KR100561088B1 - 자성체를 이용한 회전식 방음판의 한계강도 잠금장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자성체를 이용한 회전식 방음판의 한계강도 잠금장치에 관한 것이다.

본 발명은 도로변에 설치되어 풍압 발생시 방음판이 회전되면서 풍하중을 감소시킬 수 있도록 하는 회전식 방음벽에 있어 풍압에 의해 회전되는 방음판이 자성체에 의해 일정풍압 이상의 풍하중 발생시에만 탈락되어 회전되도록 하고 또한 회전후에는 자성체와 자중에 의한 모멘트에 의해 닫힌 상태로 복원될 수 있도록 하여 소음 및 풍하중을 효과적으로 제어 할 수 있도록 한 것이다.

풍하중, 방음벽, 방음판, 자성체

Description

자성체를 이용한 회전식 방음판의 한계강도 잠금장치{LIMITED STRENGTH LOCKING SYSTEM OF A ROTATIONAL SOUNDBARRIER PLATE USING MAGNET BAR}

도 1은 본 발명에 따른 방음판의 제1실시예를 보인 설치상태 요부 정면도,

도 2는 도 1의 요부 확대 단면도,

도 3은 도 2의 우측단면으로 외부 프레임내에 배치된 휠부재와 고정판의 표면도,

도 4는 본 발명에 따른 제2실시예로서 도 3의 다른 예시도,

도 5는 본 발명에 따른 제3실시예로서 도 3의 다른 예시도.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

100: 외부 프레임 200: 힌지축

300: 내부 프레임 400: 방음판

500: 휠부재 600: 회전 자성체

700: 고정판 800: 고정 자성체

본 발명은 도로변에 설치되어 풍압 발생시 방음판이 회전되면서 풍하중을 감 소시킬 수 있도록 하는 회전식 방음벽에 있어 풍압에 의해 회전되는 방음판이 자성체에 의해 일정풍압 이상의 풍하중 발생시에만 탈락되어 회전되도록 하고 또한 회전후에는 자성체와 자중에 의한 모멘트에 의해 닫힌 상태로 복원될 수 있도록 하여 소음 및 풍하중을 효과적으로 제어 할 수 있도록 한 자성체를 이용한 회전식 방음판의 초기강도 설정 및 복원력 향상을 위한 잠금장치에 관한 것이다.

통상의 방음벽은, 차량이 주행하는 도로 또는 철도 등의 주변에서 차량으로부터 발생되는 소음이 도로와 인접된 주택 학교 등의 건물에 전달되지 않도록 설치되는 것으로, 상기한 방음벽은 도로의 양쪽에서 도로 길이방향을 따라 복수개 설치되는 "H" 형상의 지주와, 이 지주들 사이에 양단이 슬라이드 끼움 결합되며 내측에 소음 차단을 위한 차음재를 갖는 프레임부재로 구성되며, 설치 작업시에는 먼저 도로의 양쪽에 도로 길이방향을 따라 지주들을 소정간격으로 세워서 고정시키고, 이 지주들 사이의 대응된 공간에 프레임부재의 양단을 일치시킨 후 지주의 상단으로부터 하향으로 하나씩 밀어넣어 적층 고정시키는 방식으로 설치된다.

그리고, 상기한 방음벽은 종래 상기와 같이 프레임부재와 방음판이 일체형으로 결합되어 지주에 고정되는 고정식 방음벽이 있고, 또 지주에 끼움된 프레임부재의 내측에 방음판이 별도로 삽입되어 지주와의 간섭없이 회전될 수 있도록 하는 회전식 방음벽이 제공된 바 있다.

즉, 회전식 방음벽은 바람에 의한 풍압을 감소시켜 방음벽 전체의 풍하중을 감소시키도록 한 것이며, 이는 특허출원 제10-2002-2433호(풍하중 흡수형 방음벽), 실용신안등록 제0281729호, 실용신안등록 제0281810호로 제시 된 바 있다.

이는, 지주와 지주 사이에 끼워지는 외부 프레임과, 이 외부 프레임내에 힌지축에 의해 회동가능하게 끼워지는 방음판과, 이 방음판이 설계 풍하중 이상의 풍압에 따라 회전되는 회전 중심을 이용하여 어느 일방으로 탄성 회전할 수 있도록 하는 탄성수단과, 설계 풍하중 이상의 풍압에 따라 탈락하는 고정수단으로 이루어져, 방음판에 풍압이 발생하게 되면 먼저 고정수단이 탈락하면서 방음판이 회전하여 풍압이 감소하게 되는데, 이때 방음판과 함께 원호형 캠버가 회전하여 압축스프링을 압축하게 되어 풍속이 작아지면 압축스프링의 복원력에 의해 원위치로 되돌아가는 것이다.

그러나, 상기의 설계풍하중 이상의 풍압에 의해 탈락하는 고정수단은 압축스프링에 의해 고정되고 이탈되어 방음판이 회전될 수 있도록 하는 것으로 장시간 사용 또는 외부의 노출에 의해 압축스프링의 탄성력이 저하되는 경우 방음판의 회전되지 않거나 회전은 되지만 복원이 되지 않는 문제점이 발생되며, 방음판이 회전하여 열리게 되는 풍압의 크기가 막연하여 방음판이 열리게 되는 풍속을 제어하기도 어려워 그 적용에 문제점을 내포하고 있다.

또한, 고정수단이 제공되지 않는 경우에는 방음판이 작은 풍압을 야기하는 풍하중에도 회전됨으로 인해 작은 풍속에도 수시로 방음판이 열리게 되어 소음방지 효과를 얻지 못하는 문제점이 있었다.

최근에는 이를 해결하기 위해 방음판이 자성력에 의해 고정상태를 유지한 상태에서 방음판에 일정풍압 이상의 풍압 발생시에는 프레임으로부터 탈락하여 회전이 가능하도록 하고 그 이하의 풍압 발생 즉, 설계 풍하중 이하에서는 회전되지 않 도록 이들 사이에 자성체를 제공하는 것이 제안된 바 있다.

하지만, 상기한 자성체는 외부 프레임과 내부 프레임의 하측 밀착면에 제공되는 것으로 자성체에 이물질 등이 묻는 경우 이물질에 의해 개폐가 용이하지 않으며, 또한 자력강도를 조절하기 힘들어 초기의 열림 강도를 설정하기 어려운 문제점이 있게 된다.

이에 본 발명은 상기한 회전식 방음판의 구조를 개량시킨 것으로, 본 발명의 목적은 방음판이 자성력에 의해 고정상태를 유지한 상태에서 방음판에 일정풍압 이상의 풍압 발생시에는 프레임으로부터 탈락하여 회전이 가능하도록 하고 그 이하의 풍압에서는 자성체에 의해 안정된 고정상태를 유지하도록 함과 더불어 외부 프레임과 방음판을 갖는 내부 프레임이 이물질로 인한 간섭을 방지하고 또한 자력 강도를 쉽게 조절하여 초기강도를 쉽게 설정하고 복원력을 향상시키는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 지주와 지주 사이에 적층 결합되는 외부 프레임들의 안쪽에서 힌지축을 중심으로 회동가능하게 되며 그 안쪽에 방음판이 제공되는 내부 프레임으로 구성되어 풍압 발생시 회전되면서 풍압을 감소하게 되는 방음판에 있어서, 상기 힌지축을 중심으로 회전하는 내부프레임의 측면과 회전하지 않고 고정된 외부프레임의 측면에 극성을 달리하는 자성체를 상호간에 구비하여 방음판이 닫혀 있는 초기상태에서는 인력이 작용하고, 방음판이 일정량 회전된 상태에서는 미는력이 작용하도록 함으로써 방음판이 일정강도 이상의 풍압에서 만 회동하여 열리게 되는 초기강도를 설정하고 일정량 이상의 회전이 될 경우 큰 저항력을 발휘하여 회전을 제어하고 또한 방음판이 초기상태로 쉽게 복원될 수 있도록 함을 특징으로 하는 것이다.

여기서, 인력과 미는력의 구현은 축을 중심으로 회전하는 부분과 고정된 부분에 극성을 달리하는 자성체를 각각 배치하여 방음판이 회전되는 위치에 따라 인력과 미는력이 달리 발생되도록 한다. 즉 회전 자성체를 부착한 휠부재가 힌지축을 중심으로 회전하고 이에 대응되며 극성을 달리하는 또다른 고정 자성체가 힌지축을 중심으로 회전되지 않고 고정되어 있어 상대적인 회전을 하는 상호간에 자력에 의해 인력 및 미는력이 발휘되게 된다.
또한, 상기 휠부재의 상하 위치에 일단부가 고정되고 타단부는 상기 외부 프레임의 내벽 상하 위치에 슬라이드 지지되어 내부 프레임의 회전시 탄지력을 발생하여 내부 프레임의 회전량에 따라 비례하여 복원력이 달라지도록 하는 판스프링을 구비하여 큰 회전각에서도 쉽게 복원될 수 있도록 한다.
또한, 상기 힌지축은 상기 내외부 프레임의 중간위치를 중심으로 상측의 위치에 형성되도록 하여 풍압력의 작용시 회전축을 중심으로 편심압력이 발생하도록 한다.

이하, 본 발명에 따른 자성체를 이용한 회전식 방음판의 한계강도 잠금장치를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하며 종래 공지된 부분에 있어서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1 내지 도 3의 도시에 의하여, 본 발명은 소정간격을 두고 도로상에 배열되는 지주와 지주들 사이에 그 양단부가 슬라이드 끼움 결합되는 외부 프레임(100)과, 이 외부 프레임(100)의 안쪽 테두리에서 양쪽에 제공된 힌지축(200)을 통해 결합되어 풍압 발생시 회전하게 되는 내부 프레임(300)과, 이 내부 프레임(300)의 안쪽을 밀폐하여 이루어지는 방음판(400)과, 내부 프레임(300)과 외부 프레임(100)의 회전중심이 되는 힌지축(200)과, 상기 힌지축(200)을 중심으로 회전하는 휠부재(500)와, 이 휠부재(500)에 부착된 회전 자성체(600)와, 상기 외부 프레임(100)에 고정되는 고정판(700)과, 이 고정판(700)에 부착되며 회전 자성체(600)에 대응하는 고정 자성체(800)를 포함하여 구성된다.

상기 외부 프레임(100)은, 직사각 형상을 가지며 양쪽의 외측 테두리가 상기 지주의 대응된 수직 안내홈에 슬라이드 삽입되며, 그 측면에는 원형의 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀의 양쪽 내벽에는 상기 힌지축(200)의 일단이 통과되도록 힌지축 안내홀(120)이 형성된다.

상기 내부 프레임(300)은, 상기 외부 프레임(100)의 내측에 위치하는 것이며, 그 외측에는 힌지축(200)에 의하여 상기 외부 프레임(100)의 힌지축 안내홀(120)을 통해 외부 프레임(100)과 결합되어 상대적인 회전이 가능하도록 형성된다. 그리고 상기 내부 프레임(300)의 안쪽에는 방음판(400)이 결합되거나 그 안쪽면이 방음판(400)을 이루게 된다.

상기 힌지축(200)은, 상기 외부 프레임(100)과 내부 프레임(300)의 상대적인 회전이 가능하도록 하기 위한 것으로 힌지축(200)이 상기 외부 프레임(100)의 힌지축 안내홀(120)을 통과하여 상기 내부 프레임(300)의 내측면에 형성되는 홈에 키결합 방식으로 억지끼움되어 결합된다.

상기 휠부재(500)는, 원판형상으로 그 중심이 상기 힌지축(200)에 있으며 상기 회전 자성체(600)를 부착하여 상기 내부 프레임(300)과 함께 회전이 가능하도록 상기 힌지축(200)에 형성된 사각형상의 키에 억지끼움 결합되어 상기 내부 프레임(300)과 함께 회전된다. 휠부재(500) 원판의 외측 가장자리에는 회전 자성체(600)가 구비되는데 자성체의 수는 방음벽이 시공되는 지역의 풍속에 따라 자력을 조절하여 다양하게 결정된다.

상기 회전 자성체(600)는 상기 휠부재(500)의 외측 가장자리에 한 개 이상 배치되어 자력을 발휘하며 그 형상 및 크기는 외부 프레임(100)의 단면 형상이나 풍속 등 내적 외적인 조건에 따라 정해진다.

상기 고정판(700)은 상기 고정 자성체(800)를 부착하기 위한 판으로 사각형상으로 상기 외부 프레임(100)의 수직 단면에 만들어진 홈에 끼움결합 되어 회전이 구속된다.

상기 고정 자성체(800)는 상기 회전 자성체(600)에 대응하여 자력을 발휘하기 위한 것으로 상기 내부 프레임(300)이 회전하지 않은 초기의 경우에는 인력을 발휘하도록 상기 회전 자성체(600)의 대응위치에 극성을 달리하는 고정 자성체(800)를 배치한다. 즉, 회전 자성체(600)가 N 극일 경우 고정 자성체(800)는 그 대응위치에 S 극을 배치하여 인력이 발생하도록 한다. 또한, 상기 내부 프레임(300)이 90도 회전한 경우에는 미는력을 발휘하도록 상기 회전 자성체(600)의 극성과 동일한 고정 자성체(800)를 90도 회전된 대응위치에 배치한다. 즉, 회전 자성체(600)의 N 극이 90도 회전한 위치에 대응되는 부분에 고정 자성체(800)도 N 극을 배치하여 회전을 제어한다.

이상에서와 같이 구성되는 자성체를 이용한 회전식 방음판의 한계강도 잠금장치를 첨부된 도면을 참조로 하여 그 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

조립시에는 외부 프레임(100) 내측에 방음판(400)을 갖는 내부 프레임(300)을 밀착시키고 힌지축(200)을 외부 프레임(100)의 힌지축 안내홀(120)을 통해 밀어 넣고 마감캡(220)으로 고정하게 되면 외부 프레임(100)에 대해 내부 프레임(300)이 회전가능하게 된다. 이 때, 휠부재(500) 및 고정판(700)은 소정의 위치에 배치되어 이미 만들어진 홈으로 힌지축(200)이 통과하여 조립되며 그 사이에는 간격재(210)가 배치되어 상호간의 밀착에 의한 마찰저항을 감소시킨다. 이 상태에서 외부 프레임(100)을 지주들 사이에 끼워서 방음벽을 이루도록 하면 그 조립이 완료된다.

이 같은 조립상태에서는 휠부재(500)에 부착된 회전 자성체(600)인 N 극과 외부 프레임(100)에 구비된 고정 자성체(800)인 S 극이 서로 맞대응되어 방음판(400)이 고정상태를 유지할 수 있게 되며, 이후 강한 풍하중이 발생되면 방음판(400)이 힌지축(200)을 중심으로 회동하게 되고, 이 때 상기 휠부재(500)의 회전 자성체(600)는 외부 프레임(100)의 고정 자성체(800) N 극 위치와 접하여 서로 미는힘이 발생되어 방음판(400)은 자중에 의한 모멘트와 미는힘에 의해 풍압에 대해 반발력이 발생되고 풍압 감소시에는 자체 중량으로 빠르게 초기위치로 복귀하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 제2실시예로서, 상기 휠부재(500)의 가장자리 좌우 위치에 상기 외부 프레임(100)의 좌우측에 구비된 고정 자성체(800)와 다른 극성을 갖는 회전 자성체(600)를 추가로 구비한 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 제3실시예로서, 풍하중에 의한 방음판의 회전시 자성체를 통해 초기 고정상태를 유지하도록 하고 회전후에는 판스프링의 탄지력으로 쉽게 복원될 수 있도록 하여 그 복원력이 보강되도록 한 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 자성체를 이용한 방음판의 한계응력 잠금장치는, 방 음판이 자성력에 의해 고정상태를 유지한 상태에서 방음판에 일정풍압 이상의 풍압 발생시에는 프레임으로부터 탈락하여 회전이 가능하도록 하고 그 이하의 풍압 발생 즉, 설계 풍하중 이하에서는 자성체에 의해 안정된 고정상태를 유지하도록 함과 더불어 외부 프레임과 방음판을 갖는 내부 프레임이 이물질로 인한 간섭을 방지하고 또한 자력강도를 조절하여 방음판이 회전하게 되는 초기의 열림강도를 쉽게 설정하고 복원력을 향상시킬 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 지주와 지주 사이에 적층 결합되는 외부 프레임들의 안쪽에서 힌지축을 중심으로 회동가능하게 되며 그 안쪽에 방음판이 제공되는 내부 프레임으로 구성되어 풍압 발생시 회전되면서 풍압을 감소하게 되는 방음판에 있어서,

   일단부가 상기 내부 프레임과 함께 회전되며 그 타단부가 상기 외부 프레임으로 연장되어 슬라이드 회전하게 되는 상기 힌지축의 타단부에, 그 원주상의 표면으로 둘레를 따라 적어도 하나 이상의 자성체가 구비되는 휠부재를 구비하고;

   상기 자성체에 대응되는 소정폭 이격된 위치의 상기 외부 프레임 내벽에 또다른 자성체를 상호 대응되도록 구비하여 상기 자성체들이 방음판이 회전하지 않은 초기에는 인력이 발휘되도록 극성이 다른 자성체와 대응하여 자력에 의한 초기의 열림 강도를 설정하게 되고, 방음판이 설계각도만큼 회전한 후에는 미는력이 발휘되도록 상호간 회전된 대응위치에는 극성이 같은 자성체가 배치되어져 설계각도 이상의 회전을 제어하게 되며 풍하중 감소후에는 복원력을 발휘 할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 자성체를 이용한 회전식 방음판의 한계강도 잠금장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 외부 프레임의 내벽에 고정판을 부착하고 이 고정판에 상기 자성체가 구비되도록 함을 특징으로 하는 자성체를 이용한 회전식 방음판의 한계강도 잠금장치.
3. 지주와 지주 사이에 적층 결합되는 외부 프레임들의 안쪽에서 힌지축을 중심으로 회동가능하게 되며 그 안쪽에 방음판이 제공되는 내부 프레임으로 구성되어 풍압 발생시 회전되면서 풍압을 감소하게 되는 방음판에 있어서,

   일단부가 상기 내부 프레임과 함께 회전되며 그 타단부가 상기 외부 프레임으로 연장되어 슬라이드 회전하게 되는 상기 힌지축의 타단부에, 그 원주상의 표면으로 둘레를 따라 적어도 하나 이상의 자성체가 구비되는 휠부재를 구비하고;

   상기 휠부재의 상하 위치에 일단부가 고정되고 타단부는 상기 외부 프레임의 내벽 상하 위치에 슬라이드 지지되어 내부 프레임의 회전시 탄지력을 발생하여 내부 프레임의 회전량에 따라 비례하여 복원력이 달라지도록 하는 판스프링을 구비하여 큰 회전각에서도 쉽게 복원될 수 있도록 하고;

   상기 자성체에 대응되는 소정폭 이격된 위치의 상기 외부 프레임 내벽에 또다른 자성체를 상호 대응되도록 구비하여, 상호 대응되는 자성체들은 방음판이 회전하지 않은 초기에는 인력이 발휘되도록 극성이 다른 자성체에 대응하여 자력에 의한 초기의 열림강도를 설정하게 되고, 방음판이 설계각도만큼 회전한 후에는 미는력이 발휘되도록 상호간 회전된 대응위치에는 극성이 같은 자성체가 배치되어져 설계각도 이상의 회전을 제어하게 되며 풍하중 감소후에는 복원력을 발휘 할 수 있게 하는 것을 특징으로 하는 자성체를 이용한 회전식 방음판의 한계강도 잠금장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 힌지축은 상기 내외부 프레임의 중간위치를 중심으로 상측의 위치에 형성되도록하여 풍압력의 작용시 회전축을 중심으로 편심압력이 발생하도록 함을 특징으로 하는 자성체를 이용한 회전식 방음판의 한계강도 잠금장치.

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