KR101308933B1 - 롤러 베어링 면진 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 노면의 진동 발생시 건물 내부의 시설물 또는 노면 상에 설치된 시설물에 진동이 전달되는 것을 방지하는 면진 장치에 관한 것으로서, 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 베어링과의 접촉 면적을 증가시켜 하중을 분산하고, 유동부를 복수 개의 경사각을 갖도록 다단으로 형성하여 지진 발생시 진동의 강도에 관계없이 효율적으로 진동을 흡수하기 위한 롤러 베어링 면진 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 노면에 장착되고, 일 방향으로 형성되는 복수 개의 하부 유동부를 포함하는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트의 상부에 위치하고, 상기 하부 플레이트의 하부 유동부와 수직 방향으로 대향하여 형성되는 복수 개의 상부 유동부를 포함하는 상부 플레이트; 및, 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 위치하여 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트를 이격시켜 유동시키기 위한 롤러 베어링 조립체를 포함하고, 상기 롤러 베어링 조립체는 상기 하부 유동부와 상부 유동부의 교차 지점에 각각 위치하는 베어링 고정구; 상기 베어링 고정구의 하부에 결합하여 상기 하부 유동부와 선으로 접촉하여 유동하는 하부 롤러 베어링; 및, 상기 베어링 고정구의 상부에 결합하여 상기 상부 유동부와 선으로 접촉하여 유동하는 복수 개의 상부 롤러 베어링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

롤러 베어링 면진 장치{ROLLER BEARING TYPE SEISMIC ISOLATOR}
본 발명은 노면의 진동 발생시 건물 내부의 시설물 또는 노면 상에 설치된 시설물에 진동이 전달되는 것을 방지하는 면진(免振) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 베어링과의 접촉 면적을 증가시켜 하중을 분산하고, 유동부를 중심으로부터 수평면에 대하여 복수 개의 경사각을 갖도록 다단으로 형성하여 지진 발생시 진동의 강도에 관계없이 효율적으로 진동을 흡수하기 위한 롤러 베어링 면진 장치에 관한 것이다.
면진 장치는 지진으로 인한 구조물의 전도에 따른 파손을 방지하기 위하여 지면과 구조물 또는 설치된 시설물 사이에 장착하는 장치를 말한다. 대형 컴퓨터나 통신 장비와 같이 지면에 접하는 면적에 비하여 지면 상에 돌출된 높이가 높아 부피가 상대적으로 크고 정밀 부품이 다수 장착된 시설물의 경우 전도로 인한 파손시에 재활용이 불가능한 치명적인 문제점이 존재한다. 따라서, 이를 해결하기 위하여 노면에 면진 장치를 설치하고, 상기 면진 장치의 상부에 지진에 의한 전도를 방지하기 위한 시설물을 설치하게 된다.
면진 장치는 평상시에는 고정된 상태를 유지하고 있다가, 지진이 발생하는 경우에 지진에 따른 진동을 흡수하여 시설물을 지진으로부터 보호하게 된다.
도 1은 종래 기술에 따른 볼 베어링 면진 장치의 개략적인 모습을 나타내는 단면도이다.
종래 기술에 따른 볼 베어링 면진 장치는 상부 플레이트(200), 하부 플레이트(100) 및, 스틸볼(300)로 구성된다. 상기 상부 플레이트(200)의 하면과 하부 플레이트(100)의 상면에는 복수 개의 유동부(110,210)가 구비되고 하부 플레이트(100)는 노면에 장착된다.
상기 상부 플레이트(200)에 형성된 상부 유동부(210)와 하부 플레이트(100)에 형성된 하부 유동부(110)는 서로 마주보며 중심부를 향하여 일정한 경사를 가지는 오목 구면 혹은 원추 면의 형상을 가진다. 또한, 상기 유동부(110,210)의 중심에는 스틸볼(300)이 삽입되어 일정 간격 이격시킨 상태를 유지한다.
상기의 상태에서 지진이 발생하게 되면 수평 방향으로 노면의 변위가 발생하고, 하부 플레이트(100)는 노면의 수평 이동 변위에 따라 이동된다. 이때 상부 플레이트(200)는 관성의 법칙에 의하여 초기 상태의 변위를 유지하려 하게 된다. 따라서, 상부 플레이트(200)의 상부에 위치하는 구조물 혹은 장비 등에 대하여 지진으로부터 파손을 방지하게 된다.
또한, 상부 유동부(210) 및 하부 유동부(110)의 외주연에는 일정한 높이를 갖는 스틸볼 이탈 방지턱(111,211)을 형성하여 지진 발생시 스틸볼(300)의 이탈을 방지하고, 상기 스틸볼(300)이 상부 유동부(210)와 하부 유동부(110)의 오목 구면 혹은 원추 면의 범위 내에서 유동하게 된다.
그러나 위와 같은 구성의 볼 베어링 면진 장치는 스틸볼(300)이 상부 유동부(210) 및 하부 유동부(110) 사이에서 점으로 접촉하게 되어 상부 플레이트(200)의 상부에 위치하는 구조물 또는 장비 등의 하중에 따라 상대면에 과도한 하중이 가해져 변형이 생길 수 있고, 이를 방지하기 위하여 구조물 또는 장비 등에 하중의 제한을 두어야 하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 볼 베어링 면진 장치는 상부 유동부(210) 및 하부 유동부(110)가 곡면을 이루도록 형성되어 지진과 같은 진동 상태에서 하부 플레이트(100)에 대하여 상부 플레이트(200)가 상하로 경사지게 요동치게 되는 문제점이 있었고, 상부 유동부(210) 및 하부 유동부(110)가 동일한 곡률을 가지는 곡면으로 형성되어 지진의 정도에 따라 효과적으로 진동을 흡수할 수 없는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-0971365호의 "일정 진도 이상의 지진에 응답하는 면진 장치"에서는 스틸볼의 일부가 중심부에 삽입되도록 하여 일정 진도 이상의 지진에 대하여만 응답하는 면진 장치가 개시되어 있으나, 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 스틸볼이 점으로 접촉하게 되어 과도한 하중이 가해지는 경우 변형이 생길 수 있는 문제점이 있고, 일정 진도 이상의 지진에 대하여는 동일한 곡률을 가지는 곡면에서 스틸볼이 유동하여 진도에 따른 수평 이동 변위가 동일하게 되는 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-0971365호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부 유동부 및 하부 유동부와 선으로 접촉하도록 롤러 베어링 조립체를 구성하여 접촉 면적을 증가시키고, 구조물 또는 장비 등에 의하여 가해지는 과도한 하중에 의한 변형이 생기는 것을 방지할 수 있는 롤러 베어링 면진 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상부 유동부 및 하부 유동부를 중심으로부터 수평면에 대하여 복수 개의 경사각을 갖도록 다단으로 구성하여, 약한 지진뿐만 아니라 강한 지진의 경우에도 효과적이고 효율적으로 상부 플레이트 상에 안치된 구조물 및 시설물을 전도에 의한 파손으로부터 방지할 수 있는 롤러 베어링 면진 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 외부로부터 전달되는 노면의 진동을 시설물에 전달되지 않도록 분리시켜주는 면진 장치에 있어서, 노면에 장착되고, 일 방향으로 형성되는 복수 개 하부 유동부를 포함하는 하부 플레이트와, 상기 하부 플레이트의 상부에 위치하고 상기 하부 플레이트의 하부 유동부와 수직 방향으로 대향하여 형성되는 복수 개의 상부 유동부를 포함하는 상부 플레이트, 및 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 위치하여 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트를 이격시켜 유동시키기 위한 롤러 베어링 조립체를 포함하고, 롤러 베어링 조립체는 하부 유동부와 상부 유동부의 교차 지점에 각각 위치하는 베어링 고정구와, 상기 베어링 고정구의 하부에 결합하여 상기 하부 유동부와 선으로 접촉하여 유동하는 하부 롤러 베어링과, 상기 상부 유동부와 선으로 접촉하여 유동하는 복수 개의 상부 롤러 베어링 및 상기 각 베어링 고정구 사이의 간격을 유지시키는 고정바를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치에 의하면 유동부와 롤러 베어링 사이의 접촉 면적을 늘려 상대면에 가해지는 압력이 감소하여 과도한 하중에 의한 변형을 방지할 수 있고, 마찰 저항이 증가하여 유동부의 중심으로 롤러 베어링의 복귀가 신속하게 이루어질 수 있는 현저한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치에 의하면 상부 유동부 및 하부 유동부를 다단으로 구성하여 약한 지진의 경우 롤러 베어링이 낮은 경사각을 갖는 1차 내면에서 움직이게 되고, 강한 지진의 경우에는 높은 경사각을 갖는 2차 내면까지 움직이게 되므로, 지진의 강도에 관계없이 효율적이고 안정적으로 진동을 흡수하는 현저한 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 볼 베어링 면진 장치의 개략적인 모습을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 상부 유동부 및 하부 유동부가 각각 상부 플레이트 및 하부 플레이트에 형성되어 배열된 모습을 나타내는 평면도이다.
도 6는 본 발명에 따른 하부 플레이트에 형성되는 하부 유동부의 각 단면의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 상부 플레이트에 형성되는 상부 유동부의 각 단면의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체의 위치에 따라 롤러 베어링 면진 장치가 동작하는 모습을 나타내는 단면도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체의 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 외부로부터 전달되는 노면의 진동을 시설물에 전달되지 않도록 분리시키기 위하여 상기 노면에 장착되고, 일 방향으로 형성되는 복수 개의 하부 유동부(22)를 포함하는 하부 플레이트(20), 상기 하부 플레이트(20)의 상부에 위치하고, 상기 하부 플레이트(20)의 하부 유동부(22)와 수직 방향으로 대향하여 형성되는 복수 개의 상부 유동부(12)를 포함하는 상부 플레이트(10) 및, 상기 하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(10) 사이에 위치하여 상기 하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(10)를 이격시켜 유동시키기 위한 롤러 베어링 조립체(30)를 포함한다.
또한, 상기 롤러 베어링 조립체(30)는 상기 하부 유동부(22)와 상부 유동부(12)의 교차 지점에 각각 위치하는 베어링 고정구(33); 상기 베어링 고정구(33)의 하부에 결합하여 상기 하부 유동부(22)와 선으로 접촉하여 유동하는 하부 롤러 베어링(31b); 및, 상기 베어링 고정구(33)의 상부에 결합하여 상기 상부 유동부(12)와 선으로 접촉하여 유동하는 복수 개의 상부 롤러 베어링(31a)을 포함한다.
본 발명에 따른 하부 플레이트(20)는 노면에 장착되어 지진 발생시 지진의 충격파에 따라 노면과 함께 수평 이동하는 것으로, 상기 하부 플레이트(20)의 상면에는 복수 개의 하부 유동부(22)가 형성된다.
상기 하부 유동부(22)는 하부 플레이트(20)의 상면에 일 방향으로 복수 개가 형성되고, 상기 하부 유동부(22)에 하부 롤러 베어링(31b)이 안착하여 하부 유동부(22)를 따라 X축 방향으로 유동한다.
종래의 면진 장치의 경우, 유동부 사이에서 스틸볼이 점으로 접촉하여 유동하나, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 하부 유동부(22)와 하부 롤러 베어링(31b)이 선으로 접촉하여 종래의 면진 장치에 비하여 접촉 면적이 증가하게 된다. 따라서, 접촉면에 가해지는 압력이 감소하게 되어 과도한 하중에 의한 변형을 방지할 수 있고, 또한 마찰 저항이 증가하여 상기 하부 유동부(22)의 중심으로 하부 롤러 베어링(31b)의 복귀가 신속하게 이루어질 수 있게 된다.
본 발명에 따른 상부 플레이트(10)는 지진 발생시 수평 방향의 변위가 일어나지 않으므로 상기 상부 플레이트(10)의 상부에는 지진으로부터 파손을 방지하기 위한 시설물 또는 장비 등이 위치하게 된다.
상기 상부 플레이트(10)의 하면에는 하부 플레이트(20)의 하부 유동부(22)와 수직 방향으로 대향하여 복수 개의 상부 유동부(12)가 형성된다. 상기 상부 유동부(12)에는 상부 롤러 베어링(31a)이 안착하여 상부 유동부(12)를 따라 Y축 방향으로 유동한다.
본 발명에 따른 상부 유동부(12)는 상기한 하부 유동부(22)와 동일하게 상부 롤러 베어링(31a)과 선으로 접촉하게 된다. 따라서, 접촉면에 가해지는 압력이 감소하게 되어 과도한 하중에 의한 변형을 방지할 수 있고, 마찰 저항이 증가하여 상기 상부 유동부(12)의 중심으로 상부 롤러 베어링(31a)의 복귀가 신속하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 도면에 도시되지는 않았으나 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 상부 플레이트(10) 및 하부 플레이트(20)를 복수 개로 구성하여 모듈화할 수 있다. 상기 상부 플레이트(10) 및 하부 플레이트(20)를 복수 개로 구성하여 모듈화하는 경우, 부피나 중량이 상대적으로 큰 구조물 또는 시설물에 대하여 효율적으로 면진 기능을 수행할 수 있게 되고, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 운반 및 설치를 용이하게 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 분해 사시도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 상부 플레이트 및 하부 플레이트는 각각 상호 대칭되게 분리된 2개의 플레이트로 형성할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 상부 플레이트(10) 및 하부 플레이트(20)가 소정 간격 이격된 2개의 플레이트로 분리되어 구성된다. 이는 상부 플레이트(10)의 상부에 컴퓨터 서버 등 전선 또는 케이블이 연결된 구조물을 위치하는 경우, 상기 케이블 등을 이격된 2개의 플레이트 사이로 지나가게 위치할 수 있게 되어 연결을 용이하게 하기 위함이다. 도면에서는 2개의 플레이트로 구성된 모습을 도시하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 2개 이상의 분리된 플레이트로 구성될 수 있음은 당연하다.
도 5는 본 발명에 따른 상부 유동부 및 하부 유동부가 각각 상부 플레이트 및 하부 플레이트에 형성되어 배열된 모습을 나타내는 평면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체(30)는 상부 플레이트(10) 하면에 형성되는 상부 유동부(12)와 하부 플레이트(20) 상면에 형성되는 하부 유동부(22)가 수직 교차하는 복수 개의 지점에 베어링 고정구(33)를 위치한다.
상기 베어링 고정구(33)의 하부에는 하부 롤러 베어링(31b)이 하부 유동부(22)를 따라 X축으로 유동하도록 샤프트(32)로 조립되고, 상기 베어링 고정구(33)의 상부에는 상부 롤러 베어링(31a)이 상부 유동부(12)를 따라 Y축 방향으로 유동하도록 샤프트(32)로 조립된다.
따라서, 상부 롤러 베어링(31a)은 상부 플레이트(10)의 하면에 형성된 상부 유동부(12)에 안착하여 Y축 방향으로 유동하고, 하부 롤러 베어링(31b)은 하부 플레이트(20)의 상면에 형성된 하부 유동부(22)에 안착하여 X축 방향으로 유동하여, 전 방향의 수평 이동을 할 수 있게 된다.
본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체(30)는 하부 플레이트(20)의 하부 유동부(22)와 상부 플레이트(10)의 상부 유동부(12) 사이에 위치하고, 하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(10)는 베어링 고정구(33)에 조립된 상부 및 하부 롤러 베어링(31a, 31b)에 의하여 일정 간격 이격된다.
바람직하게는, 상기 롤러 베어링 조립체(30)는 상기한 복수 개의 교차 지점에 각각의 베어링 고정구(33)들이 그 간격을 유지하며 결합할 수 있도록 베어링 고정구(33)를 서로 연결하여 고정하는 고정바(34)를 더 포함하여, 베어링 고정구(33)에 결합된 상부 및 하부 롤러 베어링(31a, 31b)이 상부 및 하부 유동부(12, 22)로부터 이탈하는 것을 방지하고, 보다 안정적으로 면진 기능을 수행할 수 있게 된다.
도 5에 도시된 상부 유동부(12) 및 하부 유동부(22)의 배열 모습은 예시적인 것이며, 상부 유동부(12) 및 하부 유동부(22)의 개수, 배열 위치 및 방향을 바꾸어 제작할 수 있음은 자명하다. 따라서, 상기 상부 유동부(12)와 하부 유동부(22)는 그 형상과 치수를 동일하게 제작하되 구비되는 위치와 방향만 다른 것으로 할 수 있으며, 롤러 베어링 조립체(30)를 뒤집어 제작하여 유동 방향을 바꿀 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 하부 플레이트에 형성되는 하부 유동부의 각 단면의 모습을 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 상부 플레이트에 형성되는 상부 유동부의 각 단면의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 하부 유동부(22)는 상부 유동부와 하부 유동부의 교차 지점을 중심으로 V자형으로 대칭 형성되고, 복수 개의 경사각을 갖도록 다단으로 형성된다.
본 발명에 있어서, 하부 유동부(22)를 다단으로 형성하는 이유는 약한 지진에서뿐만 아니라 강한 지진의 경우에도 효과적이고 효율적으로 상부 플레이트(10) 상에 안치된 구조물 및 시설물을 전도에 의한 파손으로부터 방지하기 위함이다.
하부 유동부(22)가 중심으로부터 수평면에 대하여 한 개의 경사각을 갖는 경우, 하부 롤러 베어링(31b)이 하부 유동부(22)의 양 단에 부딪혀 면진 기능을 쉽게 상실할 수 있는 위험이 존재한다. 그러나 본 발명의 롤러 베어링 면진 장치는 하부 유동부(22)를 다단으로 형성하여 약한 지진의 경우에 하부 롤러 베어링(31b)이 상대적으로 낮은 경사각을 갖는 1차 내면(22a)에서 움직이게 되고, 강한 지진의 경우에는 노면이 더욱 심하게 흔들리게 되므로 상대적으로 높은 경사각을 갖는 2차 내면(22b)까지 올라가면서 움직이기 때문에 지진의 강도에 따라 하부 롤러 베어링(31b)이 하부 유동부(22)와 접촉하는 부분을 다르게 하여 효과적이고 효율적으로 면진 기능을 수행할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 하부 유동부(22)의 1차 내면(22a)과 2차 내면(22b)은 곡면이 아닌 평탄한 면으로 하여, 곡면으로 이루어지는 경우에 비해 지진 발생시 상부 플레이트(10)가 상하로 요동하는 것을 방지할 수 있게 되고, 안정적으로 노면의 진동이 시설물에 전달되는 것을 분리한다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 하부 유동부(22)의 외주면에는 X축 방향으로 일정 높이를 갖는 하부 이탈 방지턱(23)을 형성할 수 있다. 상기 하부 이탈 방지턱(23)은 유동시에 하부 롤러 베어링(31b)의 이탈을 방지하고, 상기 하부 롤러 베어링(31b)이 하부 유동부(22)를 따라 X축 방향으로 유동할 수 있도록 안내한다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 상부 유동부(12)는 상기한 하부 유동부(22)와 동일하게 상부 유동부와 하부 유동부의 교차 지점을 중심으로 V자형으로 대칭 형성되고, 복수 개의 경사각을 갖도록 다단으로 형성된다. 또한, 상부 유동부(12)의 1차 내면(12a)과 2차 내면(12b) 역시 곡면이 아닌 평탄한 면으로 하여, 효과적이고 안정적으로 면진 기능을 수행할 수 있음은 상기한 바와 같다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 상부 유동부(12)의 외주면에는 Y축 방향으로 일정 높이를 갖는 상부 이탈 방지턱(13)을 형성할 수 있다. 상기 상부 이탈 방지턱(13)은 유동시에 상부 롤러 베어링(31a)의 이탈을 방지하고, 상기 상부 롤러 베어링(31a)이 상부 유동부(12)를 따라 Y축 방향으로 유동할 수 있도록 안내함은 하부 유동부(22)와 동일하다.
도 7은 본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체의 위치에 따라 롤러 베어링 면진 장치가 동작하는 모습을 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 지진이 발생하여 노면이 X축 방향으로 이동하는 경우 하부 롤러 베어링(31b)이 상대적으로 노면의 반대 방향으로 이동하게 되고, 노면이 Y축 방향으로 이동하는 경우 상부 롤러 베어링(31a)이 상대적으로 노면의 반대 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 노면이 X축과 Y축의 조합된 방향으로 이동하는 경우 각각의 방향에 대하여 하부 롤러 베어링(31b)과 상부 롤러 베어링(31a)이 각각 대응되어 이동하게 되고, 상부 플레이트(10)의 수평 방향의 변위가 일어나지 않게 하여 상부에 위치하는 고가의 구조물 또는 장비 등이 지진에 의한 파손으로부터 방지된다.
보다 상세하게는, 도시된 바와 같이 상부 롤러 베어링(31a)이 상부 유동부(12)에 안착하여 경사면을 따라 상대적으로 유동되면 지진의 정도에 따라 약한 지진에는 a°의 각을 이루는 1차 내면(12a)의 범위 내에서 유동될 것이고, 그 이상의 강한 지진에는 b°의 각을 이루는 2차 내면(12b)의 범위까지 유동될 것이다. 따라서, 지진의 정도에 따라 유동되는 경사면을 달리하여 최대의 효과를 얻을 수 있게 된다.
바람직하게는, 상부 롤러 베어링(31a) 및 하부 롤러 베어링(31b)이 상부 유동부(12) 및 하부 유동부(22)의 최대 변위 이상까지 유동되는 경우, 상부 롤러 베어링(31a) 및 하부 롤러 베어링(31b)이 상부 유동부(12) 및 하부 유동부(22)로부터 이탈하는 것을 방지하기 위하여 상기 상부 유동부(12) 및 하부 유동부(22)의 양단에 일정 높이를 갖는 상부 스토퍼(11) 및 하부 스토퍼(21)를 각각 형성할 수 있다.
도 4에서 도시된 바와 같이 하부 플레이트(20)를 소정 간격 이격된 2개의 플레이트로 분리하여 구성하는 경우, 상기 하부 플레이트(20)의 상면에 형성되는 하부 유동부(22) 또한 2개로 분리되어 구성된다. 이 경우, 각각의 하부 유동부(22)의 외측 일단에 하부 유동부가 형성되며, 이는 상부 플레이트(10) 및 상부 유동부(12)의 경우에도 마찬가지이다.
따라서, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 상부 유동부(12)의 최대 변위에서 베어링 고정구(33)가 상부 스토퍼(11)와 접촉하게 되고, 하부 유동부(22)의 최대 변위에서 베어링 고정구(33)가 베어링 고정구(33)가 하부 스토퍼(21)와 각각 접촉하게 된다. 이때 수평 방향 이동의 갑작스런 정지로 인한 충격을 방지하기 위하여 본 발명의 롤러 베어링 조립체(30)는 충격을 흡수하기 위한 완충기(35)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 완충기(35)는 상기 롤러 베어링 조립체(30)가 상부 스토퍼(11) 및 하부 스토퍼(21)과 접촉하는 면에 조립되며, 완충 댐퍼 또는 탄성 스프링 등으로 구성하여 충격을 흡수하며, 상부 롤러 베어링(31a) 및 하부 롤러 베어링(31b)이 최대 변위 이상 유동되지 못하도록 한다.
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10: 상부 플레이트 11: 상부 스토퍼
12: 상부 유동부 13: 상부 이탈 방지턱
20: 하부 플레이트 21: 하부 스토퍼
22: 하부 유동부 23: 하부 이탈 방지턱
30: 롤러 베어링 조립체 31a: 상부 롤러 베어링
31b: 하부 롤러 베어링 32: 샤프트
33: 베어링 고정구 34: 고정바
35: 완충기

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  5. 외부로부터 전달되는 노면의 진동을 시설물에 전달되지 않도록 분리시켜주는 면진 장치에 있어서,
    상기 노면에 장착되고, 일 방향으로 형성되는 복수 개 하부 유동부를 포함하는 하부 플레이트와, 상기 하부 플레이트의 상부에 위치하고 상기 하부 플레이트의 하부 유동부와 수직 방향으로 대향하여 형성되는 복수 개의 상부 유동부를 포함하는 상부 플레이트, 및 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 위치하여 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트를 이격시켜 유동시키기 위한 롤러 베어링 조립체를 포함하고,
    상기 롤러 베어링 조립체는 상기 하부 유동부와 상부 유동부의 교차 지점에 각각 위치하는 베어링 고정구와, 상기 베어링 고정구의 하부에 결합하여 상기 하부 유동부와 선으로 접촉하여 유동하는 하부 롤러 베어링과, 상기 상부 유동부와 선으로 접촉하여 유동하는 복수 개의 상부 롤러 베어링 및 상기 각 베어링 고정구 사이의 간격을 유지시키는 고정바를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 유동부의 외주면에는 상기 상부 롤러 베어링의 이탈을 방지하기 위하여 상기 상부 유동부의 길이 방향으로 일정 높이를 갖는 상부 이탈 방지턱이 형성되고,
    상기 하부 유동부의 외주면에는 상기 하부 롤러 베어링의 이탈을 방지하기 위하여 상기 하부 유동부의 길이 방향으로 일정 높이를 갖는 하부 이탈 방지턱이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 하부 유동부 및 상부 유동부의 양단에는 일정 높이를 갖는 하부 스토퍼 및 상부 스토퍼가 각각 형성되고,
    상기 롤러 베어링 조립체는 상기 하부 유동부 및 상부 유동부의 최대 변위에서 상기 하부 스토퍼 및 상부 스토퍼와의 충격을 흡수하기 위한 완충기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 유동부 및 하부 유동부는 상기 상부 유동부와 상기 하부 유동부의 교차 지점을 중심으로 V자형으로 대칭 형성되고, 복수 개의 경사각을 갖도록 다단으로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 경사각은 중심으로부터 수평면에 대하여 1차 내면의 경사각(a°)보다 2차 내면의 경사각(b°)이 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 각각은 다수 개의 플레이트로 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
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