KR100919926B1

KR100919926B1 - 진동저감장치

Info

Publication number: KR100919926B1
Application number: KR1020080036945A
Authority: KR
Inventors: 김승현; 김중천; 정재한; 이상주
Original assignee: 삼익티에이치케이 주식회사
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2009-10-07

Abstract

본 발명은 진동저감장치에 관련되며, 이때 진동저감장치는 각종 보호대상물과 보호대상물이 안치되는 바닥면 사이에 설치되어 진동 혹은 충격과 같은 외력에 의해 보호대상물을 안전하게 보호하기 위해 상·하부패널(10)(10'), 제1가이드부재(20), 제2가이드부재(30), 스프링체결블록(40), 스프링(50), 마찰블록(60) 등을 포함하여 주요구성으로 이루어진다.

이에 따라, 본 발명은 스프링이 LM가이드의 이송방향에 대하여 경사각을 이루도록 구비되어 상부패널의 이송거리에 비해 스프링의 탄성변형 길이가 축소됨에 따라 스프링의 스트로크 한계치에 대한 상부패널의 이송거리가 확장되어 제한된 공간에서 최대한의 스트로크를 활용할 수 있는 효과가 있다.

진동, LM가이드, 스프링, 패널, 스트로크, 지진

Description

진동저감장치{Vibration Reducing Device}

본 발명은 진동저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외부에서 가해지는 진동 및 충격으로부터 보호대상물을 안전하게 보호하는 진동저감장치에 관한 것이다.

통상적으로 진동저감장치는 지면 혹은 건물바닥과 같이 지지면이 지진 혹은 충격 발생시 진동을 흡수하여 지지면상에 설치된 중요시설 및 장비를 보호하는 역할을 수행한다.

예컨대, 비상재난본부 및 의료기관, 발전소, 통신시설, 군사시설, 고정밀 산업분야 등과 같이 지진 혹은 진동발생시 상당한 피해규모가 예상되거나 재난 복구를 위한 주요시설이 본연의 임무를 원활하게 수행할 수 있도록 건물 자체의 내진설계와는 별도로 그 내부에 수용되는 고가의 장비나 물건 등을 보호하는 장치의 필요성이 대두되고 있다.

이에, 종래에 특허등록번호 제10-787494호(명칭:진동저감장치)에서 하부패널과, 하부패널의 상부면에 설치되는 제1엘엠가이드(LM guide)와, 제1엘임가이드의 상부에 설치되는 제2엘엠가이드 (LM guide)와, 제2엘엠가이드의 상부에 설치되는 상부패널과, 제1엘엠가이드와 나란한 방향으로 설치되는 제1완충스프링과, 제2엘엠가이드와 나란한 방향으로 설치되는 제2완충스프링으로 구성되어 상부패널 위에 안치된 고가의 장비나 물건에 전달되는 진동을 효과적으로 감쇠시키기 위한 기술이 선 공개된바 있다.

그런데, 상기한 진동저감장치는 지진이 발생되더라도 고가의 장비나 물건의 전도 및 충격을 방지하기 위한 기술이지만, 제작 및 사용상에 있어 다음과 같은 문제점이 제기되었다.

첫째, 진동저감장치 내부에 사용되는 스프링이 엘엠가이드(LM GUIDE)와 나란한 방향으로 존재하기 때문에, 상부패널의 이송거리와 동일한 길이로 스프링이 탄성 변형되는바, 이때 스프링이 적절한 스트로크를 확보하지 못하면, 최대 인장 시에 소성 변형이 발생하여 그 이후로는 스프링이 제 역할을 하지 못하므로 상부패널의 작동범위가 좁게 한정되는 폐단이 따랐다.

둘째, 보호대상물의 사이즈를 고려하여 저면을 전체적으로 지지가능한 크기로 상부패널이 제작됨에 따라 대형의 발전기, 전산장비 등과 같은 큰 사이즈의 장비용으로 진동저감장치를 제작시 사이즈가 대형화되어 운반 및 설치에 많은 어려움이 따랐다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 보다 상세하게는 스프링의 스트로크 한계점을 고려하여 상부패널의 작동범위가 확장 되도록 구조를 개선하고, 또 갑작스런 외력에 의한 상부패널의 순간이송에 대응하여 유연성 있게 진동 및 충격을 흡수하며, 보조대상물의 사이즈에 대응하여 분해조립이 간단한 구조를 가진 진동저감장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, 서로 대향하게 구비되는 상·하부패널(10)(10'); 상기 하부패널(10') 상면에 설치되는 제1가이드레일(22)과, 제1가이드레일(22)상에 미끄럼 이송되도록 설치되는 제1가이드블록(24)이 구비되는 한 쌍의 제1가이드부재(20); 상기 상부패널(10) 저면에 제1가이드레일(22)과 직교하도록 설치되는 제2가이드레일(32)과, 제2가이드레일(32)상에 미끄럼 이송되도록 설치되는 제2가이드블록(34)이 구비되는 한 쌍의 제2가이드부재(30); 상기 제1, 2가이드부재(20)(30)의 제1, 2가이블록(24)(34)을 연결하도록 구비되고, 가장자리부에 다수의 걸림부(42)가 형성되는 스프링체결블록(40); 상기 스프링체결블록(40)상에 단부가 결속되고, 제1, 2가이드레일(22)(32)과 경사각을 이루도록 상·하부패널(10)(10') 혹은 이 가운데 어느 일측에 다른 단부가 결속되는 스프링(50); 및 상기 한 쌍의 제1, 2가이드부재(20)(30) 사이에 위치되어 일면이 상부패널(10) 혹은 하부패널(10')상에 마찰되도록 구비되는 마찰블록(60);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 상·하부패널(10)(10')은 셀 단위로 형성되어 가장자리부에 체결공(10a)이 구비되고, 인접하는 상·하부패널(10)(10')을 볼트체결하거나 연결봉(70)을 삽입하여 서로 이격되도록 연결하여 사이즈를 확장하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스프링(50)은 30~60도의 경사각으로 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마찰블록(60)은 상·하부패널(10)(10') 중 어느 일측에 설치되는 지지관(62)상에 탄성스프링(64)과 함께 수용되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마찰블록(60)은 일면에 경사면(60a)이 형성되고, 경사면(60a)이 형성된 단부는 상·하부패널(10)(10') 중 어느 일측에 설치되는 지지관(62)상에 구형탄성체(66)와 함께 수용되도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 마찰블록(60)은 구형으로 형성되고, 상·하부패널(10)(10') 중 어느 일측에 설치되는 지지관(62)상에 회전가능하게 구비되는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 스프링이 LM가이드의 이송방향에 대하여 경사각을 이루도록 구비되어 상부패널의 이송거리에 비해 스프링의 탄성변형 길이가 축소됨에 따라 스프링의 스트로크 한계치에 대한 상부패널의 이송거리가 확장되어 제한된 공간에서 최대한의 스트로크를 활용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 제품이 셀 단위 방식으로 무한 확장이 가능하기 때문에, 단품의 배치 외에도 전산실 등과 같이 지정된 영역을 전체적으로 면진 시스템화할 때에도 용이함과 아울러 사이즈가 큰 기계 장비 등에도 쉽게 적용 가능한 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한 다.

도 1은 본 발명의 일시시예에 따른 진동저감장치를 전체적으로 나타내는 사시도이고, 도 2a 내지 2c는 본 발명에 따른 진동저감장치의 스프링 배치상태를 나타내는 구성도이며, 3a 내지 3b는 본 발명에 따른 진동저감장치를 연결하여 설치한 상태를 나타내는 구성도이며, 도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 진동저감장치의 마찰블록을 나타내는 구성도이며, 도 5는 본 발명에 따른 진동저감장치의 상부패널이송에 따른 스프링의 인장상태를 나타내는 구성도이다.

본 발명에 따른 상·하부패널(10)(10')은 서로 대향하게 구비된다. 상·하부패널(10)(10')은 셀 단위로 형성되어 가장자리부에 체결공(10a)이 구비되고, 인접하는 상·하부패널(10)(10')을 볼트체결하거나 연결봉(70)을 삽입하여 서로 이격되도록 연결하여 원하는 사이즈로 확장하도록 구비된다. 이때 체결공(10a)은 볼트를 체결하도록 종방향으로 볼트체결공 형태로 관통되어 나사부가 형성되거나 연결봉(70)을 삽입할 수 있도록 횡방향으로 형성된다.

따라서 대형의 보호대상물 혹은 전산실과 같이 일정구역에 걸쳐 전체적으로 진동저감장치를 설치 시, 상·하부패널(10)(10')을 좌우방향으로 연속배치하고, 체 결공(10a)을 통하여 일체로 조립함에 따라 설치영역에 따른 사이즈조절이 유연성 있게 이루어지는 이점이 있다. 여기서 도 3a처럼 종방향 체결공(10a)을 통하여 상·하부패널(10)(10')을 면접체결 시에는 별도의 연결판을 사용하거나 체결면이 서로 맞물리도록 음양각구조로 형성하여 겹친 상태로 체결된다.

그리고 도 3b와 같이 연결봉(70)을 통한 체결방식은 보호대상물이 부피에 비해 중량이 가벼울 경우 상·하부패널(10)(10')이 구비된 진동저감장치를 서로 이격되도록 연결하여 면적당 설치수량을 줄임으로 시공비용이 절감되고, 또 하중이 집중되는 구역과 저하중 구역을 구분하여 배치를 달리함에 따라 보다 효율적인 진동저감 효과를 얻을 수 있는 이점이 있다. 이때 연결봉은 한정된 공간에서 진동저감장치를 설치시 조립이 간편하도록 길이가 짧은 단봉으로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 제1가이드부재(20)는 하부패널(10') 상면에 설치되는 제1가이드레일(22)과, 제1가이드레일(22)상에 미끄럼 이송되도록 설치되는 제1가이드블록(24)이 구비된다. 제1가이드부재(20)는 통상의 LM가이드로써, 서로 대향하는 위치에 제1가이드레일(22)이 평행하도록 한 쌍으로 설치된다.

또한, 본 발명에 따른 제2가이드부재(30)는 상부패널(10) 저면에 제1가이드레일(22)과 직교하도록 설치되는 제2가이드레일(32)과, 제2가이드레일(32)상에 미끄럼 이송되도록 설치되는 제2가이드블록(34)이 구비된다. 제2가이드부재(30)는 제1가이드부재(20)와 동일한 통상의 LM가이드로써, 서로 대향하는 위치에 한 쌍으로 설치되되, 이때 제2가이드레일(32)은 제1가이드부재(20)와 직교하도록 설치되고, 제2가이드블록(34)은 후술하는 스프링체결블록(40)을 통하여 제1가이드블록(24)과 연결된다. 이에 상기 제1가이드부재(20)가 상부패널(10)의 이송을 X축 방향으로 안내한다면, 제2가이드부재(30)는 Y축 방향으로 이송을 안내하는 역할을 수행하여 상부패널(10)이 평면상에서 360도 방향으로 위치이동이 가능한 구조를 가진다.

또한, 본 발명에 따른 스프링체결블록(40)은 제1, 2가이드부재(20)(30)의 제1, 2가이블록(24)(34)을 연결하도록 구비되고, 가장자리부에 다수의 걸림부(42)가 형성된다. 스프링체결블록(40)은 제1, 2가이드부재(20)(30)사이에 위치되어 일면에 제1가이드블록(24)이 체결되고, 다른 일면에 제2가이드블록(34)이 체결된다. 그리고 스프링체결블록(40)은 네모서리에 인접하는 가장자리부에 걸림부(42)가 통공형태로 관통 형성되거나 핀 형태로 돌출되어 후술하는 스프링(50)이 결속된다.

또한, 본 발명에 따른 스프링(50)은 스프링체결블록(40)상에 단부가 결속되고, 제1, 2가이드레일(22)(32)과 경사각을 이루도록 상·하부패널(10)(10') 혹은 이 가운데 어느 일측에 다른 단부가 결속된다. 스프링(50)은 제1가이드레일(22) 혹은 제2가이드레일(32)을 중심으로 도 2a 내지 2c처럼 서로 대칭되도록 2개가 1조로 구비되고, 이 가운데 어느 하나의 단부가 하부패널(10')상에 설치되면, 다른 하나의 단부는 상부패널(10)상에 설치된다.

그리고, 스프링(50)은 제1, 2가이드레일(22)(32)과 30~60도의 경사각을 이루되, 상부패널(10)이 평면상에서 360도 방향으로 이송에 따른 반발력을 균일하게 발생시키기 위해서는 45도의 경사각으로 설치되는 것이 바람직하다.

이처럼, 스프링(50)이 경사각을 이루도록 설치되므로 도 5에 도시된 바와 같 이 상부패널(10)의 이송거리에 비해 스프링(50)의 인장거리가 축소된다. 이에 따라 스프링(50)이 가진 최대 스트로크 한계치에 대응하여 상부패널(10)의 이송거리가 확장되므로 제한된 공간에서 최대한의 스트로크를 활용할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 마찰블록(60)은 한 쌍의 제1, 2가이드부재(20)(30) 사이에 위치되어 일면이 상부패널(10) 혹은 하부패널(10')상에 마찰되도록 구비된다. 마찰블록(60)은 상·하부패널(10)(10') 중에 마찰되는 면의 재질을 고려하여 미끄럼운동이 원활하게 이루어지도록 동 혹은 합성수지 재질로 제작되고, 상·하부패널(10)(10') 중 어느 일측면에 면접되어 지지 등이 발생이 보호대상물을 지지하는 상부패널(10)의 순간적인 진동 및 유동이 방지되는바, 이에 따른 마찰블록(60)의 변형예는 후술하는 내용을 참조한다.

도 4a에서, 상기 마찰블록(60)은 상·하부패널(10)(10') 중 어느 일측에 설치되는 지지관(62)상에 탄성스프링(64)과 함께 수용되도록 구비된다. 이에 탄성스프링(64)의 탄성력에 의해 마찰블록(60)이 상부패널(10) 저면에 밀착되어 상부패널(10)의 이송에 따른 마찰력을 제공하게 된다.

그리고, 도 4b는 마찰블록(60)은 일면에 경사면(60a)이 형성되고, 경사면(60a)이 형성된 단부는 상·하부패널(10)(10') 중 어느 일측에 설치되는 지지관(62)상에 구형탄성체(66)와 함께 수용되도록 구비된다. 이때 구형탄성체(66)는 고무공과 같은 탄성재질의 소재로 형성되어 마찰블록(60)을 승강시키도록 구비되는바, 이때 마찰블록(60)의 저면이 경사면으로 형성되어 상·하부패널(10)(10') 사이의 거리 및 사용중에 마찰블록(60)의 마모로 승강높이가 가변될 경우 구형탄성 체(66)가 서서히 경사면의 낮은 부분으로 이동하면서 탄성력을 제공하므로 구형탄성체(66)의 승강 이송력이 균일하게 유지되는 이점이 있다.

또, 도 4c에서 마찰블록(60)은 구형으로 형성되고, 상·하부패널(10)(10') 중 어느 일측에 설치되는 지지관(62)상에 회전가능하게 구비된다. 즉 마찰블록(60)이 볼플렌지 형태로 구비되어 상부패널(10)이 이송시 구동 마찰됨에 따라 마찰력은 감소되나 마찰면의 마모 및 손상이 방지되므로 주기적인 부품교체와 같은 유지보수가 필요하고, 또 이러한 구형의 마찰블록(60)은 주로 미세 진동방지용으로 적용하는 것이 바람직하다.

도 1은 본 발명의 일시시예에 따른 진동저감장치를 전체적으로 나타내는 사시도.

도 2a 내지 2c는 본 발명에 따른 진동저감장치의 스프링 배치상태를 나타내는 구성도.

3a 내지 3b는 본 발명에 따른 진동저감장치를 연결설치한 상태를 나타내는 구성도.

도 4a 내지 4c는 본 발명에 따른 진동저감장치의 마찰블록을 나타내는 구성도.

도 5는 본 발명에 따른 진동저감장치의 상부패널이송에 따른 스프링의 인장상태를 나타내는 구성도.

Claims

서로 대향하게 구비되는 상·하부패널(10)(10');

상기 하부패널(10') 상면에 설치되는 제1가이드레일(22)과, 제1가이드레일(22)상에 미끄럼 이송되도록 설치되는 제1가이드블록(24)이 구비되는 한 쌍의 제1가이드부재(20);

상기 상부패널(10) 저면에 제1가이드레일(22)과 직교하도록 설치되는 제2가이드레일(32)과, 제2가이드레일(32)상에 미끄럼 이송되도록 설치되는 제2가이드블록(34)이 구비되는 한 쌍의 제2가이드부재(30);

상기 제1, 2가이드부재(20)(30)의 제1, 2가이드블록(24)(34)을 연결하도록 구비되고, 가장자리부에 다수의 걸림부(42)가 형성되는 스프링체결블록(40);

상기 스프링체결블록(40)상에 단부가 결속되고, 제1, 2가이드레일(22)(32)과 경사각을 이루도록 상·하부패널(10)(10') 중 어느 일측에 다른 단부가 결속되는 스프링(50); 및

상기 한 쌍의 제1, 2가이드부재(20)(30) 사이에 위치되어 일면이 상부패널(10) 혹은 하부패널(10')상에 마찰되도록 구비되는 마찰블록(60);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
제1항에 있어서,

상기 상·하부패널(10)(10')은 셀 단위로 형성되어 가장자리부에 체결공(10a)이 구비되고, 인접하는 상부패널(10)은 상부패널(10)끼리 하부패널(10')은 하부패널(10')끼리 볼트체결하거나 연결봉(70)을 삽입하여 서로 이격되도록 연결하여 사이즈를 확장하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
제1항에 있어서,

상기 스프링(50)은 제 1가이드레일(22) 혹은 제 2가이드레일(32)의 길이방향을 기준으로 30~60도의 경사각으로 설치되는 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
제1항에 있어서,

상기 마찰블록(60)은 상·하부패널(10)(10') 중 어느 일측에 설치되는 지지관(62)상에 탄성스프링(64)과 함께 수용되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
제1항에 있어서,

상기 마찰블록(60)은 일면에 경사면(60a)이 형성되고, 경사면(60a)이 형성된 단부는 상·하부패널(10)(10') 중 어느 일측에 설치되는 지지관(62)상에 구형탄성체(66)와 함께 수용되도록 구비되는 것을 특징으로 하는 진동저감장치.
제1항에 있어서,

상기 마찰블록(60)은 구형으로 형성되고, 상·하부패널(10)(10') 중 어느 일 측에 설치되는 지지관(62)상에 회전가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 진동저감장치.