在滚动部的滚动面上实施了摩擦力增强涂布的隔振驱动部的制作方法

文档序号:11111964阅读:524来源:国知局
在滚动部的滚动面上实施了摩擦力增强涂布的隔振驱动部的制造方法与工艺

本发明涉及一种在滚动部的滚动面上实施了摩擦力增强涂布的隔振驱动部,更详细地说,涉及一种包括执行隔振功能的本发明的隔振驱动部的隔振装置,所述隔振驱动部具备供滚珠(轴承)滚动的采用坚硬材质的材料(用于承受大的负荷)制成的滚动部,该隔振装置在发生大地震时与地震强度相比较而言,滚珠的位移相对较大,因此,为了防止滚珠滚出滚动部之外,在坚硬的滚动部的滚动面上涂布摩擦力大的材料,由此即使在大负荷下也没有问题,并且由于摩擦力大幅增加,使得滚珠相对于地震强度具有小的位移,从而用于产生在大地震的情况下滚珠也不会滚出滚动部之外的效果。



背景技术:

一般所知,对于由具备供滚珠(轴承)滚动的采用坚硬材质的材料(用于承受大的负荷)制成的滚动部的隔振驱动部所构成的隔振装置进行振动试验时,由于刚性的滚珠(金属、工程塑料)与刚性的滚动部(金属、工程塑料)相遇,滚珠如在冰面上滚动一样顺滑地滚动,因此会使滚珠相对于地震强度的位移幅度变大。

即,授权专利第10-1410025号的“塑料轴承块组件及利用其的隔振装置”在地震发生时,当塑料轴承块组件在以圆弧形状形成的摩擦面上滚动时,由于塑料轴承块组件的位移较大而不能够解决滚珠滚出摩擦面以外的问题。

不仅如此,对于公开专利第10-2015-0053866号的“形成有肋部的隔振驱动部”中的由上板和下板所构成的、供滚珠轴承滚动的隔振驱动部而言,仍然不能够防止在地震发生时滚珠轴承沿着上板与下板之间的滚动面在驱动时滚到外面的问题。

对于如上所述的结构而言,不能无限延长对于隔振驱动部的滚动部的大小,因此在被限定的滚动部尺寸下正在继续努力开发能承受大地震的强度的隔振驱动部。



技术实现要素:

发明要解决的问题

本发明是为了解决如上所述的问题而提出的,其目的在于,为了承受大负荷而采用坚硬材料的滚珠以及供所述滚珠滚动的坚硬材料制成的滚动部时,想要克服滚珠的位移相对于地震强度变大的缺点。

即,本发明的目的在于,在发生地震时,对于在形成隔振驱动部的滚动部的滚动面上滚动的滚珠而言,即使在大负荷下也没有问题,并且由于摩擦力大幅增加而使得滚珠相对于地震强度具有小的位移,从而在大地震的情况下滚珠也不会滚出滚动部以外。

此外,提出了通过具备隔振双层板来有效应对地震的方案。

用于解决问题的手段

根据本发明的在滚动部的滚动面上实施了摩擦力增强涂布的隔振驱动部或隔振装置的一种方式,提供一种在滚动部的滚动面上实施了摩擦力增强涂布的隔振驱动部,其特征为,所述隔振驱动部构成隔振装置100,所述隔振装置设置于包括通信设备、服务器及磁盘设备、电力设备、机械设备或生产设备的装置或者具有所述装置的保护对象物140上;在各个隔振装置100之间具有用于设置电或信号传输手段的空间113,所述隔振驱动部的滚动部111的弧形滚动面112由能够很好地承受负荷的包括金属或工程塑料的材质形成,所述滚动面112供滚珠120在所述隔振驱动部的上板110a和下板110b的内部滚动,在所述滚动部111的滚动面112上涂抹用于涂布130的粘合剂,在所述粘合剂上一边对包括氨基甲酸乙酯的用于增强摩擦力的材料进行加热,一边用模具进行挤压而进行涂布130,从而形成所述隔振驱动部。

此外,在所述隔振装置下部具备双层板,因此本发明能够增进隔振效果。

此外,本发明提供一种在滚动部的滚动面上实施了摩擦力增强涂布的隔振驱动部,其特征为,包括:隔振驱动部110,其包括滚动面112为弧形的滚动部111,所述滚动面112供滚珠120在上板110a和下板110b的内部滚动;以及隔振装置100,由所述隔振驱动部构成,在构成所述隔振装置的隔振驱动部的所述滚动部111的弧形滚动面112由能够很好地承受负荷的包括金属的材质形成,所述滚动面112供滚珠120在所述隔振驱动部的上板110a和下板110b的内部滚动,在所述滚动部111的滚动面112上涂布包括氨基甲酸乙酯的用于增强摩擦力的材料。

作为所述涂布的一个例子,在滚动面112的表面涂抹用于涂布130的粘合剂,并在粘合剂上配置包括橡胶、氨基甲酸乙酯或合成树脂的增强摩擦力的材料之后,在滚动面112上使用与滚动面112呈相同角度的模具进行按压。

此外,作为所述涂布的另一个例子,包括:使用包括沙子、硅砂或金刚砂的材料在滚动面的表面生成凹凸形状(bumpy shape),从而增加粘合力的打磨(sanding)过程;在实施完所述打磨过程之后,实施除去包括沙子的杂质的清洗过程;在滚动面上增加具有摩擦力的液体或固体的涂布材料的过程;用加热至预设的温度的模具对所述涂布材料进行挤压的过程;以及为了获得更好的结合力,以预设的温度和时间进行热处理的过程。

对于具有上述特征的本发明而言,在发生地震时,由于在由上板和下板构成的滚动部的内部不能无限延长滚珠所驱动的位移幅度的大小,因而在滚珠所驱动的位移幅度和隔振装置的幅度被限定的情况下还要承受大地震,此外,由于保护对象物的负荷相对较大,因此,在只能使用能够承受高负荷的坚硬(金属、工程塑料)材料的滚动部的情况下尤其能够有效地使用。

作为具有上述用途的典型的隔振装置包括服务器及磁盘保护用隔振装置、电力用隔振装置、生产设备用隔振装置或为了对双层板赋予隔振功能而具备隔振驱动部的隔振双层板等。

而且,根据本发明能够制造出在维持高负荷承受力的同时,使得滚珠相对于地震强度的移动小而具有幅度小的滚动部的隔振装置。

附图说明

图1为示出了具有隔振驱动部的隔振装置的例子的立体图,该隔振装置应用于使用普通的滚珠轴承方式的电缆的保护对象设备。

图2a为示出了在单独壳体中应用隔振装置时,确保电缆进线空间的重要性的立体图。

图2b为示出了使用单独壳体时,确保电缆存留空间的重要性的立体图。

图3为示出了本发明的隔振驱动部及应用隔振驱动部的隔振装置的一实施例的立体图。

图4为示出了本发明的滚动部和现有隔振装置的滚动部进行比较的立体图。

图5为示出了采用本发明的隔振驱动部而构成的隔振双层板的一实施例的立体图。

图6为示出了涂布及安装隔振驱动部的一实施例的图。

图7为示出了隔振装置上板/下板的安装及隔振装置组装方法的一实施例的图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施例进行详细说明如下。

首先,对各个附图的构成要素附上附图标记,应当注意的是,对于相同的构成要素而言,虽然在不同附图上表示,但尽可能使用相同的符号。此外,在对本发明的实施例进行说明时,对于实质相同的内容而言,省略对其的详细说明。

此外,当记载某种构成要素“连接”、“结合”或者“接触”于另一构成要素时,虽然该构成要素可以直接连接或接触于另一构成要素,但是在各个构成要素之间还“连接”、“结合”或“接触”有另一构成要素时,也应当以相同的技术思想理解。

此外,当记载具备、形成或者构成有某种构成要素时,在没有特别下定义的情况下,应解释为实质上具有相同的含义。

此外,在本发明中,“包括”的含义是指还可以包括其它结构的开放型含义。

本发明中所使用的通信设备、服务器以及磁盘装置、电力设备、机械设备或生产设备为装置的一个例子,所述装置包括装备。

此外,虽然在本发明中将滚动面的一个优选形状用弧形状进行了说明,但是也可以变更为滚珠能够移动的其它形状,例如,凹陷的形状、菱形形状,五角形形状等。

在本发明中,滚动部为滚珠和由弧形状构成的滚动面以及其空间部分,隔振驱动部为由滚动部和除此之外的多个结构(例如,固定滚动部的框架、滚动部支架)构成的单一的隔振部,隔振装置由两个以上的隔振驱动部构成。

根据本发明的在滚动部的滚动面进行摩擦力增强涂布的隔振驱动部的结构,其特征为,上板110a和下板110b的内部滚动面112采用能够使得由弧形(arc类型等)构成的滚动部111很好地承受负荷的强的材质,以便滚珠(滚珠轴承、万向滚珠)能够滚动,并且在所述滚动部111的滚动面112上涂布130带有摩擦力的材料而构成。

在本发明中采用坚硬材料的滚珠(滚珠轴承、万向滚珠等)120,通过滚珠120和滚珠120能够滚动的空间构成滚动部111,并且通过对坚硬材料制成的隔振驱动部110进行限定来说明。并且,为了便于说明,以用于保护通信设备、服务器及磁盘设备、电力设备、机械设备或生产设备等装置、装备而使用的隔振装置100为基准进行说明,并且将应用于一个保护对象设备(壳体)140的隔振装置100作为基准进行说明,但是并不限于此,可以应用于为了免受地震破坏而需要保护的所有装置或结构物等。

通过附图对如上所述的结构进行详细说明如下。

图1为示出了具有隔振驱动部的隔振装置的例子的立体图,该隔振驱动部应用于使用普通滚珠轴承方式的电缆的保护对象设备。

图2a为示出了在单独壳体应用隔振装置时,确保电缆进线空间的重要性的立体图。

图2b是示出在使用单独壳体时确保电缆存留空间的重要性的立体图。

如果主要为了保护设备而使用根据图1的隔振装置100的隔振驱动部110时,所述设备主要安装在壳体,或者具有箱体形状。因此,为了便于说明,将作为壳体的保护对象物140作为参考进行说明。

在所述保护对象物140的下部安装有由图1中的一个以上的隔振驱动部110构成的隔振装置100,此时,作为壳体的保护对象物140的宽度大部分为600mm,在保护对象物140的下部两侧以通过隔振装置100支撑的方式设置,该隔振装置通过形成隔振驱动部110而构成。此时,两个以上的隔振驱动部110进行结合来构成隔振装置100。

如图2a、2b所示,由于作为传递/发送电或信号的方法中的一个例子的电缆从隔振装置100与隔振装置100之间引出并进入保护对象物140而与设备连接,因此当隔振装置100的位移幅度被地震全部耗尽时,需要确保电缆进线空间113的问题很重要。对全球用于计算机领域的隔振装置100进行调查时,图1种类的隔振装置100中幅度最小的隔振装置100的幅度(宽度)为273mm,全球滚珠市场占有率也是第1位。

即,在考虑到需要使用两个的情况下,仅隔振装置100的幅度(宽度)就有546mm,且隔振装置100的位移幅度为200mm,当宽度为600mm的架子装载于隔振装置100上时,在耗尽电缆进线空间113和位移幅度之后,则无最小电缆存留空间或仅剩一点的最小电缆存留空间(是电缆进线空间113减去位移幅度的剩余空间,是指电缆束的直径)。

因此,在安装隔振装置100时,为了确保电缆进线空间,将隔振装置100设置为隔振装置100和隔振装置100之间留有250mm以上的距离。当以张开的方式设置电缆进线空间时,会使保护对象物140的平衡变得不稳定,发生地震时在发挥最佳性能方面会产生问题,会出现空间浪费、不美观、操作员操作时踩到隔振装置100的问题。

幅度为400mm的产品的位移幅度大部分为140mm~200mm,反而小于所述273mm的产品的位移幅度。而且,这些产品的幅度较宽,由此电缆进线空间113变得狭小,因此在使用用途方面极其有限。因电缆进线空间113的确保与位移幅度的关系而难以确保相应的位移幅度。

实际上,上述的幅度为273mm的产品的位移幅度(滚动部111所具有的滚珠120进行移动的最大位移)为200mm,因此在该领域中保持大的位移幅度。即,由于隔振装置100的滚动部111的宽度被限制,所以滚动面112的尺寸极其有限。

由于所述200mm的位移幅度为最高危险程度,所以会产生节约仅为10mm的位移幅度的想法,只能珍惜仅为10mm的位移幅度。在发生地震时,保护对象物140因仅仅1mm的位移而有可能安全或有可能被破坏。

为了说明不可能对位移幅度无条件扩大进行制造而进行了上述说明,除此之外,将费用问题、空间问题及技术问题叠加在一起,会使位移幅度具有极限。

在本发明中,欲通过增加滚动面112的摩擦力来代替加大位移幅度,从而在同样的地震强度下滚珠120还能够具有小的位移,以缓解位移幅度的不足。通过试验可知,在同样的地震强度下普通金属表面的滚动面112和进行涂布130的滚动面在滚珠120的位移方面具有显著差异,并且可知因实施了涂布130的滚动面的摩擦,使得降低位移幅度效果显著。

从上述内容可知,具有能够应对大地震的滚动面112的直径(位移幅度)且使隔振装置100的宽度变小为一种技术。最近,将数据中心新建建筑物的耐震设计设为里氏震级7.0以上,在数据中心领域,全世界隔振装置100的位移幅度大部分以200mm为基准,以应对大地震。

此外,由于计算机设备相当重,因而滚动部111的材质使用坚硬的材质(钢、不锈钢等金属或工程塑料),滚珠120也使用钢球。软的材质通过增加摩擦还能够提高应对地震的效果,但不幸的是隔振装置100在特性上需要长时间持续地承受重物,因此用软的材质难以承受负荷,所以不得不使用刚性材质。

如上所述,当刚性材质的滚动部111和刚性材质的滚珠120相遇时,会有滚珠在冰面上滚起来的感觉。即,由于滚动面112具有小的摩擦,因而与地震的强度相比会消耗大量的位移。因此,在同样地震强度下采用现有材质的隔振装置100时,会消耗大量的位移幅度,因此相对于地震强度,只能消耗大量的位移幅度,从而不能应对大地震。

如图2a所示,由于所述隔振装置100的下部具有双层板150,因而能够有效地加强隔振功能及电缆处理等。

图3是示出本发明的隔振驱动部及应用隔振驱动部的隔振装置的一实施例的立体图,图4是示出本发明的滚动部和现有隔振装置的滚动部进行比较的立体图,图5是示出采用本发明的隔振驱动部而构成的隔振双层板的一实施例的立体图。

如图3所示,在刚性的滚动面112上涂布130摩擦力大的材料(材质),从而通过增加摩擦力而使相对于地震强度的位移最小化。

在此期间,实施了大量的通过使用双重不干胶贴纸将摩擦力大的材料粘附在滚动面112上的试验,但是,发现存在以下问题。将以粘附方式结合的摩擦力大的材料应用于具有大负荷的保护对象物140时,负荷使得滚珠120按压摩擦力大的材料,从而使得滚珠被推动而导致材料撕裂,或者因推动而导致折叠的现象,由此不能顺畅地实施隔振功能。

即,在地震领域中不能使用将带有摩擦力的材料以双重不干胶贴纸的方式粘附在滚动面112上的方法。

在实施所述涂布130时,选择涂布130材料和涂布130厚度非常重要,参考图6,对用于使滚动部111和滚动面112成为一体的涂布130方法的一例进行说明。

由于所述涂布130的材料需要具有大的摩擦力,因此选用橡胶或氨基甲酸乙酯等摩擦系数大的涂布材料,在滚动面112的表面涂抹用于涂布130的粘合剂,在粘合剂上面配置摩擦力大的材料之后,在滚动面112上使用与滚动面112呈相同角度的模具进行按压。

此时,模具的使用需要考虑涂布130的厚度,并且需要时通过加热来提高涂布效果。

进行所述涂布130时的重点是,需要使滚动面112和涂布材料如同形成为一体一样。否则,涂布130部分会因负荷的原因而被滚珠120撕裂,或者会因推动而产生折叠,反而会妨碍滚珠120的滚动。

所述涂布130材料可以使用各种材料,但是,当摩擦力很大时,滚珠不能滚动,当摩擦力很小时,不会产生涂布的效果,因此需要使用满足隔振特性的比金属摩擦力更大的合适的材料,作为典型的一个例子,使用具有摩擦力的(合成)橡胶或氨基甲酸乙酯或化学合成材料,从而能够易于处理材料,摩擦力也较大,费用方面也便宜。因此,对于滚动部111而言,使用能够涂布130的负荷强的材质即可。

此外,对涂布方法的另一实施例进行说明。

使用包含沙子、硅砂或金刚砂的材料在滚动面表面生成凹凸形状(bumpy shape),从而实施增强粘合力的打磨(sanding)过程。

在实施完所述打磨过程之后,实施除去沙子、灰尘等的杂质的清洗过程。

实施添加涂布材料的过程,包括将具有摩擦力的液体或固体的涂布材料涂布、加入或粘附于滚动面上。

实施以下过程,用加热至预设的温度的模具对所述涂布材料进行挤压的过程;为了获得更好的结合力,以预设的温度和时间进行热处理的过程;以及将上述的经过热处理或熟化的滚动面在常温下以预设的时间进行熟化的过程。

在上述过程中,优选使用加热至100-120度(摄氏)的模具来挤压20-30分钟,并且通过在滚动面上加入原料之后,使用模具挤压而使原料精巧地粘附于滚动面表面的每个角落的过程来校准形态。

在上述过程中,当小于100度时,由于缓慢凝固,在压缩时需要花费大量时间,因此效率低,当大于120度时,由于非常迅速凝固而会降低特性。

此外,作为一个例子,在作为加热手段之一的烤炉等中以100-200度(摄氏)至少进行12~16小时的热处理,热处理的时间越久越好。

上述过程是将形态被校准且被涂布的滚动部放入烤炉中,加强粘合力而使内部熟化结实的过程,如果不经过该过程的话,会出现产品特性不良,从而降低产品品质的问题,上述过程能够使组织粘合力变好。

在上述过程中,涂布厚度为0.3~0.9mm,当涂层过厚时,因摩擦很大而会使滚珠轴承不易移动,从而降低隔振功能,当涂层过薄时,因容易滚动滚珠而会降低隔振功能,最佳厚度为0.5~0.7mm。

如上所述,将具有摩擦力的材料涂布130于滚动部111,从而能够制造出相对于地震强度具有小的位移的隔振装置100。此外,可以根据用途来布置所述滚动部111,由此制造隔振装置100。

作为一例,如图3所示,可以结合滚动部111来制造隔振装置100,如图5所示,也可以制造隔振双层板200,可以通过利用本发明的滚动部111来开发出各种形状的隔振装置100。

包括通信设备、服务器及磁盘设备、电力设备、机械设备或生产设备的装置,或者具有所述装置的保护对象物140;直接具备在所述装置或者在保护对象物的下部具备的活动地板(access floor);在所述活动地板上直接具备或者在支撑所述活动地板的支撑台下部具备隔振驱动部或隔振装置,在构成所述隔振装置的隔振驱动部的上板110a和下板110b的内部的由滚珠120和供滚珠120滚动的滚动面112形成为弧形的滚动部111的滚动面112由能够承受负荷的包括金属的材质形成,在所述滚动部111的滚动面112上涂布包括氨基甲酸乙酯的用于增强摩擦力的材料。

在本发明中,作为一个例子,在图3中滚珠沿着弧形的滚动面进行左右移动,为了使其更加迅速准确地返回到原来的位置,即返回到中央,在滚动面自身的中央部可形成浅槽(例如,左右直径为5mm以下,上下直径为2mm以下)(未图示)。通过其能够在执行完隔振功能之后,迅速地返回到自己的位置。

图4是示出在发生同样强度的地震时普通的金属滚动部(上图)和具有本发明的涂布滚动部的隔振装置(下图)进行工作的例子的附图。

图6是示出涂布及安装隔振驱动部的一个实施例的附图,图7是示出隔振装置上板/下板安装以及隔振装置组装方法的一实施例附图。

以上,结合附图对本发明的技术思想进行了说明,但是,这些只是为了示例性地说明本发明的优选实施例,并不是为了限定本发明。此外,本领域技术人员应当知道,在不脱离本发明技术思想的范围内,任何人可以进行多种变形及模仿。

本发明可以直接用于需要保护的装置中,或者不仅可以用于具备上述需要保护的装置等的结构物,还可以使于普通建筑物、设施等中。

此外,形成滚动面的材质也可以使用具有强度、无脆性、有耐久性的其它材质,涂布到滚动面上的材料可以是固体或液体等。

工业实用性

本发明能够应用于地震发生时需要保护的所有装置、设施、结构物等中。

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