KR101803898B1 - 부유 궤도 장치, 부유 궤도 시공방법 및 이를 위한 쐐기를 이용한 진동 저감장치 - Google Patents

Abstract

안정감이 뛰어나면서도 쐐기면의 경사도, 두 쐐기 사이에 설치되는 제1탄성체의 종류와 개수, 수직하중을 분담하는 제2탄성체 설치 등으로 수직방향의 처짐 변위를 작게 그리고 쉽게 조정할 수 있어, 부유 궤도시스템이나 고품질의 철도 선하역사 진동제어용으로 사용하기에 적합한 진동 저감장치가 개시된다. 상기 진동 저감장치는 두꺼운 쪽을 마주하여 좌우로 간격을 두고 배치된 한 쌍의 쐐기, 상기 쌍을 이루는 두 쐐기 사이에 설치된 제1탄성체, 상기 한 쌍의 쐐기의 저면에 각각 면접촉되는 제1경사면을 좌우로 가지도록 좌우의 양쪽 가장자리에서 중앙부로 갈수록 점점 깊어지게 형성된 제1오목쐐기홈을 구비하는 제1오목쐐기홈부재 및 상기 한 쌍의 쐐기의 상면에 각각 면접촉되는 제2경사면을 좌우로 가지도록 좌우의 양쪽 가장자리에서 중앙부로 갈수록 점점 깊어지게 형성된 제2오목쐐기홈을 구비하는 제2오목쐐기홈부재를 포함하여 구성되며, 때에 따라 상부에 면진장치 또는 높이조절장치를 가진다.

Description

부유 궤도 장치, 부유 궤도 시공방법 및 이를 위한 쐐기를 이용한 진동 저감장치{Floating track system, method for constructing floating track and vibration damper utilizing wedges for the same}

본 발명은 쐐기를 이용한 진동 저감장치와 부유 궤도 장치(floating track system) 및 부유 궤도 시공방법에 관한 것으로, 특히 철도가 통과하는 역사 등 진동이 발생하는 중량 구조물을 지지하는 데 적합하게 사용될 수 있을 뿐만 아니라 작은 용량으로 만들어 경량구조물을 지지하거나 부유 궤도(floating track)와 같은 진동구조물의 진동을 감쇠시키는 데에도 적합하게 사용할 수 있는 쐐기를 이용한 진동 저감장치, 부유 궤도 장치 및 부유 궤도 시공방법에 관한 것이다.

일반적으로, 건물 상부로 열차가 통과하는 철도 선하역사, 전력설비, 가스탱크, 차량이 통과하는 교량, 일반 건축구조물 등의 중량구조물에는 지진이나 진동에 대한 구조물의 안정성을 보장하기 위해 상부구조물과 하부구조물이 분리되어 구성되고, 상부구조물과 하부구조물 사이에 상부구조물의 하중을 탄성적으로 지지하여주면서 수직방향 및/또는 수평방향의 진동을 감쇠시키는 기능을 갖는 진동 저감장치가 설치된다.

기존에 알려진 쐐기를 이용한 진동 저감장치로는 등록번호 10-0716088호(발명의 명칭: 마찰을 이용한 수직진동 감쇠베어링, 발명자: 조영철)의 등록특허공보에 개시된 것이 있다. 이 조영철 특허에 개시된 면진장치는 교량의 상부구조물 등 중량이 매우 큰 고중량 구조물을 지지하면서 수직방향 진동을 감쇠시키는 우수한 기능을 가진다. 하지만 상기 조영철 특허는 쐐기에 가해지는 하중이 커질수록 쐐기가 바깥으로 이동하게 되어 있어 쐐기의 좌우 바깥쪽으로 탄성체를 각각 설치하여야 하고, 그 바깥쪽으로 다시 탄성체를 지지하기 위한 구조를 설치하여야 하므로 부품 개수 증가 및 크기 증가의 단점이 있고, 지지하는 하중이 커지는 경우에도 하중 전부가 쐐기를 통해서만 전달되는 구조이기에 고중량 구조물을 지지하는 경우 쐐기부재와 그 위에 설치되는 부재에 가해지는 부담이 크다.

한편, 철도의 부유 궤도로 개발된 것으로 공개번호 10-2015-0125307호(발명의 명칭: 프리캐스트 판넬을 이용한 방진용 궤도, 발명자: 김순철)의 공개특허공보 등에 개시된 것이 있으나 이러한 기존에 개발된 철도의 부유 궤도는 단순히 엘라스토머나 강철 스프링 등의 탄성체의 힘으로만 궤도를 지지하는 구조이어서 진동 감쇠력이 떨어진다는 문제점이 있고, 레일(rail)의 높이조정이 어려울 뿐만 아니라 시공과정이 까다롭고 레일이 설치된 상태에서 궤도를 지지하고 있는 진동 저감장치를 교체할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은 종래의 것에 비해 크기와 부품 개수를 줄일 수 있으면서도 안정감은 향상되고 수직방향의 처짐 변위를 작게 할 수 있어 철도 선하역사 진동제어 뿐만 아니라 부유 궤도(floating track)의 진동제어용으로 적합하게 사용할 수 있는 쐐기를 이용한 진동 저감장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 구조물의 수직방향 완충성능과 진동감쇠력이 뛰어나면서 안정성도 뛰어나고, 지지구조물의 높이 조정이 가능한 쐐기를 이용한 진동 저감장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 만들기 쉬우면서도 가벼운 쐐기를 이용한 진동 저감장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 레일이 설치된 상태에서도 레일의 높이 조정이 가능한 부유 궤도 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 높이 조정하여 설치하기가 매우 편리한 부유 궤도 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 레일이 설치된 상태에서도 궤도를 지지하고 있는 진동 저감장치를 교체할 수 있는 부유 궤도 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 궤도 지지성능이 우수하면서로 유지와 보수가 편리하고 진동 감쇠력이 뛰어난 부유 궤도 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 궤도 지지성능이 우수하면서로 유지와 보수가 편리하고 진동 감쇠력이 뛰어난 부유 궤도를 효율적으로 시공할 수 있는 부유 궤도 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 레일의 해체 없이 쉽게 레일의 높이를 조정할 수 있게 할 뿐만 아니라 레일 해체 없이 궤도를 지지하는 진동 저감장치를 수리 또는 교체할 수 있게 하면서도 부유 궤도를 빠르게 그리고 쉽게 설치할 수 있게 해주는 부유 궤도 시공방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 진동 저감장치에 사용하기에 적합하고 가공하기가 매우 용이한 쐐기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 본 발명에 따른 진동 저감장치에 사용하기에 적합한 쐐기를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 진동 저감장치는 두꺼운 쪽을 마주하여 좌우로 간격을 두고 배치된 한 쌍의 쐐기; 상기 쌍을 이루는 두 쐐기 사이에 설치된 제1탄성체; 상기 한 쌍의 쐐기의 저면에 각각 면접촉되는 제1경사면을 좌우로 가지도록 좌우의 양쪽 가장자리에서 중앙부로 갈수록 점점 깊어지게 형성된 제1오목쐐기홈을 구비하는 제1오목쐐기홈부재; 및 상기 한 쌍의 쐐기의 상면에 각각 면접촉되는 제2경사면을 좌우로 가지도록 좌우의 양쪽 가장자리에서 중앙부로 갈수록 점점 깊어지게 형성된 제2오목쐐기홈을 구비하는 제2오목쐐기홈부재를 포함하는 구성을 한다.

상기 한 쌍의 쐐기의 상면과 저면의 전후 양 측면에는 상하로 각각 돌출되어 상기 한 쌍의 쐐기가 좌우로 이동 시 상기 한 쌍의 쐐기가 상기 제1오목쐐기홈부재의 상기 제1경사면의 전후 양측의 측벽과 상기 제2오목쐐기홈부재의 상기 제1경사면의 전후 양측의 측벽의 안내를 받을 수 있게 하면서 전후로 유동되는 것은 방지하는 유동방지 안내부가 설치된 것이 바람직하다.

상기 제1탄성체는 코일스프링이고, 상기 한 쌍의 쐐기의 상면과 저면의 전후 양 측면에 설치된 유동방지 안내부에는 상기 제1탄성체의 일부가 각각 삽입될 수 있는 축공이 형성되고, 상기 축공에는 상기 축공에 삽입된 상기 제1탄성체에 삽입되어 상기 제1탄성체의 신축을 안내하기 위한 축부재가 설치되고, 상기 축부재는 상기 유동방지 안내부의 바깥에서 상기 축부재에 나사결합된 나사결합부재를 통해 상기 축공 내부에 설치될 수 있다.

때에 따라, 상기 제1오목쐐기홈부재와 상기 제2오목쐐기홈부재는 금속으로 되고, 상기 한 쌍의 쐐기는 UHMW-PE(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene), 나일론(Nylon) 또는 여타의 엔지니어링 플라스틱으로 만들어진 것이 좋다.

경우에 따라, 상기 한 쌍의 쐐기를 서로 연결하며 걸림부를 통해 상기 한 쌍의 쐐기의 최대 좌우간격을 제한하여 상기 제1탄성체를 초기압축상태로 유지하고 상기 한 쌍의 쐐기가 상기 최대 좌우간격 내에서 서로 가까워지는 것은 허용하는 축부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1오목쐐기홈부재와 상기 제2오목쐐기홈부재 사이에는 상기 제1오목쐐기홈부재와 상기 제2오목쐐기홈부재의 상하 이동을 안내하기 위한 안내부가 설치되고, 상기 안내부의 한 부분에는 상기 제1오목쐐기홈부재와 상기 제2오목쐐기홈부재의 최대 상하간격을 제한하기 위한 상하간격 제한부가 설치될 수 있다.

상기 제1오목쐐기홈부재와 상기 제2오목쐐기홈부재 사이에는 둘 사이를 탄성적으로 지지하기 위한 제2탄성체가 설치된 것이 바람직하다.

때에 따라, 상기 제2오목쐐기홈부재 위에는 상부구조물에 결합하여 상기 상부구조물이 상기 제2오목쐐기홈부재에 대해 전후와 좌우 중 어느 한 방향 또는 전후와 좌우의 양방향으로 이동하는 것을 허용하는 수평방향 면진기구가 더 설치될 수 있다.

어떤 경우에는, 상기 제2오목쐐기홈부재 위에는 상부구조물에 결합하여 상기 상부구조물의 높이를 조정하기 위한 높이조절장치가 더 설치될 수 있다.

상기 높이조절장치는, 상기 제2오목쐐기홈부재의 상면에 결합되는 연결판과 상기 연결판에서 상방으로 돌출되고 간격을 두고 설치된 복수의 로드를 구비하는 연결블록; 상기 연결판에 설치된 높이조절축; 및 상기 높이조절축에 나사결합되는 정도에 따라 높이가 달라지는 높이조절 나사부재, 상기 높이조절 나사부재에 결합되어 상기 높이조절 나사부재와 함께 승강되고 복수의 상기 로드가 통과될 수 있는 복수의 구멍을 가지는 지지판 및 상기 로드에 나사결합되어 상기 지지판을 하방으로 가압하여 고정하는 복수의 나사부재를 가지는 높이조절블록을 구비하여 구성된 것이 바람직하다.

때에 따라, 상기 진동 저감장치 둘레를 둘러싸는 케이싱이 길이 방향을 따라 간격을 두고 지그재그로 설치된 콘크리트 블록을 더 포함하고, 상기 케이싱은 측면에 바깥으로 돌출된 돌출부들을 구비하여 상기 콘크리트 블록 성형 시 상기 측방돌출부들이 심어져 상기 콘크리트 블록에 일체로 고정되고, 상기 케이싱의 상단부 내주면에 상기 지지판에 걸려 상기 콘크리트 블록을 현가시키는 걸림턱이 형성되어 있고, 상기 지지판에는 상기 걸림턱을 통과하여 상기 케이싱에 삽입할 수 있도록 하기 위한 통과홈이 형성되어 있는 것이 좋다.

본 발명에 따른 부유 궤도 장치는 길이 방향을 따라 간격을 두고 형성된 복수의 통공과 현가를 위한 걸림턱을 가지며 간격을 두고 평행하게 배치되는 한 쌍의 콘크리트 블록; 복수의 상기 통공에 각각 삽입되고 상기 걸림턱에 걸려 상기 콘크리트 블록을 현가할 수 있게 하기 위한 걸림부를 가지는 높이조절장치와 상기 높이조절장치 저부에서 상기 높이조절장치를 탄성적으로 지지하는 진동 저감장치를 구비하는 복수의 콘크리트 블록 지지수단; 및 레일 고정수단을 통해 상기 한 쌍의 콘크리트 블록 상에 각각 설치되는 한 쌍의 레일을 포함하는 구성을 한다.

상기 통공에는 금속제 케이싱이 설치되고, 상기 걸림턱은 상기 케이싱에 설치되고, 상기 한 쌍의 콘크리트 블록 사이에 간격을 두고 설치되어 상기 한 쌍의 콘크리트 블록이 서로에 대해 움직이지 못하게 잡아주는 연결고정부재를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 통공은 지그재그로 배치되어 있고, 상기 레일 및 상기 레일고정수단과 상하로 겹치지 않게 설치된 것이 좋다.

본 발명에 따른 부유 궤도 시공방법은 상면에 레일을 고정하기 위한 레일 고정부를 가지며 길이 방향을 따라 간격을 두고 형성된 복수의 통공과 현가를 위한 걸림턱을 가지는 한 쌍의 콘크리트 블록과, 복수의 상기 통공에 각각 삽입될 수 있고 상기 걸림턱에 걸려 상기 콘크리트 블록을 공중에 띄워 현가할 수 있게 하기 위한 걸림부를 가지는 높이조절장치와 상기 높이조절장치 저부에서 상기 높이조절장치를 탄성적으로 지지하는 진동 저감장치를 구비하는 복수의 콘크리트 블록 지지수단을 준비하는 단계; 상기 레일 고정부에 레일을 고정하는 단계; 한 쌍의 상기 콘크리트 블록을 간격을 두고 평행하게 배치하는 단계; 복수의 상기 콘크리트 블록 지지수단을 상기 통공에 각각 삽입하는 단계; 상기 높이조절장치의 상기 걸림부를 상승시켜 상기 걸림턱에 걸리게 하는 단계; 및 상기 걸림부의 높이를 상승시켜 상기 콘크리트 블록을 공중에 띄워 현가시키는 단계를 포함하는 구성을 한다.

상기 통공에는 금속제 케이싱이 설치되고, 상기 걸림턱은 상기 케이싱에 설치되고, 상기 한 쌍의 콘크리트 블록 사이에 상기 한 쌍의 콘크리트 블록이 서로에 대해 움직이지 못하게 잡아주기 위한 연결고정부재를 간격을 두고 설치하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 준비하는 단계에는 상기 통공이 상기 레일 및 상기 레일고정수단과 상하로 겹치지 않게 지그재그로 배치된 콘크리트 블록을 준비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 쐐기는 육면체의 상면과 하면 중앙부에 소정 폭으로 바닥이 경사진 홈을 형성하여 상기 경사진 홈의 상기 바닥이 쐐기 상면과 쐐기 하면을 구성하고, 상기 바닥이 경사진 홈의 양 측벽이 상기 쐐기 상면과 상기 쐐기 하면에 결합되는 부재의 경사진 방향의 이동을 안내하면서 상기 경사진 방향에 수직인 방향으로의 유동을 방지하는 유동방지 안내부를 구성하고, 상기 유동방지 안내부에는 상기 쐐기의 좌우 이동 방향으로 구멍 또는 홈이 형성되어 있는 구성을 하고 있다.

때에 따라, 상기 쐐기는 엔지니어링 플라스틱으로 된 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 진동 저감장치는 가해지는 하중이 증가할수록 두 쐐기가 안쪽으로 향하기 때문에 안정감이 뛰어나면서도 쐐기면의 경사도, 두 쐐기 사이에 설치되는 제1탄성체의 종류와 개수, 수직하중을 분담하는 제2탄성체 설치 등으로 수직방향의 처짐 변위를 작게 그리고 쉽게 조정할 수 있어, 부유 궤도시스템이나 고품질의 철도 선하역사 진동제어용 진동 저감장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 쐐기의 구성이 독특하여 만들기 쉽고, 쐐기면 양측에 유동방지 안내부가 형성되어 있어서 동작이 안정적이다.

특히, 쐐기를 UHMW-PE나 나일론 등의 엔지니어링 플라스틱으로 제작함에 따라 장치의 무게를 경감할 수 있고, 만들기 쉽고, 마찰면에 별도의 미끄럼부재를 설치하지 않아도 되는 탁월한 효과를 얻을 수 있으면서도 부식에도 강하다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 레일이 설치된 상태에서도 레일의 높이를 조정할 수 있고, 레일이 설치된 상태에서도 진동 저감장치의 유지, 보수가 가능하면서도 수직방향 진동을 효과적으로 감쇄시켜줄 수 있다.

본 발명에 따르면 종래의 것에 비해 간단한 구성으로 회전을 수용하면서 수평이동은 제한하는 교량의 고정단용 진동 저감장치나, 회전을 수용하면서 일방향으로 수평이동을 허용하는 일방향 가동단용 진동 저감장치를 제공할 수 있다. 그리고 쐐기의 상면과 하면 및 이들에 접촉되는 면을 모두 평면으로 구성하면 복잡하지 않은 구성으로 회전 거의 없는 구조물에 적용할 수 있고 안정감도 좋은 진동 저감장치를 만들 수 있다.

본 발명에 따르면 구조물의 수직방향 완충성능과 진동감쇠력이 뛰어나면서 안정성도 뛰어나고, 때에 따라 수평방향의 진동감쇠, 면진기능, 복원기능을 부여할 수 있는 진동 저감장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따르면 구조물의 수직방향 완충성능과 진동감쇠력, 수평방향 복원성, 수평방향의 진동감쇠력이 뛰어나면서도 하중을 분담할 수 있어 매우 큰 하중을 가지는 구조물을 지지하는 데에 사용할 수 있는 진동 저감장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 진동 저감장치는 경량구조물을 지지하는 용도나 진동구조물의 진동을 억제하는 용도로도 적합하게 활용될 수 있다.

본 발명에 따른 진동 저감장치는 위와 같은 여러 가지 장점을 가지면서도 지지구조물의 지지높이를 쉽게 조정할 수 있어 현장에서 지지설비의 수평을 맞추어가면서 설치하기에 편리하다.

본 발명에 따르면 가볍고, 만들기 쉽고, 단가가 낮은 쐐기를 얻을 수 있다.

본 발명의 방법에 따르면 부유 궤도를 빨리 그리고 편리하게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 시공 후에도 레일을 그대로 둔 채로 레일의 높이 조정, 궤도를 지지하는 진동 저감장치의 수리나 교체를 할 수 있다.

본 발명에 따른 쐐기는 만들기 쉬우면서도 작동의 안정성을 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치의 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 진동 저감장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도,
도 3은 도 2의 J-J에 따른 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 진동 저감장치의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도,
도 5는 도 4 진동 저감장치의 분리사시도,
도 6은 도 4 중심부의 단면도,
도 7은 도 4의 축부재 설치위치의 단면도,
도 8과 9는 진동 저감장치가 최대로 수축한 상태를 나타낸 단면도,
도 10 내지 12는 본 발명에 따른 진동 저감장치의 또 다른 실시예들을 나타낸 단면도,
도 13 내지 16은 본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도, 분리사시도, 압축 전의 단면도, 최대로 압축된 상태의 단면도,
도 17은 도 13 진동 저감장치 상에 높이조절장치가 설치된 상태를 나타낸 사시도,
도 18은 도 17 진동 저감장치가 케이싱에 삽입된 상태의 단면도,
도 19는 본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치가 부유 궤도에 적용된 상태를 나타낸 평면도,
도 20은 도 20의 K-K에 따른 단면도,
도 21은 진동 저감장치가 설치된 위치를 따른 종단면도,
도 22는 본 발명에 따른 부유 궤도 시공방법을 설명하기 위한 공정도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치의 단면도이다.

도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 진동 저감장치(100)는 쐐기유닛(110)과 쐐기유닛(110)의 저면 쪽에 결합하는 제1오목쐐기홈부재(130)와 상면 쪽에 결합하는 제2오목쐐기홈부재(150)를 갖춘다.

쐐기유닛(110)은 좌우로 간격을 두고 배치되는 한 쌍의 쐐기(112)를 구비한다. 두 쐐기(112)는 두꺼운 쪽을 마주하여 좌우로 간격을 두고 배치되어 있다. 이러한 쐐기(112)의 상면과 하면은 전체가 하나의 평면으로 되어 있다. 하지만, 때에 따라, 도 1의 I-I에 따른 단면으로 보았을 때, 하면은 하부로 볼록하고 쐐기(112)의 길이방향(도 1의 좌우방향)을 따라 곡률의 변화가 없는 원통면으로 되고, 상면은 평면으로 구성될 수 있다.

쐐기(112)의 상면과 하면에는 PTFE, UHMW-PE, 엔지니어링 플라스틱, Woven PTFE 등으로 된 미끄럼재(SM1)가 표면을 따라 부착되어 있다. 미끄럼재(SM1)는 쐐기(112)의 표면에 형성된 홈 속에 삽입한 상태로 접착하여 고정하면 된다. 또한, 두 쐐기(112)의 마주 보는 위치에는 축공(114)이 각각 형성되어 있다. 이러한 쐐기(112)의 쐐기면을 구성하는 상면(112a)과 하면(112b)의 경사도를 작게 조절하면 제2오목쐐기홈부재(150)의 수직방향 높이변화를 작게 할 수 있으므로, 수직방향의 처짐 변위에 대해 아주 민감하여 수직변위 한계를 약 3mm로 정하고 있는 철도 선하역사 진동제어용 진동 저감장치의 요구를 만족하는 진동 저감장치를 쉽게 만들 수 있다.

쐐기(112)는 작용하는 하중이 그리 크지 않은 경우, 플라스틱으로 만든 것이 사용될 수 있다. 플라스틱으로는 압축강도가 큰 UHMW-PE(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)나 나일론(Nylon) 등의 엔지니어링 플라스틱이 적당하다. 플라스틱을 이용하는 경우, 금속을 사용하는 경우에 비해, 가공하기가 쉽고, 금형을 이용하여 사출하기가 쉽고, 때에 따라 미끄럼재를 부착하지 않을 수도 있어서 제품 단가를 획기적으로 낮출 수 있다. 뿐만 아니라 UHMW-PE(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)나 나일론(Nylon) 등의 엔지니어링 플라스틱은 부식에도 강하므로 수명도 길다. 금속끼리 접촉된 상태에서 부식이 생기면 마찰부위가 쉽게 손상되어 제 기능을 다하지 못할 수 있고, 장기간 접촉된 상태에서 부식이 생기면 마찰면이 서로 고착되어 제 기능을 다하지 못할 수 있다.

쐐기(112)에 작용하는 하중이 매우 큰 경우에는 스틸(Steel) 재질에 미끄럼재(SM1)를 붙여 사용하는 것이 바람직하다. 물론, 쐐기(112)를 UHMW-PE(Ultra-High Molecular Weight Polyethylene) 또는 엔지니어링 플라스틱으로 만드는 경우에도, 제품의 용도에 맞는 마찰특성을 가지는 다른 종류의 마찰재가 설치될 수도 있다.

쌍을 이루는 두 쐐기(112) 사이에는 제1탄성체(116)가 설치되어 있다. 이 제1탄성체(116)는 두 쐐기(112) 사이를 탄성적으로 지지하여 두 쐐기(112)를 서로 멀어지는 방향으로 밀어주기 위한 것으로, 이 실시예에서는 접시스프링을 이용한 것을 보여주고 있다. 이러한 제1탄성체(116)는, 바람직하게, 제1탄성체(116)를 관통하여 제1탄성체(116)의 신축을 안내하고 양단이 제1탄성체(116) 바깥으로 돌출되는 축부재(118)를 통해 두 쐐기(112) 사이에 설치된다. 축부재(118)의 양단은 마주 보는 위치에 형성된 축공(114)에 각각 삽입되어 있다. 축공(114)에 결합한 상태의 축부재(118)는 쐐기(112)가 서로 가까워지는 방향으로 이동하는 것을 방해하지 않아야 하므로, 축공(114)은 초기 설치 시의 축부재(118)의 삽입된 길이보다 깊게 형성되어 있어야 한다.

한 쌍의 쐐기(112) 저면에 결합하는 제1오목쐐기홈부재(130)의 상면에는 좌우의 양쪽 가장자리에서 중앙부로 갈수록 점점 깊어지게 형성된 제1오목쐐기홈(132)이 형성되어 있다. 이 제1오목쐐기홈(132)은 한 쌍의 쐐기(112) 저면에 각각 면접촉되는 제1경사면(132a)을 좌우로 가진다. 이 제1경사면(132a)은 바깥쪽 가장자리에서 안쪽으로 갈수록 점점 깊어지며, 접촉하는 쐐기(112)의 하면과 면접촉하는 면으로 이루어져 있다. 이러한 좌우의 두 제1경사면(132a)은 상부에서 하방으로 쐐기(112)에 힘이 가해지면 두 쐐기(112) 모두를 중앙으로, 즉, 두 쐐기(112)가 점점 가까워지는 방향으로 이동시키는 기능을 한다. 이러한 제1경사면(132a)에는 스테인리스 스틸판 등으로 된 미끄럼재(SM2)가 부착되어 있다.

한 쌍의 쐐기(112) 상면에 결합하는 제2오목쐐기홈부재(150)는 저면에 좌우의 양쪽 가장자리에서 중앙부로 갈수록 점점 깊어지게 형성된 제2오목쐐기홈(152)을 구비한다. 이 제2오목쐐기홈(152)은 한 쌍의 쐐기(112)의 상면에 각각 면접촉되는 제2경사면(152a)을 좌우로 가진다. 이 좌우의 두 제2경사면(152a)도 상부에서 하방으로 쐐기(112)를 향해 힘이 가해지면 두 쐐기(112) 모두를 중앙으로, 즉, 두 쐐기(112)가 점점 가까워지는 방향으로 이동시키는 기능을 한다. 이에 따라 본 발명에 따른 진동 저감장치(100)에서는 설계치 이상의 큰 충격력이 하부로 가해지더라도 쐐기(112)가 이탈하는 현상은 생기지 않는다. 이러한 제2경사면(152a)에는 스테인리스 스틸판 등으로 된 미끄럼재(SM2)가 부착되어 있다.

위에서 설명한 제1경사면(132a)과 제2경사면(152a)의 좌우방향의 경사도는 같게 하는 것이 바람직하지만, 때에 따라 달리할 수 있고, 이는 쐐기(112)의 상면(112a)과 하면(112b)의 경사도에서도 마찬가지이다.

도 1에 나타낸 진동 저감장치(100)에서, 제2오목쐐기홈부재(150)에 하방으로 외력이 가해지면, 좌우의 제2경사면(152a)이 쐐기(112)의 상면(112a)을 하방으로 가압하고, 쐐기(112)는 하면(112b)이 제1오목쐐기홈부재(130)의 좌우의 제1경사면(132a)에 면접촉된 상태로 외력을 제1오목쐐기홈부재(130)로 전달한다. 이에 따라 좌우의 두 제1경사면(132a)과 좌우의 두 제2경사면(152a)은 쐐기(112)를 가압하여 두 쐐기(112)가 서로 가까워지는 방향으로 이동시킨다. 두 쐐기(112)가 서로 가까워지면 제1탄성체(116)는 수축하면서 두 쐐기(112)를 더 큰 힘으로 바깥으로, 두 쐐기(112)가 서로 멀어지는 방향으로 탄성적으로 지지한다. 외력이 작아지거나 제거되면 제1탄성체(116)는 두 쐐기(112)가 서로 멀어지는 방향으로 이동시키고, 다시 외력이 가해지면 앞의 과정을 반복하는 운동을 하면서 진동을 감쇄시킨다. 제2오목쐐기홈부재(150)가 제1오목쐐기홈부재(130)에 대해 진동을 하는 중에 두 쐐기(112)는 좌우로 왕복하면서 제1, 제2경사면(132a, 152a)과 마찰을 일으켜 진동을 감쇄시킨다.

본 발명에 따른 진동 저감장치(100)는 제1오목쐐기홈부재(130)를 향해 제2오목쐐기홈부재(150)에 가해지는 힘이 커질수록 두 쐐기(112)는 내측으로 이동하기 때문에 두 쐐기(112)가 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150) 사이에서 외부로 이탈할 염려가 없어 안정적이다. 그리고 쐐기(112)를 수평방향으로 지지하는 탄성체의 수도 줄일 수 있고, 쐐기(112) 바깥쪽으로 탄성체를 지지하여야 할 구조물을 설치할 필요도 없다.

도 2는 본 발명에 따른 진동 저감장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 J-J에 따른 단면도이다.

쐐기(112)의 상면(112a)과 제2경사면(152a)은 바람직하게 제1경사면(132a) 및 쐐기(112)의 저면(112b)과 상하 대칭을 이룬다. 회전을 수용할 필요가 없고 전후 이동이 필요치 않은 곳에 사용하기 위한 진동 저감장치(100)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 쐐기(112)의 상면(112a)과 하면(112b)은 평면으로 형성할 수 있고, 이에 접촉되는 제1, 제2경사면(132a, 152a)은 홈의 바닥에 평면으로 형성할 수 있다.

그리고 두 쐐기(112) 사이에 설치되는 제1탄성체(116)로는 폴리우레탄 등으로 된 머스프링(MUR Spring: Mass Energy Regulator Spring)이 이용될 수 있다. 두 쐐기(112)의 좌우 이동 가능 거리가 앞 실시예보다 큰 경우, 축공(114)은 앞 실시예보다 더 깊게 형성될 수 있다.

또한, 두 쐐기(112)의 마주 보는 면에 제1탄성체(116)의 양단이 각각 삽입되어 수용될 수 있는 홈을 형성하고 이 홈을 통해 제1탄성체(116)를 설치할 수 있다. 이렇게 하는 경우, 때에 따라 축부재(118) 없이 제1탄성체(116)를 설치하는 것도 가능하다.

제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)의 양 측면에 상하간격 제한부(170)가 설치되어 있다. 이 상하간격제한부(170)는 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)의 최대 상하간격을 제한하기 위한 것으로, 양 측면에 측방으로 돌출된 돌출부(134, 154)에 통공(TH)을 형성하고, 통공(TH)에 볼트(B)를 삽입하고 볼트(B)의 단부에 너트(N)를 결합하여 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)의 최대 상하 간격을 조정할 수 있다. 또한, 상하간격제한부(170)는 위쪽의 제2오목쐐기홈부재(150)를 하부의 제1오목쐐기홈부재(130)에 구속함으로써 진동 저감장치(100)에 부반력저항 기능을 제공하며, 너트(N)의 체결정도를 조정하여 초기압축정도를 조정할 수 있게 하고, 높이도 조정할 수 있게 해준다.

때에 따라, 쐐기(112)의 상면(112a)과 제2오목쐐기홈부재(150)의 저면에 형성되는 제2경사면(152a) 둘 모두 원통면으로 구성될 수 있다.

나머지는 도 1과 2를 통해 설명한 것과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 진동 저감장치의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도, 도 5는 도 4 진동 저감장치의 분리사시도, 도 6은 도 4 중심부의 단면도, 도 7은 도 4의 축부재 설치위치의 단면도, 도 8과 9는 진동 저감장치가 최대로 수축한 상태를 나타낸 단면도이다.

때에 따라, 제1탄성체(116)는 도 5에 나타낸 바와 같이 전후로 간격을 두고 2개가 설치될 수 있다. 2개 이상이 설치될 수 있음도 물론이다. 이 제1탄성체(116)로는 코일 스프링이 사용될 수 있다.

축부재(118)는 제1탄성체(116)와 한 쌍의 쐐기(112)를 관통하여 양단이 쐐기(112)의 바깥으로 돌출되어 있다. 이 축부재(118)의 양단에는 좌우 한 쌍의 쐐기(112)의 최대 좌우간격을 제한하여 제1탄성체(116)를 초기압축상태로 유지하는 걸림부(120)가 설치되어 있다. 걸림부(120)로는 축부재(118)의 끝 부분에 나사결합 된 너트가 바람직하다. 축부재(118)로 볼트를 이용하는 경우, 볼트 머리와 너트가 걸림부(120)의 역할을 한다. 너트는 풀림방지를 위해 이중으로 결합한다. 이와 같이 볼트에 나사결합되는 너트를 이용하는 경우, 두 쐐기(112)의 간격을 조정하여 제1탄성체(116)의 초기압축정도를 조정할 수 있다. 때에 따라 걸림부(120)는 용접 등으로 축부재(118) 외주면에 고정될 수 있고, 그리고 축부재(118)의 양단 중 일단은 쐐기(112)를 관통하지 않는 상태로 쐐기(112)에 고정될 수 있다.

도 4 내지 8에 나타낸 쐐기(112)는 축부재(118)를 결합할 수 있도록 하는 통공과 제1탄성체(118)의 단부가 삽입될 수 있는 홈을 전후로 간격을 두고 두개 형성한 것을 나타낸 것으로, 도 5에 나타낸 바와 같이 중앙부에 반원홈부(122)를 가진다. 반원홈부(122)는 중앙부에 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150) 사이를 탄성적으로 지지하기 위한 제2탄성체(180) 등을 설치할 수 있는 공간을 제공하기 위한 것이다.

도 4 내지 8에 나타낸 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150) 중 하나에는 다른 하나를 향해 연장되어 다른 하나의 상하이동을 안내하는 안내부재(182)가 설치된다. 안내부재(182)로는 예를 들면, 도 4 내지 6 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 제2오목쐐기홈부재(150)를 통과한 하단이 제1오목쐐기홈부재(130)에 나사결합할 수 있는 볼트를 이용하는 것이 바람직하다. 이렇게 안내부재(182)로 볼트를 이용하는 경우, 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)의 최대 상하 간격을 조정할 수 있어 본 발명에 따른 진동 저감장치(100)의 높이 조정이 가능하다. 이 경우, 안내부재(182)는 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)의 최대 상하간격을 제한하는 상하간격 제한부의 역할과 부반력에 저항하는 부반력 저항기구의 역할을 함께 수행한다.

바람직하게, 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)의 상하로 마주 보는 위치에는 서로를 향해 각각 돌출되고 서로 결합하여 제1오목쐐기홈부재(130)에 대한 제2오목쐐기홈부재(150)의 승강을 더욱 안정적으로 안내하는 제1, 제2승강안내부(133, 153)가 더 설치될 수 있다. 이 제1, 제2승강안내부(133, 153)는 바람직하게, 중공의 원통형으로 형성되며 하나는 작은 직경으로, 다른 하나는 큰 직경으로 형성하여 하나가 다른 하나에 삽입된 형태로 하는 것이 좋다. 이때 다른 하나는 제2탄성체(180)를 내부에 수용하며 하나는 제2탄성체(180)의 상단에 걸려 제2탄성체(180)를 아래로 가압하는 역할을 한다. 이러한 제1, 제2승강안내부(133, 153)는 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)가 서로에 대해 수평이동 하는 것을 방지하는 역할도 한다.

본 발명에 따른 진동 저감장치(100)가 도 6과 7에 나타낸 바와 같이 설치된 상태에서, 제2오목쐐기홈부재(150)에 하방으로 가해지는 하중이 점점 커지면, 제2오목쐐기홈부재(150)가 안내부재(182)와 제1, 제2승강안내부(133, 153)의 안내를 받으며 하강하고, 이에 따라 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)는 서로 가까워진다. 이에 따라, 제1, 제2경사면(132a, 152a)은 쐐기(112)의 상면과 하면을 가압하여 좌우 한 쌍의 쐐기(112)가 서로 가까워지는 방향으로 이동되게 하고, 두 제1탄성체(116)는 압축되면서 두 쐐기(112)가 서로 가까워지는 방향으로 이동하는 것에 저항하는 힘을 작용시킨다. 제2탄성체(180)와 두 제1탄성체(116)의 지지를 받는 좌우 한 쌍의 쐐기(112)는 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150) 상호 간에 가해지는 하중을 분담하여 지지한다. 제2탄성체(180)로는 코일 스프링 외에도 디스크 스프링, 머 스프링 등 다양한 종류의 여타의 스프링이 사용될 수도 있다. 이렇게 하여 제1, 제2탄성체(116, 180)가 최대로 압축되어 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)와 두 쐐기(112)가 최대로 가까워진 상태가 도 8과 9에 도시되어 있다.

도 8과 9에 나타낸 상태까지 수축한 상태에서, 다시 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150) 상호 간에 가해지는 하중이 줄어들면 수축 시와는 반대의 과정으로 제1, 제2탄성체(116, 180)의 복원력에 의해 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)는 서로 멀어지고, 두 쐐기(112)도 서로 점점 멀어져 도 6과 7에 나타낸 상태로 복귀할 수 있다.

도 4 내지 9에 나타낸 본 발명에 따른 진동 저감장치(100)는, 지지하고 있는 구조물에 진동이 발생 시, 도 6과 7에 나타낸 상태와 도 8과 9에 나타낸 상태 사이에서 상하로 신축운동을 반복하면서 두 쐐기(112)와 제1, 2오목쐐기홈부재(130, 150) 간의 마찰에 의한 에너지 소모와 제1, 제2탄성체(116, 180)의 내부변형을 일으키는 데 따른 에너지 소모에 의해 진동 에너지를 소모하여 진동을 감쇠시킨다.

도 10 내지 12는 본 발명에 따른 진동 저감장치의 또 다른 실시예들을 나타낸 단면도이다. 때에 따라, 제1오목쐐기홈부재(130)는 하단부에 고정부를 설치하여 기초나 하부구조물에 설치된 기초볼트나 너트에 고정될 수 있도록 하고, 제2오목쐐기홈부재(150)에는 수평방향 면진기구(160)를 더 설치하여 면진장치로 사용할 수 있는 진동 저감장치(100)를 구성할 수 있다. 수평방향 면진기구(160)는 제2오목쐐기홈부재(150) 위에서 상부구조물에 결합하여 상부구조물의 수평방향 변위를 허용하면서 수평방향 지진에 대한 면진기능을 가지도록 하기 위한 것이다.

도 10에 나타낸 실시예의 수평방향 면진기구(160)는 제2오목쐐기홈부재(150)에 설치되고 상면에 제1오목구면(161a)이 형성되어 있는 오목구면부재(161)와, 저면에는 제1오목구면(161a)에 면접촉되는 제1볼록구면(163a)이 형성되어 있고 상면에는 제1볼록구면(163a)보다 큰 곡률의 제2볼록구면(163b)이 형성되어 있는 구면블록(163) 및 저면에 제2볼록구면(163b)에 면접촉되는 제2오목구면(165a)을 갖추어 전후와 좌우의 양방향으로 이동할 수 있는 상부부재(165)를 갖추고 있다. 상부부재(165)와 제1오목쐐기홈부재(130)에는 볼트나 너트를 통해 상부구조물의 저면 및 하부구조물의 상면에 고정하기 위한 별도의 고정부가 설치될 수 있고, 용접 등을 통해 고정되는 경우 고정부는 없어도 될 것이다.

수평방향 면진기구(100) 하부의 나머지 구성은 도 2를 통해 앞에서 설명한 것과 같다.

도 10에 나타낸 바와 같은 진동 저감장치(100)는 전후와 좌우의 전체 수평방향 및 상하방향의 지지구조물의 변위를 받아주면서 마찰 및 스프링의 신축으로 지지구조물의 진동에너지를 감쇠시키고, 완충 및 복원하는 기능을 가지며, 설치상태에서 높이 조정도 할 수 있다.

때에 따라, 수평방향 면진기구(160)로는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 제2오목쐐기홈부재(150)에 설치되고 상면에 제1오목구면(161a)이 형성되어 있는 오목구면부재(161)와, 저면에는 제1오목구면(161a)에 면접촉되는 제1볼록구면(163a)이 형성되어 있고 상면에는 PTFE 등의 미끄럼재(163c)가 설치된 평면(163d)으로 이루어진 베어링블록(164), 저면에 스테인리스 스틸판 등의 미끄럼재(166)가 부착되고 베어링블록(164)과 이격한 좌우 및/또는 전후의 위치에서 하방으로 돌출된 돌출부(167)가 설치된 상부부재(168) 및 돌출부(167)와 베어링블록(164) 사이에 설치되어 수평방향 복원력을 제공하는 수평탄성기구(169)로 이루어진 것을 설치하여 사용할 수 있다.

제2오목쐐기홈부재(150) 위에 설치되는 수평방향 면진기구(160)로는 위에서 설명한 형태의 것 외에 기존에 알려진 다양한 형태의 것이 사용될 수 있다.

수평방향 면진기구(160) 아래쪽의 나머지 구성은 도 4 내지 9를 통해 설명한 것과 같다.

또, 때에 따라, 수평방향 면진기구(160)로는 도 12에 나타낸 바와 같은 것이 사용될 수 있다. 도 12를 참조하면, 수평방향 면진기구(160)는 제2오목쐐기홈부재(150) 상에 설치되고 상면에 제1오목구면(161a)이 형성되어 있는 오목구면부재(161)를 가진다. 이 오목구면부재(161)로는 제1오목구면(161a) 표면에 미끄럼재가 설치된 금속재 또는 미끄럼재가 설치되어 있지 않은 플라스틱으로 만들어진 것이 이용될 수 있다. 플라스틱으로는 엔지니어링 플라스틱이 적당하다.

수평방향 면진기구(160)는 제1오목구면(161a)에 설치된 볼(163e) 및 저면에 제1오목구면(161a)보다 큰 곡률을 가지는 제2오목구면(165a)을 갖추어 볼(163e)에 지지가 된 상부부재(165)를 가진다.

볼(163e)로는 스틸 볼이 적당하지만 가벼운 장비를 지지하는 곳에 사용되는 것이라면 플라스틱으로 된 것이 이용될 수도 있다. 이는 상부부재에 대해서도 마찬가지이다. 수평방향 면진기구(160) 하부의 구성은 도 1을 통해 설명한 것과 같고, 제2오목쐐기홈부재(150)는 도 3에 나타낸 바와 같은 형태로 하여 전후방향 이동이 제한되게 할 수 있다.

도 12에 나타낸 바와 같이 구성된 진동 저감장치(100)는, 상부부재(165)와 그 위에 지지가 되는 구조물이 볼(163e)의 구름에 의해 매우 적은 마찰력으로 전후와 좌우의 양방향으로 이동할 수 있게 하므로, 상부부재(165) 위에 지지가 되는 지지구조물에 전달되는 응답가속도를 작게 할 수 있어서 중량물에 비해 가벼운 전자장치와 같이 아주 민감한 장비를 지지하는 데 적합하게 이용될 수 있다.

때에 따라 위에서 설명한 실시예들은 상하로 뒤집힌 상태로 설치되어 사용될 수 있다.

또 때에 따라 위에서 도 1 내지 9를 통해 설명한 실시예들은 진동이 발생하는 장치에 옆으로 세운 상태로 설치되어 사용될 수 있다.

도 13 내지 16은 본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치의 또 다른 실시예를 나타낸 사시도, 분리사시도, 압축 전의 단면도, 최대로 압축된 상태의 단면도이다.

도 13 내지 16에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 진동 저감장치(100)의 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)는 평면 모양이 원형인 형태로 구성될 수 있고, 제1경사면(132a)과 제2경사면(152a)은 앞 실시예들보다 좁게 형성될 수 있다. 이러한 제1, 제2오목쐐기홈부재(130, 150)는 바람직하게 금속으로 만들어진다.

이 경우, 좌우 한 쌍의 쐐기(112)는 그 상면과 저면의 전후 양 측면에 상하로 각각 돌출된 유동방지 안내부(112c)를 형성하여 쐐기(112)가 전후로 유동되는 것을 방지함으로써 쐐기(112)가 안정된 상태를 유지하면서 좌우로 이동되게 할 수 있다. 이러한 쐐기(112)의 구조는 앞 실시예의 쐐기(112)들과는 차별되는 독특한 구조를 가지는 것으로서 본 발명의 일 특징을 이룬다.

이러한 독특한 구조의 쐐기(112)는 육면체의 상면과 하면 중앙부에 소정 폭으로 바닥이 경사진 홈(112d)을 형성하여 만들 수 있으므로, 만들기가 쉽고, 4 모서리 부분에 각각 제1탄성체(116)와 제1탄성체(116)의 지지를 위한 구성요소들을 설치할 수 있어서 스프링 용량조정이 수월하다. 상면과 하면 전체가 경사지게 형성된 앞 실시예의 쐐기(112)는, 기계 가공하여 만드는 경우, 이 실시예의 쐐기(112)보다 가공 시 공작기계의 척에 고정하기가 까다롭고, 쐐기(112)의 바깥쪽 측면은 좁아서 제1탄성체(116)를 지지하기 위한 구성요소로서 쐐기(112)를 관통하는 것은 2개 이상 설치하기가 어렵다. 또한, 바닥이 경사진 홈(112d)의 양 측벽이 쐐기(112) 상면(112a)과 하면(112b)에 결합되는 부재의 경사진 방향의 이동을 안내하면서 쐐기의 좌우 이동 방향에 수직인 방향으로의 유동을 방지하므로 작동이 안정적이다.

유동방지 안내부(112c)에는 쐐기(112)가 좌우로 이동하는 방향으로 축공(114)이 형성되어 있다. 이 축공(114)은 제1탄성체(116)의 일단을 수용하여 지지한다. 제1탄성체(116)로는 코일스프링이 사용될 수 있다. 이 축공(114)에는 축공(114)에 삽입된 제1탄성체(116)에 삽입되어 제1탄성체(116)의 신축을 안내하기 위한 축부재(118)가 설치된다. 축부재(118)는 유동방지 안내부(112c)의 바깥면에서 축부재(118)에 나사결합된 나사결합부재(118a)를 통해 축공(114) 내부에 고정되어 설치된다. 이러한 축부재(118)는 앞 실시예들에서와 같이 양측 두 쐐기(112)를 연결하는 형태로 설치될 수 있으나, 이 실시예에서와 같이 양측 쐐기(112)에 각각 분리된 상태로 설치될 수 있다.

도 13 내지 16에서 알 수 있는 바와 같이, 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150) 사이에는 둘 사이를 탄성적으로 지지하기 위한 제2탄성체(180)가 설치되어 있다. 앞 실시예에서와는 달리, 제2탄성체(180)는 중앙의 승강안내부 둘레를 따라 여러 개 설치될 수 있다. 이 실시예에서는 코일스프링으로 된 제2탄성체(180)가 8개 설치된 것을 보여준다. 제2탄성체(180)가 설치되는 위치의 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)에는 제2탄성체(180)에 삽입되어 제2탄성체(180)가 유동되지 않도록 하기 위한 지지봉(135, 155)들이 볼트를 통해 각각 설치되어 있다. 이러한 제1오목쐐기홈부재(130)와 제2오목쐐기홈부재(150)에는 뒤에서 설명되는 케이싱(190)의 내주면 상단부에 설치된 걸림턱(191)을 통과하여 케이싱(190)에 삽입할 수 있도록 하기 위한 통과홈(PG)이 형성되어 있다. 그리고 제2오목쐐기홈부재(150)에는 뒤에서 설명되는 높이조절장치(200)를 결합하기 위한 체결공들이 형성되어 있다.

나머지는 앞 실시예들을 통해서 설명한 것과 같다.

도 17은 도 13 진동 저감장치 상에 높이조절장치가 설치된 상태를 나타낸 사시도, 도 18은 도 17 진동 저감장치가 케이싱에 삽입된 상태의 단면도이다.

도 17과 18을 참고하면, 본 발명에 따른 진동저감장치(100a)는 제2오목쐐기홈부재(150)의 상면에 설치된 높이조절장치(200)를 더 가진다. 이 높이조절장치(200)는 궤도를 지지하기 위한 지지구조물 등 상부구조물에 결합하여 상부구조물의 높이를 조정하기 위한 것이다. 도시된 바와 같이 높이조절장치(200)는 연결블록(210)과 연결블록(210)에 제자리 회전 가능케 장착된 높이조절축(212) 및 높이조절축(212)에 나사 결합된 높이조절블록(220)으로 구성된다.

연결블록(210)은 제2오목쐐기홈부재(150)의 상면에 결합되는 연결판(211)을 구비한다. 이 연결판(211)의 중앙부에 높이조절축(212)이 설치된다. 높이조절축(212) 둘레를 따라 연결판(211)에서 상방으로 돌출된 복수의 로드(213)들이 설치되어 있다. 로드(213)로는 숫나사부재가 적당하다.

높이조절블록(220)은 높이조절 나사부재(221)를 구비한다. 이 높이조절 나사부재(221)는 높이조절축(212)에 나사결합되는 것으로, 높이조절축(212)에 나사결합하는 정도에 따라 그 높이가 조정된다. 이러한 높이조절나사부재(221)에는 지지판(222)이 결합되어 고정되어 있다. 이 지지판(222)은 복수의 로드(213)가 상하로 통과될 수 있는 복수의 구멍(223)을 가진다. 지지판(222) 위로 돌출된 로드(213)에는 지지판(222)을 하방으로 가압하여 고정하는 복수의 나사부재(214)가 결합되어 있다. 이 나사부재(214)로는 너트가 적당하다. 즉, 높이조절축(212)을 돌려 지지판(222)의 높이를 조절한 후에 너트를 로드(213)에 체결하여 지지판(222)을 하방으로 가압함으로써 지지판(222)을 필요한 높이로 조정하여 고정할 수 있다. 이러한 지지판(222)에는 뒤에서 설명되는 걸림턱(191)을 통과하여 케이싱(190)에 삽입할 수 있도록 하기 위한 통과홈(PG)이 형성되어 있다. 이런 통과홈(PG)은 제1, 제2오목쐐기홈부재(130, 150)와 연결판(211)에 형성되어 있다. 또한, 지지판(222)에는 걸림턱(191)이 삽입되어 걸려서 회동이 방지되는 걸림홈(224)이 형성되어 있다.

때에 따라, 높이조절 나사부재(221)가 지지판(222)에 대해 회동될 수 있게 설치되고, 높이조절축(212)은 연결블록(210)에 회전할 수 없게 설치되어, 높이조절 나사부재(221)를 회전시켜 지지판(222)의 높이를 조정할 수 있도록 할 수 있다.

도 18에 나타낸 본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치(100b)는 케이싱(190)을 더 구비한다. 이 케이싱(190)은 앞에서 설명한 높이조절장치(200)를 가지는 진동 저감장치(100a) 둘레를 둘러싸서 보호하는 역할을 한다. 이 케이싱(190)은 측면에 바깥으로 돌출된 돌출부(192)들을 구비하여 콘크리트 블록 성형 시 돌출부(192)들이 심어져 콘크리트 블록에 일체로 고정되는 부분이다. 이러한 케이싱(190)의 상단부 내주면에 지지판(222)에 걸려 콘크리트 블록을 소정 높이로 현가시키는 걸림턱(191)이 형성되어 있다. 이 걸림턱(191)이 걸리는 부분의 지지판(222)에 바람직하게 회전방지용 걸림홈(224)이 형성된다.

도 19는 본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치가 부유 궤도에 적용된 상태를 나타낸 평면도이고, 도 20은 도 19의 K-K에 따른 단면도, 도 21은 진동 저감장치가 설치된 위치를 따른 종단면도이다.

도 19 내지 21을 참고하면, 본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치(100c)는 콘크리트 블록(230)을 더 구비한다. 이 콘크리트 블록(230)에는 케이싱(190)이 콘크리트 블록(230)의 길이 방향으로 간격을 두고 지그재그로 설치되어 있다. 도 19와 20에서 알 수 있는 바와 같이 케이싱(190)은 레일받침(RS)과 고정수단(RF)과 상하로 중첩되지 않는 위치에 설치되어있다. 이는 레일(R)이나 고정수단(RF)을 해체하지 않은 상태에서도 케이싱(190) 내에 설치된 높이조절장치(200)를 가지는 진동 저감장치(100a)를 유지, 보수하거나 교체할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이 실시예에서는, 예를 들어 길이 4.925m, 폭 0.9m이고 중앙부에 내측으로 돌출된 돌출부를 가지는 콘크리트 블록(230) 1개에 3개씩의 케이싱(190)이 설치되고, 레일받침(RS)과 고정수단(RF)은 8개 설치된다.

바람직하게, 위와 같은 콘크리트 블록(230)에는 레일(R) 고정이나 연결고정부재(234) 설치 등을 위한 기초 볼트나 너트 등이 미리 설치된다. 또한, 도 21에 나타낸 바와 같이 콘크리트 블록(230)의 양 단부에는 이웃하여 연속되게 배치되는 이웃 콘크리트 블록(230)과 서로 연결하기 위한 연결부(236)도 미리 설치된다.

케이싱(190)은 바람직하게 콘크리트 블록(230) 성형 시 해당 위치에 삽입되어 콘크리트 블록(230)과 일체로 만들어진다. 콘크리트 블록(230)의 상면에는 레일받침(RS)이 설치되고, 그 위에 레일(R)이 고정수단(RF)을 통해 고정된다.

위와 같은 콘크리트 블록(230)은 간격을 두고 나란하게 설치되며, 두 콘크리트 블록(230)은 콘크리트 블록(230)의 측면에 심어진 기초볼트(232)와 연결고정부재(234)를 통해 서로 연결된다.

위와 같은 콘크리트 블록(230)에 높이조절장치(200)가 설치된 진동 저감장치(100a)를 설치하는 과정을 설명하면 다음과 같다.

도 22는 본 발명에 따른 부유 궤도 시공방법을 설명하기 위한 공정도이다.

앞의 도 17 내지 21을 함께 참고하면서 설명한다.

먼저, 앞에서 설명한 바와 같이 통공(235)과 걸림턱(191)이 설치된 콘크리트 블록(230)과 상부에 높이조절장치(200)가 설치된 콘크리트 블록 지지수단을 준비한다. 콘크리트 블록 지지수단으로는 앞의 도 17에 나타낸 바와 같이 상부에 높이조절장치(200)가 설치되어 있는 진동 저감장치(100a)를 준비한다(S1). 콘크리트 블록(230)의 통공(235)에는 내주면을 따라 금속제 케이싱(190)이 설치된 것이 바람직하고, 걸림턱(191)은 케이싱(190)의 상단부 내주면을 따라 간격을 두고 복수 개, 바람직하게 4개 정도 설치된다.

준비된 한 쌍의 콘크리트 블록(230)을 설치할 장소에 간격을 두고 평행하게 배치한다(S2).

한 쌍의 콘크리트 블록(230)을 연결고정부재(234)를 통해 연결하여 서로 움직이지 못하도록 고정한다(S3). 이 과정은 순서가 앞 또는 뒤로 변동될 수 있다.

케이싱(190)이 설치된 콘크리트 블록(230)을 레일(R)을 설치하기 위한 장소에 배치한 상태에서, 통과홈(PG)을 통해 도 17에 나타낸 바와 같은 높이조절장치(200)가 설치된 진동 저감장치(100a)를 케이싱(190)이 설치된 통공에 삽입한다(S4).

그런 다음 높이조절장치(200)가 설치된 진동 저감장치(100a)를 회전시켜 걸림홈(224)이 걸림턱(191) 하부에 위치하도록 한다. 이 상태에서, L자형 육각 렌치 등의 도구를 이용하여 높이조절축(212)을 회전시켜 높이조절 나사부재(221)를 상승시킴으로써 거기에 결합된 지지판(222)의 높이를 상승시킨다. 높이조절축(212)을 회전시킴에 따라 지지판(222)의 높이는 점점 높아져 걸림부를 형성하는 걸림홈(224)이 걸림턱(191)에 걸린다(S5). 6개의 케이싱(190) 각각에 이런 과정으로 높이조절장치(200)가 설치된 진동 저감장치(100a)를 각각 설치한다. 때에 따라, 높이조절축(212)이 연결블록(210)에 회전되지 않게 설치되고 높이조절 나사부재(221)가 지지판(222)에 대해 회동될 수 있게 설치되는 경우, 높이조절 나사부재(221)를 회전시켜 지지판(222)의 높이를 조정할 수 있다.

위와 같은 상태에서, 높이조절축(212)을 더 회전시켜 지지판(222)을 예정된 만큼 상승시키면 케이싱(190)과 콘크리트 블록(230)은 걸림홈(224)에 걸린 걸림턱(191)을 통해 일정 높이만큼 지면에서 떨어져 현가된 상태로 된다(S6). 높이 조정이 완료되면 로드(213)에 너트를 결합하여 지지판(222)이 움직이지 않도록 고정한다.

한 쌍의 콘크리트 블록(230) 상에 레일(R)을 설치하지 않은 상태라면 레일(R)을 설치한다(S7). 레일(R)은 이전의 과정 중 미리 설치될 수 있다.

이에 따라 레일(R)은 콘크리트 블록(230), 케이싱(190), 높이조절장치(200)를 통해 제1, 제2오목쐐기홈부재(130, 150), 한 쌍의 쐐기(112), 제1탄성체(116) 및 제2탄성체(180)의 상호작용에 따른 완충작용을 받게 되어 부유 궤도의 역할을 할 수 있게 된다.

레일(R) 설치 후에 레일(R)이 정확한 위치에 정확한 높이로 설치되었는지 확인하고 이상 없으면 마무리하고, 이상이 있으면 수정작업을 하고 마무리 한다(S8).

위와 같은 부유 궤도 시공방법에서, 높이조절장치(200)가 설치된 진동 저감장치(100a)로는 도 17에 나타낸 진동 저감장치(100a)가 가장 적당하지만, 때에 따라 상부에 걸림턱을 걸어서 상승 시킬 수 있는 높이조절장치가 설치되고, 그 하부에 상하방향 진동을 완충하여줄 수 있는 진동 저감장치가 설치된 것이라면 여타의 것이 사용될 수 있음은 이 기술분야의 통상의 기술자라면 알 수 있다.

또한, 위에서는 한 쌍의 쐐기의 상면과 저면, 제1경사면 및 상기 제2경사면은 평면으로 된 것을 위주로 설명하였지만 때에 따라 평면이 아닌 것으로 구성된 것이나 접촉면에 쐐기의 운동방향으로 안내부가 설치된 것도 사용될 수 있다.

또한, 위에서 설명한 실시예들은 이 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 축부재, 제1탄성체, 제2탄성체의 개수의 증감, 여타의 수평방향 면진기구를 설치하는 방식, 여타의 높이 조절장치를 설치하는 방식으로 다양하게 변형될 수 있다.

본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치는 레일이 설치된 상태에서도 레일의 높이를 조정할 수 있고, 레일이 설치된 상태에서도 진동 저감장치의 유지, 보수가 가능하면서도 수직방향 진동을 효과적으로 감쇄시켜줄 수 있어 부유 궤도 시스템에 사용하기에 적합하다.

또한, 본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치는 수직방향 진동 폭을 3㎜ 이하로 되게 쉽게 조정할 수 있어 철도 선하역사의 진동 저감장치로 활용될 가능성이 있다.

그 외에도 전기설비 등 중요 산업설비를 지진으로부터 보호하는 데 적합하게 이용될 수 있고, 교좌장치나 일반 구조물의 면진장치로 이용될 가능성이 있다. 또한, 본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치는 크기를 소형화하여 정밀장비의 진동을 완충하는 데에도 이용될 수 있고, 무진동차량의 완충장치로도 이용될 수 있다. 더 나아가 본 발명에 따른 쐐기를 이용한 진동 저감장치는 수평탄성체의 지지강성을 크게 하여 완충기능이 있는 높이 조절장치로 활용될 수 있다. 때에 따라 본 발명은 경량의 전자장비 등을 지지하는 용도의 면진장치를 만드는 데에도 이용될 수 있다.

100, 100a, 100b, 100c: 진동 저감장치
110: 쐐기유닛 112: 쐐기
112a: 쐐기상면 112b: 쐐기저면
112c: 유동방지 안내부 116: 제1탄성체
118: 축부재 130: 제1오목쐐기홈부재
132a: 제1경사면 150: 제2오목쐐기홈부재
152a: 제2경사면 160: 수평방향 면진기구
170: 상하간격 제한부 180: 제2탄성체
182: 안내부재 190: 케이싱
191: 걸림턱 200: 높이조절장치
210: 연결블록 212: 높이조절축
220: 높이조절블록 221: 높이조절나사부재
222: 지지판 230: 콘크리트 블록
234: 연결고정부재 PG: 통과홈
R: 레일

Claims (8)

1. 길이 방향을 따라 간격을 두고 형성된 복수의 통공과 현가를 위한 걸림턱을 가지며 간격을 두고 평행하게 배치되는 한 쌍의 콘크리트 블록;
   복수의 상기 통공에 각각 삽입되고 상기 걸림턱에 걸려 상기 콘크리트 블록을 현가할 수 있게 하기 위한 걸림부를 가지는 높이조절장치와 상기 높이조절장치 저부에서 상기 높이조절장치를 탄성적으로 지지하는 진동 저감장치를 구비하는 복수의 콘크리트 블록 지지수단; 및
   레일 고정수단을 통해 상기 한 쌍의 콘크리트 블록 상에 각각 설치되는 한 쌍의 레일을 포함하고,
   상기 통공에는 금속제 케이싱이 설치되고, 상기 걸림턱은 상기 케이싱에 설치되고,
   상기 한 쌍의 콘크리트 블록 사이에 간격을 두고 설치되어 상기 한 쌍의 콘크리트 블록이 서로에 대해 움직이지 못하게 잡아주는 연결고정부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 부유 궤도 장치.
2. 삭제
3. 제1항에서, 상기 통공은 지그재그로 배치되어 있고, 상기 레일 및 상기 레일고정수단과 상하로 겹치지 않게 설치된 것을 특징으로 하는 부유 궤도 장치.
4. 상면에 레일을 고정하기 위한 레일 고정부를 가지며 길이 방향을 따라 간격을 두고 형성된 복수의 통공과 현가를 위한 걸림턱을 가지는 한 쌍의 콘크리트 블록과, 복수의 상기 통공에 각각 삽입될 수 있고 상기 걸림턱에 걸려 상기 콘크리트 블록을 공중에 띄워 현가할 수 있게 하기 위한 걸림부를 가지는 높이조절장치와 상기 높이조절장치 저부에서 상기 높이조절장치를 탄성적으로 지지하는 진동 저감장치를 구비하는 복수의 콘크리트 블록 지지수단을 준비하는 단계;
   상기 레일 고정부에 레일을 고정하는 단계;
   한 쌍의 상기 콘크리트 블록을 간격을 두고 평행하게 배치하는 단계;
   복수의 상기 콘크리트 블록 지지수단을 상기 통공에 각각 삽입하는 단계;
   상기 높이조절장치의 상기 걸림부를 상승시켜 상기 걸림턱에 걸리게 하는 단계; 및
   상기 걸림부의 높이를 상승시켜 상기 콘크리트 블록을 공중에 띄워 현가시키는 단계를 포함하고,
   상기 통공에는 금속제 케이싱이 설치되고, 상기 걸림턱은 상기 케이싱에 설치되고,
   상기 한 쌍의 콘크리트 블록 사이에 상기 한 쌍의 콘크리트 블록이 서로에 대해 움직이지 못하게 잡아주기 위한 연결고정부재를 간격을 두고 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부유 궤도 시공방법.
5. 삭제
6. 제4항에서, 상기 준비하는 단계에는 상기 통공이 상기 레일 및 상기 레일 고정부와 상하로 겹치지 않게 지그재그로 배치된 상기 콘크리트 블록을 준비하는 것을 특징으로 하는 부유 궤도 시공방법.
7. 두꺼운 쪽을 마주하여 좌우로 간격을 두고 배치된 한 쌍의 쐐기;
   상기 쌍을 이루는 두 쐐기 사이에 설치된 제1탄성체;
   상기 한 쌍의 쐐기의 저면에 각각 면접촉되는 제1경사면을 좌우로 가지도록 좌우의 양쪽 가장자리에서 중앙부로 갈수록 점점 깊어지게 형성된 제1오목쐐기홈을 구비하는 제1오목쐐기홈부재; 및
   상기 한 쌍의 쐐기의 상면에 각각 면접촉되는 제2경사면을 좌우로 가지도록 좌우의 양쪽 가장자리에서 중앙부로 갈수록 점점 깊어지게 형성된 제2오목쐐기홈을 구비하는 제2오목쐐기홈부재를 포함하는 쐐기를 이용한 진동 저감장치로서,
   상기 제2오목쐐기홈부재 위에는 상부구조물에 결합하여 상기 상부구조물의 높이를 조정하기 위한 높이조절장치가 더 설치되고,
   상기 높이조절장치는,
   상기 제2오목쐐기홈부재의 상면에 결합되는 연결판과 상기 연결판에서 상방으로 돌출되고 간격을 두고 설치된 복수의 로드를 구비하는 연결블록;
   상기 연결판에 설치된 높이조절축; 및
   상기 높이조절축에 나사결합되는 정도에 따라 높이가 달라지는 높이조절 나사부재, 상기 높이조절 나사부재에 결합되어 상기 높이조절 나사부재와 함께 승강되고 복수의 상기 로드가 통과될 수 있는 복수의 구멍을 가지는 지지판 및 상기 로드에 나사결합되어 상기 지지판을 하방으로 가압하여 고정하는 복수의 나사부재를 가지는 높이조절블록을 구비하여 구성되고,
   상기 쐐기를 이용한 진동 저감장치의 둘레를 둘러싸는 케이싱이 길이 방향을 따라 간격을 두고 지그재그로 설치된 콘크리트 블록을 더 포함하고,
   상기 케이싱은 측면에 바깥으로 돌출된 돌출부들을 구비하여 상기 콘크리트 블록 성형 시 상기 돌출부들이 심어져 상기 콘크리트 블록에 일체로 고정되고, 상기 케이싱의 상단부 내주면에 상기 지지판에 걸려 상기 콘크리트 블록을 현가시키는 걸림턱이 형성되어 있고,
   상기 지지판에는 상기 걸림턱을 통과하여 상기 케이싱에 삽입할 수 있도록 하기 위한 통과홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 쐐기를 이용한 진동 저감장치.
8. 삭제

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