KR101162687B1 - Isolator - Google Patents

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KR101162687B1
KR101162687B1 KR1020110125507A KR20110125507A KR101162687B1 KR 101162687 B1 KR101162687 B1 KR 101162687B1 KR 1020110125507 A KR1020110125507 A KR 1020110125507A KR 20110125507 A KR20110125507 A KR 20110125507A KR 101162687 B1 KR101162687 B1 KR 101162687B1
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KR1020110125507A
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김성규
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(주)알티에스
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/02Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/08Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal
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    • F16F15/027Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using fluid means comprising control arrangements

Abstract

PURPOSE: A seismic isolation device is provided to absorb omnidirectional impact force and adjust vertical vibration absorbing performance according to site conditions. CONSTITUTION: A seismic isolation device comprises a bearing block(150) and a first elastic support device(170). The bearing block is installed between an upper member(130) and a lower member(110). The bearing block is installed with space with one of the upper member and the lower member and moved up and down between the upper member and the lower member. The first elastic support device is installed in one of the upper member and the lower member for damping the up and down vibration while contacting with a friction contact surface(152) elastically.

Description

면진장치{Isolator}Isolator
본 발명은 상부구조물과 하부구조물 사이에 설치되는 면진장치에 관한 것으로, 특히 배전설비 등 경량의 상부구조물을 지지하여 주면서 지진이나 동하중 등에 의해 상부구조물과 하부구조물 상호간에 전달되는 충격력을 완충하여 주고 상하방향 또는 상하방향과 수평방향의 진동을 감쇠시켜주는 면진장치에 관한 것이다.The present invention relates to a seismic isolation device installed between the upper structure and the lower structure, and in particular, while supporting a lightweight upper structure, such as power distribution facilities buffer the impact force transmitted between the upper structure and the lower structure by earthquake or dynamic load, and up and down The present invention relates to an isolating device for damping vibrations in a vertical direction or a vertical direction and a horizontal direction.
일반적으로, 배전설비나 가스탱크 등 중요시설은 지진에 대비하여 진동감쇠 및 안정성을 보장하기 위해 면진장치를 통해 하부의 구조물 상에 설치된다.In general, important facilities such as power distribution facilities and gas tanks are installed on the lower structure through a seismic isolation device to ensure vibration damping and stability against earthquakes.
종래의 코일 스프링을 이용한 면진장치는 코일 스프링의 특성상 충격완충 성능은 뛰어나지만 충격흡수력은 떨어지기 때문에 진동흡수율이 10% 이내이고 진동이 오래 지속된다는 문제점을 안고 있다. 이러한 코일 스프링을 이용한 면진장치는 철도교량 등의 중량구조물에 비해 가벼운 배전설비나 가스탱크 등의 경량구조물에 사용하기는 부적합하다.Conventional seismic isolation device using a coil spring has a problem that the shock absorbing performance is excellent in the characteristics of the coil spring but the shock absorbing power is lowered so that the vibration absorption rate is within 10% and the vibration lasts a long time. The seismic isolator using such a coil spring is not suitable for use in light weight distribution structures such as railroad bridges and light weight structures such as gas tanks.
그 외에 폴리우레탄 디스크 받침의 중앙부에 유압댐퍼를 설치한 면진장치가 있으나, 이는 유체를 사용하기 때문에 만들기 까다롭고 유지 및 보수가 어렵다는 단점이 있다.In addition, there is a seismic isolator provided with a hydraulic damper in the center of the polyurethane disk support, but this is difficult to make and difficult to maintain and repair because of the fluid.
본 발명의 목적은 구조물의 수직방향의 진동에 대한 충격흡수력을 현장의 상황이나 여건에 따라 쉽게 조정하여 설계할 수 있는 면진장치를 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a seismic isolator that can be designed to easily adjust the shock absorption of the vibration in the vertical direction of the structure according to the situation or conditions of the site.
본 발명의 다른 목적은 구조물의 수직방향의 진동에 대한 충격흡수력을 현장의 상황이나 여건에 따라 쉽게 조정하여 설계할 수 있으면서도, 전후 또는 좌우 또는 전후 및 좌우의 수평방향에 대한 충격력을 흡수할 수 있는 면진장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention can be designed to easily adjust the shock absorbing force against the vibration in the vertical direction of the structure according to the situation or conditions of the site, while absorbing the impact force in the horizontal direction of the front and rear or left and right or front and rear and left and right. To provide an isolator.
본 발명의 또 다른 목적은 구조물의 수직방향의 진동에 대한 충격흡수력을 현장의 상황이나 여건에 따라 쉽게 조정하여 설계할 수 있고, 전후 또는 좌우 또는 전후 및 좌우의 수평방향에 대한 충격력을 흡수할 수 있으면서도 수평방향에 대한 복원력을 제공하는 면진장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention can be designed by easily adjusting the shock absorbing force against the vibration in the vertical direction of the structure according to the situation or conditions of the site, and can absorb the impact force in the horizontal direction of the front and rear or left and right or front and rear and left and right. The present invention provides a seismic isolation device that provides resilience in the horizontal direction.
본 발명의 또 다른 목적은 구조물의 수직방향의 진동에 대한 충격흡수력을 현장의 상황이나 여건에 따라 쉽게 조정하여 설계할 수 있고, 전후 또는 좌우 또는 전후 및 좌우의 수평방향에 대한 충격력을 흡수할 수 있고, 수평방향에 대한 복원력을 제공하면서도 지지된 구조물의 회전에 의한 경사를 허용하는 면진장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention can be designed by easily adjusting the shock absorbing force against the vibration in the vertical direction of the structure according to the situation or conditions of the site, and can absorb the impact force in the horizontal direction of the front and rear or left and right or front and rear and left and right. And, to provide a seismic isolation device that allows the inclination by the rotation of the supported structure while providing a restoring force in the horizontal direction.
본 발명의 또 다른 목적은 구조물의 수평과 수직방향의 진동에 대한 충격흡수력이 뛰어난 면진장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a seismic isolator having excellent shock absorption ability against vibration in the horizontal and vertical directions of the structure.
본 발명의 또 다른 목적은 전후, 좌우 및 상하의 3방향의 진동에 대한 충격흡수력이 뛰어난 3차원 면진장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a three-dimensional seismic isolator excellent in shock absorption ability against three directions of vibration in the front and rear, left and right, and up and down.
본 발명의 또 다른 목적은 배전설비 등의 경량구조물의 수평과 수직방향의 진동을 감쇠시키기에 적합한 면진장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a seismic isolator suitable for damping horizontal and vertical vibrations of a lightweight structure such as a power distribution facility.
본 발명의 또 다른 목적은 배전설비 등의 경량구조물의 전후, 좌우 및 상하의 3방향의 진동에 대한 충격흡수력이 뛰어난 3차원 면진장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a three-dimensional seismic isolator having excellent shock absorbing power against vibrations in three directions of front, rear, left and right, and up and down of lightweight structures such as power distribution facilities.
본 발명에 따른 면진장치는 상부구조물에 고정하기 위한 상부부재, 상기 상부부재와 간격을 두고 배치되고 하부구조물에 고정하기 위한 하부부재를 구비하는 면진장치에 있어서, 상기 상부부재와 상기 하부부재 사이에 배치되고 상기 상부부재와 상기 하부부재 중 적어도 하나와는 간격을 두고 설치되어 상기 상부부재와 상기 하부부재 사이에서 상하로 유동 가능한 베어링블록; 및 상기 상부부재와 상기 하부부재 중 어느 하나 또는 상기 베어링블록에 설치되고 상기 베어링블록 또는 상기 상부부재와 상기 하부부재 중 어느 하나에 형성된 경사지거나 수직하게 배치된 마찰접촉면에 탄성적으로 접촉되어 상기 상부구조물의 상하 유동 시 상기 마찰접촉면과 마찰을 일으키면서 상기 베어링블록의 상하진동을 감쇠시키는 제1탄성지지수단을 포함하는 구성을 가진다.In an isolating device according to the present invention, an isolating device having an upper member for fixing to an upper structure, a lower member disposed at intervals with the upper member and fixed to a lower structure, between the upper member and the lower member. A bearing block disposed and spaced apart from at least one of the upper member and the lower member, the bearing block being movable up and down between the upper member and the lower member; And an upper portion of the upper member and the lower member or the bearing block elastically contacting the inclined or vertically disposed frictional contact surface formed on the bearing block or any one of the upper member and the lower member. It has a configuration including a first elastic support means for attenuating the vertical vibration of the bearing block while causing friction with the friction contact surface during the vertical flow of the structure.
상기 베어링블록에는 상하로 핀구멍이 형성되어 있고, 상기 하부부재 또는 상기 상부부재에는 상기 핀구멍에 삽입되어 상기 베어링블록의 수평방향의 이동을 제한하고 수직방향의 이동을 가이드하는 가이드핀이 설치되어 있는 것이 바람직하다.The bearing block is formed with a pin hole up and down, the lower member or the upper member is inserted into the pin hole to limit the horizontal movement of the bearing block and a guide pin for guiding the vertical movement is provided It is desirable to have.
상기 상부부재와 상기 하부부재 중 적어도 하나와 상기 베어링블록 사이에는 상기 상부구조물의 하중을 지지하면서 상기 하부부재에 대한 상기 상부부재의 경사를 허용하는 경사지지수단이 설치되어 있는 것이 좋다.Between the upper member and at least one of the lower member and the bearing block is preferably inclined support means for supporting the load of the upper structure while allowing the inclination of the upper member relative to the lower member.
상기 경사지지수단은 상기 하부부재에 대한 상기 상부부재의 슬라이딩 이동을 허용하는 것일 수 있다.The inclined support means may be to allow the sliding movement of the upper member relative to the lower member.
상기 마찰접촉면은 적어도 2개가 하방으로 갈수록 점점 좁아지거나 넓어지도록 경사면을 이루고, 상기 제1탄성지지수단은 탄성체와 상기 탄성체를 관통하는 축부재와 상기 축부재의 일단에 설치되어 상기 탄성체가 상기 축부재에서 이탈되는 것을 방지하고 상기 마찰접촉면에 접촉되는 접촉단부를 가지는 탄성기구를 포함하고, 상기 탄성기구는 적어도 2개가 대향하게 배치된 2개의 상기 경사면을 서로 반대방향으로 각각 지지하고 있는 것이 바람직하다.The frictional contact surface forms an inclined surface such that at least two are narrower or wider toward the lower side, and the first elastic support means is installed at one end of the shaft member and the shaft member penetrating the elastic body and the elastic body so that the elastic body is the shaft member. It is preferable to include an elastic mechanism having a contact end in contact with the friction contact surface to prevent the deviation from the, wherein the elastic mechanism preferably supports at least two of the two inclined surfaces disposed opposite each other in opposite directions.
상기 상부부재 상기 베어링블록 사이 또는 상기 하부부재와 상기 베어링블록 사이에 상기 베어링블록을 탄성적으로 지지하기 위한 제2탄성지지수단이 더 설치되어 있을 수 있다.Second elastic support means for elastically supporting the bearing block between the upper member and the bearing block or between the lower member and the bearing block may be further provided.
경우에 따라, 상기 상부부재 상기 베어링블록 사이 또는 상기 하부부재와 상기 베어링블록 사이에 적어도 일면이 마주하는 타측과 이격되게 배치된 완충재가 설치되어 있을 수 있다.In some cases, a cushioning material disposed between the upper member and the bearing block or between the lower member and the bearing block may be disposed to be spaced apart from the other side facing at least one surface thereof.
상기 마찰접촉면은 적어도 2개가 상하로 배치되고, 상기 제1탄성지지수단은 탄성체와 상기 탄성체를 관통하는 축부재와 상기 축부재의 일단에 설치되어 상기 탄성체가 상기 축부재에서 이탈되는 것을 방지하고 상기 마찰접촉면에 접촉되는 접촉단부를 가지는 탄성기구를 포함하고, 상기 탄성기구는 적어도 2개가 수직하게 배치된 2개의 상기 마찰접촉면을 서로 반대방향으로 각각 지지하고 있고,At least two friction contact surfaces are disposed up and down, and the first elastic support means is installed at one end of the shaft member and the shaft member penetrating the elastic body and the elastic body to prevent the elastic body from being separated from the shaft member. An elastic mechanism having a contact end portion in contact with the frictional contact surface, the elastic mechanism supporting at least two of the frictional contact surfaces on which at least two are vertically disposed, respectively in opposite directions;
상기 상부부재와 상기 베어링블록 사이 또는 상기 하부부재와 상기 베어링블록 사이에 상기 베어링블록을 탄성적으로 지지하기 위한 제2탄성지지수단이 더 설치되어 있을 수 있다.Second elastic support means for elastically supporting the bearing block may be further provided between the upper member and the bearing block or between the lower member and the bearing block.
상기 경사지지수단은 상기 베어링블록의 표면에 형성된 제1구면홈, 일면에 상기 제1구면홈과 대응되는 제1볼록구면을 구비하여 상기 제1구면홈에 경사 가능케 장착된 구면블록을 포함하는 것이 바람직하다.The inclined support means includes a first spherical groove formed on a surface of the bearing block, and a spherical block mounted on the first spherical groove with a first convex spherical surface corresponding to the first spherical groove. desirable.
상기 구면블록은 상기 상부부재 또는 상기 하부부재에 면접촉된 상태에서 그의 슬라이딩을 허용하는 것일 수 있다.The spherical block may be to allow the sliding of the spherical block in the surface contact state with the upper member or the lower member.
상기 구면블록의 상기 제1볼록구면 반대편의 표면에는 상기 제1볼록구면보다 큰 곡률의 제2볼록구면이 형성되고, 상기 제2볼록구면에 접촉되는 상기 상부부재 또는 하부부재의 대응면에는 상기 제2볼록구면의 곡률과 같거나 상기 제2볼록구면의 곡률보다 큰 곡률의 제2구면홈이 형성되어 있는 것이 바람직하다.The second convex sphere having a curvature greater than the first convex spherical surface is formed on a surface opposite the first convex spherical surface of the spherical block. Preferably, a second spherical groove having a curvature equal to or larger than the curvature of the second convex spherical surface is formed.
경우에 따라, 상기 구면블록에는 양측에서 서로 대향하며 편평한 양 측면이 구비되고, 상기 구면블록의 상기 편평한 양 측면과 이격한 위치의 상기 상부부재 또는 상기 하부부재에는 하방 또는 상방으로 돌출되어 상기 구면블록의 상기 편평한 양 측면과 각각 마주보는 측면을 가지는 돌출부가 각각 구비되고, 상기 구면블록 또는 상기 돌출부에는 탄성체와 상기 탄성체를 관통하는 축부재와 상기 축부재의 일단에 설치되어 상기 탄성체가 상기 축부재에서 이탈되는 것을 방지하는 접촉단부를 가지는 탄성기구가 수평이동 가능케 설치되고, 상기 접촉단부는 상기 돌출부 또는 상기 구면블록의 상기 측면에 탄성접촉되어 있는 것일 수 있다.In some cases, the spherical block is provided with both sides opposite to each other on both sides of the spherical block, the spherical block protrudes downward or upward in the upper member or the lower member spaced apart from the flat both sides of the spherical block Protrusions each having a side facing each of the flat sides of the provided with, respectively, the spherical block or the protruding portion is provided in the shaft member penetrating the elastic body and the elastic body and one end of the shaft member and the elastic body in the shaft member An elastic mechanism having a contact end to prevent separation is installed to be horizontally movable, and the contact end may be in elastic contact with the protruding portion or the side surface of the spherical block.
본 발명에 따른 면진장치는 베어링블록의 상하진동을 완충하여줌과 아울러 탄성체에 의해 마찰면이 서로 탄성가압된 상태에서 마찰이 발생되므로 베어링블록의 수직진동을 감쇠시키는 진동흡수율이 뛰어나다.Since the seismic isolator according to the present invention buffers the up and down vibration of the bearing block and friction occurs in the state in which the friction surfaces are elastically pressed by the elastic body, the vibration absorption rate is excellent in damping the vertical vibration of the bearing block.
본 발명에 따른 면진장치는 마찰면의 경사각을 조절하여 베어링블록의 상하진동에 대한 마찰댐핑의 크기를 쉽게 조절할 수 있다.The seismic isolator according to the present invention can easily adjust the magnitude of the friction damping for the up and down vibration of the bearing block by adjusting the inclination angle of the friction surface.
본 발명에 따른 면진장치는 머스프링 등의 탄성기구의 초기압축(pre-compression)을 조정함으로써 마찰면에 가해지는 마찰력을 쉽게 조절할 수 있다.The seismic isolator according to the present invention can easily adjust the friction force applied to the friction surface by adjusting the pre-compression of the elastic mechanism such as the mush spring.
본 발명에 따른 면진장치는 탄성기구의 초기압축 정도를 조정하여 상부구조물의 지지높이를 정확하게 맞출 수 있다.The seismic isolator according to the present invention can adjust the initial compression degree of the elastic mechanism to accurately match the support height of the upper structure.
본 발명에 따른 면진장치는 수직방향 뿐만 아니라 수평방향의 충격을 완충하면서 그 충격력을 흡수할 수 있다.The base isolation device according to the present invention can absorb the impact force while buffering the impact in the vertical direction as well as the horizontal direction.
상기와 같은 본 발명에 따른 면진장치는 배전설비 등의 경량구조물을 지지하는 데 적합하게 사용될 수 있다.The seismic isolator according to the present invention as described above can be suitably used to support a lightweight structure, such as a power distribution equipment.
도 1은 본 발명에 따른 면진장치의 일례를 나타낸 횡단면도,
도 2는 도 1에 나타낸 면진장치의 변형 예를 나타낸 횡단면도,
도 3은 도 1에 나타낸 면진장치의 다른 변형 예를 나타낸 횡단면도,
도 4는 도 3의 또 변형 예를 나타낸 횡단면도,
도 5는 본 발명에 따른 면진장치의 다른 실시 예를 나타낸 횡단면도,
도 6은 도 5의 변형 예를 나타낸 횡단면도,
도 7은 본 발명에 따른 면진장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 횡단면도,
도 8은 도 1의 또 다른 변형 예를 나타낸 횡단면도,
도 9는 도 1에 나타낸 면진장치가 상하로 뒤집힌 상태의 횡단면도,
도 10은 본 발명에 따른 면진장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 횡단면도이다.
1 is a cross-sectional view showing an example of an isolation device according to the present invention;
2 is a cross-sectional view showing a modification of the seismic isolator shown in FIG.
3 is a cross-sectional view showing another modified example of the isolation device shown in FIG. 1;
4 is a cross-sectional view showing a further modified example of FIG.
Figure 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the seismic isolator according to the present invention,
6 is a cross-sectional view showing a modification of FIG.
Figure 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the seismic isolator according to the present invention,
8 is a cross-sectional view showing another modified example of FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view of the isolating device shown in FIG. 1 upside down;
10 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the base isolation device according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 면진장치의 일례를 나타낸 횡단면도이다.1 is a cross-sectional view showing an example of a base isolation device according to the present invention.
본 발명에 따른 면진장치(100)는 하부구조물(10)의 상면에 고정되는 하부부재(110)와 상부구조물(20)의 저면에 고정되는 상부부재(130)를 구비한다. 상부부재(130)와 하부부재(110)는 서로 상하로 간격을 두고 설치되어 있다.The seismic isolator 100 according to the present invention includes a lower member 110 fixed to the upper surface of the lower structure 10 and an upper member 130 fixed to the lower surface of the upper structure 20. The upper member 130 and the lower member 110 are installed at intervals up and down each other.
도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 면진장치(100)는 상부부재(130)와 하부부재(110) 사이에 배치되는 베어링블록(150)을 구비한다. 이 베어링블록(150)은 하부부재(110)와 상하로 간격을 두고 설치되어 있어 상기 상부부재(130)와 상기 하부부재(110) 사이에서 상하로 유동이 가능하다. 경우에 따라 베어링블록(150)은 상부부재(130)와 간격을 두고 설치될 수도 있고, 상부부재(130)와 하부부재(110) 모두에 대해 간격을 두고 설치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the seismic isolator 100 according to the present invention includes a bearing block 150 disposed between the upper member 130 and the lower member 110. The bearing block 150 is installed at intervals up and down with the lower member 110 so that the bearing block 150 can flow up and down between the upper member 130 and the lower member 110. In some cases, the bearing block 150 may be installed at intervals with the upper member 130, or may be installed at intervals with respect to both the upper member 130 and the lower member 110.
즉, 베어링블록(150)은 상부부재(130)와 하부부재(110) 중 적어도 하나와는 상하로 간격을 두고 설치되어 있어야 한다.That is, the bearing block 150 should be installed at intervals up and down with at least one of the upper member 130 and the lower member 110.
도 1에 나타낸 바와 같이, 베어링블록(150)의 양 측면에는 하방으로 갈수록 점점 좁아지게 배치되어 경사면을 이루는 마찰접촉면(152)이 형성되어 있다. 이 마찰접촉면(152)은 적어도 2개가 하방으로 갈수록 점점 좁아지도록 형성되는 것이 바람직하다. 이 마찰접촉면(152)이 베어링블록(150)의 상부쪽 측면에 형성되는 경우, 마찰접촉면(152)은 하방으로 갈수록 점점 넓어진다. 이러한 마찰접촉면(152)은 좌우 또는 전후의 양 측면에 각각 형성될 수 있고, 경우에 따라 전, 후, 좌, 우 4측면 모두에 형성될 수 있다. 더 나아가 마찰접촉면(152)은 베어링블록(150)의 둘레를 따라 5개 이상이 다각형으로 배치될 수 있다. 마찰접촉면(152)에는 스테인리스스틸판 등의 미끄럼부재(153)가 부착되어 있다.As shown in FIG. 1, both side surfaces of the bearing block 150 are provided with a frictional contact surface 152 which is arranged narrower toward the lower side and forms an inclined surface. Preferably, the frictional contact surfaces 152 are formed such that at least two of them become narrower toward the lower side. When the frictional contact surface 152 is formed on the upper side surface of the bearing block 150, the frictional contact surface 152 gradually widens downward. The frictional contact surface 152 may be formed on both sides of the left and right or front and rear, respectively, and may be formed on all four sides of the front, rear, left and right, as the case may be. Furthermore, at least five friction contact surfaces 152 may be arranged in a polygon along the circumference of the bearing block 150. A sliding member 153 such as a stainless steel plate is attached to the friction contact surface 152.
베어링블록(150)의 중앙부에는 하면에서 상방으로 연장된 핀구멍(154)이 형성되어 있다.The central portion of the bearing block 150 is formed with a pin hole 154 extending upward from the lower surface.
또한, 베어링블록(150)의 상면에는 제1구면홈(155)이 형성되어 있고, 저면에는 핀구멍(154) 둘레를 따라 베어링플레이트(156)가 부착되어 있다.In addition, a first spherical groove 155 is formed on the upper surface of the bearing block 150, and a bearing plate 156 is attached to the bottom surface of the bearing block 150 along the circumference of the pin hole 154.
하부부재(110)에는 베어링블록(150)을 탄성적으로 지지하며 그 단부가 베어링블록(150)의 측면에 형성된 마찰접촉면(152)에 탄성적으로 접촉되는 제1탄성지지수단(170)이 설치되어 있다. 이 제1탄성지지수단(170)은 베어링블록(150)의 좌우 양측에 상방으로 돌출된 지지구조물(112)을 형성하고 이 지지구조물(112)에 설치하는 것이 바람직하다.The lower member 110 is provided with a first elastic support means 170 to elastically support the bearing block 150, the end of which is elastically in contact with the frictional contact surface 152 formed on the side of the bearing block 150 It is. The first elastic support means 170 forms a support structure 112 protruding upward on both left and right sides of the bearing block 150 and is installed on the support structure 112.
제1탄성지지수단(170)은 폴리우레탄 등의 탄성체(172)와 이 탄성체(172)를 관통하는 축부재(174)와 축부재(174)의 일단에 설치되어 탄성체(172)가 축부재(174)에서 이탈되는 것을 방지하고 마찰접촉면(152)에 접촉되는 접촉단부(176)를 가지는 탄성기구(170a)를 구비한다. 지지구조물(112)에는 축부재 장착공(117)이 경사지게 형성되어 있고, 축부재(174)는 이 축부재 장착공(117)에 그 길이방향으로 이동될 수 있게 장착되어 있다. 접촉단부(176) 반대편의 축부재(174) 단부에는 바람직하게 나사부(174a)가 형성되어 있고, 이 나사부(174a)에는 너트(178)가 결합되어 있다. 이러한 탄성기구(170a)를 이용하는 경우 너트(178)를 조여 탄성체(172)의 초기압축 정도를 조정할 수 있고, 베어링블록(150)의 초기 높이를 조정할 수 있다. 이에 따라 본 발명에 따른 면진장치(100)를 이용하는 경우 상부구조물(20)을 설계된 높이에 정확하게 맞출 수 있고, 이 상태에서 각 탄성체(172)가 부담해야 하는 하중 이상의 지지력을 가지도록 탄성체(172)를 충분히 압축하여 둘 수 있다.The first elastic support means 170 is installed on one end of the shaft member 174 and the shaft member 174 penetrating the elastic body 172, such as polyurethane and the elastic body 172, the elastic body 172 is the shaft member ( It is provided with an elastic mechanism (170a) having a contact end 176 in contact with the friction contact surface 152 to prevent the departure from 174. The shaft member mounting hole 117 is formed to be inclined in the support structure 112, and the shaft member 174 is mounted to the shaft member mounting hole 117 so as to be movable in the longitudinal direction thereof. A screw portion 174a is preferably formed at the end of the shaft member 174 opposite the contact end portion 176, and a nut 178 is coupled to the screw portion 174a. In the case of using the elastic mechanism 170a, the nut 178 may be tightened to adjust the initial compression degree of the elastic body 172, and the initial height of the bearing block 150 may be adjusted. Accordingly, in the case of using the base isolation device 100 according to the present invention, the upper structure 20 can be precisely matched to the designed height, and in this state, the elastic body 172 to have a bearing force more than the load that each elastic body 172 must bear. Can be sufficiently compressed.
도 1의 상태에서, 상부구조물(20)에 큰 하중이 작용하여 베어링블록(150)이 하방으로 이동하는 경우, 접촉단부(176)와 축부재(174)는 축부재 장착공(117)의 안내를 받으면서 아래쪽으로 이동하고, 탄성체(172)는 더 수축하게 된다. 이 때 너트(178)는 지지구조물(112)에서 떨어진다.In the state of FIG. 1, when a large load acts on the upper structure 20 to move the bearing block 150 downward, the contact end 176 and the shaft member 174 guide the shaft member mounting hole 117. Moving downward while receiving, the elastic body 172 is further contracted. At this time, the nut 178 falls off the support structure 112.
베어링블록(150)이 탄성체(172)의 탄성력을 받아 상방으로 복귀할 때 너트(178)가 지지구조물(117)의 표면에 걸리기 때문에 탄성체(172)는 도 1에 나타낸 상태 이상으로 팽창하지 못하기 때문에 너트(178)가 없는 경우에 비해 베어링블록(150)을 진동시키려는 힘을 줄일 수 있다. Since the nut 178 is caught on the surface of the support structure 117 when the bearing block 150 returns upward by receiving the elastic force of the elastic body 172, the elastic body 172 cannot expand beyond the state shown in FIG. Therefore, the force to vibrate the bearing block 150 can be reduced compared to the case without the nut 178.
그리고 접촉단부(176)에는 PTFE 등의 미끄럼부재(177)가 부착되어 있다. 이러한 탄성기구(170a)는 적어도 2개가 대향하게 배치된 2개의 경사면, 즉 2개의 대향하는 마찰접촉면(152)을 서로 반대방향으로 각각 지지하고 있다.A sliding member 177 such as PTFE is attached to the contact end 176. These elastic mechanisms 170a respectively support two inclined surfaces, that is, two opposing frictional contact surfaces 152, each of which is disposed opposite to each other in opposite directions.
경우에 따라, 베어링블록(150)의 높이를 작게 하여 제1탄성지지수단(170)은 지지구조물(112) 없이 하부부재(110)의 바닥부에 직접 설치될 수 있다. 이 경우 하부부재(110)는 상대적으로 두꺼운 재료를 사용하여야 하고, 그 상면에는 중앙 쪽으로 갈수록 경사진 V자 형태의 홈을 형성하여 좌우로 경사면을 설치할 수 있다.In some cases, the first elastic support means 170 may be directly installed at the bottom of the lower member 110 without the support structure 112 by reducing the height of the bearing block 150. In this case, the lower member 110 should use a relatively thick material, the upper surface can be inclined to the left and right by forming a V-shaped groove inclined toward the center.
또, 경우에 따라 제1탄성지지수단(170)은 도 1에 나타낸 것과는 반대로 베어링블록(150)에 설치될 수 있다. 이 경우 제1탄성지지수단(170)의 접촉단부(176)는 지지구조물(112) 또는 지지구조물(112) 없는 하부부재(110)에 경사지게 형성된 경사면에 의해 구성되는 마찰접촉면에 탄성적으로 접촉된다.In addition, in some cases, the first elastic support means 170 may be installed in the bearing block 150 as opposed to that shown in FIG. 1. In this case, the contact end 176 of the first elastic support means 170 is elastically in contact with the friction contact surface formed by the inclined surface formed inclined to the support structure 112 or the lower member 110 without the support structure 112. .
이에 따라 상부구조물의 상하 유동 시 베어링블록(150)도 상부구조물(20)과 함께 하부구조물(10)에 대해 상하로 유동되고, 제1탄성지지수단(170)의 접촉단부(176)는 마찰접촉면(152)과 마찰을 일으키면서 베어링블록(150)과 이 베어링블록(150)의 지지를 받고 있는 상부구조물(20)의 상하방향의 진동 에너지를 흡수하여 베어링블록(150)의 상하진동을 감쇠시킨다.Accordingly, the bearing block 150 also flows up and down with respect to the lower structure 10 together with the upper structure 20 when the upper and lower flows of the upper structure, and the contact end 176 of the first elastic support means 170 is a friction contact surface While abrasion with 152 absorbs the vibration energy in the vertical direction of the bearing block 150 and the upper structure 20 that is supported by the bearing block 150 to attenuate the vertical vibration of the bearing block 150 .
도 1에 도시된 바와 같이, 하부부재(110)에는 중앙부에 상방으로 돌출되게 핀(120)이 설치되어 있다. 이 핀(120)은 핀구멍(154)에 삽입되어 베어링블록(150)의 수평방향의 이동을 제한하고 수직방향의 이동을 가이드하는 역할을 한다.As shown in Figure 1, the lower member 110 is provided with a pin 120 to protrude upward in the center. The pin 120 is inserted into the pin hole 154 serves to limit the horizontal movement of the bearing block 150 and guide the movement in the vertical direction.
핀(120)의 하측부 외주면에는 완충재(122)가 설치되어 있다. 이 완충재(122)는 베어링블록(150)이 일정 이상 하강 시 베어링블록(150)이 하부부재(110)에 직접 충돌되는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로, 베어링블록(150)의 저면과 이격되어 있다.The buffer member 122 is provided in the outer peripheral surface of the lower part of the pin 120. The shock absorbing material 122 serves to prevent the bearing block 150 from directly colliding with the lower member 110 when the bearing block 150 is lowered by a certain amount or more, and is spaced apart from the bottom of the bearing block 150. .
상부부재(130)와 베어링블록(150) 사이에는 상부구조물(20)의 하중을 베어링블록(150)에 지지하면서 하부부재(110)에 대한 상부부재(130)의 경사를 허용하는 경사지지수단(190)이 설치되어 있다. 이 경사지지수단(190)은 베어링블록(150)의 표면에 형성된 제1구면홈(155)과 이 제1구면홈(155)에 결합된 구면블록(190a)을 구비한다. 구면블록(190a)은 하면에 제1구면홈(155)과 대응되는 형상의 제1볼록구면(192)을 구비하여 제1구면홈(155)에 경사 가능케 장착되어 있다. 이 구면블록(190a)은 바람직하게 상부부재(130)의 저면에 면접촉된 상태에서 상부부재(130)가 전후 또는 좌우로 슬라이딩 이동하는 것을 허용한다.Between the upper member 130 and the bearing block 150 inclined support means for allowing the inclination of the upper member 130 with respect to the lower member 110 while supporting the load of the upper structure 20 to the bearing block 150 ( 190 is installed. The inclined support means 190 has a first spherical groove 155 formed on the surface of the bearing block 150 and a spherical block 190a coupled to the first spherical groove 155. The spherical block 190a has a first convex spherical surface 192 having a shape corresponding to the first spherical groove 155 on the lower surface thereof, and is mounted to be inclined to the first spherical groove 155. The spherical block 190a preferably allows the upper member 130 to slide back and forth or to the left and right in a surface contact with the bottom surface of the upper member 130.
구면블록(190a)의 상면에는 제1볼록구면(192)보다 큰 곡률의 제2볼록구면(194)이 상방으로 볼록하게 형성되어 있다. 제2볼록구면(194)에는 PTFE 등의 미끄럼부재(195)가 장착되어 있다.On the upper surface of the spherical block 190a, a second convex spherical surface 194 having a curvature larger than the first convex spherical surface 192 is formed to be convex upward. On the second convex spherical surface 194, a sliding member 195 such as PTFE is mounted.
한편, 상부부재(130)의 저면에는 제2구면홈(132)이 형성되어 있다. 이 제2구면홈(132)은 제2볼록구면(194)에 면접촉되는 부분으로 제2볼록구면(194)의 곡률과 동일한 곡률로 형성하는 것이 바람직하다. 경우에 따라, 제2구면홈(132)의 곡률은 제2볼록구면(194)의 곡률보다 조금 더 크게 형성될 수도 있다. 이러한 제2구면홈(132)에는 스테인리스스틸 등의 미끄럼부재(134)가 부착되어 있다.On the other hand, the second spherical groove 132 is formed on the bottom of the upper member 130. The second spherical groove 132 is a portion which is in surface contact with the second convex spherical surface 194 and is preferably formed to have the same curvature as that of the second convex spherical surface 194. In some cases, the curvature of the second spherical groove 132 may be slightly larger than the curvature of the second convex spherical surface 194. A sliding member 134 such as stainless steel is attached to the second spherical groove 132.
도 1에 나타낸 바와 같은 면진장치(100)에서, 지진 등에 의해 베어링블록(150)이 상하로 진동하는 경우, 제1탄성지지수단(170)의 탄성체(172)는 수축과 팽창을 반복하면서 베어링블록(150)에 작용하는 수직하중을 완충하면서 받아주고, 제1탄성지지수단(170)의 접촉단부(176)는 마찰접촉면(152)과 마찰을 일으키면서 베어링블록(150) 및 그 위쪽의 상부구조물(20)의 운동에너지를 흡수하여 베어링블록(150)의 상하진동을 감쇠시켜준다.In the seismic isolator 100 as shown in FIG. 1, when the bearing block 150 vibrates up and down by an earthquake or the like, the elastic body 172 of the first elastic support means 170 repeats the contraction and expansion while the bearing block is repeated. While receiving the vertical load acting on the buffer 150, the contact end portion 176 of the first elastic support means 170 is in friction with the friction contact surface 152, bearing block 150 and the upper structure thereon Absorbs the kinetic energy of 20 to attenuate the up and down vibration of the bearing block 150.
베어링블록(150)의 상하 진동이 큰 경우 베어링블록(150)의 하부에 부착된 베어링플레이트(156)가 완충재(122)에 접촉되면, 완충재(122)가 제1탄성지지수단(170)과 함께 베어링블록(150)에 작용하는 수직하중을 받아서 완충하여 준다.When the up and down vibration of the bearing block 150 is large, when the bearing plate 156 attached to the lower portion of the bearing block 150 contacts the shock absorbing material 122, the shock absorbing material 122 together with the first elastic support means 170. It receives the vertical load acting on the bearing block 150 and buffers it.
핀(120)은 핀구멍(154)에 결합된 상태에서 베어링블록(150)의 상하진동을 가이드하면서 베어링블록(150)이 측방으로 기울어지는 것을 방지한다.The pin 120 guides up and down vibration of the bearing block 150 in a state coupled to the pin hole 154 to prevent the bearing block 150 from tilting laterally.
구면블록(190a)은 상부부재(130)가 하부부재(110)에 대해 전후 또는 좌우로 경사지는 것을 허용한다.The spherical block 190a allows the upper member 130 to be tilted back and forth or left and right with respect to the lower member 110.
또한, 상부부재(130)는 구면블록(190a)의 상면인 제2볼록구면(194)을 타고 전후 또는 좌우의 전 방향으로 슬라이딩하여 이동할 수 있다. 상부부재(130)가 제2볼록구면(194)을 타고 전후 또는 좌우로 슬라이딩하여 이동한 상태에서, 상부부재(130)는 제2볼록구면(194)과 제2구면홈(132) 및 상부부재(130)와 그 위쪽의 상부구조물(20)에 작용하는 중력에 의해 원위치로 복귀시키려는 복원력을 받는다.In addition, the upper member 130 may move by sliding in the front, rear, left and right directions in the second convex spherical surface 194 which is the upper surface of the spherical block 190a. In the state where the upper member 130 slides back and forth or right and left riding the second convex spherical surface 194, the upper member 130 is the second convex spherical surface 194 and the second spherical groove 132 and the upper member. Receiving force is restored to its original position by gravity acting on the 130 and the upper structure 20 above.
이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 도 1에 나타낸 본 발명에 따른 면진장치(100)는 지지하는 상부구조물의 상하진동을 완충하면서 탄성가압에 의한 마찰에 의해 진동에너지를 흡수하여 상부구조물의 상하진동을 감쇠시킬 수 있고, 좌우방향 및 전후방향의 슬라이딩을 허용하면서 마찰에 의해 수평방향의 변위도 감소시킬 수 있다.As can be seen from the above description, the seismic isolator 100 according to the present invention shown in Figure 1 absorbs the vibration energy by friction by the elastic pressure while absorbing the vertical vibration of the upper structure to support the vertical vibration of the upper structure Can be attenuated, and the horizontal displacement can be reduced by friction while allowing sliding in the left and right directions and the front and rear directions.
즉, 도 1에 따른 본 발명에 따른 면진장치(100)는 3차원 공간의 모든 방향에 대한 진동에너지를 흡수할 수 있다.That is, the base isolation device 100 according to the present invention according to FIG. 1 may absorb vibration energy in all directions of the three-dimensional space.
도 1에 나타낸 바와 같은 면진장치(100)는 상하로 뒤집힌 상태로 설치될 수 있다. 이 경우, 상부부재(130)는 하부부재가 되고, 하부부재(110)는 상부부재가 된다. 이는 이하에서 설명되는 이 실시 예의 변형 예나 다른 실시 예들에서도 마찬가지이다.The isolation device 100 as shown in FIG. 1 may be installed upside down. In this case, the upper member 130 becomes a lower member, and the lower member 110 becomes an upper member. This is also the case in the modified example or the other embodiments described below.
도 2는 도 1에 나타낸 면진장치의 변형 예를 나타낸 횡단면도이다.FIG. 2 is a cross sectional view showing a modification of the base isolation device shown in FIG. 1. FIG.
경우에 따라, 상부구조물(20)의 중량이 큰 것인 경우, 도 1의 완충재(122) 대신에 하부부재(110)와 베어링플레이트(156) 사이를 빈틈없이 채우고 있는 제2탄성지지수단(180)으로 베어링블록(150)을 탄성적으로 지지할 수 있다.In some cases, when the weight of the upper structure 20 is large, the second elastic support means 180 filling the gap between the lower member 110 and the bearing plate 156 instead of the buffer member 122 of FIG. ), The bearing block 150 may be elastically supported.
나머지는 도 1에서 설명한 것과 같다.The rest is the same as described in FIG.
도 3은 도 1에 나타낸 면진장치의 다른 변형 예를 나타낸 횡단면도이다.3 is a cross-sectional view showing another modified example of the isolation device shown in FIG. 1.
경우에 따라, 구면블록(190a) 상부는 사각 블록형태로 형성되어 양측에서 서로 대향하며 편평한 양 측면(196)을 가질 수 있다.In some cases, the upper portion of the spherical block 190a may be formed in a rectangular block shape so as to face each other on both sides and have flat side surfaces 196.
구면블록(190a)의 편평한 양 측면(196)과 이격한 위치의 상부부재(130)에는 하방으로 돌출되어 구면블록(190)의 편평한 양 측면(196)과 각각 마주보는 측면(136)을 가지는 돌출부(137)가 각각 형성되어 있다. 이 돌출부(137)들에는 탄성기구(210)의 축부재(215)가 삽입되어 그 길이방향으로 이동될 수 있는 축공(137a)이 각각 형성되어 있다.The upper part 130 spaced apart from both flat side surfaces 196 of the spherical block 190a protrudes downward and has projections having side surfaces 136 respectively facing the flat both side surfaces 196 of the spherical block 190. 137 are formed, respectively. The protrusions 137 are formed with shaft holes 137a that can be inserted into the shaft member 215 of the elastic mechanism 210 and moved in the longitudinal direction thereof.
그리고 양측 돌출부(137)에는 축공(137a)를 통해 수평탄성기구(210)가 좌우로 수평이동 가능케 설치되어 있고, 이 수평탄성기구(210)의 접촉단부(216)는 구면블록(190a)의 편평한 측면(196)에 접촉되어 있다. 수평탄성기구(210)는 축부재(215)에 설치된 너트를 통해 압축되어 있을 수 있다.In addition, the horizontal elastic mechanism 210 is horizontally movable from side to side through the axial hole 137a on both side protrusions 137, and the contact end 216 of the horizontal elastic mechanism 210 is flat of the spherical block 190a. In contact with side 196. The horizontal elastic mechanism 210 may be compressed through a nut installed in the shaft member 215.
돌출부(137)와 수평탄성기구(210)는 전후의 양 방향에서 대향되게 더 설치될 수 있다. 이 경우, 상부부재(130)는 구면블록(190a)에 대해 전후와 좌우의 전 방향으로 슬라이딩되는 것이 허용되고, 4방향에 설치된 수평탄성기구(210)들에 의해 원위치로 복귀시키려는 복원력을 받는다.The protrusion 137 and the horizontal elastic mechanism 210 may be further installed to face each other in front and rear directions. In this case, the upper member 130 is allowed to slide in the front, rear, left and right in all directions with respect to the spherical block 190a, and is subjected to a restoring force to return to its original position by the horizontal elastic mechanisms 210 installed in four directions.
경우에 따라, 수평탄성기구(210)는 구면블록(190a)에 설치되고, 그 접촉단부(216)가 돌출부(137)의 측면(136)에 접촉되는 형태로 구성될 수 있다.In some cases, the horizontal elastic mechanism 210 may be installed in the spherical block 190a and the contact end 216 may be in contact with the side surface 136 of the protrusion 137.
나머지는 도 1을 통해 설명한 것과 같다.The rest is as described with reference to FIG.
도 4는 도 3의 또 변형 예를 나타낸 횡단면도이다.4 is a cross-sectional view showing another modified example of FIG.
경우에 따라 상부구조물(20)의 중량이 큰 경우, 도 3의 완충재(122) 대신에 베어링블록(150)을 하부부재(110)에 대해 탄성적으로 지지하는 제2탄성지지수단(180)이 설치될 수 있다.In some cases, when the weight of the upper structure 20 is large, the second elastic support means 180 to elastically support the bearing block 150 with respect to the lower member 110 instead of the buffer member 122 of FIG. Can be installed.
나머지는 도 3을 통해 설명한 것과 같다.The rest is as described with reference to FIG. 3.
도 5는 본 발명에 따른 면진장치의 다른 실시 예를 나타낸 횡단면도이고, 도 6은 도 5의 변형 예를 나타낸 횡단면도이다.5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the isolation device according to the present invention, Figure 6 is a cross-sectional view showing a modified example of FIG.
경우에 따라 제1탄성지지수단(170)을 이루는 탄성기구(170a)의 접촉단부(176)의 끝면을 경사지게 형성하고, 이 탄성기구(170a)를 수평으로 배치하여 베어링블록(150)의 마찰접촉면(152)을 탄성적으로 가압하게 할 수 있다. 이 경우 접촉단부(176)는 도 1의 실시 예에 비해 길게 형성하고, 그 저면에는 접촉단부(176)를 지지하면서 접촉단부(176)의 원활한 좌우 수평이동을 위해 상면에 PTFE 등의 미끄럼부재(112a)가 설치된 접촉단부 지지부(112b)를 형성하여야 한다.In some cases, the end surface of the contact end portion 176 of the elastic mechanism 170a constituting the first elastic support means 170 is inclined, and the elastic mechanism 170a is horizontally disposed so that the frictional contact surface of the bearing block 150 is disposed. 152 may be elastically pressed. In this case, the contact end 176 is formed longer than in the embodiment of Figure 1, the bottom surface of the sliding member (such as PTFE) on the upper surface for smooth horizontal movement of the contact end 176 while supporting the contact end 176 ( A contact end support 112b with 112a) is to be formed.
나머지는 도 1을 통해 설명한 것과 같다.The rest is as described with reference to FIG.
경우에 따라, 도 5의 완충재(122) 대신에 도 6에 나타낸 바와 같이 베어링블록(150)과 하부부재(110) 사이에 도 2에 나타낸 바와 같이 베어링블록(150)을 탄성적으로 지지하는 제2탄성지지수단(180)이 설치될 수 있다.In some cases, instead of the buffer member 122 of FIG. 5, the bearing block 150 may be elastically supported between the bearing block 150 and the lower member 110 as shown in FIG. 2 as shown in FIG. 2. 2 elastic support means 180 may be installed.
나머지는 도 6을 통해 설명한 것과 같다.The rest is as described with reference to FIG.
도 7은 본 발명에 따른 면진장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 횡단면도이다.Figure 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the base isolation device according to the present invention.
경우에 따라, 베어링블록(150)의 양 측면에 형성되는 마찰접촉면(152)을 수직하게 각각 형성하고, 그 양측으로 이격한 위치의 하부부재(110)에 접촉단부 지지부(112b)를 각각 형성하여 접촉단부(176)가 마찰접촉면(152)에 탄성 가압되도록 하여 베어링블록(150)의 상하 진동 시 마찰이 생길 수 있도록 할 수 있다. 이 경우, 도 7의 상태에서, 너트(178)는 너슨 하게 체결된 상태에서 제1탄성지지수단(170)의 탄성체(172)가 마찰접촉면(152)을 큰 힘으로 탄성가압 할 수 있도록 하는 것이 좋다. 이 너트(178)는 지지구조물(112)에서 이격되어 있거나 없어도 된다.In some cases, the friction contact surfaces 152 formed on both sides of the bearing block 150 are vertically formed, respectively, and contact end support portions 112b are formed on the lower members 110 at positions spaced on both sides thereof. The contact end 176 may be elastically pressed against the friction contact surface 152 so that friction may occur during vertical vibration of the bearing block 150. In this case, in the state of FIG. 7, the nut 178 allows the elastic body 172 of the first elastic support means 170 to elastically press the frictional contact surface 152 with a large force in a loosely fastened state. good. The nut 178 may or may not be spaced apart from the support structure 112.
한편, 하부부재(110)와 베어링블록(150) 사이에는 베어링블록(150)에 작용하는 하중을 하부부재(110)에 탄성적으로 지지하기 위한 제2탄성지지수단(180)이 설치되어 있다. 제2탄성지지수단(180)으로는 폴리우레탄이나 고무 등이 이용될 수 있다. 이 실시 예에서, 베어링블록(150)과 그 위쪽의 상부구조물(20)의 하중은 제2탄성지지수단(180)이 주로 부담하므로, 제2탄성지지수단(180)은 그에 걸맞게 고무경도가 큰 재료를 사용하여야 한다. On the other hand, between the lower member 110 and the bearing block 150, the second elastic support means 180 for elastically supporting the load acting on the bearing block 150 to the lower member 110 is provided. Polyurethane or rubber may be used as the second elastic support means 180. In this embodiment, since the load of the bearing block 150 and the upper structure 20 thereon is mainly borne by the second elastic support means 180, the second elastic support means 180 has a large rubber hardness accordingly Material should be used.
나머지는 도 1을 통해 설명한 것과 같다.The rest is as described with reference to FIG.
도 8은 도 1의 또 다른 변형 예를 나타낸 횡단면도이다.FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating another modified example of FIG. 1.
경우에 따라 제1탄성지지수단(170)은 베어링블록(150)에 경사지게 설치되어 그 접촉단부(176)가 하부부재(110)에 형성된 마찰접촉면(112c)에 탄성가압 되도록 설치될 수 있다. 이 경우, 마찰접촉면(112c)은 베어링블록(150)의 좌우 양측으로 베어링블록(150)의 측면과 이격한 위치에 지지구조물(112)을 각각 형성하고, 이 지지구조물(112)에 경사지게 형성하는 것이 바람직하다.In some cases, the first elastic support means 170 may be installed to be inclined to the bearing block 150 so that the contact end portion 176 may be elastically pressed on the frictional contact surface 112c formed on the lower member 110. In this case, the friction contact surface 112c forms the support structures 112 at positions spaced apart from the side surfaces of the bearing block 150 on both the left and right sides of the bearing block 150, and is formed to be inclined to the support structure 112. It is preferable.
경우에 따라 마찰접촉면(112c)은 지지구조물(112) 없이 하부부재(110) 상면에 V자형 경사면으로 형성할 수 있다.In some cases, the friction contact surface 112c may be formed as a V-shaped inclined surface on the upper surface of the lower member 110 without the supporting structure 112.
이 경우, 축부재(174)에는 나선부가 형성될 필요가 없고 너트도 필요치 않다.In this case, the spiral member need not be formed in the shaft member 174 and no nut is required.
베어링블록(150)에는 축부재(174)가 삽입되어 그 길이방향으로 이동될 수 있는 축부재 장착홈(157)이 형성되어 있어야 한다.The bearing block 150 should be formed with a shaft member mounting groove 157 which can be inserted into the shaft member 174 and moved in the longitudinal direction thereof.
나머지는 도 1을 통해 설명한 것과 같다.The rest is as described with reference to FIG.
도 9는 도 1에 나타낸 면진장치가 상하로 뒤집힌 상태의 횡단면도이다.FIG. 9 is a cross-sectional view of the base isolation device shown in FIG. 1 being turned upside down.
이 경우, 핀(120), 축부재(174)가 삽입되어 그 길이 방향으로 이동될 수 있는 축공(137a)이 형성되어 있는 지지구조물(132a) 및 제1탄성지지수단(170)은 상부부재(130)에 설치되어 있다. 베어링블록(150)에 형성되는 마찰접촉면(152)은 하방으로 갈수록 점점 넓어지도록 배치되어 경사면을 이루고 있다.In this case, the support structure 132a and the first elastic support means 170 in which the pin 120, the shaft member 174 is inserted, and the shaft hole 137a to which the shaft member 174 is moved can be moved in the longitudinal direction are formed in the upper member ( 130). The frictional contact surface 152 formed on the bearing block 150 is disposed to be gradually wider toward the downward to form an inclined surface.
핀구멍(154)은 베어링블록(150)의 상면에 형성되어 있고, 구면블록(190a)의 설치를 위한 제1구면홈(155)은 베어링블록(150)의 저면에 형성되어 있다.The pin hole 154 is formed in the upper surface of the bearing block 150, the first spherical groove 155 for the installation of the spherical block 190a is formed in the bottom surface of the bearing block 150.
그리고 구면블록(190a)의 제1볼록구면(192)은 구면블록(190a)의 상면에 배치되고, 제2볼록구면(194)은 구면블록(190a)의 하면에 배치되어 있다.The first convex spherical surface 192 of the spherical block 190a is disposed on the upper surface of the spherical block 190a, and the second convex spherical surface 194 is disposed on the lower surface of the spherical block 190a.
또한, 하부부재(110)의 상면에는 제2볼록구면(194)과 면접촉되는 제2구면홈(114)이 형성되어 있다. 이 제2구면홈(114)에는 바람직하게 미끄럼부재(114a)가 설치되어 있다.In addition, a second spherical groove 114 in surface contact with the second convex spherical surface 194 is formed on the upper surface of the lower member 110. The second spherical groove 114 is preferably provided with a sliding member 114a.
그 외의 사항과 각 구성요소들 간의 작용은 도 1을 참조하면 알 수 있다.Other matters and the action between the components can be seen with reference to FIG. 1.
도 10은 본 발명에 따른 면진장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 횡단면도이다.10 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the base isolation device according to the present invention.
상부부재(130)가 하부부재(110)에 대해 슬라이딩이 필요치 않은 경우에는, 베어링블록(150)의 상면에 핀홈(159)을 형성하고, 그 위에 폴리우레탄 디스크(220)를 장착하고, 그 위에 상부부재(130)를 장착하고, 상부부재(130) 저면에 폴리우레탄 디스크(220)를 관통하여 핀홈(159)에 단부가 삽입되는 핀(230)을 설치하여 본 발명에 따른 면진장치를 구성할 수 있다.When the upper member 130 does not need sliding with respect to the lower member 110, a pin groove 159 is formed on the upper surface of the bearing block 150, and the polyurethane disk 220 is mounted thereon, and thereon The upper member 130 is mounted, and a pin 230 having an end inserted into the pin groove 159 through the polyurethane disk 220 is installed on the bottom surface of the upper member 130 to constitute an isolating apparatus according to the present invention. Can be.
본 발명에서, 베어링블록(150) 위쪽은 도 10에 나타낸 형태의 것 외에 현장의 상황이나 면진장치(100)의 용도에 따라 여타의 다른 형태로 변형될 수 있다.In the present invention, the bearing block 150 may be modified in other forms according to the situation of the field or the use of the seismic isolator 100 in addition to the shape shown in FIG.
이상의 본 발명에 대한 설명에서 언급된 탄성체 또는 완충재로는 폴리우레탄이 적합하지만, 여타의 탄성중합체나 고무제품도 사용이 가능하다. 또, 본 발명에서 언급된 탄성체 또는 완충재로는 코일스프링이나 디스크스프링도 사용될 수 있다. Polyurethane is suitable as the elastomer or cushioning material mentioned in the above description of the present invention, but other elastomers or rubber products may also be used. In addition, a coil spring or a disk spring may also be used as the elastic body or shock absorbing material mentioned in the present invention.
본 발명에 따른 면진장치는 배전설비 등의 경량구조물이나 기타 구조물을 탄력적으로 지지하는 구조물 지지장치로 이용될 가능성이 있다.The seismic isolator according to the present invention may be used as a structure support device for elastically supporting lightweight structures such as power distribution facilities or other structures.
110: 하부부재 112: 지지구조물
112c, 152: 마찰접촉면 120: 핀
122: 완충재 130: 상부부재
150: 베어링블록 152: 핀구멍
170: 제1탄성지지수단 180: 제2탄성지지수단
190: 경사지지수단 190a: 구면블록
110: lower member 112: support structure
112c, 152: Friction contact surface 120: Pin
122: buffer 130: upper member
150: bearing block 152: pin hole
170: first elastic support means 180: second elastic support means
190: inclined support means 190a: spherical block

Claims (14)

  1. 상부구조물(20)에 고정하기 위한 상부부재(130), 상기 상부부재(130)와 간격을 두고 배치되고 하부구조물(10)에 고정하기 위한 하부부재(110)를 구비하는 면진장치에 있어서,
    상기 상부부재(130)와 상기 하부부재(110) 사이에 배치되고 상기 상부부재(130)와 상기 하부부재(110) 중 적어도 하나와는 간격을 두고 설치되어 상기 상부부재(130)와 상기 하부부재(110) 사이에서 상하로 유동 가능한 베어링블록(150); 및
    상기 상부부재(130)와 상기 하부부재(110) 중 어느 하나에 설치되고 상기 베어링블록(150)에 형성된 경사지거나 수직하게 배치된 마찰접촉면(152)에 탄성적으로 접촉되어 상기 상부구조물(20)의 상하 유동 시 상기 마찰접촉면(152)과 마찰을 일으키면서 상기 베어링블록(150)의 상하진동을 감쇠시키는 제1탄성지지수단(170)을 포함하는 것을 특징으로 하는 면진장치.
    In the seismic isolator having an upper member 130 for fixing to the upper structure 20, the lower member 110 is disposed at intervals from the upper member 130 and fixed to the lower structure 10,
    It is disposed between the upper member 130 and the lower member 110 and installed at intervals from at least one of the upper member 130 and the lower member 110, the upper member 130 and the lower member. A bearing block 150 movable up and down between the 110; And
    The upper structure 20 is installed on one of the upper member 130 and the lower member 110 and elastically contacts the inclined or vertically disposed frictional contact surface 152 formed on the bearing block 150. And a first elastic support means (170) for damping up and down vibrations of the bearing block (150) while causing friction with the friction contact surface (152) during vertical flow of the.
  2. 상부구조물(20)에 고정하기 위한 상부부재(130), 상기 상부부재(130)와 간격을 두고 배치되고 하부구조물(10)에 고정하기 위한 하부부재(110)를 구비하는 면진장치에 있어서,
    상기 상부부재(130)와 상기 하부부재(110) 사이에 배치되고 상기 상부부재(130)와 상기 하부부재(110) 중 적어도 하나와는 간격을 두고 설치되어 상기 상부부재(130)와 상기 하부부재(110) 사이에서 상하로 유동 가능한 베어링블록(150); 및
    상기 베어링블록(150)에 설치되고 상기 상부부재(130)와 상기 하부부재(110) 중 어느 하나에 형성된 경사지거나 수직하게 배치된 마찰접촉면(112c)에 탄성적으로 접촉되어 상기 상부구조물(20)의 상하 유동 시 상기 마찰접촉면(112c)과 마찰을 일으키면서 상기 베어링블록(150)의 상하진동을 감쇠시키는 제1탄성지지수단(170)을 포함하는 것을 특징으로 하는 면진장치.
    In the seismic isolator having an upper member 130 for fixing to the upper structure 20, the lower member 110 is disposed at intervals from the upper member 130 and fixed to the lower structure 10,
    It is disposed between the upper member 130 and the lower member 110 and installed at intervals from at least one of the upper member 130 and the lower member 110, the upper member 130 and the lower member. A bearing block 150 movable up and down between the 110; And
    The upper structure 20 is installed on the bearing block 150 and elastically contacts the inclined or vertically disposed frictional contact surface 112c formed on any one of the upper member 130 and the lower member 110. And a first elastic support means (170) for damping up and down vibrations of the bearing block (150) while causing friction with the friction contact surface (112c) during vertical flow of the.
  3. 제1항에 있어서, 상기 베어링블록(150)에는 상하로 핀구멍(154)이 형성되어 있고,
    상기 하부부재(110) 또는 상기 상부부재(130)에는 상기 핀구멍(154)에 삽입되어 상기 베어링블록(150)의 수평방향의 이동을 제한하고 수직방향의 이동을 가이드하는 핀(120)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 면진장치.
    The method of claim 1, wherein the bearing block 150 is formed with a pin hole 154 up and down,
    The lower member 110 or the upper member 130 is installed in the pin hole 154 to limit the horizontal movement of the bearing block 150 in the horizontal direction is installed with a pin 120 to guide the movement in the vertical direction Isolation device characterized in that the.
  4. 제2항에 있어서, 상기 베어링블록(150)에는 상하로 핀구멍(154)이 형성되어 있고,
    상기 하부부재(110) 또는 상기 상부부재(130)에는 상기 핀구멍(154)에 삽입되어 상기 베어링블록(150)의 수평방향의 이동을 제한하고 수직방향의 이동을 가이드하는 핀(120)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 면진장치.
    The method of claim 2, wherein the bearing block 150 is formed with a pin hole 154 up and down,
    The lower member 110 or the upper member 130 is installed in the pin hole 154 to limit the horizontal movement of the bearing block 150 in the horizontal direction is installed with a pin 120 to guide the movement in the vertical direction Isolation device characterized in that the.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 상부부재(130)와 상기 하부부재(110) 중 어느 하나와 상기 베어링블록(150) 사이에는 상기 상부구조물(20)의 하중을 지지하면서 상기 하부부재(110)에 대한 상기 상부부재(130)의 경사를 허용하는 경사지지수단(190)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 면진장치.According to any one of claims 1 to 4, While supporting the load of the upper structure 20 between any one of the upper member 130 and the lower member 110 and the bearing block 150 A seismic isolator, characterized in that the inclined support means 190 is installed to allow the inclination of the upper member 130 with respect to the lower member (110).
  6. 제5항에 있어서, 상기 경사지지수단(190)은 상기 상부부재(130)와 상기 하부부재(110) 중 어느 하나의 슬라이딩 이동을 허용하는 것임을 특징으로 하는 면진장치.The seismic isolator according to claim 5, wherein the inclined support means (190) permits sliding movement of any one of the upper member (130) and the lower member (110).
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰접촉면(112c 또는 152)은 적어도 2개가 하방으로 갈수록 점점 좁아지거나 넓어지도록 경사면을 이루고, 상기 제1탄성지지수단(170)은 탄성체(172)와 상기 탄성체(172)를 관통하는 축부재(174)와 상기 축부재(174)의 일단에 설치되어 상기 탄성체(174)가 상기 축부재(174)에서 이탈되는 것을 방지하고 상기 마찰접촉면(112c 또는 152)에 접촉되는 접촉단부(176)를 가지는 탄성기구(170a)를 포함하고, 상기 탄성기구(170a)는 적어도 2개가 대향하게 배치된 2개의 상기 경사면을 서로 반대방향으로 각각 지지하고 있는 것을 특징으로 하는 면진장치.According to any one of claims 1 to 4, wherein the frictional contact surface (112c or 152) is at least two forms an inclined surface such that it becomes narrower or wider toward the downward, the first elastic support means 170 is an elastic body ( 172 and the shaft member 174 penetrating the elastic body 172 and one end of the shaft member 174 to prevent the elastic body 174 from being separated from the shaft member 174 and the friction contact surface ( An elastic mechanism (170a) having a contact end 176 in contact with 112c or 152, the elastic mechanism (170a) is supporting at least two of the two inclined surfaces disposed opposite each other in opposite directions, respectively; Isolation device, characterized in that.
  8. 제7항에 있어서, 상기 상부부재(130)와 상기 베어링블록(150) 사이 또는 상기 하부부재(110)와 상기 베어링블록(150) 사이에 상기 베어링블록(150)을 탄성적으로 지지하기 위한 제2탄성지지수단(180)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 면진장치.The method of claim 7, wherein the bearing block 150 is elastically supported between the upper member 130 and the bearing block 150 or between the lower member 110 and the bearing block 150. 2 isolating support device characterized in that the elastic support means 180 is further installed.
  9. 제7항에 있어서, 상기 상부부재(130)와 상기 베어링블록(150) 사이 또는 상기 하부부재(110)와 상기 베어링블록(150) 사이에 적어도 일면이 마주하는 타측과 이격되게 배치된 완충재(122)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 면진장치.The buffer member of claim 7, wherein at least one surface of the buffer member 122 is disposed between the upper member 130 and the bearing block 150 or between the lower member 110 and the bearing block 150. Isolator is characterized in that it is installed.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마찰접촉면(112c 또는 152)은 상하로 수직으로 형성되고 적어도 2개가 좌우로 간격을 두고 배치되어 있고, 상기 제1탄성지지수단(170)은 탄성체(172)와 상기 탄성체(172)를 관통하는 축부재(174)와 상기 축부재(174)의 일단에 설치되어 상기 탄성체(172)가 상기 축부재(174)에서 이탈되는 것을 방지하고 상기 마찰접촉면(112c 또는 152)에 접촉되는 접촉단부(176)를 가지는 탄성기구(170a)를 포함하고, 상기 탄성기구(170a)는 적어도 2개가 수직하게 배치된 2개의 상기 마찰접촉면(112c 또는 152)을 서로 반대방향으로 각각 지지하고 있고,
    상기 상부부재(130)와 상기 베어링블록(150) 사이 또는 상기 하부부재(110)와 상기 베어링블록(150) 사이에 상기 베어링블록(150)을 탄성적으로 지지하기 위한 제2탄성지지수단(180)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 면진장치.
    The frictional contact surface (112c or 152) according to any one of claims 1 to 4, wherein the frictional contact surface (112c or 152) is formed vertically vertically and at least two are spaced from side to side, the first elastic support means 170 Is installed at one end of the shaft member 174 and the shaft member 174 penetrating the elastic body 172 and the elastic body 172 to prevent the elastic body 172 from being separated from the shaft member 174 and the An elastic mechanism (170a) having a contact end 176 in contact with the frictional contact surface (112c or 152), the elastic mechanism (170a) is at least two of the two frictional contact surfaces (112c or 152) arranged vertically Are supported in opposite directions,
    Second elastic support means 180 for elastically supporting the bearing block 150 between the upper member 130 and the bearing block 150 or between the lower member 110 and the bearing block 150. ) Is further characterized in that the isolation device is installed.
  11. 제5항에 있어서, 상기 경사지지수단(190)은 상기 베어링블록(150)의 표면에 형성된 제1구면홈(155), 일면에 상기 제1구면홈(155)과 대응되는 제1볼록구면(192)을 구비하여 상기 제1구면홈(155)에 경사 가능케 장착된 구면블록(190a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 면진장치.According to claim 5, The inclined support means 190 is a first spherical groove 155 formed on the surface of the bearing block 150, a first convex spherical surface (1) corresponding to the first spherical groove 155 A seismic isolator comprising a spherical block (190a) mounted to the first spherical groove (155) so as to be tilted.
  12. 제11항에 있어서, 상기 구면블록(190a)은 상기 상부부재(130) 또는 상기 하부부재(110)에 면접촉된 상태에서 그의 슬라이딩을 허용하는 것임을 특징으로 하는 면진장치.12. The seismic isolation device according to claim 11, wherein the spherical block (190a) permits its sliding in a state of being in surface contact with the upper member (130) or the lower member (110).
  13. 제12항에 있어서, 상기 구면블록(190a)의 상기 제1볼록구면(192) 반대편의 표면에는 상기 제1볼록구면(192)보다 큰 곡률의 제2볼록구면(194)이 형성되고, 상기 제2볼록구면(194)에 접촉되는 상기 상부부재(130) 또는 상기 하부부재(110)의 대응면에는 상기 제2볼록구면(194)의 곡률과 같거나 상기 제2볼록구면(194)의 곡률보다 큰 곡률의 제2구면홈(132)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 면진장치.The second convex spherical surface 194 having a curvature greater than that of the first convex spherical surface 192 is formed on a surface opposite to the first convex spherical surface 192 of the spherical block 190a. The corresponding surface of the upper member 130 or the lower member 110 in contact with the second convex surface 194 is equal to the curvature of the second convex sphere 194 or less than the curvature of the second convex sphere 194. A seismic isolator, characterized in that the second spherical groove 132 having a large curvature is formed.
  14. 제12항에 있어서, 상기 구면블록(190a)에는 양측에서 서로 대향하며 편평한 양 측면이 구비되고, 상기 구면블록(190a)의 상기 편평한 양 측면과 이격한 위치의 상기 상부부재(130) 또는 상기 하부부재(110)에는 하방 또는 상방으로 돌출되어 상기 구면블록(150)의 상기 편평한 양 측면과 각각 마주보는 측면을 가지는 돌출부(137)가 각각 구비되고, 상기 구면블록(190a) 또는 상기 돌출부(137)에는 탄성체와 상기 탄성체를 관통하는 축부재(215)와 상기 축부재(215)의 일단에 설치되어 상기 탄성체가 상기 축부재(215)에서 이탈되는 것을 방지하는 접촉단부(216)를 가지는 탄성기구(210)가 수평이동 가능케 설치되고, 상기 접촉단부(216)는 상기 돌출부(137) 또는 상기 구면블록(190a)의 상기 측면에 탄성접촉되어 있는 것을 특징으로 하는 면진장치.The spherical block 190a of claim 12, wherein the spherical block 190a is provided with two flat sides opposite to each other on both sides, and the upper member 130 or the lower portion of the spherical block 190a is spaced apart from both flat sides of the spherical block 190a. The member 110 is provided with protrusions 137 which protrude downward or upward and have sides facing the flat both sides of the spherical block 150, respectively, and the spherical block 190a or the protrusion 137. An elastic mechanism having an elastic body and a shaft member 215 penetrating the elastic body and a contact end portion 216 installed at one end of the shaft member 215 to prevent the elastic body from being separated from the shaft member 215 ( 210 is installed so as to be movable horizontally, the contact end portion 216 is seismic isolation device, characterized in that the elastic portion in contact with the side of the protrusion (137) or the spherical block (190a).
KR1020110125507A 2011-11-29 2011-11-29 Isolator KR101162687B1 (en)

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