擦楔子的楔形元件,藉以相对于该渠形元件地沿该摩擦轴滑移运动。每一摩擦渠道具有一对藉一内横壁相互连接的内侧壁,至少一侧壁与该横壁间形成钝角。两侧壁在靠近该连接横壁处朝摩擦渠道一中心线对称地逐渐汇合。摩擦楔子包括一对平行于该渠道之侧壁的外侧壁,藉由调整楔子置入该摩擦渠道的深度该楔子的外侧壁可相对于该摩擦渠道的内侧壁表面对表面地相囓合移入。本发明摩擦式阻尼装置可使等效摩擦系数值提高十至二十倍。
申请公布号 TWI249604 申请公布日期 2006.02.21
申请号 TW093116142 申请日期 2004.06.04
申请人 李兆治;梁钟 发明人 李兆治;梁钟
分类号 F16F9/00 主分类号 F16F9/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种摩擦式阻尼装置,包含: 一渠形元件,包括一沿一摩擦轴延伸的摩擦渠道, 该摩擦渠道具有一对由一内横壁连接的内侧壁,该 对内侧壁至少一侧壁与该横壁间形成钝角;及 一楔形元件,包括一置入该摩擦渠道的摩擦楔子, 该摩擦楔子包括一对外侧壁,藉由调整该摩擦楔子 置入该摩擦渠道的深度,该对外侧壁可相对于该摩 擦渠道的内侧壁表面对表面地相囓合移入。 2.如申请专利范围第1项所述之摩擦式阻尼装置,更 包含用以施加一正向力以促使该摩擦楔子更深入 该摩擦渠道的偏压装置。 3.如申请专利范围第2项所述之摩擦式阻尼装置,其 中由该偏压装置施加的该正向力是可调整的。 4.如申请专利范围第1项所述之摩擦式阻尼装置,其 中该渠道元件包括复数个沿平行的摩擦轴延伸之 摩擦渠道,且该楔形元件包括复数个对应置入该等 摩擦渠道的摩擦楔子。 5.如申请专利范围第1项所述之摩擦式阻尼装置,其 中该渠道元件包括一第一摩擦渠道及一第二摩擦 渠道,且该摩擦式阻尼器包含一具有一置入该第一 摩擦渠道之摩擦楔子的第一楔形元件,及一具有一 置入该第二摩擦渠道之摩擦楔子的第二楔形元件 。 6.如申请专利范围第5项所述之摩擦式阻尼装置,其 中,该第一摩擦渠道沿一X轴方向延伸,且该第二摩 擦渠道沿另一非平行该X轴的方向延伸。 7.如申请专利范围第6项所述之摩擦式阻尼装置,其 中,该另一方向是一与该X轴方向正交的Y轴方向。 8.如申请专利范围第1项所述之摩擦式阻尼装置,其 中,该摩擦式阻尼装置包含第一及第二渠道元件, 其各自具有一对应的摩擦渠道,且该楔形元件包括 一置入该第一渠形元件之摩擦渠道的第一摩擦楔 子,及一置入该第二渠形元件之摩擦渠道的第二摩 擦楔子。 9.如申请专利范围第8项所述之摩擦式阻尼装置,其 中,该第一渠形元件的摩擦渠道是沿一X轴方向延 伸,且该第二渠形元件的摩擦渠道是沿一与该X轴 正交之Y轴方向延伸。 10.如申请专利范围第1项所述之摩擦式阻尼装置, 更包含复数剪力键,其用以维特该摩擦楔子之该对 外侧壁免于与界定出该摩擦渠道的该对内侧壁之 间表面对表面地囓合,且设计为当该摩擦式阻尼装 置受事前预定之荷载情况下失去支承能力。 11.一种摩擦式阻尼装置,包含: 一第一元件及一第二元件,每一元件包括一狭长的 摩擦渠道及一平行于该摩擦渠道延伸的摩擦楔子, 该摩擦渠道具有一对由一内横壁连接的内侧壁对 内侧壁其中至少一侧壁与该横壁间形成钝角; 该第一元件的摩擦楔子置入该第二元件的摩擦渠 道,且该第二元件的摩擦楔子置入该第一元件的摩 擦渠道; 其中,每一摩擦楔子包括一对外侧壁,藉由调整该 摩擦楔子置入该摩擦渠道的深度,该对外侧壁可相 对于该摩擦渠道的内侧壁表面对表面地相囓合移 入。 12.如申请专利范围第11项所述之摩擦式阻尼装置, 更包含用以施加一正向力以促使该摩擦楔子更深 入该摩擦渠道的偏压装置。 13.如申请专利范围第12项所述之摩擦式阻尼装置, 其中由该偏压装置施加的该正向力是可调整的。 14.一种用以相对于一基础且支撑一上部结构的绝 缘支承,该绝缘支承包含: 一下层板,适于连接该基础结构元件,且具有一面 朝上的支承表面; 一上层板,适于连接该上部结构,且具有一面朝下 的支承表面;及 一滚动体,位于该下层板之面朝上的支承表面与该 上层板之面朝下的支承表面间且与其滚抵接触;该 二支承表面其中之一为圆筒状表面,且另一则具有 一大致呈V型的侧面。 15.如申请专利范围第14项所述之绝缘支承,其中,该 概呈V型的侧面之特征为一横跨该V型侧面虚拟端 点的缓和曲面过渡区,且该过渡区具有一大于该滚 动体的曲率半径。 16.如申请专利范围第15项所述之绝缘支承,其中该 过渡区由一非金属的阻尼插入物所界定。 17.如申请专利范围第16项所述之绝缘支承,其中,该 阻尼插入物由橡胶或合成黏着弹性材料制成。 18.一种用以相对于一基础且支撑一上部结构的绝 缘支承,该绝缘支承包含: 一下层板,适于连接该基础结构元件,且具有一面 朝上的支承表面; 一上层板,适于连接该上部结构,且具有一面朝下 的支承表面;及 一滚动体,位于该下层板之面朝上的支承表面与该 上层板之面朝下的支承表面间且与其滚抵接触; 该二支承表面其中至少一具有一大致呈V型的侧面 ,其特征为一横跨该V型侧面虚拟端点的缓和曲面 过渡区,且该过渡区具有一大于该滚动体的曲率半 径。 19.如申请专利范围第18项所述之绝缘支承,其中,该 过渡区由一非金属的阻尼插入物所界定。 20.如申请专利范围第19项所述之绝缘支承,其中,该 阻尼插入物由橡胶或合成黏着弹性材料制成。 21.如申请专利范围第18项所述之绝缘支承,其中,该 二支承表面其中之一具有该概呈V型的侧面,且其 中另一则具有一平坦的侧面。 22.如申请专利范围第19项所述之绝缘支承,其中,该 二支承表面其中之一具有该概呈V型的侧面,且其 中另一则具有一平坦的侧面。 23.如申请专利范围第18项所述之绝缘支承,其中,该 二支承表面皆具有一概呈V型的侧面,每一侧面的 特征为一横跨该V型侧面虚拟端点的缓和曲面过渡 区,且该过渡区具有一大于该滚动体的曲率半径。 24.如申请专利范围第23项所述之绝缘支承,其中,每 一过渡区由一非金属的阻尼插入物所界定。 25.如申请专利范围第24项所述之绝缘支承,其中,该 阻尼插入物由橡胶或合成黏着弹性材料制成。 26.如申请专利范围第21项所述之绝缘支承,其中,该 面朝上的支承表面镀覆一层阻尼材料。 27.如申请专利范围第21项所述之绝缘支承,其中,该 面朝下的支承表面镀覆一层阻尼材料。 28.如申请专利范围第18项所述之绝缘支承,其中,该 滚动物之外表面镀覆一层阻尼材料。 29.如申请专利范围第26项所述之绝缘支承,其中,该 滚动物之外表面镀覆一层阻尼材料。 30.如申请专利范围第27项所述之绝缘支承,其中,该 滚动物之外表面镀覆一层阻尼材料。 31.如申请专利范围第30项所述之绝缘支承,其中,该 面朝上的支承表面镀覆一层阻尼材料。 32.一种应用于结构系统的消能装置,可装置于该结 构系统中以减低该结构系统受振动或冲击的损害, 包含: 一第一结构元件; 一第二结构元件,预设在发起振动时相对于该第一 结构元件产生位移; 一渠形元件,连结至该第一结构元件以与其共同位 移,该渠形元件包括一沿一摩擦轴延伸的摩擦渠道 ,该摩擦渠道具有一对由一内横壁连接的内侧壁, 该对内侧壁至少一侧壁与该横壁间形成钝角;及 一楔形元件,连结至该第二结构元件以与其共同位 移,该楔形元件包括一置入该摩擦渠道的摩擦楔子 ,该摩擦楔子包括一对可相对于该摩擦渠道的内侧 壁表面对表面地相囓合移入的外侧壁。 33.如申请专利范围第32项所述之应用于结构系统 的消能装置,更包含一用以连结该渠形元件至该第 一结构元件的离合装置,该离合装置是在完成联结 前,容许该渠形元件与第一结构元件之间沿该摩擦 轴产生之有限的相对位移,藉以容纳温度性的胀缩 。 34.如申请专利范围第32项所述之应用于结构系统 的消能装置,更包含一用以连结该楔形元件至该第 二结构元件的离合装置,该离合装置是在完成联结 前,容许该楔形元件与第二结构元件之间沿该摩擦 轴产生之有限的相对位移,藉以容纳温度性的胀缩 。 图式简单说明: 图1是一由本发明基本实施例之摩擦式阻尼装置对 应构成的立体图,说明该摩擦式阻尼装置是处于一 未囓合状态; 图2是一类似于图1的立体图,说明该摩擦式阻尼装 置处于一囓合状态,但将该摩擦式阻尼装置之一楔 形元件结合件移除以便清楚说明; 图3是一图1所示的摩擦式阻尼装置的前视图,说明 该摩擦式阻尼装置处于一未囓合状态; 图4是一类似于图3的前视图,说明该摩擦式阻尼装 置处于一囓合状态,但其楔形元件结合件已被移除 以便清楚说明; 图5是一如前列视图中所述之摩擦式阻尼装置,其 中部分切剖显示出复数用以维持该摩擦式阻尼装 置处于一未囓合状态的剪力键; 图6是一类似于图5且部分切剖的侧视图,该摩擦式 阻尼装置处于一囓合状态; 图7是一立体示意图,其上标示与本发明摩擦式阻 尼装置相关的数学记号; 图8是一后视示意图,其上标示与本发明摩擦式阻 尼装置相关的数学记号; 图9是一示意图,说明力量施加于本发明摩擦式阻 尼装置之一摩擦楔子; 图10是一立体示意图,说明本发明另一实施例对应 构成的摩擦式阻尼装置; 图11是一示意图,表示本发明一摩擦式阻尼装置设 置于一桥墩及一上部结构之间,且在摩擦式阻尼装 置未囓合的情况下,一离合装置与该摩擦式阻尼装 置成列地安装以缓冲温度性的胀缩; 图12是一类似于图11的示意图,其显示当该离合器 受地震力驱动下刚变成囓合状态之后的状态; 图13是一类似于图12且时间上稍晚的示意图,可见 得该摩擦式阻尼装置朝一第一方向运动; 图14是一类似于图13且时间上稍晚的示意图,可见 得该摩擦式阻尼装置朝一相反的方向运动; 图15是一类似于图11的示意图,其显示一种离合装 置的互调安装形式; 图16是一详细的横剖视图,显示该图11至图15中的离 合装置处于一未囓合位置; 图17是一类似于图16的视图,显示该离合装置处于 一囓合位置; 图18是一简化的正视图,说明本发明另一型式实施 例所对应构出之一绝缘支承; 图19是一沿图18中I-I剖线的横切面简图; 图20是一类似于图19的视图,显示另一种支承表面 结构;及 图21是一类似于图19的视图,显示再另一种支承表 面结构。
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