TWI726160B - 防震阻尼器及防震阻尼器之製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明之防震阻尼器係一對第1金屬板包含有在層積側面觀察下會相對於第2金屬板而朝一邊突出之第1延伸部；第2金屬板包含有在層積側面觀察下會相對於一對第1金屬板而朝另邊側突出之第2延伸部；一對第1金屬板、第2金屬板以及橡膠板會以披覆橡膠來覆蓋除了第1延伸部及第2延伸部以外的側面。本發明之防震阻尼器之製造方法係包含有：間隙形成步驟，係在層積體與模具之間形成間隙；以及進入步驟，係讓附著於橡膠板側面之未加硫橡膠進入至間隙。

Description

防震阻尼器及防震阻尼器之製造方法

本發明係關於一種防震阻尼器及防震阻尼器之製造方法。

自以往，便已知一種在互相對向的板狀剛性構件之間層積有黏彈性體的抑制建物搖晃之阻尼器(專利文獻1)。此般阻尼器會有效率地吸收震動能而可防止建物的倒毀或破損。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

專利文獻1：日本特開2010-70979號公報

一般而言，在層積有金屬板與橡膠板的防震阻尼器中，為了提高耐久性，便需要對金屬板施予防鏽加工。然而，卻難以在有凹凸之處或組裝處進行塗布防鏽材料之作業，進一步地，為了防止靠近的橡膠板因防鏽塗料而受到化學性侵蝕，亦會多產生將橡膠板遮蔽的工序。

本發明係用以解決上述課題者，目的在於提供一種無需進行繁雜的防鏽處理，而可發揮高防鏽效果的防震阻尼器。進一步地，本發明之目的在於提供一種可輕易得到該防震阻尼器的防震阻尼器之製造方法。

本發明的防震阻尼器係層積有一對第1金屬板、第2金屬板以及橡膠板；該第2金屬板係在該一對第1金屬板之間介設有該橡膠板來加以層積；該一對第1金屬板係包含有在層積側面觀察下，會相對於該第2金屬板而朝一邊側突出之第1延伸部；該第2金屬板係包含有在層積側面觀察下，會相 對於該一對第1金屬板而朝另邊側突出之第2延伸部；該一對第1金屬板、該第2金屬板以及該橡膠板係以披覆橡膠來覆蓋除了該第1延伸部及該第2延伸部以外的側面。

本發明的防震阻尼器之製造方法，係用以製造上述防震阻尼器的防震阻尼器之製造方法，包含有：間隙形成步驟，係將該防震阻尼器中由一對第1金屬板、第2金屬板、加硫或未加硫之橡膠板以及附著於該橡膠板側面之未加硫橡膠所構成的層積體收納於至少圍繞除了該層積體之該一對第1金屬板的第1延伸部以及該第2金屬板之第2延伸部以外的側面之模具內，而在該層積體與該模具之間形成間隙；以及進入步驟，係讓附著於該橡膠板之未加硫橡膠進入至該間隙。

根據本發明便可提供一種無需進行繁雜的防鏽處理，而可發揮高防鏽效果的防震阻尼器。進一步地，根據本發明便可提供一種能輕易得到該防震阻尼器的防震阻尼器之製造方法。

1‧‧‧防震阻尼器

2‧‧‧第1金屬板

2a‧‧‧本體部

2b‧‧‧第1延伸部

3‧‧‧第2金屬板

3a‧‧‧本體部

3b‧‧‧第2延伸部

4‧‧‧橡膠板

5‧‧‧安裝孔

6‧‧‧披覆橡膠

7‧‧‧模具

8‧‧‧分隔材

9a‧‧‧定位用孔

9b‧‧‧定位銷

圖1A係顯示本發明第1實施形態相關之防震阻尼器的立體圖。

圖1B係顯示本發明第1實施形態相關之防震阻尼器的立體圖。

圖2A係圖1之防震阻尼器的平面圖。

圖2B係圖1之防震阻尼器的側視圖。

圖2C係圖1之防震阻尼器的其他側視圖。

圖3係顯示圖2A之X-X剖面的圖式。

圖4A係顯示圖2的A部分之部分放大圖。

圖4B係顯示圖3的B部分之部分放大圖。

圖4C係顯示圖3的C部分之部分放大圖。

圖5A係顯示本發明第2實施形態相關之防震阻尼器的立體圖。

圖5B係顯示本發明第2實施形態相關之防震阻尼器的立體圖。

圖6係用以說明本發明一實施形態相關的防震阻尼器之製造方法的概略圖。

以下，便參照圖式，來例示說明本發明相關之防震阻尼器及防震阻尼器之製造方法的實施形態。

(防震阻尼器的第1實施形態)

圖1~3係顯示本發明第1實施形態相關之防震阻尼器。圖1A及圖1B係分別從不同方向來觀察第1實施形態相關的防震阻尼器之立體圖，圖2A~C係圖1之防震阻尼器的平面圖、側視圖以及其他側視圖。圖3係顯示圖2A之X-X剖面的圖式。

本實施形態之防震阻尼器1係具有一對第1金屬板2、第2金屬板3以及橡膠板4。在此，一對第1金屬板2、第2金屬板3以及橡膠板4均為板狀。一對第1金屬板2係由本體部2a及第1延伸部2b所構成，第2金屬板3係由本體部3a與第2延伸部3b所構成。本實施形態的防震阻尼器1係設置於例如大樓等的建物之樑、柱、鋼筋等者，且會在分別形成於第1延伸部2b及第2延伸部3b的安裝孔5，以螺栓等的安裝構件(未圖示)來安裝於安裝對象。

本實施形態中，第2金屬板3會將橡膠板4介設於一對第1金屬板2之間，而加以層積。一對第1金屬板2係以讓面彼此會對向的方式，並在層積側面觀察下，以面整體彼此會重合的方式來加以配置。第2金屬板3與第1金屬板2在層積側面觀察下，係以一對第1金屬板2的一對本體部2a與第2金屬板3之本體部3a會重合的方式來加以配置，且一對第1金屬板2的第1延伸部2b會相對於第2金屬板3(更具體而言，係第2金屬板3的本體部3a)而朝一邊側突出，第2金屬板3的第2延伸部3b會相對於一對第1金屬板2(更具體而言，係第1金屬板2的本體部2a)而朝另邊側突出，另外，一對第1金屬板2及第2金屬板3的材質係可使用例如JISG3101所規定之SS400等的習知的鋼板或習知的不鏽鋼鋼板等。又，橡膠板4之材質係可使用例如雙烯系等的習知的聚合物等。

本實施形態中，一對第1金屬板2、第2金屬板3及橡膠板4係以披覆橡膠6來覆蓋除了第1延伸部2b及第2延伸部3b以外的側面。亦即，一對第1金屬 板2的本體部2a、第2金屬板3的本體部3a及橡膠板4係側面會被披覆橡膠6所覆蓋。藉由上述構成，一對第1金屬板2及第2金屬板3的側面中，在將防震阻尼器1安裝於安裝對象時所露出之側面便會被披覆橡膠6所覆蓋，而不在具有凹凸之處或組裝處進行塗布防鏽塗料的作業，或是不在防鏽塗料之塗布時，進行將橡膠板4遮蔽的作業，仍可發揮高防鏽性。進一步地，不進行去除在橡膠板4及第1金屬板2、第2金屬板3的側面所形成之毛邊(多餘的橡膠薄膜)的作業，仍可使側面之表面平滑。

另外，披覆橡膠6之材質可使用例如雙烯系等的習知之聚合物。

參照圖2~圖4來更詳細地說明披覆橡膠6之披覆態樣。圖4A~C係分別顯示圖2B之A部分、圖3之B部分以及C部分的部分放大圖。

圖2C係顯示圖1之防震阻尼器1的橫側面(圖2A中，係紙面上側及下側)。在防震阻尼器1之橫側面中，在兩側(圖2A中，係紙面上側及下側)的橫側面中亦以披覆橡膠6來覆蓋一對第1金屬板2之本體部2a、第2金屬板3之本體部3a及橡膠板4。關於防震阻尼器1之橫側面的披覆橡膠6的厚度係參照為圖2B之A部分的部分放大圖之圖4A。覆蓋一對第1金屬板之本體部2a、第2金屬板體3之本體部3a及橡膠板4的橫側面的披覆橡膠6之厚度W較佳地係1mm以上，10mm以下。進一步地，在防震阻尼器1之橫側面中，以披覆橡膠6所覆蓋的部分之表面，亦即披覆橡膠6的外表面如圖4A所示，較佳地係未有凹凸之平滑面。

圖3係圖2A之X-X剖面圖，如B部分所示，在防震阻尼器1之一對第1金屬板2之第1延伸部2b所處之側的側面中，橡膠板4及第2金屬板3會被披覆橡膠6所加以覆蓋。於圖4B顯示圖3之B部分的部分放大圖。披覆橡膠板4及金屬板3之一對第1金屬板2之第1延伸部2b所處之側的側面之披覆橡膠6的厚度W較佳地係1mm以上，10mm以下。進一步地，在防震阻尼器1之一對第1金屬板2之第1延伸部2b所處之側的側面中，以披覆橡膠6所覆蓋的部分之表面，亦即披覆橡膠6的外表面如圖4B所示，較佳地係未有凹凸之平滑面。

如圖3之C部分所示，在防震阻尼器1之第2金屬板3之第2延伸部3b所處之側的側面中，一對第1金屬板2及橡膠板4會被披覆橡膠6所加以覆蓋。於圖4C顯示圖3之C部分的部分放大圖。覆蓋第1金屬板2及橡膠板4之側面之披 覆橡膠6的厚度W較佳地係1mm以上，10mm以下。進一步地，在防震阻尼器1之第2金屬板3之第2延伸部3b所處之側的側面中，以披覆橡膠6所覆蓋之部分的表面，亦即披覆橡膠6的外表面如圖4C所示，較佳地係未有凹凸之平滑面。

披覆橡膠6係因為具有上述最小厚度，而即便在地震發生時為了防震而變形，仍難以破損斷裂，又，亦可防止因來自外部之衝擊所致之金屬板的打凹或損傷以及橡膠板之損傷。進一步地，以披覆橡膠6所覆蓋之部分的表面係藉由成為未有凹凸之平滑面，便可防止橡膠變形時之應力集中。

本實施形態中，一對第1金屬板2及第2金屬板3，以及橡膠板4會透過由黏著劑所構成之黏著層(未圖示)，而藉由加硫等來黏著分別相接之面彼此。本實施形態中，較佳地係亦以披覆橡膠6來覆蓋在第1金屬板2、第2金屬板3及橡膠板4的各側面側中所露出的黏著層端部。如此般，在具有黏著層時，較佳地黏著層之端部亦係與一對第1金屬板2、第2金屬板3及橡膠板4一同地以披覆橡膠6來被加以覆蓋。黏著層在從金屬板2、3與橡膠板4之側面側來露出一部分時，便會有氧化劣化，或是受到臭氧、紫外線等的化學性侵蝕之虞。進一步地，黏著劑在將防鏽塗料塗布於金屬板的情況，亦會有因防鏽塗料所包含之溶劑而受到化學性侵蝕之虞。又，在將防震阻尼器安裝於安裝對象時或建物施工時等，亦會被認為會因來自外部的衝擊而使黏著層的一部分損傷。如此般，若是黏著層的一部分剝離或損傷的話，便會使得防震阻尼器的防震性能明顯下降。於是，藉由以披覆橡膠6來覆蓋在金屬板2、金屬板3及橡膠層4的側面側中所露出之黏著劑的端部，便可有效地防止黏著劑之剝離或損傷。

另外，黏著劑係可使用例如熱硬化性樹脂等的習知之加硫黏著材等來加以形成。

另外，本發明之防震阻尼器亦可不透過黏著層，而加硫黏著一對第1金屬板2、第2金屬板3以及橡膠板4。

進一步地，披覆橡膠6與一對第1金屬板2、第2金屬板3、橡膠板4以及可任意使用的黏著層係可不透過黏著劑來加硫黏著，亦可透過黏著劑而藉由適當加硫等來加以黏著。

本實施形態中，披覆橡膠6較佳地係具有較橡膠板4相對要低之剪切彈性率的橡膠。根據此構成，便可在地震發生時為了防震而使橡膠板4變形，且一對第1金屬板2及第2金屬板3會偏移移動時，降低披覆橡膠相對於防震阻尼器1本身剛性的之影響。

又，披覆橡膠6最好是具有較橡膠板4相對要大的斷裂時延展。在橡膠板4變形，而使一對第1金屬板2及第2金屬板3偏移移動時，披覆橡膠6即便隨著該等變形，仍會難以斷裂，而可發揮更高耐久性。斷裂時延展在JISK6251：2010所制定的評價方法中，最好是為400%以上。

披覆橡膠6之橡膠材料最好是使用具有耐候性的橡膠材料。具有耐候性之橡膠的範例係舉例有乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)等。藉此，便可從紫外線的影響，更有效地保護橡膠板4、黏著層4、一對第1金屬板2及第2金屬板3。

又，本實施形態中，披覆橡膠6最好是為具有較橡膠板4相對要高之剪切彈性率的橡膠。這是因為可在披覆橡膠6受到來自外部的衝擊時，更佳地防止一對的金屬板2及第2金屬板3之打凹或損傷，進一步地，亦可防止橡膠板4及黏著層的損傷。另外，披覆橡膠6與橡膠板4亦可為相同剪切彈性率或相同橡膠材料。藉此，便可降低披覆橡膠6與橡膠板4之間剝離之虞。

披覆橡膠6之剪切彈性率最好是0.1MPa以上，2.0MPa以下。另外，橡膠板4之剪切彈性率大多是在同樣的0.1MPa以上，2.0MPa以下的範圍內。藉由使披覆橡膠6之剪切彈性率為2.0MPa以下，便可降低與橡膠板4之邊界部剝離之虞。藉由使披覆橡膠6之剪切彈性率為0.1MPa以上，便可在披覆橡膠6受到來自外部衝擊時，有效地降低一對的金屬板2及第2金屬板3、橡膠板4、黏著層的損傷。

另外，剪切彈性率可以JISK6410-2：2015附件JB所規定的方法來加以測量。

(防震阻尼器的第2實施形態)

圖5A及圖5B係顯示第2實施形態相關之防震阻尼器1的分別從不同方向來觀察之立體圖。與第1實施形態相關之防震阻尼器1實質上相同的要素會附加相同符號而省略說明。關於第2實施形態相關之防震阻尼器1，係以 與第1實施形態相異的點為中心來加以說明。

本實施形態中，防震阻尼器1之一對第1金屬板2係在進一步地以披覆橡膠6來覆蓋除了第1延伸部2b以外，亦即一對第1金屬板2的各本體部2a之外表面的點，而與第1實施形態所有不同，其他要素實質上相同。根據此構成，便可發揮更高的防鏽效果，進一步地，可防止因來自外部之衝擊所致之金屬板的打凹或損傷。亦即，一對第1金屬板2的各本體部2a之外表面在將防震阻尼器1安裝於安裝對象時或建物施工時，容易受到來自外部的衝擊。因為來自外部的衝擊，而在一對第1金屬板2產生打凹或損傷時，便會有讓防震阻尼器1整體的耐久性下降之虞。根據本實施形態，藉由披覆橡膠6來吸收來自外部的衝擊，便可防止第2金屬板2之損傷。

另外，本實施形態中，披覆橡膠6最好是為具有較橡膠板4相對要高之剪切彈性率的橡膠。這是因為可實現更高的衝擊吸收性及損傷防止的效果。

又，本實施形態中，披覆橡膠6最好是為具有較橡膠板4相對要低之剪切彈性率的橡膠。根據此構成，便可在地震發生時為了防震而使橡膠板4變形，並讓一對第1金屬板2及第2金屬板3偏移移動時，降低披覆橡膠相對於防震阻尼器1本身剛性的影響。

(防震阻尼器之製造方法的一實施形態)

接著，便說明本發明相關的防震阻尼器之製造方法一實施形態。此製造方法係可適用於得到上述防震阻尼器。以下說明中，係使用圖6就製造圖1之防震阻尼器1的情況來加以說明。

圖6係用以說明本發明一實施形態相關之防震阻尼器之製造方法的概略圖。本實施形態的防震阻尼器之製造方法係使用模具7。模具7係於內壁的一部分具備有複數分隔材8。本實施形態的防震阻尼器之製造方法中，首先，將防震阻尼器1中由一對第1金屬板2、第2金屬板3、加硫或未加硫之橡膠板4以及附著於該橡膠板4側面之未加硫橡膠所構成的層積體收納於至少圍繞除了該層積體之一對第1金屬板2的第1延伸部2b以及第2金屬板3之第2延伸部3b以外的側面之模具7內，而在層積體與模具7之間形成間隙G(間隙形成步驟)。另外，圖6係將模具7在層積體之層積方向以垂直方向來裁切的剖面概略圖。圖示之剖面係以通過第2金屬板3的方式來加以裁切。又，間 隙G為了易於理解，係顯示為較實際的間隙要廣。

本實施形態的防震阻尼器之製造方法中，係在上述間隙形成步驟後，讓附著於該橡膠板側面的未加硫橡膠進入至間隙(進入步驟)。

本實施形態的防震阻尼器之製造方法係可整體性地加硫成形出由一對第1金屬板2、第2金屬板3、加硫或未加硫之橡膠板4以及附著於該橡膠板4側面之未加硫橡膠所構成的層積體。藉此，由一對第1金屬板2、第2金屬板3以及橡膠板4所構成之層積體側面除了分隔材8所處之處及未形成有間隙G之處以外，都會被披覆橡膠6所披覆。

根據本實施形態的防震阻尼器之製造方法，便可輕易地得到本發明相關之防震阻尼器。

另外，本實施形態的防震阻尼器之製造方法係在一對第1金屬板2形成至少2個定位用孔9a，而藉由與模具所形成的定位銷9b嵌合，便可將一對第1金屬板2定位在模具7內。

另外，橡膠板4與一對第1金屬板2及第2金屬板3可藉由黏著劑來加以黏著，亦可藉由橡膠板4之吸附力來加以黏著。又，披覆橡膠6與一對第1金屬板2、第2金屬板3、加硫或未加硫橡膠板4以及可任意使用的黏著層可藉由黏著劑來加以黏著，亦可藉由披覆橡膠6之吸附力來加以黏著。

另外，上述本發明相關之防震阻尼器1亦可藉由將一對第1金屬板2、第2金屬板3及加硫或未加硫的橡膠板4收納於至少圍繞除了該一對第1金屬板2的第1延伸部2b及第2金屬板3之第2延伸部3b以外的側面的模具7內，而在一對第1金屬板2、第2金屬板3及加硫或未加硫橡膠板4與模具7之間形成間隙，並將未加硫橡膠配置或注入至該間隙來獲得。

又，亦可在將一對第1金屬板2、第2金屬板3以及橡膠板4加硫黏著後，黏著另外加硫後之披覆橡膠6。

又，上述本發明相關之防震阻尼器1的橡膠板4及披覆橡膠6亦可注入未加硫橡膠來獲得。例如，亦可藉由射出成形或轉注成形來獲得。

另外，圖5A及圖5B的防震阻尼器1係使用覆蓋一對第1金屬板2、第2金屬板3及橡膠板4之側面，以及第1金屬板2之外表面的模具7，進一步地，可藉由在相當於一對第1金屬板2之第1延伸部2b及第2金屬板3之第2延伸部3b 之處於模具7具備有分隔材8來加以製造。根據上述製造方法，便可輕易得到披覆除了一對第1金屬板2之第1延伸部2b以外的一對第1金屬板2之本體部2a的外表面之防震阻尼器1。

另外，本發明的防震阻尼器及本發明的防震阻尼器之製造方法並不限於上述範例，而可有各種變形例。

2‧‧‧第1金屬板

2a‧‧‧本體部

2b‧‧‧第1延伸部

3‧‧‧第2金屬板

3a‧‧‧本體部

3b‧‧‧第2延伸部

4‧‧‧橡膠板

5‧‧‧安裝孔

6‧‧‧披覆橡膠

Claims (6)

1. 一種防震阻尼器，係層積有一對第1金屬板、第2金屬板以及橡膠板；該第2金屬板係在該一對第1金屬板之間介設有該橡膠板來加以層積；該一對第1金屬板係包含有在層積側面觀察下，會相對於該第2金屬板而朝一邊側突出之第1延伸部；該第2金屬板係包含有在層積側面觀察下，會相對於該一對第1金屬板而朝另邊側突出之第2延伸部；該一對第1金屬板、該第2金屬板以及該橡膠板係以披覆橡膠來覆蓋除了該第1延伸部及該第2延伸部以外的側面；該防震阻尼器係裝設於垂直方向；該一對第1金屬板以及該第2金屬板係延伸於垂直方向。
2. 如申請專利範圍第1項之防震阻尼器，其中該一對第1金屬板係進一步地以該披覆橡膠來覆蓋除了該第1延伸部以外的外表面。
3. 如申請專利範圍第1或2項之防震阻尼器，其中該披覆橡膠的剪切彈性率會較該橡膠板要低。
4. 如申請專利範圍第1或2項之防震阻尼器，其中該披覆橡膠的剪切彈性率會較該橡膠板要高。
5. 如申請專利範圍第1或2項之防震阻尼器，其中該披覆橡膠的剪切彈性率會與該橡膠板相同。
6. 一種防震阻尼器之製造方法，係用以製造如申請專利範圍第1或2項之防震阻尼器的防震阻尼器之製造方法，包含有：間隙形成步驟，係將該防震阻尼器中由一對第1金屬板、第2金屬板、加硫或未加硫之橡膠板以及附著於該橡膠板側面之未加硫橡膠所構成的層積體收納於至少圍繞除了該層積體之該一對第1金屬板的第1延伸部以及該第2金屬板之第2延伸部以外的側面之模具內，而在該層積體與該模具之間形成間隙；以及進入步驟，係讓附著於該橡膠板之未加硫橡膠進入至該間隙。

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