KR100914032B1 - Ball bearing type seismic isolator with conic groove - Google Patents

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KR100914032B1 KR1020090042389A KR20090042389A KR100914032B1 KR 100914032 B1 KR100914032 B1 KR 100914032B1 KR 1020090042389 A KR1020090042389 A KR 1020090042389A KR 20090042389 A KR20090042389 A KR 20090042389A KR 100914032 B1 KR100914032 B1 KR 100914032B1
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정득영
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(주)중원기업
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    • E04H9/021Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • E04H9/023Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings and comprising rolling elements, e.g. balls, pins

Abstract

A ball bearing seismic isolator with conical grooves is provided to prevent damage to a weight installed in the indoor place due to external vibration by allowing rolling contact of a ball between the top and bottom plates. A ball bearing seismic isolator includes a bottom plate(200), a top plate(100), and a ball(300). The bottom plate is fixed to a ground surface(400), and has a bottom slide groove(210) on the upper side. The top plate has a top slide groove(110) in the location facing the bottom slide groove, and supports an upper structure(500). The ball is mounted between the top and bottom plates and makes rolling contact between the top and bottom slide grooves. The top and bottom slide grooves are formed in a conical shape with surfaces parallel to each other.

Description

원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치{BALL BEARING TYPE SEISMIC ISOLATOR WITH CONIC GROOVE}BALL BEARING TYPE SEISMIC ISOLATOR WITH CONIC GROOVE}
본 발명은 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치에 관한 것으로 원추 형상인 상, 하부 미끄럼홈의 대향면이 상호 평행을 이루는 상, 하부 플레이트 사이에 볼이 구름 접촉을 허용하는 구조를 채택함으로써, 지진과 같은 외부 진동에도 실내에 설치된 중량물의 전도로 인한 파손을 미연에 방지할 수 있도록 한 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치에 관한 것이다.The present invention relates to a ball bearing seismic isolator provided with a conical groove, the upper surface of the conical shape, the opposite surface of the lower sliding groove is parallel to each other, by adopting a structure that allows the ball contact between the lower plate, earthquake and The present invention relates to a ball bearing seismic isolator provided with a conical groove to prevent damage due to the conduction of heavy objects installed in the room even in the same external vibration.
면진장치는 지진으로 인한 구조물의 전도에 따른 파손을 방지하기 위하여 지면과 구조물 또는 설치된 시설물 사이에 장착하는 것으로, 주로 교각과 교량 상판 사이에 설치하는 경우가 많지만, 수퍼 컴퓨터나 타워형 배전반과 같이 지면에 접하는 면적에 비하여 지면상에 돌출된 높이가 높아 부피가 상대적으로 크며 정밀 부품이 다수 장착된 시설물의 경우 전도로 인한 파손시 재활용이 불가능한 치명적인 문제에 직면하게 된다.The seismic isolator is installed between the ground and the structure or installed facilities in order to prevent damage caused by the earthquake's conduction due to the earthquake. It is often installed between the pier and the bridge deck, but it is installed on the ground such as a supercomputer or tower switchboard. The projected height on the ground compared to the contact area is relatively large, and the installation of a large number of precision parts faces a fatal problem that cannot be recycled in case of damage caused by falling.
상기와 같은 관점에서 면진장치는 곡면과 곡면이 상호 접촉함으로써 진동과 충격 하중을 분산하고 감소시키는 스페리칼 받침을 채택하거나, 도 5와 같이 곡면 형상의 미끄럼홈(11, 21)이 각각 형성된 상, 하부 플레이트(10, 20) 사이에 볼(30)을 구름접촉시키는 방법 등을 채택하였다.In view of the above, the seismic isolator adopts a spherical support for dispersing and reducing vibration and impact loads by contacting the curved surface and the curved surface, or as shown in FIG. 5, the sliding grooves 11 and 21 having curved shapes are respectively formed; The method of rolling contact of the ball 30 between the lower plates 10 and 20 was adopted.
그러나, 상기 선행기술은 지면(40)이 요동하는 지진과 같은 격한 진동 상황에서는 도 5(b)와 같이 하부 플레이트(20)에 대하여 상부 플레이트(10)가 경사지게 요동하게 되는 바, 이로 인하여 상기 상부 플레이트(10) 상부에 안착된 구조물 또는 시설물(50)이 전도되어 파손되는 문제점을 완전히 해소하지는 못하였다.However, in the prior art, the upper plate 10 is oscillated inclined with respect to the lower plate 20 as shown in FIG. 5 (b) in a severe vibration situation such as an earthquake in which the ground 40 fluctuates. The structure or facility 50 seated on the upper plate 10 is not completely solved the problem that the fall is broken.
상기와 같은 관점에서 안출된 것으로, 도 6에 도시된 바와 같이 특허출원 제10-2002-0055285호의 "건축물의 면진장치"와 같은 것을 들 수 있다.From the above point of view, as shown in Fig. 6, such as the "isostatic isolation device of the building" of Patent Application No. 10-2002-0055285.
상기 선행기술은 도시된 바와 같이 상부 구조물(1)과 하부 구조물(4) 사이에각각 상측부재(3)와 하측부재(7)가 운동부재(12)를 매개로 상호 대향되게 접촉 결합하되, 상기 운동부재(12) 양측의 플랜지(8)에 결합되는 탄성부재(9)와 하측부재(7)의 주벽부(6) 내측에 장착된 탄성충진재(13)로써 충격과 요동을 흡수하는 구조이다.The prior art is the upper member 3 and the lower member 7 between the upper structure 1 and the lower structure 4, respectively, as shown in the contact coupling opposite to each other via the movement member 12, The elastic member 9 coupled to the flange 8 on both sides of the movement member 12 and the elastic filler 13 mounted inside the main wall part 6 of the lower member 7 absorb shocks and fluctuations.
여기서, 상기 상측부재(3)의 제1 당접면(2)과 하측부재(7)의 제2 당접면(5) 및 상기 운동부재(12)의 제1 지지면(10)과 제2 지지면(11)에는 각각 작은 돌기를 형성한 것이다.Here, the first contact surface 2 of the upper member 3 and the second contact surface 5 of the lower member 7 and the first support surface 10 and the second support surface of the movement member 12. In (11), small protrusions are formed, respectively.
그러나, 상기 선행기술은 장시간 열과 습도 및 다양한 기후 조건 하에 노출될 경우 상기 탄성부재(9)와 탄성충진재(13)에 변성이 발생하게 되어 진동과 하중의 원만한 분산 및 흡수가 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.However, the prior art has a problem in that the elastic member 9 and the elastic filler 13 are denatured when exposed to heat and humidity for a long time and various climatic conditions, so that smooth dispersion and absorption of vibration and load are not properly performed. there was.
또한, 상기 선행기술은 플랜지(8)를 구비한 운동부재(12)를 포함하여 상기 탄성충진재(13)가 안착되는 공간을 구비한 주벽부(6)를 형성하는 하측부재(7) 등의 가공이 힘들 뿐 아니라, 격한 진동에 따라 상대적으로 구조적 취약성이 있는 상기 플랜지(8)의 파손 우려가 다분한 등 많은 문제점이 있었다.In addition, the prior art is to process the lower member 7 and the like to form the main wall portion 6 having a space in which the elastic filler 13 is seated, including the movement member 12 having a flange (8) In addition to this difficulty, there are many problems, such as the risk of breakage of the flange 8, which is relatively fragile due to severe vibration.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 지진과 같은 외부 진동에도 실내에 설치된 중량물의 전도로 인한 파손을 미연에 방지할 수 있도록 한 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, to provide a ball bearing isolating device with a conical groove to prevent damage due to the fall of the heavy weight installed in the room even in the event of external vibration such as earthquake. The purpose is.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 지면에 고정되고 상부면에 하부 미끄럼홈이 형성된 하부 플레이트와, 상기 하부 미끄럼홈과 대향하는 위치에 상부 미끄럼홈이 형성되고 상부 구조물을 받침 지지하는 상부 플레이트와, 상기 상, 하부 플레이트 사이에 장착되어 상기 상, 하부 미끄럼홈과 구름 접촉을 허용하는 볼을 포함하는 면진장치에 있어서, 상기 상, 하부 미끄럼홈은 원추 형상으로 형성되며, 상기 상부 미끄럼홈과 하부 미끄럼홈 각각의 면은 상호 평행을 이루는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is a lower plate is fixed to the ground and the lower slide groove is formed on the upper surface, and the upper plate is formed in a position facing the lower slide groove and the upper plate supporting the upper structure And a ball mounted between the upper and lower plates to allow the upper and lower slide grooves and the ball to contact the upper and lower slide grooves, wherein the upper and lower slide grooves are formed in a conical shape. Each surface of the lower slide is characterized in that the parallel to each other.
여기서, 상기 상, 하부 미끄럼홈은 상기 볼이 구름 접촉하는 상기 상, 하부 미끄럼홈 각각의 면 상에 다수개의 멈춤홈 또는 멈춤돌기가 일정 간격으로 이격 형성되는 것이 바람직하다.Here, the upper and lower sliding grooves are preferably formed with a plurality of stop grooves or stop protrusions spaced apart at regular intervals on the surfaces of the upper and lower sliding grooves in which the ball contacts the clouds.
이때, 상기 상, 하부 미끄럼홈에는 상기 멈춤홈 또는 멈춤돌기가 타원 형상을 이루어 상기 상, 하부 미끄럼홈의 면 상에 중심부에서 가장자리를 따라 원형으로 배열되어 다수개의 동심원을 형성하면서 상기 볼과 접촉하되, 동심원을 형성하 는 상기 멈춤홈 또는 멈춤돌기 각각의 양단은 인접한 동심원을 형성하는 상기 멈춤홈 또는 멈춤돌기 각각의 양단부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.At this time, the upper and lower sliding grooves are in contact with the ball while forming a plurality of concentric circles, the stop groove or the stop projections are formed in an elliptic shape and are arranged in a circular shape along the edges at the center of the upper and lower sliding grooves. It is preferable that both ends of each of the stop grooves and the stop protrusions forming the concentric circles are located between both ends of each of the stop grooves and the stop protrusions forming the adjacent concentric circles.
한편, 상기 볼은 상기 볼의 표면에 다수개의 접촉홈 또는 접촉돌기가 일정 간격으로 이격 형성되어 상기 상, 하부 미끄럼홈의 멈춤홈 또는 멈춤돌기와 접촉하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the ball is characterized in that a plurality of contact grooves or contact projections formed on the surface of the ball at regular intervals to contact the stop grooves or stop projections of the upper, lower sliding grooves.
여기서, 상기 볼에는 상기 접촉홈 또는 접촉돌기가 타원 형상을 이루어 상기 볼의 표면을 따라 일정 간격 이격하여 원을 형성하면서 동시에 다수개의 동심원을 이루면서 상기 멈춤홈 또는 멈춤돌기와 접촉하되, 동심원을 형성하는 상기 접촉홈 또는 접촉돌기 각각의 양단은 인접한 동심원을 형성하는 상기 접촉홈 또는 접촉돌기 각각의 양단부 사이에 위치하는 것이 바람직하다.Here, the contact grooves or contact projections are formed in an ellipse shape to form a circle spaced apart along the surface of the ball while at the same time forming a plurality of concentric circles while contacting the stop grooves or stop projections, forming the concentric circles Both ends of the contact grooves or the contact protrusions are preferably located between both ends of each of the contact grooves or the contact protrusions forming adjacent concentric circles.
이때, 상기 접촉홈은 상기 멈춤홈과, 상기 접촉돌기는 상기 멈춤돌기와 각각 상호 접촉할 수 있으며, 상기 접촉홈은 상기 멈춤돌기와, 상기 접촉돌기는 상기 멈춤홈과 각각 상호 접촉할 수도 있을 것이다.In this case, the contact groove may be in contact with the stop groove, the contact protrusion may be in contact with the stop projection, respectively, the contact groove may be in contact with the stop projection, the contact protrusion may be in contact with each other.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.According to the present invention of the configuration described above, the following effects can be expected.
우선, 원추형 상의 미끄럼홈을 각각 구비하고 대향하는 미끄럼홈의 면이 지진과 같은 격한 외부 진동에서도 구름 접촉하는 볼을 매개로 항상 상호 평행을 이루는 상, 하부 플레이트의 구조를 채택함으로써 상부 플레이트에 안착된 시설물 또는 구조물의 좌우 요동으로 인한 기울어짐 또는 전도로 인한 파손 우려를 미연에 방지할 수 있게 된다.First, the upper and lower plates each have conical sliding grooves, and the surfaces of the opposite sliding grooves are always parallel to each other through the ball contacting the rolling clouds even under intense external vibrations such as earthquakes. It is possible to prevent the possibility of breakage due to tilting or falling due to rocking of the facility or structure.
그리고, 본 발명은 상, 하부 플레이트의 상, 하부 미끄럼홈에 멈춤홈 또는 멈춤돌기를 구비하고 볼을 구름접촉시키거나, 볼 표면에 접촉홈 또는 접촉돌기를 구비하고 멈춤홈 또는 멈춤돌기와 마찰저항을 발생시키면서 상호 구름접촉시키는 구조를 채택함으로써 지진과 같은 격한 외부 진동에서도 상, 하부 플레이트가 신속하게 원위치로 복귀할 수 있게 되는 것이다.In addition, the present invention is provided with a stop groove or a stop projection on the upper and lower sliding grooves of the upper and lower plates to make a ball contact with the ball, or to provide a contact groove or a contact protrusion on the ball surface and to provide a stop groove or a stop projection and frictional resistance. By adopting a structure that makes contact with each other while rolling, the upper and lower plates can be quickly returned to their original positions even under severe external vibration such as an earthquake.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing the overall configuration of a ball bearing isolating apparatus provided with a conical groove according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이 본 발명은 상부 플레이트(100)의 상부 미끄럼홈(110)과 하부 플레이트(210)의 하부 미끄럼홈(210) 사이에 장착된 볼(300)이 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)과 구름 접촉하되, 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)은 각각 원추 형상으로 제작되어 상기 상부 미끄럼홈(110)과 하부 미끄럼홈(210) 각각의 면은 상호 평행을 이루는 구조이다.As shown in the present invention, the ball 300 mounted between the upper sliding groove 110 of the upper plate 100 and the lower sliding groove 210 of the lower plate 210 is the upper, lower sliding groove 110, In contact with the cloud 210, the upper and lower sliding grooves (110, 210) are each formed in a conical shape, the surface of each of the upper sliding groove 110 and the lower sliding groove 210 is parallel to each other structure.
여기서, 상기 상부 플레이트(100) 상에는 컴퓨터 서버와 같이 정밀 부품이 다수 포함된 상부 구조물(500)이 안착되어 상기 상부 플레이트(100)로써 받침 지지되고, 상기 하부 플레이트(200)는 지면(400)에 앵커 볼트(250)와 같은 별도의 고정구로 고정되는 것이 바람직하다.Here, an upper structure 500 including a plurality of precision parts, such as a computer server, is mounted on the upper plate 100 to be supported by the upper plate 100, and the lower plate 200 is attached to the ground 400. It is preferable to be fixed by a separate fixture such as anchor bolt 250.
이때, 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)의 형상은 지면과 평행하게 또는 수직하게 전방향으로 작용하는 격한 진동에서도 상, 하부 플레이트(100, 200)가 상호 어긋나게 배치되는 순간에 직면하더라도 상부 플레이트(100) 상부면이 항상 지면과 평행을 유지하도록 하기 위한 기술적 수단이라 할 수 있다.At this time, the shape of the upper and lower sliding grooves (110, 210) is the upper, even in the face of the moment when the upper and lower plates (100, 200) are disposed to be offset from each other even in a severe vibration acting in all directions in parallel or perpendicular to the ground It can be said that the technical means for ensuring that the upper surface of the plate 100 is always parallel to the ground.
또한, 상기 볼(300)은 상기 상, 하부 플레이트(100, 200)의 상, 하부 미끄럼홈(110, 210) 사이에서 구름 접촉을 허용하면서 지진과 같은 격한 진동과 요동이 발생하는 상황에서도 상기 상, 하부 플레이트(100, 200)에 가해지는 충격과 하중을 분산하고 흡수하는 역할을 수행하는 것이다.In addition, the ball 300 allows the rolling contact between the image, the image of the lower plate (100, 200), the lower sliding grooves (110, 210) while the vibrating and shaking such as earthquake occurs in the situation To distribute and absorb the impact and load applied to the lower plate (100, 200).
본 발명은 상기와 같은 구성에 의한 적용 실시가 가능함은 물론, 진동과 하중을 보다 효과적으로 분산 및 흡수하기 위하여 도 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같은 다양한 실시예를 적용할 수 있는 바, 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.The present invention can be applied to the above configuration, as well as to apply various embodiments as shown in Figures 2 to 4 to more effectively distribute and absorb vibration and load, specific implementation An example will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치의 전체적인 구성을 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 도 2의 A 시점에서 바라본 도면이다.Figure 2 is an exploded perspective view showing the overall configuration of a ball bearing isolating apparatus with a conical groove according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a view as viewed from the point A of FIG.
도 2 및 도 3과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)은 볼(300)이 구름 접촉하는 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210) 각각의 면상에 다수개의 멈춤홈(112, 212, 도 2(d) 참고) 또는 멈춤돌기(114, 214, 도 2(e) 참고)가 일정 간격으로 이격 형성되는 것이 바람직하다.2 and 3, the upper and lower sliding grooves 110 and 210 according to the exemplary embodiment of the present invention have a plurality of surfaces on each of the upper and lower sliding grooves 110 and 210 to which the ball 300 is in rolling contact. The two stop grooves 112 and 212 (see FIG. 2 (d)) or the stop protrusions 114 and 214 and see FIG. 2 (e) are preferably spaced apart at regular intervals.
상기 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214)는 상기 상, 하부 미끄럼 홈(110, 210)을 이루는 면 상에 다수개 형성되어 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)에 볼(300)이 지진과 같은 격한 요동과 진동으로 인하여 구름 접촉할 때 헛도는 현상을 방지하고, 격한 요동과 진동이 멈추는 즉시 상기 볼(300)이 도 1과 같이 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)의 중심부에 복귀하도록 하기 위한 기술적 수단인 것이다.The stop grooves 112 and 212 or the stop protrusions 114 and 214 are formed on a plurality of surfaces forming the upper and lower sliding grooves 110 and 210 to be viewed in the upper and lower sliding grooves 110 and 210. When the 300 is in contact with the cloud due to the strong shaking and vibration such as earthquake prevents the phenomenon, as soon as the strong shaking and vibration stops the ball 300 as shown in Figure 1 the upper and lower sliding grooves 110 , 210 is a technical means for returning to the center of the.
본 발명의 일 실시예에서 상기 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214)는 타원 형상으로 이루어 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)의 면 상에 중심부에서 가장자리를 따라 원형으로 배열되어 다수개의 동심원을 형성하면서 상기 볼(300)과 접촉하는 것이 바람직하다.In the exemplary embodiment of the present invention, the stop grooves 112 and 212 or the stop protrusions 114 and 214 are formed in an ellipse shape in a circular shape along the edge at the center on the surfaces of the upper and lower slide grooves 110 and 210. It is preferred to be in contact with the ball 300 while being arranged to form a plurality of concentric circles.
여기서, 상기 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214)는 다수개의 동심원을 형성하면서 각각의 양단이 인접한 동심원을 형성하는 상기 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214) 각각의 양단부 사이에 위치하여, 즉 벽돌쌓기와 같은 배열 구조를 이루어 진동 및 요동이 멈추게 되면 상기 볼(300)과의 마찰 저항을 높이면서 상기 볼(300)이 상, 하부 미끄럼홈(110, 210) 중심부로 원위치 복귀를 신속하게 할 수 있도록 하는 것이다.Here, the stop grooves 112 and 212 or the stop protrusions 114 and 214 form the plurality of concentric circles, and each of the stop grooves 112 and 212 or the stop protrusions 114 and 214, each end of which forms an adjacent concentric circle. Located between each end, that is, when the vibration and shaking stops to form an arrangement structure, such as a racking, the ball 300 is the upper, lower sliding grooves 110, 210 while increasing the frictional resistance with the ball 300 ) To return to the center quickly.
이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214)는 각각 타원형에 가까운 형상으로 도시되어 있으나 이에 국한되지 아니하며 특별히 도시하지는 않았으나, 원형 또는 사각형 등과 같은 다양한 형상으로 응용 제작하여 실시할 수도 있다.At this time, the stop grooves 112 and 212 or the stop projections 114 and 214 according to the embodiment of the present invention are each shown in a shape close to an oval, but are not limited thereto and are not particularly illustrated, but are not specifically illustrated, such as a circle or a square. It can also be applied and produced in various shapes.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 볼(300)은 전술한 바와 같이 상기 상, 하 부 미끄럼홈(110, 210) 사이에서 구름 접촉을 허용하면서 하중과 충격을 분산하고 흡수하는 역할을 하는 것으로, 도 2의 (a)와 같이 일반적인 구 형상의 것을 적용할 수 있고, 도 2의 (b)와 같이 표면에 다수개의 접촉홈(302)이, 도 2의 (c)와 같이 표면에 다수개의 접촉돌기(304)가 각각 형성되도록 적용할 수도 있을 것이다.On the other hand, the ball 300 according to an embodiment of the present invention serves to distribute and absorb the load and impact while allowing the rolling contact between the upper and lower sliding grooves (110, 210) as described above 2, a general spherical shape can be applied as shown in FIG. 2A, and a plurality of contact grooves 302 are formed on the surface as shown in FIG. 2B, and a plurality of contact grooves 302 are formed on the surface as shown in FIG. 2C. The contact protrusions 304 may be applied to be formed respectively.
여기서, 상기 접촉홈(302)과 접촉돌기(304)는 전술한 상기 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214)와 같이 상기 볼(300)이 구름 접촉할 때 헛도는 현상을 방지하고, 격한 요동과 진동이 멈추는 즉시 상기 볼(300)이 도 1과 같이 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)의 중심부에 복귀하도록 하기 위한 기술적 수단이라 할 수 있다.In this case, the contact groove 302 and the contact protrusion 304, such as the stop grooves 112 and 212 or the stop protrusions 114 and 214, as described above, when the ball 300 is in contact with the cloud, the phenomenon occurs. It can be referred to as a technical means for preventing and returning the ball 300 to the center of the upper and lower sliding grooves 110 and 210 as soon as severe shaking and vibration stops.
이때, 상기 접촉홈(302)과 접촉돌기(304)는 타원 형상을 이루어 상기 볼(300)의 표면을 따라 일정 간격 이격하여 원을 형성하면서 동시에 다수개의 동심원을 이루면서 상기 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214)와 접촉하는 것이 바람직하다.At this time, the contact groove 302 and the contact protrusion 304 is formed in an ellipse shape to form a circle at a predetermined interval spaced along the surface of the ball 300 and at the same time forming a plurality of concentric circles the stop grooves 112, 212 Or contact with the stoppers 114 and 214.
상기 접촉홈(302)과 접촉돌기(304)는 각각 다수개의 동심원을 형성하면서 각각의 양단은 인접한 동심원을 형성하는 상기 접촉홈(302) 또는 접촉돌기(304) 각각의 양단부 사이에 위치하여, 즉 벽돌쌓기와 같은 배열 구조를 이루어 진동 및 요동이 멈추게 되면 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)과의 마찰 저항을 높이면서 상기 볼(300)이 상, 하부 미끄럼홈(110, 210) 중심부로 원위치 복귀를 신속하게 할 수 있도록 하는 것이다.The contact grooves 302 and the contact protrusions 304 respectively form a plurality of concentric circles, and each end thereof is positioned between both ends of each of the contact grooves 302 or the contact protrusions 304, which form adjacent concentric circles. When the vibration and oscillation are stopped by forming an arrangement structure such as a racking, the ball 300 moves to the center of the upper and lower sliding grooves 110 and 210 while increasing frictional resistance with the upper and lower sliding grooves 110 and 210. It is to be able to return home quickly.
상기와 같은 구성의 본 발명의 일 실시예에 따른 원추형 홈이 구비된 볼베어 링 면진장치는 다양한 조합에 따른 많은 실시예의 적용이 가능할 것이다.The ball bearing base isolation device provided with a conical groove according to an embodiment of the present invention having the above configuration may be applicable to many embodiments according to various combinations.
즉, 상기 볼(300)은 도 2의 (a)와 같이 일반적인 구의 형상으로 하여 멈춤홈(112, 212)이 각각 구비된 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210) 사이에 구름 접촉을 허용할 수 있으며, 또한 멈춤돌기(114, 214)가 각각 구비된 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210) 사이에 구름 접촉을 허용할 수도 있다.That is, the ball 300 has a shape of a general sphere as shown in (a) of FIG. 2 to allow rolling contact between the upper and lower sliding grooves 110 and 210 having stop grooves 112 and 212, respectively. In addition, it is also possible to allow rolling contact between the upper and lower sliding grooves 110 and 210 provided with the stop protrusions 114 and 214, respectively.
그리고, 상기 볼(300)은 도 2의 (a)와 같은 일반적인 구의 형상으로 하여 멈춤홈(112)이 구비된 상부 미끄럼홈(110)과 멈춤돌기(214)가 구비된 상기 하부 미끄럼홈(210) 사이에 배치되거나, 멈춤돌기(114)가 구비된 상부 미끄럼홈(110)과 멈춤홈(212)이 구비된 상기 하부 미끄럼홈(210) 사이에 배치되는 조합 또한 가능할 것이다.In addition, the ball 300 has a shape of a general sphere as shown in (a) of FIG. 2, and the lower sliding groove 210 provided with the upper sliding groove 110 and the stopping protrusion 214 provided with the stopping groove 112. ), Or a combination disposed between the upper sliding groove 110 provided with the stopper 114 and the lower sliding groove 210 provided with the stopping groove 212.
그리고, 상기 볼(300)은 도 2의 (b)와 같이 접촉홈(302)이 형성된 구의 형상으로 하여 상기 멈춤홈(112, 212)이 각각 구비된 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210) 사이에 구름 접촉을 허용할 수 있으며, 또한 멈춤돌기(114, 214)가 각각 구비된 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210) 사이에 구름 접촉을 허용할 수도 있다.In addition, the ball 300 has a shape of a sphere in which the contact grooves 302 are formed as shown in FIG. 2B, and the upper and lower sliding grooves 110 and 210 provided with the stop grooves 112 and 212, respectively. It may allow for rolling contact between the upper and lower sliding grooves 110 and 210 provided with the stop protrusions 114 and 214, respectively.
그리고, 상기 볼(300)은 도 2의 (b)와 같이 접촉홈(302)이 형성된 구의 형상으로 하여 멈춤홈(112)이 구비된 상부 미끄럼홈(110)과 멈춤돌기(214)가 구비된 상기 하부 미끄럼홈(210) 사이에 배치되거나, 멈춤돌기(114)가 구비된 상부 미끄럼홈(110)과 멈춤홈(212)이 구비된 상기 하부 미끄럼홈(210) 사이에 배치되는 조합 또한 가능할 것이다.In addition, the ball 300 is in the shape of a sphere in which the contact groove 302 is formed as shown in (b) of Figure 2 is provided with the upper sliding groove 110 and the stop projection 214 is provided with a stop groove 112 A combination disposed between the lower slide grooves 210 or between the upper slide grooves 110 having the stoppers 114 and the lower slide grooves 210 having the stop grooves 212 may be possible. .
그리고, 상기 볼(300)은 도 2의 (c)와 같이 접촉돌기(304)가 형성된 구의 형 상으로 하여 상기 멈춤홈(112, 212)이 각각 구비된 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210) 사이에 구름 접촉을 허용할 수 있으며, 또한 멈춤돌기(114, 214)가 각각 구비된 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210) 사이에 구름 접촉을 허용할 수도 있다.In addition, the ball 300 is in the shape of a sphere in which the contact protrusions 304 are formed as shown in (c) of FIG. 2, wherein the upper and lower sliding grooves 110 and 210 are provided with the stop grooves 112 and 212, respectively. Cloud contact may be allowed between the upper and lower sliding grooves 110 and 210 provided with the stoppers 114 and 214, respectively.
또한, 상기 볼(300)은 도 2의 (c)와 같이 접촉돌기(304)가 형성된 구의 형상으로 하여 멈춤홈(112)이 구비된 상부 미끄럼홈(110)과 멈춤돌기(214)가 구비된 상기 하부 미끄럼홈(210) 사이에 배치되거나, 멈춤돌기(114)가 구비된 상부 미끄럼홈(110)과 멈춤홈(212)이 구비된 상기 하부 미끄럼홈(210) 사이에 배치되는 조합 또한 가능할 것이다.In addition, the ball 300 is in the shape of a sphere in which the contact protrusion 304 is formed as shown in (c) of Figure 2 is provided with the upper sliding groove 110 and the stop projection 214 is provided with a stop groove (112). A combination disposed between the lower slide grooves 210 or between the upper slide grooves 110 having the stoppers 114 and the lower slide grooves 210 having the stop grooves 212 may be possible. .
상기와 같은 구성의 본 발명의 일 실시예에 따른 워추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치의 진동에 따른 거동을 도 4를 참고로 간단히 살펴보기로 하며, 참고로 도 4(a) 및 도 4(b)의 도면 표시는 실제 진동 및 요동 발생시의 거동을 이해의 편의를 위하여 다소 과장되게 실시한 것임을 밝힌다.The behavior of the vibration of the ball bearing base isolation device provided with the spherical groove according to the embodiment of the present invention having the above configuration will be briefly described with reference to FIG. 4, and FIGS. 4 (a) and 4 ( Figure b) shows that the actual vibration and fluctuations in behavior are somewhat exaggerated for ease of understanding.
아울러, 도 4에서 미표기된 도면의 부호는 도 1 내지 도 3의 것을 참고로 하면 될 것이다.In addition, reference numerals of the drawings not shown in FIG. 4 may refer to those of FIGS. 1 to 3.
상부 구조물(500)이 안착된 상부 플레이트(100)와 지면(400)에 고정된 하부 플레이트(200) 사이에서 상기 상부 플레이트(100)에 구비된 원추 형상인 상부 미끄럼홈(110)과, 하부 플레이트(200)에 구비된 원추 형상인 하부 미끄럼홈(210) 사이에 장착된 구름 접촉용의 볼(300)이 갑작스런 지진과 같은 격심한 요동과 진동이 발생하게 되면 다음과 같은 거동을 보이게 된다.An upper sliding groove 110 having a conical shape provided in the upper plate 100 between the upper plate 100 on which the upper structure 500 is seated and the lower plate 200 fixed to the ground 400, and a lower plate. When the ball 300 for contacting the cloud mounted between the lower sliding grooves 210 having a conical shape provided in the 200 is subjected to severe shaking and vibration such as a sudden earthquake, the following behavior is shown.
우선, 격심한 진동과 요동은 지면(400)과 평행하게 또는 수직하게 전방향으 로 작용하면서 상기 상부 플레이트(100)과 하부 플레이트(200)를 도 4(a)와 도 4(b)와 같이 상호 엇갈리게 만들며, 이때 볼(300)은 점선으로 표시된 양방향 화살표 '↔'방향을 따라, 즉 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)의 경사면을 따라 '∧'형 또는 '∨' 형의 궤적을 형성하는 직선 이동을 실시할 수도 있다.First, the severe vibration and the oscillation act in all directions in parallel or vertically with the ground 400 to move the upper plate 100 and the lower plate 200 as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). The ball 300 crosses the trajectories of the '형' type or the '∨' type along the two-way arrow '↔' indicated by the dotted line, that is, along the inclined surfaces of the upper and lower sliding grooves 110 and 210. The linear movement to form may also be performed.
또한, 상기 볼(300)은 상기와 같은 직선 이동과 동시에 또는 별개로 원추 형상으로 이루어진 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)의 면을 따라 원형 또는 타원형과 같은 곡선 이동을 실시할 수도 있게 되는 것이다.In addition, the ball 300 may perform a curved movement such as a circular or elliptical shape along the surfaces of the upper and lower sliding grooves 110 and 210 simultaneously or separately in a conical shape simultaneously with the linear movement as described above. will be.
여기서, 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)은 원추 형상을 이루는 각각의 경사면이 도 4(a)와 도 4(b)에 따른 거동에도 상기 볼(300)을 매개로 항상 상호 평행을 이루는 바, 상기 상부 플레이트(100) 상에 안착된 상부 구조물(500)의 경우 기울어짐에 따른 전도 또는 이로 인한 파손의 우려없이 안정적인 거치 상태를 유지할 수 있게 되는 것이다.Here, the upper and lower sliding grooves (110, 210) are always parallel to each other via the ball 300, even if the respective inclined surface forming the cone shape according to Figure 4 (a) and 4 (b). In the case of the upper structure 500 seated on the upper plate 100, it is possible to maintain a stable mounting state without fear of falling or resulting damage due to tilting.
이상과 같이 본 발명은 지진과 같은 외부 진동에도 실내에 설치된 중량물의 전도로 인한 파손을 미연에 방지할 수 있도록 한 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.As described above, it can be seen that the present invention has a basic technical idea to provide a ball bearing isolating device having a conical groove that prevents damage caused by conduction of a heavy object installed in a room even in an external vibration such as an earthquake. have.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치를 실내의 정밀기기가 내장된 중량물의 면진에 적용할 수 있음은 물론, 중소형 규모의 교량 상판과 교각 상단 사이에 장착하여 면진할 수도 있는 등 다양한 응용 및 변형 또한 가능함은 물론이다.And, to those of ordinary skill in the art within the scope of the basic technical idea of the present invention, a ball bearing isolating device with a conical groove according to various embodiments of the present invention to the seismic isolation of the heavy equipment with precision equipment in the room Not only can it be applied, but also a variety of applications and modifications, such as can be mounted between the top of the bridge and the top of the bridge of the small and medium scale scale is also possible.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치의 전체적인 구성을 나타낸 개념도1 is a conceptual view showing the overall configuration of a ball bearing isolating apparatus with a conical groove according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치의 전체적인 구성을 나타낸 분해 사시도Figure 2 is an exploded perspective view showing the overall configuration of the ball bearing base isolation device provided with a conical groove according to an embodiment of the present invention
도 3은 도 2의 A 시점에서 바라본 도면3 is a view as viewed from the point A of FIG.
도 4는 진동에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치가 진동에 따라 이동하는 상태를 나타낸 도면Figure 4 is a view showing a state in which the ball bearing base isolation device provided with a conical groove according to the vibration according to the vibration moves in accordance with the vibration
도 5 및 도 6은 종래 기술의 전체적인 구성을 나타낸 도면5 and 6 are views showing the overall configuration of the prior art
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100...상부 플레이트 110...상부 미끄럼홈100.Top plate 110 ... Top slide
112...멈춤홈 114...멈춤돌기112 ... stop groove 114 ... stop protrusion
200...하부 플레이트 210...하부 미끄럼홈200 ... bottom plate 210 ... bottom slide
212...멈춤홈 214...멈춤돌기212 Stop grooves 214 Stop protrusions
300...볼 302...접촉홈300 ... ball 302 ... contact groove
304...접촉돌기 400...지면304 ... contact projection 400 ... ground
500...상부 구조물500 ... upper structure

Claims (7)

  1. 지면(400)에 고정되고 상부면에 하부 미끄럼홈(210)이 형성된 하부 플레이트(200)와, 상기 하부 미끄럼홈(210)과 대향하는 위치에 상부 미끄럼홈(110)이 형성되고 상부 구조물(500)을 받침 지지하는 상부 플레이트(100)와, 상기 상, 하부 플레이트(100, 200) 사이에 장착되어 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)과 구름 접촉을 허용하는 볼(300)을 포함하는 면진장치에 있어서,The lower plate 200 is fixed to the ground 400 and the lower sliding groove 210 is formed on the upper surface, and the upper sliding groove 110 is formed at a position facing the lower sliding groove 210 and the upper structure 500 And a ball 300 mounted between the upper and lower plates 100 and 200 to support and support the upper and lower sliding grooves 110 and 210. In the seismic isolation device,
    상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)은 원추 형상으로 형성되며,The upper and lower sliding grooves 110 and 210 are formed in a conical shape,
    상기 상부 미끄럼홈(110)과 하부 미끄럼홈(210) 각각의 면은 상호 평행을 이루는 것을 특징으로 하는 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치.Ball bearing isolating device with a conical groove, characterized in that the surface of each of the upper sliding groove 110 and the lower sliding groove 210 are parallel to each other.
  2. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)은,The upper and lower sliding grooves (110, 210),
    상기 볼(300)이 구름 접촉하는 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210) 각각의 면 상에 다수개의 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214)가 일정 간격으로 이격 형성되는 것을 특징으로 하는 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치.It is formed that a plurality of stop grooves 112 and 212 or stop protrusions 114 and 214 are spaced apart at regular intervals on the surfaces of the upper and lower slide grooves 110 and 210 in contact with the ball 300. Ball bearing isolating device provided with a conical groove.
  3. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)에는,In the upper and lower sliding grooves (110, 210),
    상기 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214)가 타원 형상을 이루어 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)의 면 상에 중심부에서 가장자리를 따라 원형으로 배열되어 다수개의 동심원을 형성하면서 상기 볼(300)과 접촉하되,The stop grooves 112 and 212 or the stop protrusions 114 and 214 form an ellipse shape and are arranged in a circular shape along the edge at the center on the surfaces of the upper and lower slide grooves 110 and 210 to form a plurality of concentric circles. While in contact with the ball 300,
    동심원을 형성하는 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214) 각각의 양단은 인접한 동심원을 형성하는 상기 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214) 각각의 양단부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치.Both ends of each of the stop grooves 112 and 212 or the stop protrusions 114 and 214 forming the concentric circles are located between both ends of the stop grooves 112 and 212 or the stop protrusions 114 and 214 forming the adjacent concentric circles. Ball bearing isolating device provided with a conical groove, characterized in that.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to claim 2 or 3,
    상기 볼(300)은,The ball 300 is,
    상기 볼(300)의 표면에 다수개의 접촉홈(302) 또는 접촉돌기(304)가 일정 간격으로 이격 형성되어 상기 상, 하부 미끄럼홈(110, 210)의 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치.A plurality of contact grooves 302 or contact protrusions 304 are formed on the surface of the ball 300 at regular intervals so that the stop grooves 112 and 212 or the stop protrusions of the upper and lower sliding grooves 110 and 210. Ball bearing isolating device with a conical groove, characterized in that the contact with (114, 214).
  5. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein
    상기 볼(300)에는,The ball 300,
    상기 접촉홈(302) 또는 접촉돌기(304)가 타원 형상을 이루어 상기 볼(300)의 표면을 따라 일정 간격 이격하여 원을 형성하면서 동시에 다수개의 동심원을 이루면서 상기 멈춤홈(112, 212) 또는 멈춤돌기(114, 214)와 접촉하되,The contact grooves 302 or the contact protrusions 304 form an ellipse shape to form a circle spaced apart along the surface of the ball 300 at the same time while forming a plurality of concentric circles, the stop grooves 112, 212 or stop In contact with the projections 114, 214,
    동심원을 형성하는 상기 접촉홈(302) 또는 접촉돌기(304) 각각의 양단은 인 접한 동심원을 형성하는 상기 접촉홈(302) 또는 접촉돌기(304) 각각의 양단부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치.Both ends of each of the contact grooves 302 or the contact protrusions 304 forming concentric circles are located between both ends of each of the contact grooves 302 or the contact protrusions 304 forming adjacent concentric circles. Ball bearing isolator with groove.
  6. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein
    상기 접촉홈(302)은 상기 멈춤홈(112, 212)과, 상기 접촉돌기(304)는 상기 멈춤돌기(114, 214)와 각각 상호 접촉하는 것을 특징으로 하는 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치.The contact groove (302) is a ball bearing seismic device with a conical groove, characterized in that the stop grooves (112, 212) and the contact protrusions (304) contact each other with the stop projections (114, 214), respectively.
  7. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, wherein
    상기 접촉홈(302)은 상기 멈춤돌기(114, 214)와, 상기 접촉돌기(304)는 상기 멈춤홈(112, 212)과 각각 상호 접촉하는 것을 특징으로 하는 원추형 홈이 구비된 볼베어링 면진장치.The contact groove (302) is a ball bearing seismic device with a conical groove, characterized in that the stop projections (114, 214) and the contact projections (304) contact with each of the stop grooves (112, 212), respectively.
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