KR101769591B1 - 자기부상 받침대 - Google Patents

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Abstract

자기부상 받침대에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 베이스; 베이스의 상측에 배치되는 탑재부; 베이스에 부상 가능하게 배치되고, 자력이 제공되면 부상되어 탑재부를 베이스로부터 이격시키도록 탑재부를 지지하는 부상 모듈; 및 부상 모듈에 자력을 가하도록 설치되는 자력 발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자기부상 받침대{MAGNETIC LEVITATION SUPPORTING APPARATUS}
본 발명은 자기부상 받침대에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 지진이나 진동에 의해 탑재기기가 진동되거나 손상되는 것을 방지하는 자기부상 받침대에 관한 것이다.
일반적으로 건물에는 통신을 위한 정보통신 시스템이 구비된다. 정보통신 시스템은 탑재기기에 많은 배선이 연결된다. 건물은 지진을 대비하여 내진 설계가 되어 있다. 내진 설계가 되었더라도 지진 발생시 탑재기기에는 진동이 전달된다. 탑재기기에 진동이 전달되는 경우 탑재기기가 오작동을 일으키거나 손상될 수 있다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2015-0068095호(2015. 06. 19 공개, 발명의 명칭: 공극 미세조정 전자석을 갖는 자기부상 시스템)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 지진이나 진동에 의해 탑재기기가 진동되거나 손상되는 것을 방지하는 자기부상 받침대를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 자기부상 받침대는: 베이스; 상기 베이스의 상측에 배치되는 탑재부; 상기 베이스에 부상 가능하게 배치되고, 자력이 제공되면 부상되어 상기 탑재부를 상기 베이스로부터 이격시키도록 상기 탑재부를 지지하는 부상 모듈; 및 상기 부상 모듈에 자력을 가하도록 설치되는 자력 발생부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 부상 모듈은 상기 베이스상에 배치되고, 상기 자력 발생부에서 제공되는 자력에 의해 부상되는 부상부재; 및 상기 부상부재의 부상시 상기 탑재부에 접촉되어 상기 탑재부를 지지하도록 상기 부상부재의 상측에 배치되는 접촉부재를 포함할 수 있다.
상기 접촉부재는 상기 탑재부와 상기 부상부재 사이에 구름 접촉되고, 상기 탑재부가 상기 베이스에 대해 측방향으로 상대운동 가능하도록 상기 탑재부를 지지하는 구름볼일 수 있다.
상기 베이스의 상측에는 상기 접촉부재가 수용되는 수용부가 형성되고, 상기 접촉부재는 상기 부상부재의 부상시에 상기 베이스의 상면 외측으로 돌출될 수 있다.
상기 베이스는 상기 베이스의 상측을 이루는 상판부와, 상기 상판부의 하측에 배치되고, 상기 접촉부재가 놓이는 연결판부를 포함하고, 상기 상판부의 상면과 상기 연결판부의 상면 사이의 간격은 상기 접촉부재의 직경보다 작게 형성될 수 있다.
상기 부상부재는 상기 수용부의 내부에 상하 이동 가능하게 배치되고, 상기 접촉부재를 지지하는 이동 패널; 및 상기 자력 발생부에서 가해지는 자력에 의해 상기 이동 패널과 함께 부상되도록 상기 이동 패널의 하측에 배치되는 자기부상 패널을 포함할 수 있다.
상기 부상 모듈은 상기 부상부재의 상측 이동 거리를 제한하고, 상기 부상부재를 관통하여 상기 베이스에 고정되는 제한 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 제한 가이드의 높이는 상기 베이스의 상측의 높이보다 낮게 형성될 수 있다.
상기 부상 모듈은 상기 베이스상에 배치되고, 상기 자력 발생부에서 제공되는 자력에 의해 부상되는 부상부재; 상기 부상부재의 상면에 돌출되게 형성되는 접촉 돌기부; 및 상기 탑재부의 하측에 배치되고, 상기 접촉 돌기부가 미끄럼 접촉되고, 상기 탑재부가 상기 베이스에 대해 측방향으로 상대운동 가능하도록 상기 탑재부를 지지하는 미끄럼 접촉부를 포함할 수 있다.
상기 접촉 돌기부는 테프론 재질로 형성되고, 상기 미끄럼 접촉부는 스테인리스 스틸 재질로 형성될 수 있다.
상기 베이스의 상측에는 상기 접촉부재가 수용되는 수용부가 형성되고, 상기 접촉부재는 상기 부상부재의 부상시에 상기 베이스의 상면 외측으로 돌출될 수 있다.
상기 부상 모듈은 상기 부상부재의 상하방향 이동 거리를 제한하고, 상기 부상부재를 관통하여 상기 베이스에 고정되는 제한 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 자력 발생부는 상기 부상 모듈에 척력과 인력 중 적어도 하나를 가하여 상기 부상 모듈을 부상시키도록 상기 베이스에 설치될 수 있다.
상기 베이스에는 제1 원위치 복귀부가 형성되고, 상기 탑재부에는 상기 제1 원위치 복귀부에 안착되고, 상기 탑재부가 하강되는 경우 상기 제1 원위치 복귀부에서 슬라이딩 이동됨에 따라 상기 탑재부를 원위치로 이동시키는 제2 원위치 복귀부가 형성될 수 있다.
상기 제1 원위치 복귀부는 상기 베이스의 상측에 중심부를 향하여 수렴되도록 함몰되고, 상기 제2 원위치 복귀부는 상기 제1 원위치 복귀부에 안착되도록 상기 탑재부의 하면에 중심부를 향하여 수렴되도록 돌출될 수 있다.
본 발명에 따르면, 부상 모듈이 탑재부를 지지하고, 지진 발생시 자력 발생부가 부상 모듈에 자력을 가하므로, 부상 모듈이 베이스에서 상측으로 부상될 수 있다. 따라서, 지진 발생시 베이스가 진동에 의해 좌우 또는 상하로 이동되더라도 탑재부에 진동에 의한 영향을 미치지 않는다. 따라서, 탑재부에 탑재되는 탑재기기가 지진의 진동으로부터 손상되거나 오작동을 일으키는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 제한 가이드가 부상부재의 상하방향 이동 거리를 제한하므로, 부상부재와 구름볼이 자력에 의해 상측으로 튀어 오르는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 탑재부의 하강시 제2 원위치 복귀부가 제1 원위치 복귀부를 따라 슬라이딩되면서 하강되므로, 탑재부가 베이스의 원위치로 복귀될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 베이스와 부상 모듈의 설치 구조를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 베이스와 부상 모듈의 설치 구조를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 베이스, 부상 모듈 및 자력 발생부를 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 자력 발생부의 자력에 의해 부상 모듈이 부상된 상태를 도시한 측면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 베이스와 탑재부가 상대적으로 운동되는 상태를 도시한 측면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 탑재부를 도시한 사시도이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 베이스의 제1 원위치 복귀부와 탑재부의 제2 원위치 복구부의 동작 상태를 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기부상 받침대를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기부상 받침대를 도시한 측면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기부상 받침대를 도시한 측면도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자기부상 받침대를 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 자기부상 받침대의 실시예들을 설명한다. 자기부상 받침대를 설명하는 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 베이스와 부상 모듈의 설치 구조를 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 베이스와 부상 모듈의 설치 구조를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 베이스, 부상 모듈 및 자력 발생부를 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대는 베이스(110), 탑재부(120), 부상 모듈(130) 및 자력 발생부(140)를 포함한다.
베이스(110)는 바닥면이나 바닥 구조물 등에 위치된다. 베이스(110)는 프레임부(111)와, 프레임부(111)의 하측을 지지하는 칼럼부(115)를 포함한다. 프레임부(111)의 내부에는 부상 모듈(130)이 이동 가능하도록 수용부(112d)가 형성된다. 수용부(112d)의 입구는 개구부(114)이다.
프레임부(111)는 상부 프레임(112)과 하부 프레임(113)이 서로 결합되어 내부에 수용부(112d)를 형성한다. 상부 프레임(112)은 탑재부(120)가 탑재되는 상판부(112a)와, 상판부(112a)의 양측에서 하측으로 연장되는 측판부(112b)와, 측판부(112b)를 연결하는 연결판부(112c)를 포함한다. 연결판부(112c)는 하부 프레임(113)에 의해 지지되고, 상판부(112a)와 연결판부(112c) 사이에는 부상 모듈(130)이 이동 가능하도록 수용부(112d)가 형성된다. 측판부(112b)의 하측은 하부 프레임(113)의 폭방향 양측에 접촉되어 상부 프레임(112)이 하부 프레임(113)에서 움직이는 것을 방지한다. 프레임부(111)는 전체적으로 다각틀, 원형틀, 다각판, 원형판 등 다양한 형태로 형성될 수 있다. 이러한 베이스(110)는 탑재기기를 지지하는 지지체 역할을 수행한다.
탑재부(120)는 베이스(110)의 상측에 배치된다. 탑재부(120)는 베이스(110)의 프레임부(111)에 의해 지지된다. 탑재부(120)의 상측에는 탑재기기가 탑재된다. 여기서, 탑재기기는 통신기기, 전자기기, 계측기기, 의료기기를 비롯하여 진동에 민감하거나 취약한 각종 설비나 물건 등을 포함한다. 이러한 탑재부(120)는 판 형태 외에도 다양한 형태로 형성될 수 있다.
탑재부(120)의 둘레부에는 하측으로 연장되어 베이스(110)의 프레임부(111)에 이격되도록 측방향 제한부(미도시)가 형성될 수 있다. 따라서, 탑재부(120)의 측방향 제한부는 프레임부(111)의 둘레부에 걸려 일정 범위 이상 측방향으로 이동되는 것을 방지할 수 있다.
부상 모듈(130)은 베이스(110)에 부상 가능하게 배치되고, 자력이 제공되면 부상되어 탑재부(120)를 베이스(110)로부터 이격시키도록 탑재부(120)를 지지한다. 부상 모듈(130)은 프레임부(111)의 내부에 부상 가능하게 설치된다. 부상 모듈(130)은 프레임부(111)의 내부에 부상 가능하게 설치되는 한 사각판 형태뿐만 아니라 다양한 형태로 형성될 수 있다. 부상 모듈(130)은 자력에 의해 베이스(110)에서 부상되도록 자성 물질을 포함한다.
자력 발생부(140)는 부상 모듈(130)에 자력을 가하도록 설치되고, 자력에 의해 부상 모듈(130)을 베이스(110)에서 부상시킨다. 자력 발생부(140)에서 자력이 발생되면, 부상 모듈(130)이 베이스(110)에서 부상되므로, 지진 발생시 베이스(110)가 진동되더라도 탑재부(120)에 진동이 전달되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 탑재부(120)에 탑재되는 탑재기기가 지진의 진동으로부터 오작동을 일으키거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
자력 발생부(140)는 부상 모듈(130)에 척력과 인력 중 적어도 하나를 가하여 부상 모듈(130)을 부상시키도록 베이스(110)에 설치된다. 일 예를 들면, 자력 발생부(140)는 부상 모듈(130)에 척력을 가하도록 부상 모듈(130)의 하측에 배치된다. 자력 발생부(140)가 부상 모듈(130)에 척력을 가하므로, 부상 모듈(130)이 베이스(110)의 프레임부(111)에서 상측으로 부상된다. 자력 발생부(140)와 부상 모듈(130)은 동일한 자극이 서로 마주보도록 설치된다. 예를 들면, 부상 모듈(130)의 하측에 N극이 배치되면, 자력 발생부(140)에 전원이 공급됨에 따라 자력 발생부(140)에서 N극이 발생된다. 또한, 부상 모듈(130)의 하측에 S극이 배치되면, 자력 발생부(140)에 전원이 공급됨에 따라 자력 발생부(140)에서 S극이 발생된다. 자력 발생부(140)가 부상 모듈(130)의 하측에 배치되므로, 부상 모듈(130)의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.
부상 모듈(130)은 베이스(110)의 프레임부(111)에 복수 개 설치될 수 있다. 이때, 각 부상 모듈(130)에 일대일 대응되도록 자력 발생부(140)가 설치된다. 도 1에서는 부상 모듈(130)이 프레임부(111)에 4개 설치된 구조를 도시하였다.
베이스(110)에는 지진 발생시 지진을 감지할 수 있도록 가속도계(161)가 설치된다. 가속도계(161)는 제어부(165)에 연결되고, 제어부(165)는 전원 공급부(163)에 연결된다. 가속도계(161)에서 지진 발생이 감지되면, 제어부(165)가 전원 공급부(163)를 제어함에 의해 자력 발생부(140)에 전원이 공급되게 한다.
부상 모듈(130)은 부상부재(131) 및 접촉부재(134)를 포함한다.
부상부재(131)는 베이스(110)상에 배치되고, 자력 발생부(140)에서 제공되는 자력에 의해 부상된다. 부상부재(131)는 전체적으로 판형으로 형성될 수 있다.
부상부재(131)는 베이스(110)의 수용부(112d)의 내부에 상하 이동 가능하게 배치되고, 접촉부재(134)가 지지되는 이동 패널(132)과, 자력 발생부(140)에서 가해지는 자력에 의해 이동 패널(132)과 함께 부상되도록 이동 패널(132)의 하측에 배치되는 자기부상 패널(133)을 포함한다. 이때, 자기부상 패널(133)의 하측에 N극이 배치되면, 자력 발생부(140)에도 N극이 발생된다. 또한, 자기부상 패널(133)의 하측에 S극이 배치되면, 자력 발생부(140)에도 S극이 발생된다. 이동 패널(132)과 자기부상 패널(133)은 서로 부착되거나 분리 가능하게 설치될 수 있다.
또한, 부상부재(131)는 자력에 의해 베이스(110)에서 부상되도록 착자되거나 내부에 영구자석이 수용될 수 있다. 부상부재(131)는 자력 발생부(140)와 척력을 작용하는 한 다양한 형태로 형성될 수 있다.
접촉부재(134)는 부상부재(131)의 부상시 탑재부(120)에 접촉되어 탑재부(120)를 지지하도록 부상부재(131)의 상측에 배치된다. 이때, 프레임부(111)의 상면부(112a)에는 접촉부재(134)가 통과할 수 있도록 수용부(112d)가 형성된다. 접촉부재(134)가 베이스(110)의 측방향으로 탑재부(120)와 상대운동 가능하게 설치되므로, 지진 발생시 베이스(110)가 측방향으로 진동되더라도 베이스(110)의 진동이 탑재부(120)에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
접촉부재(134)는 탑재부(120)와 부상부재(131) 사이에 구름 접촉되고, 탑재부(120)가 베이스(110)에 대해 측방향으로 상대운동 가능하도록 탑재부(120)를 지지하는 구름볼이다. 접촉부재(134)가 구름볼 형태로 형성되므로, 부상부재(131)가 베이스(110)에서 부상된 상태에서 좌우측으로 진동될 때에 접촉부재(134)가 부상부재(131)와 상대운동(회전운동과 병진 운동)하게 된다. 접촉부재(134)가 부상부재(131)와 상대운동하고, 접촉부재(134) 역시 탑재부(120)와 상대운동(회전 운동과 병진 운동)한다. 따라서, 접촉부재(134)가 좌우측으로 진동되더라도 접촉부재(134)의 상대운동에 의해 탑재부(120)는 정지 상태를 유지하므로, 탑재부(120)에 탑재되는 탑재기기가 오작동을 일으키거나 손상되는 것을 방지할 수 있다.
베이스(110)의 상측에는 접촉부재(134)가 수용되도록 수용부(112d)가 형성되고, 접촉부재(134)는 부상부재(131)의 부상시 베이스(110)의 상면 외측에서 돌출된다. 부상부재(131)가 부상될 때에 접촉부재(134)가 베이스(110)의 상판부(112a)의 상측으로 돌출되도록 배치되므로, 부상부재(131)의 부상시 탑재부(120)가 베이스(110)의 상판부(112a)에서 이격될 수 있다. 따라서, 베이스(110)가 지진에 의해 진동되더라도 베이스(110)에 탑재되는 탑재기기가 지진의 영향으로부터 보호될 수 있다.
베이스(110)는 베이스(110)의 상측을 이루는 상판부(112a)와, 상판부(112a)의 하측에 배치되고, 부상부재(131)가 놓이는 연결판부(112c)를 포함하고, 상판부(112a)의 상면과 연결판부(112c)의 상면 사이의 간격은 접촉부재(134)의 직경보다 작게 형성된다. 이때, 또한, 접촉부재(134)가 수용부(112d)에서 이탈되는 것을 방지하도록 수용부(112d)의 둘레부가 접촉부재(134)의 이동 범위를 제한한다. 부상부재(131)가 하강한 경우, 접촉부재(134)의 상측이 수용부(112d)의 둘레부에 걸리도록 접촉부재(134)의 직경이 상판부(112a)의 하면 높이보다 약간 높게 형성될 수 있다. 또한, 수용부(112d)의 둘레부에 접촉부재(134)의 측방향 이동 범위를 제한하도록 별도의 구조물을 설치할 수도 있다.
부상 모듈(130)은 부상부재(131)의 상측 이동 거리를 제한하고, 부상부재(131)를 관통하여 베이스(110)에 고정되는 제한 가이드(138)를 더 포함한다. 제한 가이드(138)는 부상부재(131)를 관통하여 베이스(110)에 고정되는 고정핀일 수 있다. 제한 가이드(138)의 상단부에는 제한 가이드(138)의 몸체부보다 큰 직경을 갖는 헤드부(138a)가 형성되어 부상부재(131)의 상승시 부상부재(131)가 헤드부(138a)에 걸리게 할 수 있다. 이때, 제한 가이드(138)는 자기부상 패널(133)의 고리부(133a)를 관통하여 프레임부(111)에 고정된다. 따라서, 부상부재(131)가 제한 가이드(138)를 따라 상하방향으로 이동될 수 있다. 제한 가이드(138)가 부상부재(131)의 상측 이동 거리를 제한하므로, 부상부재(131)와 접촉부재(134)가 자력에 의해 프레임부(111)로부터 튀어나가는 것을 방지할 수 있다.
제한 가이드(138)의 높이는 베이스(110)의 상측의 높이보다 낮게 형성된다. 제한 가이드(138)가 베이스(110)의 상측보다 낮게 형성되므로, 탑재부(120)가 베이스(110)의 프레임부(111)에 접촉될 때에 탑재부(120)가 제한 가이드(138)에 의해 간섭되는 것을 방지할 수 있다.
베이스(110)의 프레임부(111)에는 제1 원위치 복귀부(117)가 형성되고, 탑재부(120)에는 제1 원위치 복귀부(117)에 안착되고, 탑재부(120)가 하강되는 경우 제1 원위치 복귀부(117)에서 슬라이딩 이동됨에 따라 탑재부(120)를 원위치로 이동시키는 제2 원위치 복귀부(123)가 형성된다. 제1 원위치 복귀부(117)는 베이스(110)의 상측에 중심부를 향하여 수렴되도록 함몰되고, 제2 원위치 복귀부(123)는 제1 원위치 복귀부(117)에 안착되도록 탑재부(120)의 하면에 제2 원위치 복귀부(123)의 중심부를 향하여 수렴되게 돌출된다. 이때, 제1 원위치 복귀부(117)는 중심부가 가장 낮게 함몰되고, 제2 원위치 복귀부(123) 역시 중심부가 가장 낮게 돌출된다. 제1 원위치 복귀부(117)와 제2 원위치 복귀부(123)는 탑재부(120)의 하강시 탑재부(120)를 원위치로 복귀시키는 한 다양한 형태로 형성될 수 있다.
제1 원위치 복귀부(117)는 베이스(110)의 모서리부에 배치되고, 제2 원위치 복귀부(123)는 탑재부(120)의 모서리부에 배치된다. 제1 원위치 복귀부(117)와 제2 원위치 복귀부(123)는 다양한 위치에 형성될 수 있다.
지진 발생시 부상된 탑재부(120)는 지진 해제시 자력이 해제됨에 따라 베이스(110)의 프레임부(111)로 하강된다. 탑재부(120)의 하강시 제2 원위치 복귀부(123)가 제1 원위치 복귀부(117)를 따라 슬라이딩되면서 하강되므로, 탑재부(120)가 프레임부(111)의 원위치로 복귀된다. 따라서, 지진 발생시 부상된 탑재부(120)가 베이스(110)의 위치와 약간 틀어지더라도, 지진 해제시 탑재부(120)가 베이스(110)에 원위치로 복귀되므로, 탑재기기가 베이스(110)에서 정확한 위치에 배치될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대의 작동에 관해 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 자력 발생부의 자력에 의해 부상 모듈이 부상된 상태를 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 베이스와 탑재부가 상대적으로 운동되는 상태를 도시한 측면도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 탑재부를 도시한 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기부상 받침대에서 베이스의 제1 원위치 복귀부와 탑재부의 제2 원위치 복구부의 동작 상태를 도시한 단면도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 가속도계(161)에서 지진에 의한 진동을 계속적으로 측정한다. 가속도계(161)에서 지진 발생을 감지하면, 가속도계(161)는 지진 발생 신호를 제어부(165)에 전송한다.
제어부(165)는 전원 공급부(163)를 제어하여 자력 발생부(140)에 전원을 공급한다. 이때, 자력 발생부(140)에는 부상 모듈(130)과 동일한 자극이 형성되므로, 부상 모듈(130)이 베이스(110)의 프레임부(111)에서 상측으로 부상된다. 이때, 부상부재(131)와 접촉부재(134)가 동시에 부상됨에 따라 탑재부(120)가 베이스(110)의 상면과 이격된다.
접촉부재(134)가 구름볼 형태로 형성되므로, 부상부재(131)가 베이스(110)에서 부상된 상태에서 좌우측으로 진동될 때에 접촉부재(134)가 부상부재(131)와 상대운동(회전 운동과 병진 운동)하고, 접촉부재(134) 역시 탑재부(120)와 상대운동(회전 운동과 병진 운동)한다. 베이스(110)와 접촉부재(134)가 좌우측으로 진동되더라도 접촉부재(134)의 상대운동에 의해 탑재부(120)는 정지 상태를 유지하므로, 탑재부(120)에는 진동에 의한 영향이 미치지 않는다. 따라서, 탑재부(120)에 탑재되는 탑재기기가 지진의 진동으로부터 손상되거나 오작동을 일으키는 것을 방지할 수 있다.
지진이 해제되면, 가속도계(161)에서는 지진 해제 신호를 제어부(165)에 전송한다. 제어부(165)는 전원 공급부(163)를 제어하여 자력 발생부(140)에 공급되는 전원을 차단한다. 자력 발생부(140)에 공급되는 전원이 차단됨에 따라 자력 발생부(140)에서는 척력이 발생되지 않는다.
자력 발생부(140)에서 척력이 해제되면, 탑재부(120)는 베이스(110)의 프레임부(111) 측으로 하강된다. 이때, 탑재부(120)의 제2 원위치 복귀부(123)가 프레임부(111)의 제1 원위치 복귀부(117)에 슬라이딩되면서 이동되므로, 제2 원위치 복귀부(123)가 제1 원위치 복귀부(117)의 안내에 의해 원위치로 이동된다. 따라서, 탑재부(120)가 베이스(110)의 프레임부(111)에서 정확한 위치로 복귀될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기부상 받침대에 관해 설명하기로 한다. 제2 실시예는 부상 모듈의 형태를 제외하고 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성에 관해서는 동일한 도면 부호을 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기부상 받침대를 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기부상 받침대를 도시한 측면도이다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 부상 모듈(230)은 부상부재(231), 접촉 돌기부(235) 및 미끄럼 접촉부(136)를 포함한다.
부상부재(231)는 베이스(110)에 부상 가능하게 배치된다. 부상부재(231)는 베이스(110)의 내부에 부상 가능하게 설치되는 이동 패널(232)과, 이동 패널(232)의 하측에 고정되는 자기부상 패널(233)을 포함한다. 이때, 자기부상 패널(233)의 하측에 N극이 배치되면, 자력 발생부(140)에도 N극이 발생된다.
또한, 자기부상 패널(233)의 하측에 S극이 배치되면, 자력 발생부(140)에도 S극이 발생된다. 또한, 부상부재(231)는 자력에 의해 베이스(110)에서 부상되도록 착자되거나 내부에 영구자석이 수용될 수 있다. 부상부재(231)는 자력 발생부(140)와 척력을 작용하는 한 다양한 형태로 형성될 수 있다.
접촉 돌기부(235)는 부상부재(231)의 상면에 돌출되게 복수 개가 형성된다. 접촉 돌기부(235)는 부상부재(231)에 일체로 형성된다. 접촉 돌기부(235)는 미끄럼 접촉부(136)와 미끄럼 접촉되도록 반구 형태나 그와 유사한 형태로 형성될 수 있다.
미끄럼 접촉부(136)는 탑재부(120)의 하측에 배치되고, 접촉 돌기부(235)와 미끄럼 접촉된다. 접촉 돌기부(235)가 미끄럼 접촉부(136)의 하측과 미끄럼 접촉되므로, 접촉부재(234)가 베이스(110)의 측방향으로 탑재부(120)와 상대운동 가능하게 설치된다. 미끄럼 접촉부(136)와 접촉 돌기부(235)가 베이스(110)의 측방향으로 상대운동 가능하게 설치되므로, 지진 발생시 베이스(110)가 측방향으로 진동되더라도 베이스(110)의 진동이 탑재부(120)에 전달되는 것을 방지할 수 있다.
접촉 돌기부(235)는 테프론 재질로 형성되고, 미끄럼 접촉부(136)는 스테인리스 스틸 재질로 형성된다. 따라서, 테프론 재질의 접촉 돌기부(235)가 스테인리스 스틸 재질의 미끄럼 접촉부(136)에 접촉됨에 따라 접촉 돌기부(235)와 미끄럼 접촉부(136) 사이의 마찰계수를 제1 실시예의 구름볼 수준으로 감소시킬 수 있다.
다음으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기부상 받침대에 관해 설명하기로 한다. 제2 실시예는 자력 발생부의 설치 형태를 제외하고 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성에 관해서는 동일한 도면 부호을 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기부상 받침대를 도시한 측면도이다.
도 11을 참조하면, 자력 발생부(140)는 부상 모듈(130)에 인력을 가하도록 부상 모듈(130)의 상측에 배치된다. 이때, 자력 발생부(140)는 프레임부(111)의 상측에 부상 모듈(130)과 이격되게 배치되어 부상 모듈(130)에 인력을 가할 수 있다.
부상 모듈(130)의 상측에 N극이 배치되면, 자력 발생부(140)에 전원이 공급됨에 따라 자력 발생부(140)에 S극이 형성된다. 또한, 부상 모듈(130)의 상측에 S극이 배치되면, 자력 발생부(140)에 전원이 공급됨에 따라 자력 발생부(140)에 N극이 형성된다.
제2 실시예는 자력 발생부(140)에 전원이 공급되면, 자력 발생부(140)에 부상 모듈(130)의 상측과 반대 극성의 자력이 형성된다. 따라서, 부상 모듈(130)은 자력 발생부(140)의 인력에 의해 베이스(110)의 프레임부(111)에서 부상된다.
다음으로, 본 발명의 제4 실시예에 따른 자기부상 받침대에 관해 설명하기로 한다. 제4 실시예는 자력 발생부의 설치 형태를 제외하고 제1 실시예와 실질적으로 동일하므로, 동일한 구성에 관해서는 동일한 도면 부호을 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
도 12는 본 발명의 제4 실시예에 따른 자기부상 받침대를 도시한 사시도이다.
도 12를 참조하면, 자력 발생부(140)는 제1 자력 발생부(145)와 제2 자력 발생부(146)를 포함한다.
제1 자력 발생부(145)는 부상 모듈(130)에 척력을 가하도록 부상 모듈(130)의 하측에 배치된다. 이때, 제1 자력 발생부(145)는 프레임부(111)의 하측에 부상 모듈(130)과 이격되게 배치된다. 제2 자력 발생부(146)는 부상 모듈(130)에 인력을 가하도록 부상 모듈(130)의 상측에 배치된다. 이때, 제2 자력 발생부(146)는 프레임부(111)의 상측에 부상 모듈(130)과 이격되게 배치된다.
부상 모듈(130)의 하측에 N극, 상측에 S극이 배치되면, 제1 자력 발생부(145)와 제2 자력 발생부(146)에는 N극이 형성된다. 또한, 부상 모듈(130)의 하측에 S극, 상측에 N극이 배치되면, 제1 자력 발생부(145)와 제2 자력 발생부(146)에는 S극이 형성된다.
제4 실시예에서는 부상 모듈(130)의 하측에서는 척력이 가해지고, 부상 모듈(130)의 상측에서는 인력이 가해지므로, 부상 모듈(130)이 척력과 인력에 의해 베이스(110)의 프레임부(111) 내측에서 부상된다.
상기와 같이, 부상 모듈(130)이 탑재부(120)를 지지하고, 지진 발생시 자력 발생부(140)가 부상 모듈(130)에 자력을 가하므로, 부상 모듈(130)이 베이스(110)에서 상측으로 부상될 수 있다. 따라서, 지진 발생시 베이스(110)가 진동에 의해 좌우 또는 상하로 이동되더라도 탑재부(120)에 진동에 의한 영향을 미치지 않는다. 따라서, 탑재부(120)에 탑재되는 탑재기기가 지진의 진동으로부터 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제한 가이드(138)가 부상부재(131)의 상하방향 이동 거리를 제한하므로, 부상부재(131)와 접촉부재(134)가 자력에 의해 베이스(110)에서 튀어나는 것을 방지할 수 있다.
또한, 탑재부(120)의 하강시 제2 원위치 복귀부(123)가 제1 원위치 복귀부(117)를 따라 슬라이딩되면서 하강되므로, 탑재부(120)가 베이스(110)의 원위치로 복귀될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
110: 베이스 111: 프레임부
112: 상부 프레임 113: 하부 프레임
115: 칼럼부 117: 제1 원위치 복귀부
120: 탑재부 123: 제2 원위치 복귀부
130,230: 부상 모듈 131,231: 부상부재
134: 접촉부재 140: 자력 발생부
145: 제1 자력 발생부 146: 제2 자력 발생부
161: 가속도계 163: 전원 공급부
165: 제어부

Claims (15)

  1. 하나 이상의 수용부가 마련된 베이스;
    상기 베이스의 상측에 배치되는 탑재부;
    상기 베이스의 상기 수용부의 내부에 배치되고, 자력이 제공되면 부상되어 상기 탑재부를 상기 베이스로부터 이격시키도록 상기 탑재부를 지지하는 부상 모듈; 및
    상기 부상 모듈에 자력을 가하도록 설치되는 자력 발생부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 부상 모듈은,
    상기 베이스상에 배치되고, 상기 자력 발생부에서 제공되는 자력에 의해 부상되는 부상부재; 및
    상기 부상부재의 부상시 상기 탑재부에 접촉되어 상기 탑재부를 지지하도록 상기 부상부재의 상측에 배치되는 접촉부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 접촉부재는 상기 탑재부와 상기 부상부재 사이에 구름 접촉되고, 상기 탑재부가 상기 베이스에 대해 측방향으로 상대운동 가능하도록 상기 탑재부를 지지하는 구름볼인 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 베이스의 상측에는 상기 접촉부재가 수용되도록 상기 수용부가 형성되고,
    상기 접촉부재는 상기 부상부재의 부상시에 상기 베이스의 상면 외측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 베이스는 상기 베이스의 상측을 이루는 상판부와, 상기 상판부의 하측에 배치되고, 상기 부상부재가 놓이는 연결판부를 포함하고,
    상기 상판부의 상면과 상기 연결판부의 상면 사이의 간격은 상기 접촉부재의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 부상부재는,
    상기 수용부의 내부에 상하 이동 가능하게 배치되고, 상기 접촉부재를 지지하는 이동 패널; 및
    상기 자력 발생부에서 가해지는 자력에 의해 상기 이동 패널과 함께 부상되도록 상기 이동 패널의 하측에 배치되는 자기부상 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  7. 제3 항에 있어서,
    상기 부상 모듈은,
    상기 부상부재의 상측 이동 거리를 제한하고, 상기 부상부재를 관통하여 상기 베이스에 고정되는 제한 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 제한 가이드의 높이는 상기 베이스의 상측의 높이보다 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 부상 모듈은,
    상기 베이스상에 배치되고, 상기 자력 발생부에서 제공되는 자력에 의해 부상되는 부상부재;
    상기 부상부재의 상면에 돌출되게 형성되는 접촉 돌기부; 및
    상기 탑재부의 하측에 배치되고, 상기 접촉 돌기부가 미끄럼 접촉되고, 상기 탑재부가 상기 베이스에 대해 측방향으로 상대운동 가능하도록 상기 탑재부를 지지하는 미끄럼 접촉부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 접촉 돌기부는 테프론 재질로 형성되고,
    상기 미끄럼 접촉부는 스테인리스 스틸 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 베이스의 상측에는 상기 접촉 돌기부가 수용되도록 상기 수용부가 형성되고,
    상기 접촉 돌기부는 상기 부상부재의 부상시에 상기 베이스의 상면 외측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 부상 모듈은,
    상기 부상부재의 상하방향 이동 거리를 제한하고, 상기 부상부재를 관통하여 상기 베이스에 고정되는 제한 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 자력 발생부는 상기 부상 모듈에 척력과 인력 중 적어도 하나를 가하여 상기 부상 모듈을 부상시키도록 상기 베이스에 설치되는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스에는 제1 원위치 복귀부가 형성되고,
    상기 탑재부에는 상기 제1 원위치 복귀부에 안착되고, 상기 탑재부가 하강되는 경우 상기 제1 원위치 복귀부에서 슬라이딩 이동됨에 따라 상기 탑재부를 원위치로 이동시키는 제2 원위치 복귀부가 형성되는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 원위치 복귀부는 상기 베이스의 상측에 중심부를 향하여 수렴되도록 함몰되고,
    상기 제2 원위치 복귀부는 상기 제1 원위치 복귀부에 안착되도록 상기 탑재부의 하면에 중심부를 향하여 수렴되도록 돌출되는 것을 특징으로 하는 자기부상 받침대.
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