KR101014733B1 - Alarm device of earthquake damage without electricity supply - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무전원 지진피해 경보장치에 관한 것으로서, 특히 지반, 구조물과 같은 계측대상에 고정 설치되어 지진동 발생시 상기 계측대상과 동일한 변위를 발생하는 케이스와; 지진동발생시 관성력에 의해 상기 케이스와 상대변위를 발생시키도록 상기 케이스에 설치되는 질량체와; 상기 질량체와 상기 케이스 사이의 마찰력을 최소화하도록 상기 질량체의 이동 또는 회전 경로 상에 설치되는 미끄럼 수단과; 강성 조절을 통해 상기 질량체의 이동 또는 회전 크기를 조절하도록 상기 질량체와 상기 케이스 사이에 설치되는 가변형 탄성 스프링과; 반복적으로 발생하는 지진동에 상기 질량체가 일방향으로만 거동하고 최대변위(변형량)에 멈추도록 상기 케이스에 설치되어 상기 질량체와 결합되는 스토퍼와; 상기 질량체의 움직임에 따라 이의 이동량 또는 회전량을 지시하도록 상기 질량체에 부착된 지시바늘; 및 지진동의 크기 및 지진강도 및 지진동에 따른 상기 계측대상의 손상정도와 사용자의 대응요령이 표기되고, 상기 지시바늘과 대응되는 위치인 상기 케이스에 설치되는 눈금자로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a non-power earthquake damage alarm, and in particular, the case is fixed to the ground and the measurement target, such as a structure to generate the same displacement as the measurement target when the earthquake movement; A mass body installed in the case so as to generate relative displacement with the case by an inertial force during an earthquake movement; Sliding means installed on a path of movement or rotation of the mass to minimize friction between the mass and the case; A variable elastic spring installed between the mass and the case to adjust the movement or rotational size of the mass through stiffness control; A stopper installed in the case and coupled to the mass so that the mass moves only in one direction and stops at the maximum displacement (deformation amount) in the repeatedly generated earthquake motion; An indicator needle attached to the mass to indicate an amount of movement or rotation thereof according to the movement of the mass; And the magnitude of the earthquake motion and the degree of damage of the measurement target according to the earthquake intensity and the earthquake motion and the user's corresponding method, and is characterized by consisting of a ruler installed in the case that is a position corresponding to the needle.

상기와 같은 본 발명에 따르면 동역학적인 원리로 지진 자체의 진동에너지로 구동되는 기계장치와 지진해석 기술로 사전에 평가된 지진동에 따른 구조물의 손상정도를 결합하여 지진 및 지진에 의한 피해정도를 지시기에 의해 시각적으로 표시되도록 함으로써 무전원 하에서 지진 피해에 대한 경보가 가능하다.According to the present invention as described above by combining the degree of damage of the structure according to the earthquake movement previously evaluated by the mechanical device driven by the vibration energy of the earthquake itself and the seismic analysis technology as a dynamic principle to the degree of damage caused by the earthquake and earthquake It can be displayed visually so that it can be alerted to earthquake damage under no power.

지진동, 지진, 동역학, 무전원, 경보 Earthquake movement, earthquake, dynamics, no power, alarm

Description

무전원 지진피해 경보장치{ALARM DEVICE OF EARTHQUAKE DAMAGE WITHOUT ELECTRICITY SUPPLY} Unpowered earthquake damage warning device {ALARM DEVICE OF EARTHQUAKE DAMAGE WITHOUT ELECTRICITY SUPPLY}

본 발명은 무전원 지진피해 경보장치에 관한 것으로서, 상세하게는 동역학적인 원리로 지진 자체의 진동에너지로 구동되는 기계장치와 지진해석 기술로 사전에 평가된 지진동에 따른 구조물의 손상정도를 결합하여 지진 및 지진에 의한 피해정도를 지시기에 의해 시각적으로 표시되도록 하는 무전원 지진피해 경보장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-powered earthquake damage warning device, in particular, a mechanical mechanism driven by the vibration energy of the earthquake itself according to the dynamic principle and earthquake and the damage degree of the structure according to the earthquake motion previously evaluated by earthquake analysis technology The present invention relates to a non-powered earthquake damage warning device that visually displays the damage level caused by an earthquake.

본 발명은 지진 발생시 지진의 강도와 지진에 의한 구조물/기계장치 등의 피해정도를 표시하는 지진동 계측 및 지진피해 경보 분야에 속한다. The present invention belongs to the field of earthquake motion measurement and earthquake damage warning indicating the intensity of the earthquake and the degree of damage caused by the earthquake.

최근 우리나라 주변에서도 적지만 잦은 지진동이 관찰되고 있으며, 주변국에서도 중대형 지진이 발생하여 건축/토목 구조물의 붕괴, 사회간접시설의 기능상실로 인해 막대한 인명 및 재산피해가 발생하고 있는 실정이다. 지진 발생시 일반인들은 지진의 규모와 피해정도에 대한 정보를 실시간으로 파악하기 어렵기 때문에 부적절한 대응에 의해 인명피해가 늘고 사회적 혼란이 가중될 수 있다. 또한 지진 발생 후에도 지진피해의 정도를 직접 파악할 수 없기 때문에 구조물의 재사용 여부 를 신속히 결정할 수 없다.Recently, a small but frequent earthquake movement has been observed around Korea, and in the neighboring countries, heavy and large earthquakes have occurred, causing huge casualties and property damage due to the collapse of building / civil engineering structures and the loss of function of social overhead facilities. In the event of an earthquake, it is difficult for the general public to obtain information on the magnitude and extent of damage in real time, which may result in increased casualties and social disruption due to inappropriate responses. In addition, since earthquake damage cannot be directly determined after an earthquake, it is not possible to quickly determine whether to reuse the structure.

이러한 문제를 해결하고자 가속도계, 속도계, 변위계 등 다양한 센서를 이용한 지진동 계측 및 피해정도 분석을 통해 지진피해에 대한 정보를 통신장비를 통해 사용자에게 제공함으로써 적절한 대응을 유도하는 시도가 이루어지고 있다.In order to solve these problems, attempts are being made to induce appropriate responses by providing earthquake damage information to users through communication equipment through earthquake motion measurement and damage analysis using various sensors such as accelerometers, speedometers and displacement meters.

그러나, 이러한 전자통신 기술은 지진 등에 의해 전원 공급이 중단된 경우 작동이 멈출 수 있으며 고가이기 때문에 범용적으로 보급되기 어려운 문제점이 있다.However, such an electronic communication technology has a problem that the operation may be stopped when the power supply is interrupted by an earthquake or the like, and it is difficult to be widely used because it is expensive.

따라서 전원이 필요없는 지진피해 경보를 위해서는 물리적 및 역학적인 원리에 의해 지진동의 크기를 시각적으로 표시하고, 이에 따른 구조물의 피해정도에 대하여 사용자에게 통신장비 없이 직접적으로 제공함으로써 신속하고 적절한 대응이 가능하도록 하는 것이 필요한 실정이다.Therefore, for the earthquake damage warning that does not require power, the magnitude of the earthquake motion is visually displayed according to the physical and dynamic principles, and the user can directly and promptly respond to the damage of the structure without any communication equipment. It is necessary to do.

본 발명은 상기와 같은 요구에 부응하여 동역학적인 원리로 지진 자체의 진동에너지로 구동되는 기계장치와 지진해석 기술로 사전에 평가된 지진동에 따른 구조물의 손상정도를 결합하여 지진 및 지진에 의한 피해정도를 지시기에 의해 시각적으로 표시되도록 함으로써 무전원 하에서 지진 피해에 대한 경보가 가능하도록 하는 무전원 지진피해 경보장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In accordance with the above requirements, the present invention combines the degree of damage caused by earthquakes and earthquake movements by a mechanical mechanism driven by the vibration energy of the earthquake itself and the earthquake analysis technology in advance. It is an object of the present invention to provide a non-powered earthquake-resistant alarm device that enables the alarm to be displayed for earthquake damage under the non-powered by visually displayed by the indicator.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,Features of the present invention for achieving the above object,

지반, 구조물과 같은 계측대상에 고정 설치되어 지진동 발생시 상기 계측대상과 동일한 변위를 발생하는 케이스와; 지진동발생시 관성력에 의해 상기 케이스와 상대변위를 발생시키도록 상기 케이스에 설치되는 질량체와; 상기 질량체와 상기 케이스 사이의 마찰력을 최소화하도록 상기 질량체의 이동 또는 회전 경로 상에 설치되는 미끄럼 수단과; 강성 조절을 통해 상기 질량체의 이동 또는 회전 크기를 조절하도록 상기 질량체와 상기 케이스 사이에 설치되는 가변형 탄성 스프링과; 반복적으로 발생하는 지진동에 상기 질량체가 일방향으로만 거동하고 최대변위(변형량)에 멈추도록 상기 케이스에 설치되어 상기 질량체와 결합되는 스토퍼와; 상기 질량체의 움직임에 따라 이의 이동량 또는 회전량을 지시하도록 상기 질량체에 부착된 지시바늘; 및 지진동의 크기 및 지진강도 및 지진동에 따른 상기 계측대상의 손상정도와 사용자의 대응요령이 표기되고, 상기 지시바늘과 대응되는 위치인 상기 케이스에 설치되는 눈금자로 이루어지는 것을 특징으로 한다.A case fixed to a measurement target such as ground and a structure and generating a displacement equal to the measurement target when earthquake movement occurs; A mass body installed in the case so as to generate relative displacement with the case by an inertial force during an earthquake movement; Sliding means installed on a path of movement or rotation of the mass to minimize friction between the mass and the case; A variable elastic spring installed between the mass and the case to adjust the movement or rotational size of the mass through stiffness control; A stopper installed in the case and coupled to the mass so that the mass moves only in one direction and stops at the maximum displacement (deformation amount) in the repeatedly generated earthquake motion; An indicator needle attached to the mass to indicate an amount of movement or rotation thereof according to the movement of the mass; And the magnitude of the earthquake motion and the degree of damage of the measurement target according to the earthquake intensity and the earthquake motion and the user's corresponding method, and is characterized by consisting of a ruler installed in the case that is a position corresponding to the needle.

여기에서, 본 발명은 상기 질량체의 이동시 진동 크기를 조절하도록 상기 질량체와 상기 케이스 사이에 설치되는 가변형 댐퍼를 더 포함한다.Here, the present invention further includes a variable damper provided between the mass and the case to adjust the magnitude of vibration during movement of the mass.

여기에서 또한, 상기 질량체는 상기 케이스 상에서 슬라이딩되도록 육면체 형태로 형성된다.Here, the mass is formed in the form of a cube so as to slide on the case.

여기에서 또, 상기 미끄럼 수단은 상기 질량체의 저면에 부착되는 휠 또는 상기 질량체의 이동 경로 상에 설치되는 리니어 베어링이다.Here, the sliding means is a wheel attached to the bottom of the mass or a linear bearing provided on the movement path of the mass.

여기에서 또, 상기 질량체는 상기 미끄럼 수단에서 회전가능하도록 결합되되, 상단에 상기 지시바늘이 부착되는 회전축과; 상기 회전축에서 상기 지시바늘과 수평방향으로 연장되는 연결바; 및 상기 연결바의 끝단에 결합되는 무게추로 이루어진다.Here, the mass is rotatably coupled to the sliding means, and the rotation axis is attached to the indicator needle at the top; A connection bar extending in the horizontal direction from the rotation needle on the rotation shaft; And a weight coupled to the end of the connection bar.

여기에서 또, 상기 미끄럼 수단은 상기 질량체의 회전축과 결합되는 베어링이다.Here, the sliding means is a bearing engaged with the rotating shaft of the mass.

여기에서 또, 상기 스토퍼는 상기 질량체에 힌지 고정되고, 그 끝단에 제 1경사면이 구비되는 멈춤바와; 상기 멈춤바의 회전 각도를 제어하는 멈춤 돌기; 및 상기 멈춤바가 일방향으로 이동되도록 상기 멈춤바의 제 1경사면과 대응되는 제 2경사면을 구비한 단턱이 등간격으로 설치된 멈춤 부재로 이루어진다.Here, the stopper may include: a stop bar hinged to the mass and having a first inclined surface at an end thereof; A stop protrusion for controlling a rotation angle of the stop bar; And a stop member having a second inclined surface corresponding to the first inclined surface of the stop bar such that the stop bar moves in one direction.

상기와 같이 구성되는 본 발명인 무전원 지진피해 경보장치에 따르면, 전원공급 없이 지진강도를 계측하고 지진피해 정도를 신속히 육안으로 파악할 수 있으며 사용자의 대응방법도 함께 표시되므로 주거, 사무, 업무, 위락 및 공장시설에서 지진발생 시 지진정보를 사용자에게 신속하게 제공하여 미리 계획된 대응요령에 따라 대처하게 함으로써 인명피해 및 재산 피해를 최소화할 수 있다.According to the present invention no-power earthquake damage alarm device configured as described above, it is possible to measure the earthquake intensity without power supply and quickly grasp the degree of earthquake damage, and the user's response method is also displayed, so that residential, office, work, entertainment and factory When earthquakes occur at the facility, earthquake information can be promptly provided to the user so that they can respond according to pre-planned responses, minimizing human and property damage.

또한, 본 발명에 따르면 지진 발생 후에도 구조물의 상태를 쉽게 확인할 수 있으므로 구조물의 재사용 여부를 신속히 결정할 수 있다. In addition, according to the present invention can easily determine the state of the structure even after the earthquake, it is possible to quickly determine whether to reuse the structure.

또한, 본 발명에 따르면 저가의 소형제품으로 제작될 수 있으므로 각 가정에까지 보급되어 사회전체의 안전망 구축에 기여할 수 있다.In addition, according to the present invention can be produced as a low-cost small product can be spread to each home to contribute to the construction of a safety net for the entire society.

이하, 본 발명에 따른 무전원 지진피해 경보장치의 구성을 첨부된 도면을 참 조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration of the non-power earthquake damage alarm according to the present invention will be described in detail.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention, and may be changed according to the intentions or customs of the user, the operator, and the like. Therefore, the definition should be based on the contents throughout this specification.

《제 1실시예》First Embodiment

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치중 스토퍼의 구성을 나타낸 사시도이다.1 is a perspective view showing the configuration of a non-powered earthquake damage warning device according to a first embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing the configuration of a stopper of the non-powered earthquake damage warning device according to a first embodiment of the present invention.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치(100)는, 케이스(110)와, 질량체(120)와, 미끄럼 수단(130)과, 가변형 탄성 스프링(140)과, 스토퍼(150)와, 지시바늘(160)과, 눈금자(170)와, 가변형 댐퍼(180)로 이루어진다.1 and 2, the non-powered earthquake damage warning device 100 according to the first embodiment of the present invention includes a case 110, a mass body 120, sliding means 130, and a variable elastic spring. 140, a stopper 150, an indication needle 160, a ruler 170, and a variable damper 180.

케이스(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 공간부(111)가 형성된 사각 박스 형태로 형성되고, 저면에 지반, 구조물과 같은 계측대상(1)에 볼트나 앵커에 의해 고정 설치되도록 고정 패널(113)이 구비된다.The case 110 is formed in the form of a rectangular box having a space 111 formed therein as shown in FIG. 1, and fixed to be fixed to a measurement object 1 such as ground and a structure by a bolt or an anchor on a bottom surface thereof. The panel 113 is provided.

그리고, 질량체(120)는 육면체 형태로 형성되어 지진동발생시 관성력에 의해 케이스(110)와 상대변위를 발생시키도록 케이스(110)의 공간부(111) 내에 설치된 다.In addition, the mass body 120 is formed in a hexahedral shape and is installed in the space part 111 of the case 110 to generate a relative displacement with the case 110 by inertial force when an earthquake movement occurs.

또한, 미끄럼 수단(130)은 질량체(120)와 케이스(110) 사이의 마찰력을 최소화하도록 질량체(120)의 이동경로 상인 케이스(110)의 공간부(111) 저면에 설치된다. 여기에서, 미끄럼 수단(130)은 리니어 베어링이 바람직하고, 선택적으로 질량체의 저면에 부착되는 휠(미도시)이 사용할 수도 있다.In addition, the sliding means 130 is installed on the bottom surface of the space 111 of the case 110, which is a movement path of the mass body 120 to minimize the friction force between the mass body 120 and the case 110. Here, the sliding means 130 is preferably a linear bearing, optionally a wheel (not shown) attached to the bottom of the mass may be used.

또, 가변형 탄성 스프링(140)은 강성 조절을 통해 질량체(120)의 이동 크기를 조절하도록 질량체(120)에 일단이 연결되고, 케이스(110)에 타단이 연결된다.In addition, one end of the variable elastic spring 140 is connected to the mass body 120 and the other end is connected to the case 110 so as to adjust the moving size of the mass body 120 through the rigidity control.

한편, 스토퍼(150)는 반복적으로 발생하는 지진동에 질량체(120)가 일방향으로만 거동하고 최대변위(변형량)에 멈추도록 케이스(110)에 설치되어 질량체(120)와 결합된다. 여기에서, 스토퍼(150)는 도 2에 도시된 바와 같이 질량체(120)에 힌지(151) 고정되고, 그 끝단에 제 1경사면(152)이 구비되는 멈춤바(153)와, 멈춤바(153)의 회전 각도를 제어하는 멈춤 돌기(154)와, 판 형상으로 형성되어 멈춤바(153)가 일방향으로 이동되도록 멈춤바(153)의 제 1경사면(152)과 대응되는 제 2경사면(155)을 구비한 단턱(156)이 등간격으로 설치된 멈춤 부재(157)로 이루어진다.On the other hand, the stopper 150 is coupled to the mass body 120 is installed in the case 110 so that the mass body 120 behaves only in one direction and stops at the maximum displacement (deformation amount) in the repeatedly generated earthquake movement. Here, the stopper 150 is a stop bar 153 and a stop bar 153 which is fixed to the hinge 151 to the mass body 120 as shown in FIG. 2, the first inclined surface 152 is provided at its end. The stop projection 154 for controlling the rotation angle of the) and the second inclined surface 155 formed in a plate shape and corresponding to the first inclined surface 152 of the stop bar 153 to move the stop bar 153 in one direction. Stepped 156 having a consists of a stop member 157 is installed at equal intervals.

그리고, 지시바늘(160)은 질량체(120)의 움직임에 따라 이의 이동량을 지시하도록 질량체(120)의 상단에 부착된다.In addition, the indicator needle 160 is attached to the upper end of the mass body 120 to indicate the amount of movement thereof as the mass body 120 moves.

또한, 눈금자(170)는 지진동의 크기 및 지진강도 및 지진동에 따른 계측대상의 손상정도와 사용자의 대응요령이 표기되고, 지시바늘(160)과 대응되는 위치인 케이스(110)에 형성된다.In addition, the ruler 170 is marked on the magnitude of the earthquake motion and the degree of damage of the measurement target according to the earthquake intensity and the earthquake motion and the corresponding method of the user, and is formed in the case 110 which is a position corresponding to the pointer needle 160.

또, 가변형 댐퍼(180)는 질량체(120)의 이동시 진동 크기를 조절하도록 질량체(120)에 일단이 연결되고, 케이스(110)에 타단이 연결된다. 여기에서, 가변형 댐퍼(180)는 선택적으로 설치되며, 불필요시 제거할 수도 있다.In addition, the variable damper 180 has one end connected to the mass body 120 and the other end connected to the case 110 so as to adjust the magnitude of vibration when the mass body 120 moves. Here, the variable damper 180 is selectively installed, and can be removed if unnecessary.

이하, 본 발명의 제 1실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the operation of the non-powered earthquake damage alarm according to the first embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치의 동작 상태를 나타낸 설명도이다.3 is an explanatory diagram showing an operating state of the non-powered earthquake damage warning device according to the first embodiment of the present invention.

먼저, 계측대상에 설치 고정된 케이스(110)에 설치된 미끄럼 수단(130) 상에 놓여진 질량체(120)는 지진동 작용 시 지진가속도의 반대방향으로 관성력이 작용함으로써 질량체(120)와 케이스(110), 즉 계측대상간의 상대변위가 발생한다.First, the mass body 120 placed on the sliding means 130 installed on the case 110 fixed to the measurement object has the mass body 120 and the case 110 by inertial force acting in the opposite direction of the earthquake acceleration during the earthquake motion. That is, relative displacement between measurement objects occurs.

그러면, 질량체(120)는 가변형 탄성 스프링(140)의 장력을 극복하면서 미끄럼 수단(130)에서 상대변위가 발생한 방향으로 이동을 하게 된다. 이때, 질량체(120)의 이동시 발생하는 진동은 가변형 댐퍼(180)를 통해 감쇠된다.Then, the mass body 120 is moved in the direction in which the relative displacement occurred in the sliding means 130 while overcoming the tension of the variable elastic spring 140. At this time, the vibration generated when the mass body 120 moves is attenuated by the variable damper 180.

이때, 미끄럼 수단(130) 상에서 이동되는 질량체(120)는 스토퍼(150)에 의해 일방향으로만 이동되는 데, 스토퍼(150)의 멈춤바(153)가 멈춤 돌기(154)에 의해 일방향으로만 회전되는 힌지(151)와 결합되어 있기 때문에 결국 멈춤바(153)의 제 1경사면(152)이 멈춤 부재(157)의 제 2경사면(155)을 따라 일방향으로만 이동되고, 타방향으로의 이동은 멈춤바(153)의 힌지(151)가 회전되지 않기 때문에 멈춤바(153)가 멈춤 부재(157)의 단턱(156)에 걸려 이동이 불가능하다.At this time, the mass body 120 that is moved on the sliding means 130 is moved only in one direction by the stopper 150, the stop bar 153 of the stopper 150 rotates in one direction only by the stop projection 154. Since the first inclined surface 152 of the stop bar 153 is moved along the second inclined surface 155 of the stop member 157 only in one direction because it is coupled to the hinge 151, the movement in the other direction is Since the hinge 151 of the stop bar 153 does not rotate, the stop bar 153 is caught by the step 156 of the stop member 157 and thus cannot be moved.

그리고, 질량체(120)는 지진동 발생 중 최대 상대변위가 발생한 위치에 멈추 게 된다.Then, the mass body 120 is stopped at the position where the maximum relative displacement occurs during the earthquake movement.

한편, 질량체(120)가 이동을 하게 되면 질량체(120)의 상단에 부착된 지시바늘(160)이 같이 이동을 하게 되고, 지시바늘(160)이 눈금자(170)를 지시하여 발생한 지진동의 강도를 목측을 통해 확인할 수 있다.On the other hand, when the mass body 120 moves, the pointer needle 160 attached to the upper end of the mass body 120 moves together, and the needle needle 160 instructs the ruler 170 to determine the strength of the earthquake movement. This can be confirmed from the neck side.

그리고, 질량체(120)와 계측대상의 상대변위의 발생량은 가변형 탄성 스프링(140)과 가변형 댐퍼(180)를 조절하여 눈금자(170)에 적정하도록 교정한다.In addition, the amount of generation of the relative displacement between the mass body 120 and the measurement target is adjusted to be appropriate for the ruler 170 by adjusting the variable elastic spring 140 and the variable damper 180.

결국, 눈금자(170)에 의해 지진동에 의한 구조물의 피해정도와 사용자의 대응방법을 목측한 사용자가 계측대상, 즉 구조물의 손상정도를 신속히 파악하고 적절히 대응할 수 있다.As a result, the user who observes the degree of damage of the structure by the earthquake movement and the user's response method by the ruler 170 can quickly determine the measurement object, that is, the degree of damage of the structure, and respond appropriately.

한편, 본 발명의 제 1실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치(100)는 케이스(110)에 시계, 온도계 등이 설치되는 복합 형태로 형성될 수도 있다.Meanwhile, the non-powered earthquake damage warning device 100 according to the first embodiment of the present invention may be formed in a complex form in which a clock, a thermometer, and the like are installed in the case 110.

《제 2실시예》Second Embodiment

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치중 스토퍼의 구성을 나타낸 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing the configuration of the non-powered earthquake damage warning device according to a second embodiment of the present invention, Figures 5 and 6 shows the configuration of the stopper of the non-powered earthquake damage warning device according to a second embodiment of the present invention Perspective view.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치(200)는, 케이스(210)와, 질량체(220)와, 미끄럼 수단(230)과, 가변형 탄성 스프링(240)과, 스토퍼(250)와, 지시바늘(260)과, 눈금자(270)로 이루어진다.4 to 6, the non-powered earthquake damage warning device 200 according to the second embodiment of the present invention includes a case 210, a mass body 220, a sliding means 230, and a variable elastic spring. 240, the stopper 250, the needle 260, and the ruler 270.

케이스(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 내부에 공간부(211)가 형성된 사각 박스 형태로 형성되고, 저면에 지반, 구조물과 같은 계측대상(1)에 볼트나 앵커에 의해 고정 설치되도록 고정 패널(213)이 구비된다.The case 210 is formed in the shape of a rectangular box having a space 211 formed therein as shown in FIG. 2, and fixed to be fixed by bolts or anchors to a measurement target 1 such as ground and a structure on a bottom surface thereof. The panel 213 is provided.

그리고, 질량체(220)는 지진동발생시 관성력에 의해 케이스(210)와 상대변위를 발생시키도록 케이스(210)의 공간부(211) 내에 설치되고, 하기에서 설명할 미끄럼 수단(230)에서 회전가능하도록 결합되되, 상단에 하기에서 설명할 지시바늘(260)이 부착되는 회전축(221)과, 회전축(221)에서 지시바늘(260)과 수평방향으로 연장되는 연결바(223)와, 연결바(223)의 끝단에 결합되는 무게추(225)로 이루어진다.In addition, the mass body 220 is installed in the space portion 211 of the case 210 so as to generate a relative displacement with the case 210 by the inertial force during the earthquake movement, and is rotatable by the sliding means 230 to be described below. Combined, but the rotary shaft 221 is attached to the instruction needle 260 to be described below on the top, the connecting bar 223 and the connecting bar 223 extending in the horizontal direction with the instruction needle 260 in the rotary shaft 221, 223 Weight weight 225 is coupled to the end of the).

또한, 미끄럼 수단(230)은 질량체(220)의 마찰력을 최소화하도록 질량체(220)의 회전축(221)과 결합되는 볼베어링이다.In addition, the sliding means 230 is a ball bearing coupled to the rotation axis 221 of the mass body 220 to minimize the frictional force of the mass body 220.

또, 가변형 탄성 스프링(240)은 강성 조절을 통해 질량체(120)의 회전 크기를 조절하도록 코일 스프링 형태로 일단이 질량체(120)에 연결되고, 타단이 케이스(110)에 연결된다.In addition, the variable elastic spring 240 has one end connected to the mass body 120 in the form of a coil spring to adjust the rotational size of the mass body 120 through rigidity control, and the other end is connected to the case 110.

한편, 스토퍼(250)는 반복적으로 발생하는 지진동에 질량체(220)가 일방향으로만 거동하고 최대변위(변형량)에 멈추도록 케이스(210)에 설치되어 질량체(220)와 결합된다. 여기에서, 스토퍼(250)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 질량체(220)의 회전축(221)에서 힌지(251) 고정되고, 그 끝단에 제 1경사면(252)이 구비되는 멈춤바(253)와, 멈춤바(253)의 회전 각도를 제어하는 멈춤 돌기(254)와, 링형태로 형성되어 멈춤바(253)가 일방향으로 이동되도록 멈춤바(253)의 제 1경사면(252)과 대응되는 제 2경사면(255)을 구비한 단턱(256)이 등간격으로 설치된 멈 춤 부재(257)로 이루어진다.On the other hand, the stopper 250 is installed in the case 210 to be coupled to the mass body 220 so that the mass body 220 behaves only in one direction and stops at the maximum displacement (deformation amount) in the repeatedly generated earthquake movement. Here, as shown in FIGS. 5 and 6, the stopper 250 is fixed to the hinge 251 at the rotation shaft 221 of the mass body 220, and a stop bar having a first inclined surface 252 at the end thereof ( 253, a stop protrusion 254 for controlling the rotation angle of the stop bar 253, a ring shape, and a first inclined surface 252 of the stop bar 253 so that the stop bar 253 moves in one direction. A step 256 having a corresponding second inclined surface 255 is formed of a stop member 257 provided at equal intervals.

그리고, 지시바늘(260)은 질량체(220)의 움직임에 따라 이의 이동량을 지시하도록 질량체(220)의 상단에 부착된다.In addition, the pointer needle 260 is attached to the upper end of the mass body 220 to indicate the amount of movement thereof as the mass body 220 moves.

또한, 눈금자(270)는 지진동의 크기 및 지진강도 및 지진동에 따른 계측대상의 손상정도와 사용자의 대응요령이 표기되고, 지시바늘(260)과 대응되는 위치인 케이스(210)에 형성된다.In addition, the ruler 270 is displayed on the size of the earthquake motion and the degree of damage of the measurement target according to the earthquake intensity and the earthquake motion and the corresponding method of the user, and is formed on the case 210 which is a position corresponding to the pointer needle 260.

이하, 본 발명의 제 2실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the operation of the non-powered earthquake damage alarm according to a second embodiment of the present invention will be described in detail.

도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치의 동작 상태를 나타낸 설명도이다.7 is an explanatory diagram showing an operating state of a non-powered earthquake damage warning device according to a second embodiment of the present invention.

먼저, 계측대상에 설치 고정된 케이스(210)에 설치된 미끄럼 수단(230) 상에 놓여진 질량체(220)는 지진동 작용 시 지진가속도의 반대방향으로 관성력이 작용함으로써 질량체(220)와 케이스(210), 즉 계측대상간의 상대변위가 발생한다.First, the mass body 220 placed on the sliding means 230 installed on the case 210 fixed to the measurement object has the mass body 220 and the case 210 by inertial force acting in the opposite direction of the earthquake acceleration during the earthquake motion. That is, relative displacement between measurement objects occurs.

그러면, 질량체(220)의 회전축(221)은 가변형 탄성 스프링(240)의 장력을 극복하면서 미끄럼 수단(230)에 의해 상대변위가 발생한 방향으로 회전을 하게 된다.Then, the rotating shaft 221 of the mass body 220 rotates in the direction in which the relative displacement is generated by the sliding means 230 while overcoming the tension of the variable elastic spring 240.

이때, 미끄럼 수단(230) 상에서 회전되는 질량체(220)는 스토퍼(250)에 의해 일방향으로만 이동되는 데, 스토퍼(250)의 멈춤바(253)가 멈춤 돌기(254)에 의해 일방향으로만 회전되는 힌지(251)와 결합되어 있기 때문에 결국 멈춤바(253)의 제 1경사면(252)이 멈춤 부재(257)의 제 2경사면(255)을 따라 일방향으로만 이동되고, 타방향으로의 이동은 멈춤바(253)가 멈춤돌기(254)에 걸려 회전되지 않기 때문에 멈춤바(253)가 멈춤 부재(257)의 단턱(256)에 걸려 이동이 불가능하다.At this time, the mass body 220 rotated on the sliding means 230 is moved only in one direction by the stopper 250, the stop bar 253 of the stopper 250 rotates only in one direction by the stop projection 254. Since the first inclined surface 252 of the stop bar 253 is eventually moved along the second inclined surface 255 of the stop member 257 because it is coupled with the hinge 251, the movement in the other direction is Since the stop bar 253 is caught by the stop protrusion 254 and is not rotated, the stop bar 253 is caught by the step 256 of the stop member 257 and cannot be moved.

그리고, 질량체(220)는 지진동 발생 중 최대 상대변위가 발생한 위치에 멈추게 된다.In addition, the mass body 220 stops at the position where the maximum relative displacement occurs during the earthquake movement.

한편, 질량체(220)가 회전을 하게 되면 질량체(220)와 연결된 지시바늘(260)이 같이 회전을 하게 되고, 지시바늘(260)이 눈금자(270)를 지시하여 발생한 지진동의 강도를 목측을 통해 확인할 수 있다.On the other hand, when the mass body 220 rotates, the needle 260 connected to the mass body 220 rotates together, and the needle needle 260 instructs the ruler 270 to determine the strength of the earthquake movement generated by the neck side. You can check it.

그리고, 질량체(220)와 계측대상의 상대변위의 발생량은 가변형 탄성 스프링(240)을 조절하여 눈금자(270)에 적정하도록 교정한다.Then, the amount of generation of the relative displacement between the mass body 220 and the measurement target is adjusted to be appropriate for the ruler 270 by adjusting the variable elastic spring 240.

결국, 눈금자(270)에 의해 지진동에 의한 구조물의 피해정도와 사용자의 대응방법을 목측한 사용자가 계측대상, 즉 구조물의 손상정도를 신속히 파악하고 적절히 대응할 수 있다.As a result, the user who observes the degree of damage of the structure due to the earthquake movement and the user's response method by the ruler 270 can quickly determine the measurement object, that is, the degree of damage of the structure, and respond appropriately.

한편, 본 발명의 제 2실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치(200)는 케이스(210)에 시계, 온도계 등이 설치되는 복합 형태로 형성될 수도 있다.Meanwhile, the non-powered earthquake damage warning device 200 according to the second embodiment of the present invention may be formed in a complex form in which a clock, a thermometer, and the like are installed in the case 210.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the description, but rather includes all modifications, equivalents, and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Should be.

도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치의 구성을 나타낸 사시도,1 is a perspective view showing the configuration of a non-powered earthquake damage alarm device according to a first embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치중 스토퍼의 구성을 나타낸 사시도,Figure 2 is a perspective view showing the configuration of the stopper of the non-powered earthquake damage warning device according to a first embodiment of the present invention,

도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치의 동작 상태를 나타낸 설명도,3 is an explanatory diagram showing an operating state of a non-powered earthquake damage warning device according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치의 구성을 나타낸 사시도,Figure 4 is a perspective view showing the configuration of the non-power earthquake damage warning device according to a second embodiment of the present invention,

도 5 및 도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치중 스토퍼의 구성을 나타낸 사시도,5 and 6 are a perspective view showing the configuration of the stopper of the non-power earthquake damage alarm system according to a second embodiment of the present invention,

도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 무전원 지진피해 경보장치의 동작 상태를 나타낸 설명도.Figure 7 is an explanatory diagram showing an operating state of the non-powered earthquake damage warning device according to a second embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

1 : 계측대상 110, 210 : 케이스1: Measurement object 110, 210: Case

120, 210 : 질량체 130 : 미끄럼 수단120, 210: mass 130: sliding means

140,250 : 가변형 탄성 스프링 150, 250 : 스토퍼140,250: variable elastic spring 150, 250: stopper

160, 260 : 지시바늘 170, 270 : 눈금자160, 260: Indication needle 170, 270: Ruler

180 : 가변형 댐퍼180: variable damper

Claims (7)

지반, 구조물과 같은 계측대상에 고정 설치되어 지진동 발생시 상기 계측대상과 동일한 변위를 발생하는 케이스와;A case fixed to a measurement target such as ground and a structure and generating a displacement equal to the measurement target when earthquake movement occurs; 지진동발생시 관성력에 의해 상기 케이스와 상대변위를 발생시키도록 상기 케이스에 설치되는 질량체와;A mass body installed in the case so as to generate relative displacement with the case by an inertial force during an earthquake movement; 상기 질량체와 상기 케이스 사이의 마찰력을 최소화하도록 상기 질량체의 이동 또는 회전 경로 상에 설치되는 미끄럼 수단과;Sliding means installed on a path of movement or rotation of the mass to minimize friction between the mass and the case; 강성 조절을 통해 상기 질량체의 이동 또는 회전 크기를 조절하도록 상기 질량체와 상기 케이스 사이에 설치되는 가변형 탄성 스프링과;A variable elastic spring installed between the mass and the case to adjust the movement or rotational size of the mass through stiffness control; 반복적으로 발생하는 지진동에 상기 질량체가 일방향으로만 거동하고 최대변위(변형량)에 멈추도록 상기 케이스에 설치되어 상기 질량체와 결합되는 스토퍼와;A stopper installed in the case and coupled to the mass so that the mass moves only in one direction and stops at the maximum displacement (deformation amount) in the repeatedly generated earthquake motion; 상기 질량체의 움직임에 따라 이의 이동량 또는 회전량을 지시하도록 상기 질량체에 부착된 지시바늘; 및An indicator needle attached to the mass to indicate an amount of movement or rotation thereof according to the movement of the mass; And 지진동의 크기 및 지진강도 및 지진동에 따른 상기 계측대상의 손상정도와 사용자의 대응요령이 표기되고, 상기 지시바늘과 대응되는 위치인 상기 케이스에 설치되는 눈금자로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전원 지진피해 경보장치.Power supply earthquake damage warning device characterized in that the magnitude of the earthquake motion and the magnitude of the earthquake intensity and the degree of damage of the measurement target according to the earthquake motion and the user's corresponding method is displayed, and the ruler is installed in the case that is the position corresponding to the needle. . 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 무전원 지진피해 경보장치는,The power supply earthquake damage warning device, 상기 질량체의 이동시 진동 크기를 조절하도록 상기 질량체와 상기 케이스 사이에 설치되는 가변형 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무전원 지진피해 경보장치.And a variable damper installed between the mass and the case to adjust the magnitude of vibration during movement of the mass. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 질량체는,The mass is 상기 케이스 상에서 슬라이딩되도록 육면체 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 무전원 지진피해 경보장치.Power supply earthquake damage alarm, characterized in that formed in the shape of a cube so as to slide on the case. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 미끄럼 수단은,The sliding means, 상기 질량체의 저면에 부착되는 휠 또는 상기 질량체의 이동 경로 상에 설치되는 리니어 베어링인 것을 특징으로 하는 무전원 지진피해 경보장치.And a wheel attached to a bottom surface of the mass or a linear bearing installed on a movement path of the mass. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 질량체는,The mass is 상기 미끄럼 수단에서 회전가능하도록 결합되되, 상단에 상기 지시바늘이 부착되는 회전축과;A rotating shaft coupled to the rotatable means by the sliding means and having the indicator needle attached to an upper end thereof; 상기 회전축에서 상기 지시바늘과 수평방향으로 연장되는 연결바; 및A connection bar extending in the horizontal direction from the rotation needle on the rotation shaft; And 상기 연결바의 끝단에 결합되는 무게추로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무 전원 지진피해 경보장치.Non-power earthquake damage alarm, characterized in that consisting of a weight coupled to the end of the connection bar. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 미끄럼 수단은,The sliding means, 상기 질량체의 회전축과 결합되는 베어링인 것을 특징으로 하는 무전원 지진피해 경보장치.Power supply earthquake damage alarm, characterized in that the bearing is coupled to the rotating shaft of the mass. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스토퍼는,The stopper is, 상기 질량체에 힌지 고정되고, 그 끝단에 제 1경사면이 구비되는 멈춤바와;A stop bar hinged to the mass and having a first inclined surface at an end thereof; 상기 멈춤바의 회전 각도를 제어하는 멈춤 돌기; 및A stop protrusion for controlling a rotation angle of the stop bar; And 상기 멈춤바가 일방향으로 이동되도록 상기 멈춤바의 제 1경사면과 대응되는 제 2경사면을 구비한 단턱이 등간격으로 설치된 멈춤 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 무전원 지진피해 경보장치.And a stepped member having a second inclined surface corresponding to the first inclined surface of the stop bar such that the stop bar is moved in one direction.
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JPH11509924A (en) * 1995-05-04 1999-08-31 グラルプ システムズ リミテッド Seismometers and similar measuring instruments
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