KR101671717B1

KR101671717B1 - 방진장치용 3방향 내진 스토퍼

Info

Publication number: KR101671717B1
Application number: KR1020160089845A
Authority: KR
Inventors: 이종림
Original assignee: (주)파워엔텍
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2016-11-02

Abstract

본 발명의 스토퍼는 기계진동을 감쇄시키는 방진장치의 상부에 설치된 기기가 지진력에 의하여 활동하거나 전도되는 것을 방지하기 위하여, 상기 방진장치에 결합되어 지진력을 감쇄하는 기능과 지진력에 저항하여 변형을 제한하는 역할을 하며, 수직 방향의 지진력에 의한 상기 방진장치의 수직변위에 대응하기 위해 일정 길이만큼 늘어나거나 줄어드는 지지파이프부와; 수평방향과 수직방향의 지진력에 의한 좌우방향과 전후방향의 전도모멘트나 수직변위가 일어날 때, 상기 하부지지파이프 내부면과의 접촉에 의해 발생하는 마찰 저항을 최소화함으로써 방진 성능을 지속적으로 발휘시키고, 전도모멘트나 수직변위에 저항할 수 있도록 내진성능을 가지며, 상기 상부지지파이프의 외주면에 결합되는 마찰력 감쇄장치부와; 상기 지지파이프부의 일정 위치에 결합되어, 수직 방향의 지진력에 의해 일정 위치까지 상기 지지파이프부가 상승하였을 때 상기 마찰력 감쇄장치부에 접촉되어 일정 이상 수직변위가 일어나지 않도록 제어하는 수직변위 제어볼트부와; 상기 지지파이프부의 상단과 하단에 결합되어 상기 스토퍼를 상기 방진장치에 결합시키며, 상기 지지파이프부의 상단이 용접 결합되는 상부지지판과 상기 하부지지파이프의 하단이 용접 결합되는 하부지지판으로 이루어진 지지판부와; 상기 지지파이프부의 과도한 수직변위를 완충시켜주며, 수직 방향의 지진력을 감쇄시키고, 상기 지지파이프부의 내부에 삽입 설치 또는 상기 지지파이프부의 외부에 삽입 설치되거나, 상기 상부지지판과 하부지지판 사이에 설치되는 스프링부로 구성된다.
본 발명의 방진장치용 3방향 내진 스토퍼에 따르면 스프링이나 방진고무와 같은 방진재와 병행하여 설치하거나 또는 방진장치 내부에 접촉식으로 설치되는 구조이므로 설치가 쉽고, 방진장치 외부에 스토퍼를 설치하기 위한 추가 공간을 필요로 하지 않으며, 소요 수량도 4개로 적게 소요되어 경제적이고 방진성능을 유지하면서 내진성능을 확보할 수 있는 장점이 있으며, 수직변위를 제어하고 지진력을 감쇄시킬 수 있어 방진장치의 파손을 막을 수 있다.

Description

방진장치용 3방향 내진 스토퍼{Three Directional Seismic Stopper for Vibration Isolation Device}

본 발명은 내진 스토퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방진장치나 상기 방진장치의 상부에 설치된 기기가 지진력이나 기계진동에 의해 활동하거나 전도되는 것을 방지하기 위하여, 상기 방진장치에 결합되어 진동을 방지하는 기능과 지진진동에 저항하여 변형을 제한하는 기능을 가지며, 상부지지파이프와 하부지지파이프를 가지는 방진장치용 3방향 내진 스토퍼에 관한 것이다.

우리나라는 중약진 지진지역이며 건축전기설비에 대한 내진등급 구분은 실시하지 않으며, 일반적인 경우 건축전기설비의 내진등급은 모두 B로 설정하여 적용하고 있다.

다만, 건축물의 중요도를 설계하는 입장에서 건축주와 설계자가 판단하고 결정하는 것이다.

또한, 70m를 초과하는 건축물에 설치된 건축전기설비는 동적해석을 적용하여 건물의 층 지진력을 계산하고 이와 함께 설비의 동적 증폭을 고려하여 기기의 중심에 작용하는 설계지진력을 결정해야한다.

그러나, 소방시설의 내진설계 기준에 의하면, 건물 높이가 13m 이상인 건축물에 설치된 소방시설에 대하여 지진이 발생할 경우 소방시설이 정상적으로 작동이 되도록 국민안전처장관이 정하는 내진설계기준에 맞게 소방시설을 설치하여야 한다고 규정하고 있다.

건축전기설비 중에서 수변전설비, 자가발전설비, 축전지설비, 간선 및 동력설비, 조명 및 약전설비에 포함되는 기기 및 배관 등을 대상으로 하며 주요기기 및 배관 등의 내진 조치와 시공 시 주의 사항은 다음과 같으며, 다만, 적용 대상 건물은 70m 이하의 건물이다. 전술한 바와 같이 소방시설의 경우 적용 대상 건물은 높이 13m 이상이다.

회전기기는 흔히 방진장치를 설치한다. 한편 변압기와 차단기 등도 자기화에 의한 음향진동이나 폐쇄 시 기계음이나 진동이 발생하고 이러한 진동의 전달을 방지하기 위하여 방진고무가 설치된다. 특히 건식변압기에는 대부분 방진고무가 설치된다.

시험자료에 의하면 방진장치로 지지된 기기의 지진 응답배율은 1.5~2.5배이다. 기기의 고유진동 주기와 지진이 진동주기가 공진하는 롤링(rolling) 현상이 발생하게 되면 방진고무가 파단되어 기기의 탈락을 초래할 수 있다.

그러므로 방진고무를 설치할 때는 일반적인 진동을 방지하는 기능과 지진력에도 저항할 수 있는 스토퍼를 설치하여 변형을 제한할 필요가 있다.

즉 방진고무는 최대변형률 35% 이하의 것을 사용하고 변압기 상부의 변위량이 30mm 이하가 되도록 활동 및 전도 방지형 스토퍼(Stopper: 스프링이나 방진고무 등으로 기기 본체에 전달되는 진동을 저감하는 방진장치를 설치한 경우로 건축물에 직접 앵커볼트로 연결할 수 없는 경우에 지진으로부터 기기를 보호하기 위한 장착 장치)를 설치한다.

방진장치 등이 설치되어서 앵커볼트로 고정을 할 수 없는 경우에는 내진스토퍼(Stopper)를 설치한다. 내진스토퍼를 설치할 때, 스토퍼와 본체의 간격은 정상운전 중에 접촉하지 않는 범위 이내에서 최대한 간격이 좁아지도록 한다.

지진력은 기기의 중심 위치에 작용하는 것으로 판단하고, 기기가 전도할 가능성을 검토하여 내진 스토퍼 형식을 선정한다. 내진 스토퍼의 부재는 스토퍼의 종류에 따라 작용하는 지진력에 충분히 저항할 수 있는 것으로 선택한다. 내진스토퍼는 지진력이 작용하는 경우에 활동이 발생되지 않도록 볼트 등으로 기초 혹은 구조물에 고정한다. 스토퍼를 선택할 때, 스프링 등과 같이 진동량이 큰 방진장치를 사용할 경우는 활동 및 전도 방지형을 선택한다. 방진장치를 설치하는 기기는 지진 운동으로 인하여 과도한 진동이 발생할 수 있으므로 활동 및 전도를 방지하기 위하여 내진스토퍼를 설치한다.

방진재와 방진장치는 다양한 종류가 있으며 기기와의 연관성도 다양하다. 또한, 내진 스토퍼의 형식도 다양하며, 주로 사용하는 스토퍼의 예를 들면 다음과 같다.

1. 활동 방지형 - 형강 혹은 강판 등으로 제작되며, 주로 수평방향 활동을 방지하기 위하여 사용한다. 도 1에서는 활동 방지형인 L형 플레이트형 내진스토퍼를 보여주고 있다.

2. 활동 및 전도 방지형 - 형강 혹은 강판 등으로 제작하고 수평방향 활동 및 전도를 방지하기 위하여 사용한다. 도 2에서는 활동 및 전도 방지형인 크랭크 플레이트형 내진 스토퍼를 보여주고 있다.

3. 기타 - 그 외에 사용되는 내진스토퍼의 예는 도 3에서 보여주고 있다.

외국의 지진피해를 살펴보면, 방진장치로 지지된 기기는 내진스토퍼가 설치되어 있지 않거나 설치방법이 불완전한 경우에 기기가 활동하거나 전도되는 피해를 입었고, 또한, 활동 및 전도방지 스토퍼를 사용한 경우에도 2차 도체 혹은 방진받침대가 파손되었다.

스프링 방진장치 또는 변압기에 설치되는 방진패드와 같이 지진 발생시에 변위가 크게 발생하는 방진장치에 설치되는 내진스토퍼는 방진장치 상부에 탑재되는 기기를 지진진동으로부터 보호하기 위하여 기기와 근접한 외부에 비접촉방식으로 설치한다.

이러한 내진스토퍼는 기기가 고하중이거나 기기의 무게 중심과 기기의 높이가 매우 높은 경우에는 활동 및 전도를 방지하기 위한 대규모의 내진스토퍼를 산정하여 설치되어야 하며, 기기 외부 설치면적이 제한을 받는 경우 설치하기가 어렵다.

또한, 비접촉방식으로 설치 간격에 따라 지진 진동에 의한 충격으로 기기의 방진받침대가 손상될 가능성이 크다.

방진장치가 설치된 기기에 대해서는 기기의 중량이나 변위를 충분히 고려하여 내진스토퍼를 설치하고, 변압기 및 배전반 등의 상위변위량이 큰 중량기기에 대해서는 충분한 내력을 보유한 활동 및 전도방지형 스토퍼를 설치한다.

이때, 스토퍼의 간극은 2mm 정도로 설정하고, 변압기 등의 진동이 바닥에 전달되지 않도록 최대치수로 정하는 것이 바람직하다.

일반적인 파이프형 내진 스토퍼는 지진과 같이 큰 진동이 발생하면 2개의 지지파이프 사이의 유격에 지지파이프가 끼여 고정되므로 더 이상 스프링이 방진성능을 발휘할 수 없게 된다.

1. 한국 등록특허공보 제 10-0475127 (등록일자 : 2005년 02월 24일) 스토퍼를 구비한 방진 장치 2. 한국 등록특허공보 제 10-1455292 (등록일자 : 2014년 10월 21일) 내진 스토퍼 3. 한국 등록특허공보 제 10-1510214 (등록일자 : 2015년 04월 02일) 방진성능과 수직방향 지진진동 저감장치를 갖춘 기기 내진 받침대 4. 한국 등록특허공보 제 10-1042577 (등록일자 : 2011년 06월 13일) 내진기능형 배전반

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 지진 발생 시 기기의 활동 및 전도모멘트에 저항하기 위하여 수평방향의 지진력은 지진력에 저항하는 내진구조이고, 방진장치에 결합되어 수평방향의 지진력을 감쇄하는 기능과 지진력에 저항하여 변형을 제한하는 기능을 가지기 위하여 상하로 길이나 늘어나고 줄어들 수 있는 지지파이프부와; 상기 지지파이프부에 결합되어 마찰 저항을 최소화함으로써 방진 성능을 지속적으로 발휘시키고, 전도모멘트에 저항할 수 있는 내진성능을 갖는 마찰력 감쇄장치부와; 상지 지지파이프부에 설치되어 상기 마찰력 감쇄장치부가 터치되어 수진변위를 제어할 수 있는 수직변위 제어볼트부와; 상기 지지파이프부의 과도한 수직변위를 완충시켜주며, 수직 방향의 지진력을 감쇄시키는 스프링부가 포함되어 구성되는 방진장치용 3방향 내진 스토퍼를 제공함에 있다.

본 발명의 스토퍼는 지진력을 감쇄시키며 상부에 기기가 설치된 방진장치가 진동이나 지진력에 의해 발생된 전도모멘트에 의해 활동하거나 전도되는 것을 방지하기 위하여, 상기 방진장치에 결합되어 지진력을 감쇄하는 기능과 지진력에 저항하여 변형을 제한하는 기능을 역할을 한다.

상기 스토퍼는 고정되어 움직이지 않고 하부에 형성되며 내부에 중공이 있는 파이프 형상의 하부지지파이프와, 상기 하부지지파이프보다 직경이 작아 상기 하부지지파이프의 내부에서 수직방향의 지진력에 의해 상하로 움직이는 상부지지파이프를 포함하여 구성되고, 수직 방향의 지진력에 의한 상기 방진장치의 수직변위에 대응하기 위해 일정 길이만큼 늘어나거나 줄어드는 지지파이프부와; 수평방향과 수직방향의 지진력에 의한 좌우방향과 전후방향의 전도모멘트나 수직변위가 일어날 때, 상기 하부지지파이프 내부와의 접촉에 의해 발생하는 마찰 저항을 최소화함으로써 방진 성능을 지속적으로 발휘시키고, 전도모멘트나 수직변위에 저항할 수 있도록 내진성능을 가지며, 상기 상부지지파이프의 외주면에 결합되는 마찰력 감쇄장치부와; 상기 하부지지파이프의 일정 위치에 결합되어, 수직 방향의 지진력에 의해 일정 위치까지 상기 상부지지파이프가 상승하였을 때 상기 마찰력 감쇄장치부에 접촉되어 일정 이상 수직변위가 일어나지 않도록 제어하며, 2개 이상의 수직변위 제어볼트로 구성된 수직변위 제어볼트부와; 상기 지지파이프부의 상단과 하단에 결합되어 상기 스토퍼를 상기 방진장치에 결합시키며, 상기 상부지지파이프의 상단이 용접 결합되는 상부지지판과 상기 하부지지파이프의 하단이 용접 결합되는 하부지지판으로 이루어진 지지판부를 포함하여 구성되며, 추가로 상기 지지파이프부의 과도한 수직변위를 완충시켜주며, 수직 방향의 지진력을 감쇄시키고, 상기 지지파이프부의 내부에 삽입 설치 또는 상기 지지파이프부의 외부에 삽입 설치되거나, 상기 상부지지판과 하부지지판 사이에 설치되는 스프링부를 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 상부지지파이프의 상단에는 상기 상부지지판과의 접촉면적을 높여 상기 상부지지파이프가 받는 수직방향의 지진력이 상기 상부지지판에 일부분에 집중되지 않도록 일정 두께와 일정 직경을 가지는 원판 형상의 활동 저항력 보강원판이 형성되어, 상기 보강원판과 상기 상부지지판이 용접 결합된다.

상기 마찰력 감쇄장치부는 수평방향의 지진력에 의해 상기 하부지지파이프의 내주면에서 상기 상부지지파이프가 좌우로 흔들리는 롤링 현상이 발생하지 않도록, 상기 상부지지파이프의 하단에 설치되며 상기 수직변위 제어볼트부에 의해 수직변위가 제한받게 하는 하부마찰력 감쇄장치와 상기 상부지지파이프의 중간 일정부분에 설치되는 상부마찰력 감쇄장치로 구성되며, 상기 하부마찰력 감쇄장치와 상부마찰력 감쇄장치에는 상기 하부마찰력 감쇄장치와 상부마찰력 감쇄장치가 움직이지 않고 일정 위치에 고정되도록 감쇄장치 고정링이 형성된다.

상기 하부마찰력 감쇄장치와 상부마찰력 감쇄장치는 하부지지파이프의 내주면과 점 접촉으로 구동하는 다수 개의 볼과; 상기 볼이 외부로 빠지지 않게 하게 잡아주고, 일정 간격으로 정렬해주는 유지기와; 상기 상부지지파이프에 삽입 조립되어 고정되고, 상기 유지기가 결합되며, 상기 볼의 일부분이 면접촉을 할 수 있게 볼홈이 형성된 내륜궤도를 가진 내륜으로 구성된다.

상술한 스토퍼로 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결할 수 있다.

본 발명의 방진장치용 3방향 내진 스토퍼에 따르면 기존 내진스토퍼와는 달리 스프링이나 방진고무와 같은 방진재와 병행하여 설치하거나 또는 방진장치 내부에 접촉식으로 설치되는 구조이므로 설치가 쉽고, 방진장치 외부에 스토퍼를 설치하기 위한 추가 공간을 필요로 하지 않으며, 소요 수량도 4개로 적게 소요되어 경제적이고 방진성능을 유지하면서 내진성능을 확보할 수 있는 장점이 있으며, 수직변위를 제어하고 지진력을 감쇄시킬 수 있어 방진장치의 파손을 막을 수 있다.

도 1은 기존 활동 방지형 스토퍼 예시도
도 2는 기존 활동 및 전도 방지형 스토퍼 예시도
도 3은 기존 전도 방지형 스토퍼 제 3 예시도
도 4는 본 발명의 스토퍼 제1실시예 조립 사시도
도 5는 본 발명의 스토퍼 제1실시예 분해 사시도
도 6은 본 발명의 스토퍼 제1실시예에서 최대 인장으로 수직변위가 있을 때와 압축으로 수직변위가 있을 때의 단면도
도 7은 본 발명의 스토퍼 제2실시예 조립 사시도
도 8은 본 발명의 스토퍼 제2실시예 분해 사시도
도 9는 본 발명의 스토퍼 제2실시예에서 최대 인장으로 수직변위가 있을 때와 압축으로 수직변위가 있을 때의 단면도
도 10은 본 발명의 스토퍼 제3실시예 조립 사시도
도 11은 본 발명의 스토퍼 제3실시예 분해 사시도
도 12는 본 발명의 스토퍼 제3실시예에서 최대 인장으로 수직변위가 있을 때와 압축으로 수직변위가 있을 때의 단면도
도 13은 본 발명의 스토퍼 제4실시예 사시도
도 14는 본 발명의 스토퍼에 따른 지지파이프부 사시도
도 15는 본 발명의 스토퍼에 따른 마찰력 감쇄장치부 사시도
도 16은 본 발명의 스토퍼에 따른 마찰력 감쇄장치부를 상부지지파이프에 설치한 사시도
도 17은 본 발명의 스토퍼에 따른 상하마찰력 감쇄장치 조립 및 분해 사시도
도 18은 방진장치에 본 발명의 스토퍼가 설치되고 최대 인장력과 최대 압축력을 받았을 때의 예시도
도 19는 방진장치에 본 발명의 스토퍼가 설치되고 방진장치 위에 전기판넬과 같은 기기가 설치된 예시도

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "방진장치용 3방향 내진 스토퍼"를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 "방진장치용 3방향 내진 스토퍼"에 관한 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

다음의 실시 예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 1은 기존 활동 방지형 스토퍼 예시도이며, 도 2는 기존 활동 및 전도 방지형 스토퍼 예시도이고, 도 3은 기존 활동 및 전도 방지형 스토퍼 제 3예시도이며, 도 4는 본 발명의 스토퍼 제1실시예 조립 사시도이고, 도 5는 본 발명의 스토퍼 제1실시예 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 스토퍼 제1실시예에서 최대 인장으로 수직변위가 있을 때와 압축으로 수직변위가 있을 때의 단면도이고, 도 7은 본 발명의 스토퍼 제2실시예 조립 사시도이며, 도 8은 본 발명의 스토퍼 제2실시예 분해 사시도이고, 도 9는 본 발명의 스토퍼 제2실시예에서 최대 인장으로 수직변위가 있을 때와 압축으로 수직변위가 있을 때의 단면도이며, 도 10은 본 발명의 스토퍼 제3실시예 조립 사시도이고, 도 11은 본 발명의 스토퍼 제3실시예 분해 사시도이며, 도 12는 본 발명의 스토퍼 제3실시예에서 최대 인장으로 수직변위가 있을 때와 압축으로 수직변위가 있을 때의 단면도이고, 도 13은 본 발명의 스토퍼 제4실시예 사시도이며, 도 14는 본 발명의 스토퍼에 따른 지지파이프부 사시도이고, 도 15는 본 발명의 스토퍼에 따른 마찰력 감쇄장치부 사시도이며, 도 16은 본 발명의 스토퍼에 따른 마찰력 감쇄장치부를 상부지지파이프에 설치한 사시도이고, 도 17은 본 발명의 스토퍼에 따른 상하마찰력 감쇄장치 조립 및 분해 사시도이며, 도 18은 방진장치에 본 발명의 스토퍼가 설치되고 최대 인장력과 최대 압축력을 받았을 때의 예시도이고, 도 19는 방진장치에 본 발명의 스토퍼가 설치되고 방진장치 위에 전기판넬과 같은 기기가 설치된 예시도이다.

본 발명의 스토퍼(C)는 지진력을 감쇄시키며 상부에 기기(B)가 설치된 방진장치(A)가 진동이나 지진력에 의해 발생된 전도모멘트에 의해 전도되는 것을 방지하기 위하여, 상기 방진장치(A)에 결합되어 지진력을 감쇄하는 기능과 지진력에 저항하여 변형을 제한하는 기능을 가진다.

상기 스토퍼(C)는 고정되어 움직이지 않고 하부에 형성되며 내부에 중공이 있는 파이프 형상의 하부지지파이프(11)와, 상기 하부지지파이프(11)보다 직경이 작아 상기 하부지지파이프(11)의 내부에서 수직방향의 지진력에 의해 상하로 움직이는 상부지지파이프(12)를 포함하여 구성되고, 수직 방향의 지진력에 의한 상기 방진장치(A)의 수직변위에 대응하기 위해 일정 길이만큼 늘어나거나 줄어드는 지지파이프부(1)와; 평방향과 수직방향의 지진력에 의한 좌우방향과 전후방향의 전도모멘트나 수직변위가 일어날 때, 상기 하부지지파이프(11)의 내부면과의 접촉에 의해 발생하는 마찰 저항을 최소화함으로써 방진 성능을 지속적으로 발휘시키고, 전도모멘트나 수직변위에 저항할 수 있도록 내진성능을 가지며, 상기 상부지지파이프(12)의 외주면에 결합되는 마찰력 감쇄장치부(2)와; 상기 하부지지파이프(11)의 일정 위치에 결합되어, 수직 방향의 지진력에 의해 일정 위치까지 상기 상부지지파이프(12)가 상승하였을 때 상기 마찰력 감쇄장치부(2)가 접촉되어 일정 이상 수직변위가 일어나지 않도록 제어하며, 2개 이상의 수직변위 제어볼트(31)로 구성된 수직변위 제어볼트부(3)와; 상기 지지파이프부(1)의 상단과 하단에 결합되어 상기 스토퍼(C)를 상기 방진장치(A)에 결합시키며, 상기 상부지지파이프(12)의 상단이 용접 결합되는 상부지지판(41)과 상기 하부지지파이프(11)의 하단이 용접 결합되는 하부지지판(42)으로 이루어지는 지지판부(4)를 포함하여 구성되며, 추가로 상기 지지파이프부(1)의 과도한 수직변위를 완충시켜주며, 수직 방향의 지진력을 스프링의 탄성으로 지속적으로 감쇄시키고, 상기 지지파이프부(1)의 내부에 삽입 설치 또는 상기 지지파이프부(1)의 외주면에 삽입 설치되거나, 상기 상부지지판(41)과 하부지지판(42) 사이에 설치되는 스프링부(5)를 포함하여 구성될 수도 있다.

상기 상부지지파이프(12)의 상단에는 상기 상부지지판(41)과의 접촉면적을 높여 상기 상부지지파이프(12)가 받는 수직방향의 지진력이 상기 상부지지판(41)에 일부분에 집중되지 않도록 일정 두께와 일정 직경을 가지는 원판 형상의 활동 저항력 보강원판(13)이 형성되며, 상기 보강원판(13)과 상기 상부지지판(41)이 용접 결합된다.

상기 마찰력 감쇄장치부(2)는 수평방향의 지진력에 의해 상기 하부지지파이프(11)의 내주면에서 상기 상부지지파이프가 좌우로 흔들리는 롤링 현상이 발생하지 않도록, 상기 상부지지파이프(12)의 하단에 설치되며 상기 수직변위 제어볼트부(3)에 의해 수직변위가 제한받게 하는 하부마찰력 감쇄장치(22)와 상기 상부지지파이프(12)의 중간 일정부분에 설치되는 상부마찰력 감쇄장치(21)로 구성된다.

상기 하부마찰력 감쇄장치(22)와 상부마찰력 감쇄장치(21)에는 상기 하부마찰력 감쇄장치(22)와 상부마찰력 감쇄장치(21)가 상하로 움직이지 않고 일정 위치에 고정되도록 감쇄장치 고정링(23)이 형성된다.

상기 상부지지판(41)과 하부지지판(42)에는 각각 상기 방진장치(A)와 볼트 결합을 위한 다수 개의 볼트홀이 형성되며, 상기 볼트홀은 각 도면에 미도시되었다.

상기 상부지지판(41)과 상기 보강원판(13)은 용접으로 결합되고, 상기 보강원판(13)과 상기 상부지지파이프(12)의 상단도 용접으로 결합되며, 상기 하부지지파이프(11)의 하단과 상기 하부지지판(42)도 용접으로 결합된다.

도 4와 도 5는 본 발명의 스토퍼 제1실시예로서, 상기 스토퍼(C)는 상기 스토퍼(C)는 고정되어 움직이지 않고 하부에 형성되며 내부에 중공이 있는 파이프 형상의 하부지지파이프(11)와, 상기 하부지지파이프(11)보다 직경이 작아 상기 하부지지파이프(11)의 내부에서 수직방향의 지진력에 의해 상하로 움직이는 상부지지파이프(12)를 포함하여 구성되고, 수직 방향의 지진력에 의한 상기 방진장치(A)의 수직변위에 대응하기 위해 일정 길이만큼 늘어나거나 줄어드는 지지파이프부(1)와; 평방향과 수직방향의 지진력에 의한 좌우방향과 전후방향의 전도모멘트나 수직변위가 일어날 때, 상기 하부지지파이프(11)의 내부면과의 접촉에 의해 발생하는 마찰 저항을 최소화함으로써 방진 성능을 지속적으로 발휘시키고, 전도모멘트나 수직변위에 저항할 수 있도록 내진성능을 가지며, 상기 상부지지파이프(12)의 외주면에 결합되는 마찰력 감쇄장치부(2)와; 상기 하부지지파이프(11)의 일정 위치에 결합되어, 수직 방향의 지진력에 의해 일정 위치까지 상기 상부지지파이프(12)가 상승하였을 때 상기 마찰력 감쇄장치부(2)가 접촉되어 일정 이상 수직변위가 일어나지 않도록 제어하며, 2개 이상의 수직변위 제어볼트(31)로 구성된 수직변위 제어볼트부(3)와; 상기 지지파이프부(1)의 상단과 하단에 결합되어 상기 스토퍼(C)를 상기 방진장치(A)에 결합시키며, 상기 상부지지파이프(12)의 상단이 용접 결합되는 상부지지판(41)과 상기 하부지지파이프(11)의 하단이 용접 결합되는 하부지지판(42)으로 이루어지는 지지판부(4)를 포함하여 구성된다.

제1실시예의 상기 스토퍼(C)는 상기 상부지지파이프(12)의 상하운동으로 상기 마찰력 감쇄장치부(2)의 볼(221)이 상기 하부지지파이프(11)의 내벽면과 점접촉으로 마찰이 일어나 지진력을 감쇄시키므로 큰 감쇄 능력은 없으나 일정량을 감쇄기능을 가진다고 할 수 있으며, 진동이나 지진력에 의해 발생된 전도모멘트는 상기 스토퍼(C)의 내력으로 견디고, 수직방향의 지진력은 상기 수직변위 제어볼트부(3)에 의해 전도모멘트가 더 이상 커지지 않는 일정 수직변위까지만 허용하고 그 이상은 수직변위를 제한하여 전도되는 것을 방지하는 것으로, 상기 스토퍼(C)의 수직 방향의 변위를 제한하면 상기 방진방치(A)의 수직면진장치부의 변위도 제한되므로 전도가 발생하는 일정 전도모멘트까지 이르지 않게 한다.

도 6은 본 발명의 스토퍼 제1실시예에서 최대 인장으로 수직변위가 있을 때와 압축으로 수직변위가 있을 때의 단면도로서, 도 6-1은 최대 인장 시 상기 수직변위 제어볼트부(3)에 상기 하부마찰력 감쇄장치(22)가 걸려서 더 이상 위로의 수직변위가 일어나지 않게 하여 전도모멘트를 일정 크기 이상으로 발생하지 않도록 하여 상기 방진방치(A)의 수직면진장치의 변위를 제한하는 역할을 한다.

도 7과 도 8은 본 발명의 스토퍼 제2실시예로서, 상기 스토퍼(C)는 고정되어 움직이지 않고 하부에 형성되며 내부에 중공이 있는 파이프 형상의 하부지지파이프(11)와, 상기 하부지지파이프(11)보다 직경이 작아 상기 하부지지파이프(11)의 내부에서 수직방향의 지진력에 의해 상하로 움직이는 상부지지파이프(12)를 포함하여 구성되고, 수직 방향의 지진력에 의한 상기 방진장치(A)의 수직변위에 대응하기 위해 일정 길이만큼 늘어나거나 줄어드는 지지파이프부(1)와; 평방향과 수직방향의 지진력에 의한 좌우방향과 전후방향의 전도모멘트나 수직변위가 일어날 때, 상기 하부지지파이프(11)의 내부면과의 접촉에 의해 발생하는 마찰 저항을 최소화함으로써 방진 성능을 지속적으로 발휘시키고, 전도모멘트나 수직변위에 저항할 수 있도록 내진성능을 가지며, 상기 상부지지파이프(12)의 외주면에 결합되는 마찰력 감쇄장치부(2)와; 상기 하부지지파이프(11)의 일정 위치에 결합되어, 수직 방향의 지진력에 의해 일정 위치까지 상기 상부지지파이프(12)가 상승하였을 때 상기 마찰력 감쇄장치부(2)가 접촉되어 일정 이상 수직변위가 일어나지 않도록 제어하며, 2개 이상의 수직변위 제어볼트(31)로 구성된 수직변위 제어볼트부(3)와; 상기 지지파이프부(1)의 상단과 하단에 결합되어 상기 스토퍼(C)를 상기 방진장치(A)에 결합시키며, 상기 상부지지파이프(12)의 상단이 용접 결합되는 상부지지판(41)과 상기 하부지지파이프(11)의 하단이 용접 결합되는 하부지지판(42)으로 이루어지는 지지판부(4)와; 상기 지지파이프부(1)의 과도한 수직변위를 완충시켜주며, 수직 방향의 지진력을 스프링의 탄성으로 지속적으로 감쇄시키고, 상기 지지파이프부(1)의 외주면에 삽입 설치되는 스프링부(5)를 포함하여 구성된다.

제2실시예의 상기 스토퍼(C)는 상기 상부지지파이프(12)의 상하운동으로 상기 마찰력 감쇄장치부(2)의 볼(221)이 상기 하부지지파이프(11)의 내벽면과 점접촉으로 마찰이 일어나 지진력을 소량 감쇄시키고, 주로 상기 스프링부(5)의 탄성에 의해 지진력을 감쇄시키며, 진동이나 지진력에 의해 발생된 전도모멘트는 상기 스토퍼(C)의 내력으로 견디고, 수직방향의 지진력은 상기 수직변위 제어볼트부(3)에 의해 전도모멘트가 더 이상 커지지 않는 일정 수직변위까지만 허용하고 그 이상은 수직변위를 제한하여 전도되는 것을 방지하는 것으로, 상기 스토퍼(C)의 수직 방향의 변위를 제한하면 상기 방진방치(A)의 수직면진장치부의 변위도 제한되므로 전도가 발생하는 일정 전도모멘트까지 이르지 않게 한다.

도 9는 본 발명의 스토퍼 제2실시예에서 최대 인장으로 수직변위가 있을 때와 압축으로 수직변위가 있을 때의 단면도로서, 도 9-1은 최대 인장 시 상기 수직변위 제어볼트부(3)에 상기 하부마찰력 감쇄장치(22)가 걸려서 더 이상 위로의 수직변위가 일어나지 않게 하여 전도모멘트를 일정 크기 이상으로 발생하지 않도록 하여 상기 방진방치(A)의 수직면진장치의 변위를 제한하는 역할을 한다.

최대 압축으로 수직변위가 있을 때는 상기 상부마찰력 감쇄장치(21)가 상기 수직변위 제어볼트부(3)에 걸려서 더 이상 아래로 수직변위가 일어나지 않게 하여 충격을 제한한다.

도 10과 도 11은 본 발명의 스토퍼 제3실시예로서, 상기 스토퍼(C)는 고정되어 움직이지 않고 하부에 형성되며 내부에 중공이 있는 파이프 형상의 하부지지파이프(11)와, 상기 하부지지파이프(11)보다 직경이 작아 상기 하부지지파이프(11)의 내부에서 수직방향의 지진력에 의해 상하로 움직이는 상부지지파이프(12)를 포함하여 구성되고, 수직 방향의 지진력에 의한 상기 방진장치(A)의 수직변위에 대응하기 위해 일정 길이만큼 늘어나거나 줄어드는 지지파이프부(1)와; 평방향과 수직방향의 지진력에 의한 좌우방향과 전후방향의 전도모멘트나 수직변위가 일어날 때, 상기 하부지지파이프(11)의 내부면과의 접촉에 의해 발생하는 마찰 저항을 최소화함으로써 방진 성능을 지속적으로 발휘시키고, 전도모멘트나 수직변위에 저항할 수 있도록 내진성능을 가지며, 상기 상부지지파이프(12)의 외주면에 결합되는 마찰력 감쇄장치부(2)와; 상기 하부지지파이프(11)의 일정 위치에 결합되어, 수직 방향의 지진력에 의해 일정 위치까지 상기 상부지지파이프(12)가 상승하였을 때 상기 마찰력 감쇄장치부(2)가 접촉되어 일정 이상 수직변위가 일어나지 않도록 제어하며, 2개 이상의 수직변위 제어볼트(31)로 구성된 수직변위 제어볼트부(3)와; 상기 지지파이프부(1)의 상단과 하단에 결합되어 상기 스토퍼(C)를 상기 방진장치(A)에 결합시키며, 상기 상부지지파이프(12)의 상단이 용접 결합되는 상부지지판(41)과 상기 하부지지파이프(11)의 하단이 용접 결합되는 하부지지판(42)으로 이루어지는 지지판부(4)와; 상기 지지파이프부(1)의 과도한 수직변위를 완충시켜주며, 수직 방향의 지진력을 스프링의 탄성으로 지속적으로 감쇄시키고, 상기 지지파이프부(1)의 내부 중공에 삽입 설치되는 스프링부(5)를 포함하여 구성된다.

제3실시예의 상기 스토퍼(C)는 상기 상부지지파이프(12)의 상하운동으로 상기 마찰력 감쇄장치부(2)의 볼(221)이 상기 하부지지파이프(11)의 내벽면과 점접촉으로 마찰이 일어나 지진력을 소량 감쇄시키고, 상기 스프링부(5)의 탄성에 의해 일정량의 지진력을 감쇄시키며, 진동이나 지진력에 의해 발생된 전도모멘트는 상기 스토퍼(C)의 내력으로 견디고, 수직방향의 지진력은 상기 수직변위 제어볼트부(3)에 의해 전도모멘트가 더 이상 커지지 않는 일정 수직변위까지만 허용하고 그 이상은 수직변위를 제한하여 전도되는 것을 방지하는 것으로, 상기 스토퍼(C)의 수직 방향의 변위를 제한하면 상기 방진방치(A)의 수직면진장치부의 변위도 제한되므로 전도가 발생하는 일정 전도모멘트까지 이르지 않게 한다.

도 12는 본 발명의 스토퍼 제3실시예에서 최대 인장으로 수직변위가 있을 때와 압축으로 수직변위가 있을 때의 단면도로서, 도 12-1은 최대 인장 시 상기 수직변위 제어볼트부(3)에 상기 하부마찰력 감쇄장치(22)가 걸려서 더 이상 위로의 수직변위가 일어나지 않게 하여 전도모멘트를 일정 크기 이상으로 발생하지 않도록 하여 상기 방진방치(A)의 수직면진장치의 변위를 제한하는 역할을 한다.

도 13은 본 발명의 스토퍼 제4실시예로서, 상기 스토퍼(C)는 고정되어 움직이지 않고 하부에 형성되며 내부에 중공이 있는 파이프 형상의 하부지지파이프(11)와, 상기 하부지지파이프(11)보다 직경이 작아 상기 하부지지파이프(11)의 내부에서 수직방향의 지진력에 의해 상하로 움직이는 상부지지파이프(12)를 포함하여 구성되고, 수직 방향의 지진력에 의한 상기 방진장치(A)의 수직변위에 대응하기 위해 일정 길이만큼 늘어나거나 줄어드는 지지파이프부(1)와; 평방향과 수직방향의 지진력에 의한 좌우방향과 전후방향의 전도모멘트나 수직변위가 일어날 때, 상기 하부지지파이프(11)의 내부면과의 접촉에 의해 발생하는 마찰 저항을 최소화함으로써 방진 성능을 지속적으로 발휘시키고, 전도모멘트나 수직변위에 저항할 수 있도록 내진성능을 가지며, 상기 상부지지파이프(12)의 외주면에 결합되는 마찰력 감쇄장치부(2)와; 상기 하부지지파이프(11)의 일정 위치에 결합되어, 수직 방향의 지진력에 의해 일정 위치까지 상기 상부지지파이프(12)가 상승하였을 때 상기 마찰력 감쇄장치부(2)가 접촉되어 일정 이상 수직변위가 일어나지 않도록 제어하며, 2개 이상의 수직변위 제어볼트(31)로 구성된 수직변위 제어볼트부(3)와; 상기 지지파이프부(1)의 상단과 하단에 결합되어 상기 스토퍼(C)를 상기 방진장치(A)에 결합시키며, 상기 상부지지파이프(12)의 상단이 용접 결합되는 상부지지판(41)과 상기 하부지지파이프(11)의 하단이 용접 결합되는 하부지지판(42)으로 이루어지는 지지판부(4)와; 상기 지지파이프부(1)의 과도한 수직변위를 완충시켜주며, 수직 방향의 지진력을 스프링의 탄성으로 지속적으로 감쇄시키고, 상기 상부지지판(41)과 하부지지판(42) 사이에 설치되는 스프링부(5)를 포함하여 구성된다.

스토퍼 제 4실시예의 상기 상부지지판(41)과 하부지지판(42)은 상술한 제1, 제2, 제3 실시예보다 일측으로 넓은 직사각형태의 사용하여 상기 스프링부(5)가 상기 지지파이프부(1)와 병렬로 설치될 수 있게 한다.

제4실시예의 상기 스토퍼(C)는 상기 상부지지파이프(12)의 상하운동으로 상기 마찰력 감쇄장치부(2)의 볼(221)이 상기 하부지지파이프(11)의 내벽면과 점접촉으로 마찰이 일어나 지진력을 소량 감쇄시키고, 주로 상기 스프링부(5)의 탄성에 의해 지진력을 감쇄시키며, 진동이나 지진력에 의해 발생된 전도모멘트는 상기 스토퍼(C)의 내력으로 견디고, 수직방향의 지진력은 상기 수직변위 제어볼트부(3)에 의해 전도모멘트가 더 이상 커지지 않는 일정 수직변위까지만 허용하고 그 이상은 수직변위를 제한하여 전도되는 것을 방지하는 것으로, 상기 스토퍼(C)의 수직 방향의 변위를 제한하면 상기 방진방치(A)의 수직면진장치부의 변위도 제한되므로 전도가 발생하는 일정 전도모멘트까지 이르지 않게 한다.

도 14에 도시되어 있는 것 같이 상기 지지파이프부(1)은 수직 방향의 지진력에 의한 상기 방진장치(A)의 수직변위에 대응하기 위해 일정 길이만큼 늘어나거나 줄어들며, 고정되어 움직이지 않고 하부에 형성되며 내부에 중공이 있는 파이프 형상의 하부지지파이프(11)와, 상기 하부지지파이프(11)보다 직경이 작아 상기 하부지지파이프(11)의 내부에서 수직방향의 지진력에 의해 상하로 움직이는 상부지지파이프(12)를 포함하여 구성된다.

상기 상부지지파이프(12)의 상단에는 상기 상부지지판(41)과의 접촉면적을 높여 상기 상부지지파이프(12)가 받는 수직방향의 지진력이 상기 상부지지판(41)에 일부분에 집중되지 않도록 일정 두께와 일정 직경을 가지는 원판 형상의 활동 저항력 보강원판(13)이 형성된다.

상기 보강원판(13)과 상기 상부지지판(41)이 용접 결합된다.

도 15와 도 16에 도시되어 있는 것 같이 상기 마찰력 감쇄장치부(2)는 수평방향과 수직방향의 지진력에 의한 좌우방향과 전후방향의 전도모멘트나 수직변위가 일어날 때, 상기 하부지지파이프(11)의 내부면과의 접촉에 의해 발생하는 마찰 저항을 최소화함으로써 방진 성능을 지속적으로 발휘시키고, 전도모멘트나 수직변위에 저항할 수 있도록 내진성능을 가지며, 상기 상부지지파이프(12)의 외주면에 결합된다.

상기 감쇄장치 고정링(23)은 상기 하부마찰력 감쇄장치(22)와 상부마찰력 감쇄장치(21) 각각의 상부와 하부에 설치되므로 본 발명에서는 총 4개가 설치된다.

상기 감쇄장치 고정링(23)은 상기 상부지지파이프(12)에 용접으로 결합되거나 기타 방법으로 고정된다.

도 17에 도시되어 있는 것 같이 상기 하부마찰력 감쇄장치(22)와 상부마찰력 감쇄장치(21)는 하부지지파이프(11)의 내주면과 점 접촉으로 구동하는 다수 개의 볼(221, 211)과; 상기 볼(221, 211)이 외부로 빠지지 않게 하게 잡아주고, 일정 간격으로 정렬해주는 유지기(222, 212)와; 상기 상부지지파이프(12)에 삽입 조립되어 고정되고, 상기 유지기(222, 212)가 결합되며, 상기 볼(221, 211)의 일부분이 면접촉을 할 수 있게 볼홈이 형성된 내륜궤도(2231, 2131)를 가진 내륜((223, 213)으로 구성된다.

도 18은 방진장치(A)에 본 발명의 스토퍼(C)가 설치되고 최대 인장력과 최대 압축력을 받았을 때의 예시도로서, 본 발명의 스토퍼(C)는 설치공간이 불필요하고, 접촉식이며, 소요수량도 4개면 되므로, 기존의 플레이트형, 스너버형, 관통볼트형의 6개가 필요한 것에 비해 소요량이 적고 높이 제한이 없으며, 방진성능을 저감시키는 요인이 없다.

도 19는 방진장치(A)에 본 발명의 스토퍼(C)가 설치되고 상기 방진장치(A) 위에 전기판넬과 같은 기기(B)가 설치된 것을 보여준다.

A : 방진장치 B : 기기
C : 스토퍼
1 : 지지파이프부 11 : 하부지지파이프
12 : 상부지지파이프 13 : 보강원판
2 : 마찰력 감쇄장치부 21 : 상부마찰력 감쇄장치
211 : 볼 212 : 유지기
213 : 내륜 2131 : 내륜궤도
22 : 하부마찰력 감쇄장치 221 : 볼
222 : 유지기 223 : 내륜
2231 : 내륜궤도 23 : 감쇄장치 고정링
3 : 수직변위 제어볼트부 31 : 수직변위 제어볼트
4 : 지지판부 41 : 상부지지판
42 : 하부지지판 5 : 스프링부

Claims

지진력을 감쇄시키며 상부에 기기(B)가 설치된 방진장치(A)가 진동이나 지진력에 의해 발생된 전도모멘트에 의해 활동하거나 전도되는 것을 방지하기 위하여, 상기 방진장치(A)에 결합되어 지진력을 감쇄하는 기능과 지진력에 저항하여 변형을 제한하는 기능을 가진 스토퍼(C)에 있어서,
상기 스토퍼(C)는 고정되어 움직이지 않고 하부에 형성되며 내부에 중공이 있는 파이프 형상의 하부지지파이프(11)와, 상기 하부지지파이프(11)보다 직경이 작아 상기 하부지지파이프(11)의 내부에서 수직방향의 지진력에 의해 상하로 움직이는 상부지지파이프(12)를 포함하여 구성되고, 수직 방향의 지진력에 의한 상기 방진장치(A)의 수직변위에 대응하기 위해 일정 길이만큼 늘어나거나 줄어드는 지지파이프부(1)와;
수평방향과 수직방향의 지진력에 의한 좌우방향과 전후방향의 전도모멘트나 수직변위가 일어날 때, 상기 하부지지파이프(11)의 내부면과의 접촉에 의해 발생하는 마찰 저항을 최소화함으로써 방진 성능을 지속적으로 발휘시키고, 전도모멘트나 수직변위에 저항할 수 있도록 내진성능을 가지며, 상기 상부지지파이프(12)의 외주면에 결합되는 마찰력 감쇄장치부(2)와;
상기 하부지지파이프(11)의 일정 위치에 결합되어, 수직 방향의 지진력에 의해 일정 위치까지 상기 상부지지파이프(12)가 상승하였을 때 상기 마찰력 감쇄장치부(2)가 접촉되어 일정 이상 수직변위가 일어나지 않도록 제어하며, 2개 이상의 수직변위 제어볼트(31)로 구성된 수직변위 제어볼트부(3)와;
상기 지지파이프부(1)의 상단과 하단에 결합되어 상기 스토퍼(C)를 상기 방진장치(A)에 결합시키며, 상기 상부지지파이프(12)의 상단이 용접 결합되는 상부지지판(41)과 상기 하부지지파이프(11)의 하단이 용접 결합되는 하부지지판(42)으로 이루어지는 지지판부(4)를 포함하여 구성되는 방진장치용 3방향 내진 스토퍼
제 1항에 있어서,
상기 스토퍼(C)는 상기 지지파이프부(1)의 과도한 수직변위를 완충시켜주며, 수직 방향의 지진력을 스프링의 탄성으로 지속적으로 감쇄시키고, 상기 지지파이프부(1)의 내부에 삽입 설치 또는 상기 지지파이프부(1)의 외주면에 삽입 설치되거나, 상기 상부지지판(41)과 하부지지판(42) 사이에 설치되는 스프링부(5)를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방진장치용 3방향 내진 스토퍼
제 1항에 있어서,
상기 상부지지파이프(12)의 상단에는 상기 상부지지판(41)과의 접촉면적을 높여 상기 상부지지파이프(12)가 받는 수직방향의 지진력이 상기 상부지지판(41)에 일부분에 집중되지 않도록 일정 두께와 일정 직경을 가지는 원판 형상의 활동 저항력 보강원판(13)이 형성되며, 상기 보강원판(13)과 상기 상부지지판(41)이 용접 결합되고,
상기 마찰력 감쇄장치부(2)는 수평방향의 지진력에 의해 상기 하부지지파이프(11)의 내주면에서 상기 상부지지파이프가 좌우로 흔들리는 롤링 현상이 발생하지 않도록, 상기 상부지지파이프(12)의 하단에 설치되며 상기 수직변위 제어볼트부(3)에 의해 수직변위가 제한받게 하는 하부마찰력 감쇄장치(22)와 상기 상부지지파이프(12)의 중간 일정부분에 설치되는 상부마찰력 감쇄장치(21)로 구성되며,
상기 하부마찰력 감쇄장치(22)와 상부마찰력 감쇄장치(21)에는 상기 하부마찰력 감쇄장치(22)와 상부마찰력 감쇄장치(21)가 상하로 움직이지 않고 일정 위치에 고정되도록 감쇄장치 고정링(23)이 형성되는 것을 특징으로 하는 방진장치용 3방향 내진 스토퍼
제 3항에 있어서,
상기 하부마찰력 감쇄장치(22)와 상부마찰력 감쇄장치(21)는 하부지지파이프(11)의 내주면과 점 접촉으로 구동하는 다수 개의 볼(221, 211)과;
상기 볼(221, 211)이 외부로 빠지지 않게 하게 잡아주고, 일정 간격으로 정렬해주는 유지기(222, 212)와;
상기 상부지지파이프(12)에 삽입 조립되어 고정되고, 상기 유지기(222, 212)가 결합되며, 상기 볼(221, 211)의 일부분이 면접촉을 할 수 있게 볼홈이 형성된 내륜궤도(2231, 2131)를 가진 내륜((223, 213)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방진장치용 3방향 내진 스토퍼