KR101739931B1 - 3차원 진동저감장치 - Google Patents

3차원 진동저감장치 Download PDF

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KR101739931B1
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강태우
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주식회사 큐빅스
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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
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
    • E01D19/00Structural or constructional details of bridges
    • E01D19/04Bearings; Hinges
    • E01D19/042Mechanical bearings

Abstract

본 발명은 건축물의 면진설계를 위한 용도로 사용되는 것이자, 특히 부반력에 저항할 수 없는 구조를 갖는 면진받침의 단점을 보완하여, 연직방향으로의 지진력을 감쇄하고, 추가적으로 감쇄 정도의 조절 및 수평방향으로의 지진력에 대한 저항력까지 갖춘 3차원 진동저감장치에 관한 것으로,
상부구조물의 하부에 연결되고, 측방에 대한 압력을 탄성적으로 흡수하는 제1완충부, 그리고 하부구조물의 상부면과 상기 제1완충부의 하부 사이에 적층되는 제1디스크, 그리고 상기 하부구조물 내부에 매설되는 제2완충부, 그리고 상기 제2완충부 내부에 구비되어 있는 제2디스크, 그리고 상기 제2완충부 내부에 배치되되 상기 제2디스크 하부에 배치되는 수평부와, 상기 수평부에 수직으로 연장되어 상기 제1완충부에 결합되는 수직부를 포함하는 앵커를 포함하여 이루어진다.

Description

3차원 진동저감장치{VIBRATION REDUCTION APPARATUS}
본 발명은 건축물의 면진설계를 위한 용도로 사용되는 진동저감장치에 관한 것으로,
보다 상세하게는 부반력에 저항할 수 없는 구조를 갖는 면진받침의 단점을 보완하여, 연직방향으로의 지진력을 감쇄하고, 추가적으로 감쇄 정도의 조절 및 측방에 대한 압력을 탄성적으로 흡수하는 제1완충부를 통해 수평방향으로의 지진력에 대한 저항력까지 갖춘 3차원 진동저감장치에 관한 것이다.
대한민국은 통상 지진 안전지대로 간주되어 왔으나, 최근 지진 활동이 활성화되고 있으며 근래에 크고 작은 여러 지진에 의해 토목구조물, 건축구조물 등의 붕괴가 발생하는 피해가 속출하고 있다.
최근 산업화의 발전으로 각종 구조물 등이 대형화 되고 있어 강진이 발생한다면 그 피해 정도는 매우 심각할 것이라 예상된다. 따라서 새로 건설되는 토목, 건축 구조물들을 비롯하여 유지보수와 지진에 대한 기존 구조물들의 보수, 보강 방안이 시급히 요구되고 있는 실정이다.
이러한 요구에 의해 건물, 교량, 기타 구조물 등 다양한 구조물에 면진설계의 개념이 반영되고 있다. 면진설계의 개념의 대표적인 예로, 지진력 감쇄를 위한 면진장치(또는 면진받침)가 있다.
등록특허 제10-1291808호(2013년07월25일)[교량용 면진장치](이하 종래기술)에 제시된 바와 같은 면진장치는 상부구조물과 하부구조물 사이에 배치되어 지진 등의 진동에 의해 발생하는 수직방향 및 수평방향 진동에너지를 효과적으로 흡수 감쇠시킴과 동시에 상부구조물과 하부구조물을 원래의 위치로 복원시킴으로써, 지진발생시 구조물 파손 및 붕괴를 예방하고 인명을 안전하게 보호하는 장치이다.
그러나 면진장치의 경우, 지진력에 상응하는 부반력에 대해 저항할 수 없는 구조로 이루어지기 때문에, 이를 보완하여 지진력에 대해 보다 효과적으로 대처(면진)할 수 있는 기술의 필요성이 재고되는 바이다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로,
상부구조물에 연결되는 완충부에 의해 수평 방향의 지진력을 감쇄하는 것은 물론. 하부구조물에 매설되는 완충부 내부에 탄성형 디스크를 삽입함으로써, 부반력에 저항할 수 없는 구조를 갖는 면진받침의 단점을 보완하여, 연직방향으로의 지진력을 감쇄할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한 전단핀에 불소수지 마찰부재를 도입하여, 전단핀과 마찰부재 간의 마찰력을 이용하여 지진력 감쇄효과를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러 상부구조물에 연결되는 제1완충부와 하부구조물에 연결되는 제2완충부를 연결하는 앵커의 외면에 고정핀을 도입하여, 수평력에 충분히 효과적으로 저항할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
나아가 앵커에 마찰조절부재를 도입하여, 앵커 케이스의 마찰부재에 대한 압박 정도를 조절하고, 이를 통해 마찰부재와 전단핀간의 마찰 정도를 조절할 수 있도록 하여, 지진력에 대한 완충 기능에 대한 정도를 적절하게 조절할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 갖는 본 발명은
상부구조물의 하부에 연결되고, 측방에 대한 압력을 탄성적으로 흡수하는 제1완충부, 그리고 하부구조물의 상부면과 상기 제1완충부의 하부 사이에 적층되는 제1디스크, 그리고 상기 하부구조물 내부에 매설되는 제2완충부, 그리고 상기 제2완충부 내부에 구비되어 있는 제2디스크, 그리고 상기 제2완충부 내부에 배치되되 상기 제2디스크 하부에 배치되는 수평부와, 상기 수평부에 수직으로 연장되어 상기 제1완충부에 결합되는 수직부를 포함하는 앵커를 포함하여 이루어진다.
또한 상기 앵커는 상기 수직부를 감싸는 케이스와, 상기 케이스와 상기 수직부에 개재되고 불소수지로 이루어진 마찰부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러 상기 앵커는 상기 케이스 외면에서 수평으로 돌출 형성된 다수의 고정핀을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
나아가 상기 앵커의 케이스는 몸체부와, 상기 몸체부의 일 측에 구비된 개구부와, 상기 몸체부에서 외면으로 돌출되며 상호 이격 배치되어 상기 개구부를 형성하는 이격부를 포함하고, 상기 앵커는 상기 이격부 측에 구비되어 상기 이격부의 이격 거리를 조절함으로써, 상기 케이스의 상기 마찰부재에 대한 압박 정도를 조절하는 마찰조절부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성 및 특징으로 이루어진 본 발명은
수평 방향의 지진력을 감쇄하는 것은 물론. 연직방향으로의 지진력을 감쇄하여 지진을 포함한 모든 종류의 외력 및 충격에 의한 구조물의 파손을 예방할 수 있고, 또한 전단핀과 마찰부재 간의 마찰력을 이용하여 지진력 감쇄효과를 가질 수 있고, 아울러 앵커의 외면에 구비된 고정핀을 통해 수평력에 충분히 효과적으로 저항할 수 있도록 하며, 나아가 마찰조절부재의 도입을 통해 마찰부재와 전단핀간의 마찰 정도를 조절할 수 있도록 하여, 지진력에 대한 완충 기능에 대한 정도를 적절하게 조절할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 외관 및 구성을 도시한 사시도 및 사용실시도.
도 2는 본 발명의 단면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예(마찰조절부재).
도 4는 본 발명의 변형예(길이조절수단)
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.
본 발명은 건축물의 면진설계를 위한 용도로 사용되는 것이고, 특히 부반력에 저항할 수 없는 구조를 갖는 면진받침의 단점을 보완하여, 연직방향으로의 지진력을 감쇄하고, 추가적으로 감쇄 정도의 조절 및 측방에 대한 압력을 탄성적으로 흡수하는 제1완충부를 통해 수평방향으로의 지진력에 대한 저항력까지 갖춘 3차원 진동저감장치에 관한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 3차원 진동저감장치(이하 본 장치(V))에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 외관 및 전체적인 구성을 도시한 사사도 및 사용실시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 장치(V)는 상부구조물(U)의 하부에 연결되는 제1완충부(11), 하부구조물(L)의 상부면과 제1완충부(11)의 하부 사이에 적층되는 제1디스크(21), 하부구조물(L) 내부에 매설되는 제2완충부(12), 제2완충부(12) 내부에 구비되는 제2디스크(22) 및 제1완충부(11)와 제2완충부(12)를 연결하는 앵커(30)를 포함하여 이루어진다.
도 2는 본 발명의 단면도를 도시한 도면이다. 이하 도 1 및 도 2를 참고하여 상기한 본 발명의 각 구성을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
각 구성 별로, 먼저 제1완충부(11)는 상부구조물(U)의 하부에 연결되는 구성으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 제1완충부(11) 외면에서 상측으로 돌출된 지지핀(111)을 구비하여, 제1완충부(11)는 지지핀(111)이 상부구조물(U) 내부에 관통 삽입되는 형태로 상부구조물(U)과 연결된다.
이러한 제1완충부(11)는 측방에 대한 압력을 탄성적으로 흡수하는데, 이를 위해 제1완충부(11)는 커버(112)와, 커버(112) 내측에 내장되는 베어링블록(113)과, 베어링블록(113)의 측면과 커버(112)의 내면 사이에 구비된 탄성체(114)와, 베어링블록(113)의 상면과 커버(112)의 내면 사이에 구비된 마찰부재(제1마찰부재(115))를 포함하여 이루어진다.
상기 구성으로 이루어진 제1완충부(11)는 탄성체(114)와 제1마찰부재(115)의 작용을 통해 탄성적으로 측방에 대한 압력을 흡수하고, 이를 통해 본 발명이 수평방향의 지진력을 감쇄시키는 효과를 제공할 수 있도록 한다.
다음으로, 제1디스크(21)는 하부구조물(L)의 상부면과 제1완충부(11)의 하부 사이에 적층되는 구성으로, 상부구조물(U) 측으로 전달되는 수직방향의 충격 및 외력을 완충할 수 있도록 탄성재로 이루어지는 것이 바람직하다.
이러한 제1디스크는 중앙에 앵커(30)(수직부(32))가 통과할 수 있도록 일정 크기의 중앙공(210)이 형성되어 있는 다각형 또는 원형 평단면을 갖는 판부재로 구성된다.
다음으로, 제2완충부(12)는 하부구조물(L) 내부에 매설되는 구성으로, 내부에 완충용 중공(122)을 갖는 하우징(121)을 포함하여 이루어진다.
하우징(121)은 하부구조물(L)에 매설되어 본 장치(V)를 구조물에 설치할 수 있도록 하는 환경을 제공하며, 이 때 완충용 중공(122)은 구조물에 작용하는 수직 및 수평 방향의 외력에 대한 완충을 제공함은 물론, 완충용 중공(122)은 후술하는 앵커(30)와 제2디스크(22)가 배치되는 공간을 제공한다.
다음으로, 제2디스크(22)는 제2완충부(12) 내부에 구비되어 있는 구성으로, 제1디스크(21)와 마찬가지로 중앙에 앵커(30)(수직부(32))가 통과할 수 있도록 일정 크기의 중앙공(220)이 형성되어 있는 다각형 또는 원형 평단면을 갖는 판부재로 구성된다.
이러한 제2디스크(22)는 기존의 면진받침이 부반력에 저항할 수 없다는 단점을 보완하여, 수직 방향(연직 방향)의 진동을 저감시킨다. 제2디스크(22) 역시 수직방향의 진동 저감을 위해 탄성재로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 제1디스크(21)와 제2디스크(22)의 측면에는 V자 형상의 홈이 형성된다. 이 형상으로 인하여 수직 방향으로 작용하는 진동을 더욱 효과적으로 저감시킬 수 있다.
다음으로, 앵커(30)는 제1완충부(11)와 제2완충부(12)를 연결하는 구성으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제2완충부(12), 제2디스크(22), 제1디스크(21), 제1완충부(11)를 관통하여 배치된다. 보다 명확하게는 앵커(30)의 수직부(32)가 제2완충부(12) 내지 제1완충부(11)를 관통하는 형태로 배치된다.
특히 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 앵커(30)는 수평부(31), 수직부(32), 케이스(33), 마찰부재(제2마찰부재(34)), 마찰조절부재(35), 고정핀(36) 중 일부 또는 모두를 포함하여 이루어질 수 있다.
이하 도 2를 참고하여 앵커(30)의 각 구성에 대한 상세한 설명 및 그 효과를 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 수평부(31)는 제2완충부(12) 내부에 배치되되 제2디스크(22) 하부에 배치되는 구성이다. 이러한 수평부(31)는 원형 또는 다각형의 평단면 형상을 갖는 판 부재로 이루어질 수 있다.
특히 수평부(31)의 상부에는 제2디스크(22)가 적층되어 있는데, 제2디스크(22)가 수평부(31)와 하우징(121) 사이에 배치되면서 수직 방향의 진동을 저감시키며, 이 때 수평부(31)는 제2디스크(22)가 장착될 수 있는 베이스를 제공하는 역할을 한다.
다음 도 2에 도시된 바와 같이, 수직부(32)는 수평부(31)에 수직으로 연장되어 제1완충부(11)에 결합되는 구성으로, 일명 '전단핀'으로 불리는 구성이다. 이러한 수직부(32)는 본 장치(V)의 각 구성을 연결하는 구성으로, 특히 상부구조물(U)에 연결되는 제1완충부(11)와 하부구조물(L)에 연결(매립)되는 제2완충부(12)를 연결하여 본 장치(V)가 구조물에 안정적으로 설치 및 고정될 수 있도록 한다. 이러한 수직부(32)는 다각형 또는 원형 단면을 갖는 핀부재로 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 원통형 핀부재로 이루어지는 것이다.
다음 도 2에 도시된 바와 같이, 케이스(33)는 수직부(32)를 감싸는 구성으로, 수직부(32)의 보호를 제공함은 물론 수직부(32)에 강성을 부가하고, 후술하는 제2마찰부재(34)의 구비를 가능하게 한다.
다음 도 2에 도시된 바와 같이, 제2마찰부재(34)는 케이스(33)와 수직부(32)에 개재되는 구성으로, 특히 제2마찰부재(34)는 불소수지로 이루어지는데, 이러한 제2마찰부재(34)는 수직 방향으로의 지진력 감쇄효과를 제공한다. 일 예로, 제2마찰부재(34)는 전기특성이 양호하고 불연성으로 내후성이 좋고 비점착성으로 마모계수가 작으며 무독성인 PTFE(Polytetrafluoroethylene)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 이 제2마찰부재(34)는 액상의 불소수지 등을 수직부(32) 측면에 도포하여 건조시키는 방식으로 제조되는 것도 가능하다.
다음 도 2에 도시된 바와 같이, 고정핀(36)은 케이스(33) 외면에서 수평으로 돌출 형성된 구성으로, 다수 구비될 수 있으며, 각 고정핀(36)들은, 상호 수직 배치된 고정핀(36)들은 한 줄로 배치되는 것이 바람직하며, 상호 수평 배치된 고정핀(36)들은 케이스(33)를 중심으로 방사형 또는 대칭형으로 구비되는 것이 바람직하다.
이러한 고정핀(36)은 하부구조물(L)의 철근 또는 하부구조물(L) 자체와 결합하여 수평 방향의 외력에 대한 저항을 제공하여, 본 장치(V)의 안정적인 설치 상태의 유지가 가능하게 하며, 외력에 발생 시에도 견고한 고정이 가능하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예를 도시한 도면이다. 도 3을 통해 본 발명의 추가적인 핵심 특징인 마찰조절부재(35)의 구성을 확인할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 장치(V)는 앵커(30)의 케이스(33)가 몸체부(331), 이 몸체부(331)의 일 측에 구비된 개구부(332), 몸체부(331)에서 외면을 돌출되며 상호 이격 배치되어 개구부(332)를 형성하는 이격부(333)를 포함하고, 또한 앵커(30)가 이격부(333) 측에 구비되어 이격부(333)의 이격 거리를 조절함으로써, 케이스(33)의 제2마찰부재(34)에 대한 압박 정도를 조절하는 마찰조절부재(35)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 케이스(33)의 몸체부(331)는 실질적으로 수직부(32)를 감싸는 구성으로, 상기한 제2마찰부재(34)가 앵커(30)의 수직부(32)와 케이스(33)의 몸체부(331) 사이에 구비되게 된다.
다음으로, 개구부(332)는 몸체부(331)의 일 측에 구비되는데, 이러한 개구부(332)는 이격부(333) 간의 거리가 가변될 수 있도록 하기 위해 형성되는 것이다.
다음으로, 이격부(333)는 몸체부(331)에서 외면으로 돌출되며 상호 이격 배치되어 개구부(332)를 형성하는데, 다시 말해 두 이격부(333) 사이에 개구부(332)가 배치된다는 것이다. 이러한 이격부(333)는 원통형 몸체부(331)에서 외측으로 돌출된 판 형태로 구성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 마찰조절부재(35)는 이격부(333)의 이격부(333) 측에 구비되어 이격부(333)의 이격 거리를 조절함으로써, 케이스(33)의 제2마찰부재(34)에 대한 압박 정도를 조절하는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 이격부(333)에 형성된 조절공(351), 이 조절공(351)들에 관통 삽입되는 볼트(352) 및 조절공(351)을 기준으로 볼트(352)의 반대편에서 볼트(352)와 결합하는 너트(353)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 구성을 통해 본 발명은 이격부(333)의 이격 거리를 조절함으로써 몸체부(331)의 내경을 조절하고 이를 통해 몸체가 제2마찰부재(34)에 대한 압박 정도를 조절하여, 결과적으로 제2마찰부재(34)와 수직부(32) 간의 마찰 정도를 조절한다.
이러한 마찰조절부재(35)의 구성에 의해 수직부(32)(전단핀)와 제2마찰부재(34) 간의 마찰력이 조절됨으로써, 본 장치(V)의 주요 기능인 지진력에 대한 완충 기능에 대한 정도를 적절하게 조절할 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예(변형실시예)에 관한 것으로, 고정핀(36)의 길이를 조절 가능하게 하여, 각기 길이가 다른 고정핀(36)의 추가 생산 없이도 다양한 규격의 구조물에 대해 적당한 고정력을 갖는 진동저감장치의 생산을 가능하게 하는 실시를 도시하고 있다.
고정핀(36)은 수평 방향의 외력에 대한 저항을 제공하여, 본 장치(V)의 안정적인 설치 상태의 유지가 가능하게 하며, 외력에 발생 시에도 견고한 고정이 가능하도록 한다는 것은 앞서 설명한 바 있다. 그러나 다양한 규격을 갖는 구조물에 따라 고징핀의 길이를 달리하여 고정력을 조절해야 할 필요성이 있는데, 다양한 규격에 맞추기 위해 고정핀(36)의 길이를 계속하여 달리 생산하는 것은 금형 제작비용에 대한 부담은 물론 생산 효율성 저하의 문제까지 야기한다.
이에 따라 본 발명은 길이 조절 가능한 고정핀(36)을 도입함으로써 상기 문제점을 해결하고자 한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 장치(V)는 조절핀이 상호 결합되는 외측 제1바디(36a) 및 내측 제2바디(36b)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한 고정핀(36)에는 이 제1바디(36a) 및 제2바디(36b)의 중첩 정도를 조절하여 고정핀(36)의 길이를 조절하는 길이조절수단(5)이 구비되는 것을 특징으로 한다.
(실제로 고정핀(36)은 수평으로 배치되지만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 4에 도시된 방향을 기준으로 하여 설명하기로 한다)
보다 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 길이조절수단(5)은 크게 외측 제1바디(36a) 측에 구비되는 조절돌기(51), 출입홈(52), 탄성부재(53)와, 내측 제2바디(36b) 측에 구비되는 걸림홈(55)들을 포함하여 이루어진다.
각 구성 별로, 먼저 조절돌기(51)는 외측 제1바디(36a) 측에 구비되고 내측으로 돌출되게끔 구성된다.
다음 출입홈(52)은 외측 제1바디(36a)에 형성되어 조절돌기(51)가 출입하는 구성으로, 내측 제2바디(36b)의 외면에 의해 가압된 조절돌기(51)를 수용한다.
다음 탄성부재(53)는 출입홈(52) 내부에 구비된 구성으로, 내측 제2바디(36b)의 외면에 의해 가압되어 출입홈(52) 내에 수용된 조절돌기(51)에 대한 가압이 해제될 때(조절돌기(51)가 걸림홈(55)들 중 어느 하나의 위치에 위치할 때), 조절돌기(51)를 밀어내어 걸림홈(55)들 중 어느 하나에 삽입되도록 한다.
다음 걸림홈(55)은 제2바디(36b)에 수직으로 다수 배열되고, 탄성부재(53)에 의해 밀려난 조절돌기(51)가 삽입되는 구성으로, 제1바디(36a)와 제2바디(36b)의 중첩 길이 조절을 통해 고정핀(36)의 길이가 조절되고, 걸림돌기와 걸림홈(55) 간의 결합, 즉 걸림돌기가 다수의 걸림홈(55)들 중 어느 하나에 삽입됨으로써 조절된 고정핀(36)의 길이가 유지된다.
(걸림홈(55)들은 모두 동일 구조로 이루어지며, 이하의 설명에서 걸림홈(55)이라는 표현은 다수의 걸림홈(55)들 중 어느 하나를 지칭하는 것으로 해석한다)
또한 도 4에 도시된 바와 같이, 걸림홈(55)들은 사각홈으로 4개의 내벽(w1)(w2)(w3)(w4)을 갖는데, 이러한 걸림홈(55)의 내벽 중 하부 제1내벽(w1)과 일 측부 제2내벽(w2)은 각각 제1경사부(s1)와 제2경사부(s2)를 갖고, 제1 및 제2경사부(s1)(s2)는 걸림홈(55)의 폭을 넓히는 방향으로 형성된 것을 특징으로 한다.
여기에서 제1내벽(w1)은 고정핀(36)의 직립 상태를 기준으로 하부의 내벽이고, 제2내벽(w2)은 좌측부의 내벽 또는 우측부의 내벽 중 어느 하나일 수 있다. 도 4에서는 제2내벽(w2)이 우측부의 내벽인 것을 도시하고 있다.
또한 제1 및 제2경사부(s1)(s2)가 걸림홈(55)의 폭을 넓히는 방향으로 형성된다는 것은 제1 및 제2경사부(s1)(s2)에 의해 걸림홈(55)의 외측 폭이 걸림홈(55)의 내측 폭보다 크게 형성된다는 것을 의미하고, 이러한 표현에 의해 통상의 기술자가 걸림홈(55)의 구조를 이해하는 것은 크게 어렵지 않은 것으로 예상된다.
이러한 걸림홈(55)의 제1내벽(w1)과 관련한 구조는 고정핀(36)의 길이를 늘이는 방향으로만 외측 제1바디(36a)가 움직일 수 있게끔 한다.
구체적으로, 외측 제1바디(36a)의 하강 시, 제1내벽(w1)이 제1경사부(s1)를 갖기 때문에 조절돌기(51)가 걸림홈(55)에서 쉽게 이탈되어 스토핑이 이루어지지 않고, 이에 걸림홈(55)에 영향을 받지 않고 고정핀(36)의 길이를 늘일 수 있게 된다.
또한 외측 제1바디(36a)가 상승 하려고 하면, 상부 제3내벽(w3)에 의해 조절돌기(51)가 걸림홈(55)에 삽입된 상태가 유지되기 때문에 스토핑이 이루어져, 이에 걸림홈(55)에 의해 고정핀(36)의 길이가 줄어들지 않게 된다.
따라서 상기 걸림홈(55)의 제1내벽(w1)과 관련한 구조에 의해 고정핀(36)은 사용자가 외측 제1바디(36a)를 잡아 당겨 그 길이를 늘일 수만 있고, 외력이 작용하여도 길이가 줄어들지 않게 된다.
상기한 바와 같이, 제1내벽(w1)에 의해 고정핀(36)은 길이가 늘어나기만 하는데, 걸림홈(55)을 구성하는 제2내벽(w2)의 구조에 의해 그 길이를 줄일 수 있도록 구성되어 있다.
구체적으로, 조절돌기(51)가 걸림홈(55) 내에 삽입되어 있는 상태에서, 외측 제1바디(36a)를 우측으로 회전시키면(제2내벽(w2)을 우측벽으로 설정한 것에 따름), 제2내벽(w2)이 제2경사부(s2)를 갖기 때문에 조절돌기(51)가 걸림홈(55)에서 쉽게 이탈되어 수직으로 배열된 걸림홈(55) 군(群)의 영역에서 벗어나게 되고, 이에 조절돌기(51)가 내측 제2바디(36b)의 외면에 의해 가압되어 출입홈(52) 내부로 수용되게 된다.
이 후 조절돌기(51)가 출입홈(52) 내부로 삽입되어 있기 때문에, 외측 제1바디(36a)는 걸림홈(55)에 영향을 받지 않고 상승될 수 있으며, 따라서 고정핀(36)의 길이를 줄일 수 있게 된다. 고정핀(36)의 길이가 줄어든 다음 다시 고정핀(36)의 길이를 조절(늘이는 조절)을 하고자 할 때는 다시 외측 제1바디(36a)를 좌측으로 회전시켜 조절돌기(51)가 걸림홈(55) 군(群)의 영역에 위치하도록 한 다음 외측 제1바디(36a)를 하강시키면 된다.
부연 설명을 덧붙이면, 제2내벽(w2)의 반대편에 위치한 제4내벽(w4)에도 역시 경사부가 구비되는 것도 가능하며, 외측 제1바디(36a) 또는 내측 제2바디(36b)에는 외측 제1바디(36a)가 필요 이상으로 과 회전하지 않도록 외측 제1바디(36a)의 회전 각도를 제한하는 제한부재(미도시)가 구비되는 것이 바람직하다.
추가로, 상기한 조절돌기(51)의 동작 특성을 강화하기 위한 수단으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 조절돌기(51)의 단부에는 제1자성부(61)가 구비되고, 걸림홈(55)의 내면에는 제2자성부(62)가 구비되며, 걸림홈(55)의 제1내벽(w1)(제1경사부(s1))에는 제3자성부(63)가 구비될 수 있다.
특히 제1자성부(61)와 제3자성부(63)는 동일한 극으로 이루어지고, 제1자성부(61)와 제2자성부(62)는 상이한 극으로 이루어지는데, 예를 들어 제1자성부(61)가 N극이라고 가정하면, 제2자성부(62)는 S극으로 이루어지고, 제3자성부(63)는 N극으로 이루어진다. 물론 제1 내지 제3자성부(61)(62)(63)의 다른 쪽 면은 노출되지 않고 매립되어 있으며, 이 다른 쪽 면은 반대 극을 가져야 한다는 것은 자명한 것이다.
이에 조절돌기(51)가 걸림홈(55) 측으로 이동할 때에는 제1자성부(61)와 제2자성부(62)가 서로 끌어당겨 조절돌기(51)의 이동이 강화되고, 조절돌기(51)가 출입홈(52) 측으로 이동할 때에는 제1자성부(61)와 제3자성부(63)가 서로 밀어내어 조절돌기(51)의 이동이 강화된다.
이러한 제1 내지 제3자성부(61)(62)(63)는 조절돌기(51) 또는 걸림홈(55)에 부착 또는 용융 접착되는 자성시트로 이루어지는 것이 바람직하다.
특히, 도 4 하부 우측 쇄선 원 영역 내에 도시된 바와 같이, 제2자성부(62)는 걸림홈(55) 측 단부에 구비되고, 헤드(621a)와 이 헤드(621a)보다 폭이 작은 기둥(621b)으로 이루어진 끼움돌기(621)를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 걸림홈(55)의 내면에는 끼움돌기(621)가 삽입되고, 끼움돌기(621)의 헤드(621a)를 수용하는 광폭부(551a)를 구비한 끼움홈(551)이 형성되어, 제2자성부(62)를 걸림홈(55) 내면에 부착(또는 용융 접착)할 때 끼움돌기(621)와 끼움홈(551) 간의 결합에 의해 견고한 부착이 이루어지도록 구성되는 것이 바람직하다.
덧붙여, 도 4에서는 제3자성부(63)를 제1내벽(w1)에 구비한 것만을 도시하였으나, 제2내벽(w2)에도 동일하게 적용될 수 있고. 또한 끼움돌기(621) 및 끼움홈(551) 구조 역시 도 4에서는 제2자성부(62)를 예를 들어 도시하였으나, 제1자성부(61) 및 제3자성부(63)에도 마찬가지로 도입 가능한 것이고, 제1자성부(61)에 끼움돌기(621)를 구비하는 경우 끼움홈(551)은 조절돌기(51)에, 제3자성부(63)에 끼움돌기(621)를 구비하는 경우 끼움홈(551)은 제1내벽(w1)에 구비될 것이다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
V: 본 장치
U: 상부구조물 L: 하부구조물
11: 제1완충부 111: 지지핀
112: 커버 113: 베어링블록
114: 탄성체 115: 제1마찰부재
12: 제2완충부 121: 하우징
122: 완충용 중공
21: 제1디스크
22: 제2디스크
30: 앵커 31: 수평부
32: 수직부 33: 케이스
331: 몸체부 332; 개구부
333: 이격부
34: 제2마찰부재 35: 마찰조절부재
351: 조절공 352: 볼트
353: 너트
36; 고정핀
36a: 제1바디 36b: 제2바디
5: 길이조절수단

Claims (4)

  1. 상부구조물(U)의 하부에 연결되고, 상측으로 돌출되어 상기 상부구조물 내부에 관통 삽입되는 지지핀(111)과, 커버(112)와, 상기 커버의 내측에 내장되는 베어링블록(113)과. 상기 베어링블록(113)의 측면과 상기 커버(112)의 내면 사이에 구비된 탄성체(114)와, 상기 베어링블록(113)의 상면과 상기 커버(112)의 내면 사이에 구비된 제1마찰부재(115)를 구비하여, 측방에 대한 압력을 탄성적으로 흡수하는 제1완충부(11);
    하부구조물(L)의 상부면과 상기 제1완충부(11)의 하부 사이에 적층되는 제1디스크(21);
    상기 하부구조물(L) 내부에 매설되는 제2완충부(12);
    상기 제2완충부(12) 내부에 구비되어 있는 제2디스크(22); 및
    상기 제2완충부(12) 내부에 배치되되 상기 제2디스크(22) 하부에 배치되는 수평부(31)와, 상기 수평부(31)에 수직으로 연장되어 상기 제1완충부(11)에 결합되는 수직부(32)를 포함하는 앵커(30);
    를 포함하는 3차원 진동저감장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 앵커(30)는
    상기 수직부(32)를 감싸는 케이스(33)와, 상기 케이스(33)와 상기 수직부(32)에 개재되고 불소수지로 이루어진 제2마찰부재(34)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 진동저감장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 앵커(30)는
    상기 케이스(33) 외면에서 수평으로 돌출 형성된 다수의 고정핀(36)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 진동저감장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 앵커(30)의 케이스(33)는
    몸체부(331)와, 상기 몸체부(331)의 일 측에 구비된 개구부(332)와, 상기 몸체부(331)에서 외면으로 돌출되며 상호 이격 배치되어 상기 개구부(332)를 형성하는 이격부(333)를 포함하고,
    상기 앵커(30)는 상기 이격부(333) 측에 구비되어 상기 이격부(333)의 이격 거리를 조절함으로써, 상기 케이스(33)의 상기 제2마찰부재(34)에 대한 압박 정도를 조절하는 마찰조절부재(35)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 3차원 진동저감장치.
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CN107938502A (zh) * 2017-12-04 2018-04-20 黄河水利职业技术学院 一种桥梁用三级隔振耗能支座

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KR101327566B1 (ko) 2013-03-19 2013-11-13 조영철 높이를 감소시킨 면진장치 및 상기 면진장치에 사용될 수 있는 탄성기구

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