KR101836164B1

KR101836164B1 - 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치

Info

Publication number: KR101836164B1
Application number: KR1020170156711A
Authority: KR
Inventors: 이종림
Original assignee: (주)파워엔텍
Priority date: 2017-11-22
Filing date: 2017-11-22
Publication date: 2018-04-19

Abstract

본 발명의 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치는 상기 구조물의 상부에 결합되어 지진원이나 진동원에서 발생하는 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달되지 못하게 면진시키며, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 수평면진장치부와; 상기 수평면진장치부의 상부에 결합되고, 상부에 상기 패널이 결합 설치되며, 지진원이나 진동원에서 발생하는 수직방향의 진동에너지에 의한 변위를 감쇠하거나 일정 이상 변위는 내력으로 이기는 수직면진장치부로 구성되고, 수직방향의 진동에너지를 상부에 결합된 수직면진장치부로 전달시키고, 상부에 결합 설치된 상기 패널의 하중과 수직면진장치부의 하중을 전달받으며, 4각 형상을 가진 수평면진프레임부와; 상기 구조물의 상부에 결합 설치되어 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달되지 못하게 면진시키고, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 다수 개의 수평면진모듈로 구성된 수평면진모듈부로 구성되며, 상기 수직면진장치부는 상기 수평면진프레임부로 전달되는 수직방향의 진동에너지를 전달받아 수직면진모듈의 면진샤프트와 베어링의 마찰력으로 감쇠하고, 일정 이상의 변위는 내력으로 이기며, 상기 수평면진모듈과 동일한 수량의 수직면진모듈로 구성된 수직면진모듈부와; 상기 패널의 하중를 하부로 균일하게 전달하는 상판부와; 상기 수직면진모듈부의 중앙부분에 설치되어 상기 수직면진모듈과 같이 수직방향의 진동에너지를 감쇠시키는 댐퍼부로 구성된다.
본 발명의 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치에 따르면 수평면진장치부로 지진이나 진동에 의한 수평력을 효과적으로 면진시켜 상부에 설치된 패널에 수평력이 전달되지 않게 하여 수직면진장치부와 같이 패널이 전도되는 것을 방지하고, 일정 크기의 수직력은 수직면진장치부의 수직면진모듈의 면진샤프트와 베어링의 마찰력과 댐퍼로 감쇠하고, 일정 크기 이상의 수직력은 내력으로 이겨 패널이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.

Description

수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치{Three-Dimensional Seismic Isolator equipped with Reduction Performance of Vertical Vibration}

본 발명은 전기통신패널이나 제어패널의 하부에 설치되는 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조물의 상부에 설치되어 지진원이나 진동원에서 발생하는 수평방향의 진동에너지는 수평면진장치로 면진하고, 수직방향의 진동에너지는 수직면진장치로 진동을 감쇠하거나 일정 이상은 내력으로 이기는 수직면진장치로 구성되는 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치이다.

일반적으로 지진을 대비하는 구조 방식은, 내진(耐震)구조와 면진(免震)구조 및 제진(制震)구조로 구분된다.

내진은 구체적인 의미로 볼 때 지진이나 진동에 의한 파괴력을 견딜 수 있도록 하고자 하는 개념이다.

면진은 지진이나 진동으로부터 구조물이나 상부의 설비가 자유로운 것으로, 지진이나 진동의 수직력에 자유로운 수직면진과, 지진이나 진동의 수평력에 자유로운 수평면진 및 지진이나 진동의 수평력이나 수직력 모두에 자유로운 수평수직면진이 있다.

제진은 지진이나 진동에 의한 수직수평력을 감쇠하거나 제어하는 것이다.

지진 발생 시 건물에 영향을 미치는 지진력의 크기는 건물의 높이나 형태, 재질 등 구조적인 특성에 따라 다르게 나타나며, 건물 내에 설치된 첨단 장비에 영향을 주게 된다.

특히, 기계진동이나 차량진동 또는 에너지량이 훨씬 큰 지진진동과 같은 외부 충격에 의한 진동에 매우 민감한 전기 및 통신 장비는 지진에 견딜 수 있는 한계가 있고, 장비 자체에 내진 설계를 적용하는 것으로는 충분한 안정성 확보가 어렵기 때문에 이러한 장비들을 기계진동이나 차량진동 또는 에너지량이 훨씬 큰 지진과 같은 수직 및 수평성분 지진력으로부터 격리하기 위해 지진격리시스템이 개발되고 있다.

종래의 지진격리시스템에는 Pendulum이나 마찰댐퍼 또는 오일댐퍼를 이용하여 지진동을 감쇠시키는 장치가 있는데, 이러한 마찰장치의 경우 마찰면의 넓이 및 조도에 그 성능이 영향을 받기 때문에 협소한 공간에 설치되는 것에 한계가 있으며, 아울러 마찰면의 마모에 의해 마찰재의 교체가 필요하다는 단점이 있다.

한편, 기계진동이나 차량진동 또는 에너지량이 훨씬 큰 지진과 같은 수직 및 수평성분 지진력이 발생했을 때 수직방향에 대해서는 중력 및 지진격리시스템의 상부에 설치되는 탑재 장비의 자중이 고려되어야 하므로, 구조적인 장비를 지지함과 동시에 수직 방향의 지진격리 성능을 갖추는 것은 쉽지 않다. 지진격리시스템이 너무 유연하면 상부 자중을 지지하기 힘들고, 너무 강하면 탑재 장비를 지진격리 시키기가 어렵기 때문에 적절한 유연성과 강성을 갖도록 지진격리시스템을 설계할 필요가 있다.

1. 한국등록특허공보 제 10-1742301 (등록일자 : 2017년 05월 25일) 면진 및 내진장치가 구비되는 배전반 2. 한국등록특허공보 제 10-1495094 (등록일자 : 2015년 02월 13일) 배전설비용 내진 장치 3. 한국등록특허공보 제 10-0956487 (등록일자 : 2010년 04월 28일) 댐핑장치가 구비된 면진장치 4. 한국등록특허공보 제 10-1508148 (등록일자 : 2015년 03월 27일) 전기제어 판넬에 설치되는 방진성능을 갖춘 3차원 지진격리시스템 5. 한국등록특허공보 제 10-1600915 (등록일자 : 2016년 03월 02일) 2차원 면진장치

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 지진원 또는 진동원에 의해 발생하는 수평방향의 진동에너지를 소산시킬 수 있도록 수평방향 마찰력을 최소화하여 지진의 탁월공지대역을 피하여 면진시켜서 지진 발생 후 원위치로 복원시키고, 수직방향의 진동에너지를 면진샤프트와 베어링의 마찰력과 댐퍼로 수직방향 지진력을 감쇠하고, 상기 베어링과 댐퍼가 담당할 수 있는 범위 이상의 진동에너지는 내력으로 이기는 3차원 면진장치를 제공함에 있다.

본 발명의 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치는 구조물의 상부에 설치되며, 전기패널, 통신패널 및 제어패널 중 어느 하나의 패널 하부에 설치되어 지진원 또는 진동원에 의해 발생하는 수평방향의 진동에너지를 면진시키고, 수직방향의 진동에너지를 감쇠 또는 내력으로 이기는 역할을 하며, 상기 구조물의 상부에 결합되어 지진원이나 진동원에서 발생하는 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달되지 못하게 면진시키며, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 수평면진장치부와; 상기 수평면진장치부의 상부에 결합되고, 상부에 상기 패널이 결합 설치되며, 지진원이나 진동원에서 발생하는 수직방향의 진동에너지에 의한 변위를 감쇠하거나 일정 이상 변위는 내력으로 이기는 수직면진장치부로 구성된다.

상기 수평면진장치부는 상기 수직면진장치부가 상부에 결합되며, 수직방향의 진동에너지를 상부에 결합된 수직면진장치부로 전달시키고, 상부에 결합 설치된 상기 패널의 하중과 수직면진장치부의 하중을 전달받으며, 4각 형상을 가진 수평면진프레임부와; 상기 수평면진프레임부의 4각 모서리 부분과 필요 시 모서리 부분과 모서리 부분의 중간에 결합되며, 상기 구조물의 상부에 결합 설치되어 수평방향의 진동에너지를 면진시키고, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 다수 개의 수평면진모듈로 구성된 수평면진모듈부로 구성된다.

상기 수직면진장치부는 상기 수평면진모듈의 상부에 결합되어 상기 수평면진프레임부로 전달되는 수직방향의 진동에너지를 전달받아 면진샤프트와 베어링 마찰력으로 감쇠하고, 스프링의 인장한도 이상의 변위는 내력으로 이기며, 상기 수평면진모듈과 동일한 수량의 수직면진모듈로 구성된 수직면진모듈부와; 상부에 상기 패널이 결합 설치되며 하부에 상기 수직면진모듈부가 결합되고, 상기 패널의 하중를 하부로 균일하게 전달하는 상판부와; 상기 수직면진모듈부의 중앙부분에 설치되고, 상부는 상기 상판부의 하부 중앙부분에 결합되며 하부는 상기 수평면진프레임부에 결합되어 상기 수직면진모듈과 같이 수직방향의 진동에너지를 감쇠시키는 댐퍼부로 구성된다.

상기 수평면진모듈은 상기 구조물의 상부에 결합 설치되어 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달시키는 면진베이스플레이트와; 상기 면진베이스플레이트의 상부에 결합되어 상부와 마찰력을 최소화하여 수평방향의 진동에너지를 면진시키는 수평면진부와; 상기 수평면진부의 상부에 결합되며, 각각의 상기 수평면진모듈이 상기 수평면진프레임부에 결합되어 하나의 수평면진모듈부가 되어 일체로 움직이게 상기 수평면진프레임부와 결합되고, 상기 수직면진모듈이 상부에 결합 설치되는 면진탑플레이트와; 대칭되는 2개소는 상기 면진베이스플레이트에 결합되고 대칭되는 나머지 2개소는 상기 수평면진부에 결합되어 스프링의 탄성으로 수평방향의 진동에너지에 의한 상기 수평면진모듈부의 변위를 복원시키는 인장스프링모듈로 구성된다.

상기 수평면진모듈에는 설치 전에 상기 수평면진모듈의 각 구성요소가 분리되지 않게 상기 면진베이스플레이트와 면진탑플레이트를 결합시키고, 설치 후에는 제거되는 서로 대칭되게 설치되는 2개의 모듈고정브래킷이 형성된다.

상기 수직면진모듈은 상기 수평면진모듈의 상부에 결합되어 상기 수직방향의 진동에너지를 전달받는 면진바디와; 상기 상판부에 결합되어 상부의 하중을 상기 수직면진모듈로 전달받는 면진상부플레이트와; 상기 면진상부플레이트의 하부 중앙에 결합되어 상기 면진바디의 내부에서 일부가 상하운동을 하며, 일정 이상의 변위는 내력으로 이기는 면진샤프트와; 상기 면진바디의 내부에 설치되어 상기 면진샤프트가 상기 수직방향의 진동에너지에 의해 원활하게 상하운동을 할 수 있도록 내부에 다수 개의 베어링이 설치되며 상기 면진샤프트가 삽입되는 볼부쉬와; 상기 면진바디의 외부 및 상기 면진바디와 면진상부플레이트 사이에 설치되는 압축스프링으로 구성된다.

상기 댐퍼부는 수직방향의 진동에너지를 완충시키는 댐퍼본체와; 일단이 상기 댐퍼본체에 결합되어 상하운동을 하는 댐퍼피스톤과; 상기 수평면진프레임부에 결합되어 수직방향의 진동에너지가 상기 댐퍼부에 전달되는 댐퍼플레이트와; 상부는 상기 상판부와 결합되고 하부는 상기 댐퍼피스톤의 타단에 결합되어 수직방향의 진동에너지에 의한 상기 패널의 하중을 댐퍼본체에 전달하는 댐퍼연결브래킷으로 구성된다.

상기 수평면진부는 상기 면진베이스플레이트에 결합되어 구조물이 수평방향의 진동에너지를 받을 때 상기 구조물과 같이 수평방향의 변위를 일으키는 면진하부하우징과; 상기 면진하부하우징 내부에 빠지지 않게 설치되어 상기 면진하부하우징과 면접촉으로 구름운동을 하는 구형으로 된 강구와; 상기 면진탑플레이트에 결합되며, 상기 강구의 상부에 설치되어 상기 강구와 점접촉을 하며, 구조물이 수평방향의 진동에너지를 받을 때 상기 강구의 포함한 하부만 수평변위가 생기고 강구의 상부는 수평방향으로는 면진되게 하며, 상기 강구가 일정 범위 내에서만 움직이고 인장스프링모듈에 의해 복귀될 수 있도록 일정 곡률반경을 가진 곡률홈이 형성된 상부곡률판으로 구성된다.

상기 면진하부하우징에는 상기 강구가 빠지지 않게 설치되어 움직일 수 있게 안착되는 강구새들홈이 형성된다.

상기 인장스프링모듈은 스프링의 탄성으로 수평방향의 진동에너지에 의한 상기 수평면진모듈부의 변위를 복원시키며, 정사각형으로 형성된 4개의 인장스프링과; 상기 인장스프링의 일단의 서로 결합시켜 정사각형 형상을 만들고, 대칭되는 2개는 상기 면진베이스플레이트에 결합되고, 대칭되는 나머지 2개는 상기 상부곡률판과 면진탑플레이트에 결합되어 상기 인장스프링이 변위를 복원시키는 4개의 스프링결합구로 구성된다.

상기 면진샤프트는 일단은 상기 면진상부플레이트에 결합되고 외주면은 상기 볼부쉬의 베어링과 점접촉을 하는 샤프트본체와; 상기 샤프트본체의 타단에 결합되어 일정 이상의 수직방향의 진동에너지가 발생될 때 내력으로 이길 수 있게 상기 면진샤프트가 상기 볼부쉬의 하단에 걸려 더 이상 상승하지 못하게 하는 멈춤와셔로 구성된다.

상기 면진바디는 상기 볼부쉬가 내부에 삽입되며, 상기 샤프트본체가 일정 부분이 상하운동하고, 내부가 빈 원통 형상의 원통바디와; 상기 원통바디의 하단이 결합되고, 상기 면진탑플레이트에 결합되는 바디플레이트로 구성된다.

상기 원통바디의 상부에는 상기 볼부쉬가 상부로 이탈되지 않도록 상부를 막고, 상기 샤프트본체는 상하운동을 할 수 있게 오픈부가 형성된 원통플랜지가 형성되며, 상기 원통바디의 내부에는 상기 멈춤와셔가 더 이상 내려갈 수 없도록 하는 멈춤턱이 형성되고, 상기 바디플레이트에는 상기 압축스프링이 중앙에서 일정한 힘을 받도록 가이드하는 다수 개의 가이드돌기와, 상기 압축스프링이 안착되는 안착링과 가이드링이 형성된다.

상술한 3차원 면진장치로 본 발명의 해결하고자 하는 과제를 해결할 수 있다.

본 발명의 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치에 따르면 수평면진장치부로 지진이나 진동에 의한 수평력을 효과적으로 면진시켜 상부에 설치된 패널에 수평력이 전달되지 않게 하여 수직면진장치부와 같이 패널이 전도되는 것을 방지하고, 일정 크기의 수직력은 수직면진장치부의 면진샤프트와 베어링의 마찰력과 댐퍼로 감쇠하고, 일정 크기 이상의 수직력은 내력으로 이겨 패널이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.

도 1은 패널의 하부에 본 발명의 3차원 면진장치가 설치된 예시도
도 2는 본 발명의 3차원 면진장치 사시도 및 정면도
도 3은 본 발명의 3차원 면진장치 측면도
도 4는 본 발명의 3차원 면진장치에 따른 수평면진장치부 개략도
도 5는 발명의 3차원 면진장치에 따른 수평면진장치부의 수평면진프레임부 사시도
도 6은 발명의 3차원 면진장치에 따른 수평면진장치부의 수평면진모듈부 사시도
도 7은 발명의 3차원 면진장치에 따른 수평면진장치부의 수평면진모듈 개략도
도 8은 발명의 3차원 면진장치의 수평면진장치부에 따른 수평면진모듈의 수평면진부 개략도
도 9는 발명의 3차원 면진장치의 수평면진장치부의 수평면진모듈의 수평면진부에 따른 면진하부하우징의 개략도
도 10은 발명의 3차원 면진장치의 수평면진장치부의 수평면진모듈의 수평면진부에 따른 상부곡률판의 개략도
도 11은 발명의 3차원 면진장치의 수평면진장치부에 따른 수평면진모듈의 인장스프링모듈 개략도
도 12는 발명의 3차원 면진장치에 따른 수직면진장치부의 개략도
도 13은 발명의 3차원 면진장치의 수직면진장치부에 따른 수직면진모듈부 개략도
도 14는 발명의 3차원 면진장치의 수직면진장치부의 수직면진모듈부에 따른 수직면진모듈 개략도
도 15는 발명의 3차원 면진장치의 수직면진장치부의 수직면진모듈부에 따른 수직면진모듈 분해도
도 16은 발명의 3차원 면진장치의 수직면진장치부의 수직면진모듈부의 수직면진모듈에 따른 면진바디의 사시도 및 단면도
도 17은 발명의 3차원 면진장치의 수직면진장치부에 따른 댐퍼부의 사시도
도 18은 발명의 3차원 면진장치의 수직면진장치부에 따른 댐퍼부의 개략도

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 "수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치"를 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 "수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치"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 패널의 하부에 본 발명의 3차원 면진장치가 설치된 예시도이며, 도 2는 본 발명의 3차원 면진장치 사시도 및 정면도이고, 도 3은 본 발명의 3차원 면진장치 측면도이며, 도 4는 본 발명의 3차원 면진장치에 따른 수평면진장치부 개략도이고, 도 5는 발명의 3차원 면진장치에 따른 수평면진장치부의 수평면진프레임부 사시도이며, 도 6은 발명의 3차원 면진장치에 따른 수평면진장치부의 수평면진모듈부 사시도이고, 도 7은 발명의 3차원 면진장치에 따른 수평면진장치부의 수평면진모듈 개략도이며, 도 8은 발명의 3차원 면진장치의 수평면진장치부에 따른 수평면진모듈의 수평면진부 개략도이고, 도 9는 발명의 3차원 면진장치의 수평면진장치부의 수평면진모듈의 수평면진부에 따른 면진하부하우징의 개략도이며, 도 10은 발명의 3차원 면진장치의 수평면진장치부의 수평면진모듈의 수평면진부에 따른 상부곡률판의 개략도이고, 도 11은 발명의 3차원 면진장치의 수평면진장치부에 따른 수평면진모듈의 인장스프링모듈 개략도이며, 도 12는 발명의 3차원 면진장치에 따른 수직면진장치부의 개략도이고, 도 13은 발명의 면진장치의 수직면진장치부에 따른 수직면진모듈부 개략도이며, 도 14는 발명의 3차원 면진장치의 수직면진장치부의 수직면진모듈부에 따른 수직면진모듈 개략도이고, 도 15는 발명의 3차원 면진장치의 수직면진장치부의 수직면진모듈부에 따른 수직면진모듈 분해도이며, 도 16은 발명의 3차원 면진장치의 수직면진장치부의 수직면진모듈부의 수직면진모듈에 따른 면진바디의 사시도 및 단면도이고, 도 17은 발명의 3차원 면진장치의 수직면진장치부에 따른 댐퍼부의 사시도이며, 도 18은 발명의 3차원 면진장치의 수직면진장치부에 따른 댐퍼부의 개략도이다.

도 1에 도시되어 있는 것 같이 본 발명의 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치(C)는 구조물(A)의 상부에 설치되며, 전기패널, 통신패널 및 제어패널 중 어느 하나의 패널(B) 하부에 설치되어 지진원 또는 진동원에 의해 발생하는 수평방향의 진동에너지를 면진시키고, 수직방향의 진동에너지를 감쇠 또는 내력으로 이기는 역할을 한다.

일반적으로 상기 3차원 면진장치(C)는 구조물(A)에 설치된 패널기초(A1)에 앵커볼트(A2)으로 앵커링된다.

일반적으로 상기 패널기초(A1)의 높이는 100~200mm이고, 상기 앵커볼트(A2)는 상기 패널기초(A1)를 타설할 때 같이 설치된다.

도 2와 도 3에 도시되어 있는 것 같이 상기 3차원 면진장치(C)는 상기 구조물(A)의 상부에 결합되어 지진원이나 진동원에서 발생하는 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달되지 못하게 면진시키며, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 수평면진장치부(1)와; 상기 수평면진장치부(1)의 상부에 결합되고, 상부에 상기 패널(B)이 결합 설치되며, 지진원이나 진동원에서 발생하는 수직방향의 진동에너지에 의한 변위를 감쇠하거나 일정 이상 변위는 내력으로 이기는 수직면진장치부(2)로 구성된다.

상기 수평면진장치부(1)는 상기 수직면진장치부(2)가 상부에 결합되며, 수직방향의 진동에너지를 상부에 결합된 수직면진장치부(2)로 전달시키고, 상부에 결합 설치된 상기 패널(B)의 하중과 상기 수직면진장치부(2)의 하중을 전달받으며, 4각 형상을 가진 수평면진프레임부(11)와; 상기 수평면진프레임부(11)의 4각 모서리 부분과 필요 시 모서리 부분과 모서리 부분의 중간에 결합되며, 상기 구조물(A)의 상부에 결합 설치되어 수평방향의 진동에너지를 면진시키고, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 다수 개의 수평면진모듈(121)로 구성된 수평면진모듈부(12)로 구성된다.

상기 수직면진장치부(2)는 상기 수평면진모듈(121)의 상부에 결합되어 상기 수평면진프레임부(11)로 전달되는 수직방향의 진동에너지를 전달받아 면진샤프트와 베어링의 마찰력으로 감쇠하고, 스프링의 인장한도 이상의 변위는 내력으로 이기며, 상기 수평면진모듈(121)과 동일한 수량의 수직면진모듈(211)로 구성된 수직면진모듈부(21)와; 상부에 상기 패널(B)이 결합 설치되며 하부에 상기 수직면진모듈부(21)가 결합되고, 상기 패널(B)의 하중를 하부로 균일하게 전달하는 상판부(22)와; 상기 수직면진모듈부(21)의 중앙부분에 설치되고, 상부는 상기 상판부(22)의 하부 중앙부분에 결합되며 하부는 상기 수평면진프레임부(11)에 결합되어 상기 수직면진모듈(211)과 같이 수직방향의 진동에너지를 감쇠시키는 댐퍼부(23)로 구성된다.

본 발명의 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치(C)에 따르면 상기 수평면진장치부(1)로 지진이나 진동에 의한 수평력을 효과적으로 면진시켜 상부에 설치된 상기 패널(B)에 수평력이 전달되지 않게 하여 상기 수직면진장치부(2)와 같이 상기 패널(B)이 전도되는 것을 방지하고, 일정 크기의 수직력은 상기 수직면진장치부(2)의 면진샤프트(2113)와 베어링(21141)의 마찰력과 댐퍼부(23)로 감쇠하고, 일정 크기 이상의 수직력은 내력으로 이겨 상기 패널(B)이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.

도 4에 도시되어 있는 것 같이 상기 수평면진장치부(1)는 상기 구조물(A)의 상부에 결합되어 지진원이나 진동원에서 발생하는 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달되지 못하게 면진시키며, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 역할을 한다.

상기 수평면진장치부(1)는 상기 수직면진장치부(2)가 상부에 결합되며, 수직방향의 진동에너지를 상부에 결합된 수직면진장치부(2)로 전달시키고, 상부에 결합 설치된 상기 패널(B)의 하중과 상기 수직면진장치부(2)의 하중을 전달받으며, 4각 형상을 가진 수평면진프레임부(11)와; 상기 수평면진프레임부(11)의 4각 모서리 부분과 필요 시 모서리 부분과 모서리 부분의 중간에 결합되며, 상기 구조물(A)의 상부에 결합 설치되어 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달되지 못하게 면진시키고, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 다수 개의 수평면진모듈(121)로 구성된 수평면진모듈부(12)로 구성된다.

도 5에 도시되어 있는 것 같이 상기 수평면진프레임부(11)는 상기 수직면진장치부(2)가 상부에 결합되며, 수직방향의 진동에너지를 상부에 결합된 수직면진장치부(2)로 전달시키고, 상부에 결합 설치된 상기 패널(B)의 하중과 상기 수직면진장치부(2)의 하중을 전달받으며, 4각 형상을 가진다.

상기 수평면진프레임부(11)는 사각파이프로 제조되며 4각 형상을 가지고 하중을 받는 면진메인4각프레임(111)과, 사각파이프로 제조되고 상기 면진메인4각프레임(111)의 내부에 형성되어 상기 면진메인4각프레임(111)의 강도를 보강해주는 2개 이상의 면진보조프레임(112)로 구성된다.

도 6에 도시되어 있는 것 같이 상기 수평면진모듈부(12)는 상기 수평면진프레임부(11)의 4각 모서리 부분과 필요 시 모서리 부분과 모서리 부분의 중간에 결합되며, 상기 구조물(A)의 상부에 결합 설치되어 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달되지 못하게 면진시키고, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 다수 개의 수평면진모듈(121)로 구성된다.

일반적으로 상기 수평면진모듈부(12)는 4개의 수평면진모듈(121)로 구성되며, 상기 패널(B)가 클 때는 6개의 수평면진모듈(121) 또는 8개의 수평면진모듈(121)로 구성될 수도 있다.

즉, 상기 수평면진모듈부(12)는 다수 개의 상기 수평면진모듈(121)로 구성되어 일정 크기까지의 수평방향의 진동에너지를 면진시키고, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 역할을 하며, 다수 개의 상기 수평면진모듈(121)이 상호작용을 하여 어느 방향의 수평방향 진동에너지도 면진시킨다.

도 7에 도시되어 있는 것 같이 상기 수평면진모듈(121)은 상기 수평면진프레임부(11)의 4각 모서리 부분과 필요 시 모서리 부분과 모서리 부분의 중간에 결합되며, 상기 구조물(A)의 상부에 결합 설치되어 수평방향의 진동에너지를 면진시키고, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 역할을 한다.

상기 수평면진모듈(121)은 상기 구조물(A)의 상부에 결합 설치되어 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달시키는 면진베이스플레이트(1211)와; 상기 면진베이스플레이트(1211)의 상부에 결합되어 상부에 간섭받지 않고 자유롭게 이동하여 면진시키는 수평면진부(1212)와; 상기 수평면진부(1212)의 상부에 결합되며, 각각의 상기 수평면진모듈(121)이 상기 수평면진프레임부(11)에 결합되어 하나의 수평면진모듈부(12)가 되어 일체로 움직이게 상기 수평면진프레임부(11)와 결합되고, 상기 수직면진모듈(211)이 상부에 결합 설치되는 면진탑플레이트(1213)와; 대칭되는 2개소는 상기 면진베이스플레이트(1211)에 결합되고 대칭되는 나머지 2개소는 상기 수평면진부(1212)에 결합되어 스프링의 탄성으로 수평방향의 진동에너지에 의한 상기 수평면진모듈부(12)의 변위를 복원시키는 인장스프링모듈(1214)로 구성된다.

상기 수평면진모듈(121)에는 설치 전에 상기 수평면진모듈(121)의 각 구성요소가 분리되지 않게 상기 면진베이스플레이트)1211)와 면진탑플레이트(1213)를 결합시키고, 설치 후에는 제거되는 서로 대칭되게 설치되는 2개의 모듈고정브래킷(1215)이 형성된다.

도 8에 도시되어 있는 것 같이 상기 수평면진부(1212)는 상기 면진베이스플레이트(1211)의 상부에 결합되어 하부가 상부에 간섭받지 않고 자유롭게 이동하여 면진시키는 역할을 한다.

상기 수평면진부(1212)는 상기 면진베이스플레이트(1211)에 결합되어 구조물이 수평방향의 진동에너지를 받을 때 상기 구조물과 같이 수평방향의 변위를 일으키는 면진하부하우징(12121)과; 상기 면진하부하우징(12121) 내부에 빠지지 않게 설치되어 상기 면진하부하우징(12121)과 면접촉으로 구름운동을 하는 구형으로 된 강구(12122)와; 상기 면진탑플레이트(1213)에 결합되며, 상기 강구(12122)의 상부에 설치되어 상기 강구(12122)와 점접촉을 하며, 구조물이 수평방향의 진동에너지를 받을 때 상기 강구(12122)의 포함한 하부만 수평변위가 생기고 상기 강구(12122)의 상부는 수평방향으로는 면진되게 하며, 상기 강구(12122)가 일정 범위 내에서만 움직이고 상기 인장스프링모듈(12)1에 의해 복귀될 수 있도록 일정 곡률반경을 가진 곡률홈(121231)이 형성된 상부곡률판(12123)으로 구성된다.

도 9에 도시되어 있는 것 같이 상기 면진하부하우징(12121)은 상기 면진베이스플레이트(1211)에 결합되어 구조물이 수평방향의 진동에너지를 받을 때 상기 구조물과 같이 수평방향의 변위를 일으킨다.

상기 면진하부하우징(12121)에는 상기 강구(12122)가 빠지지 않게 설치되어 움직일 수 있게 안착되는 강구새들홈(121211)과, 상기 면진베이스플레이트(1211)과의 볼트 결합을 위한 3개의 면진베이스플레이트결합홀(121212) 형성된다.

도 10에 도시되어 있는 것 같이 상기 상부곡률판(12123)은 상기 면진탑플레이트(1213)에 결합되며, 상기 강구(12122)의 상부에 설치되어 상기 강구(12122)와 점접촉을 하며, 구조물이 수평방향의 진동에너지를 받을 때 상기 강구(12122)의 포함한 하부만 수평변위가 생기고 상기 강구(12122)의 상부는 상부곡률판(12123)과 강구(12122)의 마찰력을 최소화하여 수평방향으로는 면진되게 한다.

상기 상부곡률판(12123)에는 상기 강구(12122)가 일정 범위 내에서만 움직이고 상기 인장스프링모듈(1214)에 의해 복귀될 수 있도록 일정 곡률반경을 가진 곡률홈(121231)과, 상기 상부곡률판스프링결합구(121421)와의 결합을 위한 4개의 스프링결합구결합홀(121232)가 형성된다.

도 11에 도시되어 있는 것 같이 상기 인장스프링모듈(1214)은 대칭되는 2개소는 상기 면진베이스플레이트(1211)에 결합되고 대칭되는 나머지 2개소는 상기 수평면진부(1212)에 결합되어 스프링의 탄성으로 수평방향의 진동에너지에 의한 상기 수평면진모듈부(12)의 변위를 복원시키는 역할을 한다.

상기 인장스프링모듈(1214)은 스프링의 탄성으로 수평방향의 진동에너지에 의한 상기 수평면진모듈부(12)의 변위를 복원시키며, 정사각형으로 형성된 4개의 인장스프링(12141)과;

상기 인장스프링(12141)의 일단의 서로 결합시켜 정사각형 형상을 만들고, 대칭되는 2개는 상기 면진베이스플레이트(1211)에 결합되고, 대칭되는 나머지 2개는 상기 상부곡률판(12123)과 면진탑플레이트(1213)에 결합되어 상기 인장스프링(12141)이 변위를 복원시키는 4개의 스프링결합구(12142)로 구성된다.

상기 스프링결합구(12142)는 상기 상부곡률판(12123)과 면진탑플레이트(1213)에 결합되며 서로 대칭되게 설치되는 2개의 상부곡률판스프링결합구(121421)와, 상기 면진베이스플레이트(1211)에 결합되며 서로 대칭되게 설치되는 2개의 면진베이스플레이트스프링결합구(121422)로 구성된다.

도 12에 도시되어 있는 것 같이 상기 수직면진장치부(2)는 상기 수평면진장치부(1)의 상부에 결합되고, 상부에 상기 패널(B)이 결합 설치되며, 지진원이나 진동원에서 발생하는 수직방향의 진동에너지에 의한 변위를 감쇠하거나 일정 이상 변위는 내력으로 이기는 역할을 한다.

상기 수직면진장치부(2)는 상기 수평면진모듈(121)의 상부에 결합되어 상기 수평면진프레임부(11)로 전달되는 수직방향의 진동에너지를 전달받아 면진샤프트(2113)와 베어링(21141)의 마찰력으로 감쇠하고, 스프링의 인장한도 이상의 변위는 내력으로 이기며, 상기 수평면진모듈(121)과 동일한 수량의 수직면진모듈(211)로 구성된 수직면진모듈부(21)와; 상부에 상기 패널(B)이 결합 설치되며 하부에 상기 수직면진모듈부(21)가 결합되고, 상기 패널(B)의 하중를 하부로 균일하게 전달하는 상판부(22)와; 상기 수직면진모듈부(21)의 중앙부분에 설치되고, 상부는 상기 상판부(22)의 하부 중앙부분에 결합되며 하부는 상기 수평면진프레임부(11)에 결합되어 상기 수직면진모듈(211)과 같이 수직방향의 진동에너지를 감쇠시키는 댐퍼부(23)로 구성된다.

도 13에 도시되어 있는 것 같이 상기 수직면진모듈부(21)는 상기 수평면진모듈(121)의 상부에 결합되어 상기 수평면진프레임부(11)로 전달되는 수직방향의 진동에너지를 전달받아 면진샤프트(2113)와 베어링(21141)의 마찰력으로 감쇠하고, 일정 이상의 변위는 내력으로 이기며, 상기 수평면진모듈(121)과 동일한 수량의 수직면진모듈(211)로 구성된다.

일반적으로 상기 수직면진모듈부(21)은 4개의 수직면진모듈(211)로 구성되며, 상기 패널(B)가 클 때는 6개의 수직면진모듈(211) 또는 8개의 수직면진모듈(211)로 구성될 수도 있다.

상기 수직면진모듈부(21)는 상기 수평면진프레임부(11)로 전달되는 수직방향의 진동에너지를 전달받아 면진샤프트(2113)와 베어링(21141)의 마찰력으로 감쇠하고, 일정 이상의 변위는 내력으로 이겨 파단되거나 전단되어 넘어지는 것을 방지한다.

도 14와 도 15에 도시되어 있는 것 같이 상기 수직면진모듈(211)은 상기 수평면진모듈(121)의 상부에 결합되어 상기 수평면진프레임부(11)로 전달되는 수직방향의 진동에너지를 전달받아 면진샤프트(2113)와 베어링(21141)의 마찰력으로 감쇠하고, 스프링의 인장한도 이상의 변위는 내력으로 이기며, 상기 수평면진모듈(121)과 동일한 수량으로 설치된다.

상기 수직면진모듈(211)은 상기 수평면진모듈(121)의 상부에 결합되어 상기 수직방향의 진동에너지를 전달받는 면진바디(2111)와; 상기 상판부(22)에 결합되어 상부의 하중을 상기 수직면진모듈(211)로 전달받는 면진상부플레이트(2112)와;

상기 면진상부플레이트(2112)의 하부 중앙에 결합되어 상기 면진바디(2111)의 내부에서 일부가 상하운동을 하며, 스프링의 인장한도 이상의 변위는 내력으로 이기는 면진샤프트(2113)와; 상기 면진바디(2111)의 내부에 설치되어 상기 면진샤프트(2113)가 상기 수직방향의 진동에너지에 의해 원활하게 상하운동을 할 수 있도록 내부에 다수 개의 베어링(21141)이 설치되며 상기 면진샤프트(2113)가 삽입되는 볼부쉬(2114)와; 상기 면진바디(2111)의 외부 및 상기 면진바디(2111)와 면진상부플레이트(2112) 사이에 설치되어 면진샤프트(2113)와 베어링(21141)의 마찰력으로 수직방향의 진동에너지를 감쇠시키는 압축스프링(2115)으로 구성된다.

상기 면진샤프트(2113)는 도 15에 도시되어 있는 것 같이 일단은 상기 면진상부플레이트(2112)에 결합되고 외주면은 상기 볼부쉬(2114)의 베어링(21141)과 점접촉을 하는 샤프트본체(21131)와; 상기 샤프트본체(21131)의 타단에 결합되어 일정 이상의 수직방향의 진동에너지가 발생될 때 내력으로 이길 수 있게 상기 면진샤프트(2113)가 상기 볼부쉬(2114)의 하단에 걸려 더 이상 상승하지 못하게 하는 멈춤와셔(21132)로 구성된다.

도 16에 도시되어 있는 것 같이 상기 면진바디(2111)는 상기 수평면진모듈(121)의 상부에 결합되어 상기 수직방향의 진동에너지를 전달받는다.

상기 면진바디(2111)는 상기 볼부쉬(2114)가 내부에 삽입되며, 상기 샤프트본체(21131)의 일정 부분이 상하운동하고, 내부가 빈 원통 형상의 원통바디(21111)와; 상기 원통바디(21111)의 하단이 결합되고, 상기 수평면진모듈(121)의 면진탑플레이트(1213)에 결합되는 바디플레이트(21112)로 구성된다.

상기 원통바디(21111)의 상부에는 상기 볼부쉬(2114)가 상부로 이탈되지 않도록 상부를 막고, 상기 샤프트본체(21131)는 상하운동을 할 수 있게 오픈부가 형성된 원통플랜지(211111)가 형성된다.

상기 원통바디(21111)의 내부에는 상기 멈춤와셔(21132)가 더 이상 내려갈 수 없도록 하는 멈춤턱(211112)이 형성된다.

상기 바디플레이트(21112)에는 상기 압축스프링(2115)이 중앙에서 일정한 힘을 받도록 가이드하는 다수 개의 가이드돌기(211121)와, 상기 압축스프링(2115)이 안착되는 안착링(211122)과 가이드링(211123)이 형성된다.

도 17과 도 18에 도시되어 있는 것 같이 상기 댐퍼부(23)는 상기 수직면진모듈부(21)의 중앙부분에 설치되고, 상부는 상기 상판부(22)의 하부 중앙부분에 결합되며 하부는 상기 수평면진프레임부(11)에 결합되어 상기 수직면진모듈(211)과 같이 수직방향의 진동에너지를 감쇠시킨다.

상기 댐퍼부(23)는 액체 유동저항을 이용하여 수직방향의 진동에너지를 완충시키는 댐퍼본체(231)와; 일단이 상기 댐퍼본체(231)에 결합되어 상하운동을 하는 댐퍼피스톤(232)과; 상기 수평면진프레임부(11)에 결합되어 수직방향의 진동에너지가 상기 댐퍼부(23)에 전달되는 댐퍼플레이트(233)와; 상부는 상기 상판부(22)와 결합되고 하부는 상기 댐퍼피스톤(232)의 타단에 결합되어 수직방향의 진동에너지에 의한 상기 패널(B)의 하중을 상기 댐퍼본체(231)에 전달하는 댐퍼연결브래킷(234)으로 구성된다.

상기 댐퍼본체(231)의 내부에 댐퍼오일이 충전되어, 액체 유동저항을 이용하여 감쇠력을 발생시키는 오일 타입의 댐퍼이 바람직하다.

상기 댐퍼피스톤(232)의 하부에는 피스톤밸브가 형성되어 상기 댐퍼본체(231) 내부에서 위 아래로 움직이며 이때 피스톤밸브에 열려있는 작은 구멍(오리피스)을 댐퍼오일이 통과하고, 그 유동저항이 감쇠력을 만들어 준다.

A : 구조물 A1 : 패널기초
A2 : 앵커볼트 B : 패널
C : 3차원 면진장치
1 : 수평면진장치부
11 : 수평면진프레임부 111 : 면진메인4각프레임
112 : 면진보조프레임
12 : 수평면진모듈부
121 : 수평면진모듈 1211 : 면진베이스플레이트
1212 : 수평면진부 12121 : 면진하부하우징
121211 : 강구새들홈 121212 : 면진베이스플레이트결합홀
12122 : 강구 12123 : 상부곡률판
121231 : 곡률홈 121232 : 스프링결합구결합홀
121233 : 면진탑플레이트 결합홀 1213 : 면진탑플레이트
1214 : 인장스프링모듈 12141 : 인장스프링
12142 : 스프링결합구 121421 : 상부곡률판스프링결합구
121422 : 면진베이스플레이트스프링결합구 1215 : 모듈고정브래킷
2 : 수직면진장치부
21 : 수직면진모듈부 211 : 수직면진모듈
2111 : 면진바디 21111 : 원통바디
211111 : 원통플랜지 211112 : 멈춤턱
21112 : 바디플레이트 211121 : 가이드돌기
211122 : 안착링 211123 : 가이드링
211124 : 결합홀 2112 : 면진상부플레이트
2113 : 면진샤프트 21131 : 샤프트본체
21132 : 멈춤와셔 2114 : 볼부쉬
21141 : 베어링 2115 : 압축스프링
22 : 상판부 23 : 댐퍼부
231 : 댐퍼본체 232 : 댐퍼피스톤
233 : 댐퍼플레이트 234 : 댐퍼연결브래킷

Claims

구조물(A)의 상부에 설치되며, 전기패널, 통신패널 및 제어패널 중 어느 하나의 패널(B) 하부에 설치되어 지진원 또는 진동원에 의해 발생하는 수평방향의 진동에너지를 면진시키고, 수직방향의 진동에너지를 감쇠 또는 내력으로 이기는 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치(C)에 있어서,
상기 3차원 면진장치(C)는 상기 구조물(A)의 상부에 결합되어 지진원이나 진동원에서 발생하는 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달되지 못하게 면진시키며, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 수평면진장치부(1)와;
상기 수평면진장치부(1)의 상부에 결합되고, 상부에 상기 패널(B)이 결합 설치되며, 지진원이나 진동원에서 발생하는 수직방향의 진동에너지에 의한 변위를 감쇠하거나 일정 이상 변위는 내력으로 이기는 수직면진장치부(2)로 구성되며,
상기 수평면진장치부(1)는 상기 수직면진장치부(2)가 상부에 결합되며, 수직방향의 진동에너지를 상부에 결합된 수직면진장치부(2)로 전달시키고, 상부에 결합 설치된 상기 패널(B)의 하중과 상기 수직면진장치부(2)의 하중을 전달받으며, 4각 형상을 가진 수평면진프레임부(11)와;
상기 수평면진프레임부(11)의 4각 모서리 부분과 모서리 부분과 모서리 부분의 중간에 결합되며, 상기 구조물(A)의 상부에 결합 설치되어 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달되지 못하게 면진시키고, 수평방향의 진동에너지에 의한 변위를 원위치시키는 다수 개의 수평면진모듈(121)로 구성된 수평면진모듈부(12)로 구성되고,
상기 수직면진장치부(2)는 상기 수평면진모듈(121)의 상부에 결합되어 상기 수평면진프레임부(11)로 전달되는 수직방향의 진동에너지를 전달받아 수직면진모듈(211)의 면진샤프트(2113)와 베어링(21141)의 마찰력으로 감쇠하고, 스프링의 인장한도 이상의 변위는 내력으로 이기며, 상기 수평면진모듈(121)과 동일한 수량의 수직면진모듈(211)로 구성된 수직면진모듈부(21)와;
상부에 상기 패널(B)이 결합 설치되며 하부에 상기 수직면진모듈부(21)가 결합되고, 상기 패널(B)의 하중를 하부로 균일하게 전달하는 상판부(22)와;
상기 수직면진모듈부(21)의 중앙부분에 설치되고, 상부는 상기 상판부(22)의 하부 중앙부분에 결합되며 하부는 상기 수평면진프레임부(11)에 결합되어 상기 수직면진모듈(211)과 같이 수직방향의 진동에너지를 감쇠시키는 댐퍼부(23)로 구성되고,
상기 수평면진모듈(121)은 상기 구조물(A)의 상부에 결합 설치되어 수평방향의 진동에너지를 상부로 전달시키는 면진베이스플레이트(1211)와;
상기 면진베이스플레이트(1211)의 상부에 결합되어 수평방향의 진동에너지가 상기 수직면진장치부(2)로 전달되지 않도록 하부가 상부곡률판(12123)과 강구(12122)의 마찰력을 최소화하여 면진시키는 수평면진부(1212)와;
상기 수평면진부(1212)의 상부에 결합되며, 각각의 상기 수평면진모듈(121)이 상기 수평면진프레임부(11)에 결합되어 하나의 수평면진모듈부(12)가 되어 일체로 움직이게 상기 수평면진프레임부(11)와 결합되고, 상기 수직면진모듈(211)이 상부에 결합 설치되는 면진탑플레이트(1213)와;
대칭되는 2개소는 상기 면진베이스플레이트(1211)에 결합되고 대칭되는 나머지 2개소는 상기 수평면진부(1212)에 결합되어 스프링의 탄성으로 수평방향의 진동에너지에 의한 상기 수평면진모듈부(12)의 변위를 복원시켜 수평방향의 진동에너지를 댐핑시키는 인장스프링모듈(1214)로 구성되며,
상기 수평면진모듈(121)에는 설치 전에 상기 수평면진모듈(121)의 각 구성요소가 분리되지 않게 상기 면진베이스플레이트(1211)와 면진탑플레이트(1213)를 결합시키고, 설치 후에는 제거되는 서로 대칭되게 설치되는 2개의 모듈고정브래킷(1215)이 형성되는 것을 특징으로 하는 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치
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제 1항에 있어서,
상기 수직면진모듈(211)은 상기 수평면진모듈(121)의 상부에 결합되어 상기 수직방향의 진동에너지를 전달받는 면진바디(2111)와;
상기 상판부(22)에 결합되어 상부의 하중을 상기 수직면진모듈(211)로 전달받는 면진상부플레이트(2112)와;
상기 면진상부플레이트(2112)의 하부 중앙에 결합되어 상기 면진바디(2111)의 내부에서 일부가 상하운동을 하며, 스프링의 인장한도 이상의 변위는 내력으로 이기는 면진샤프트(2113)와;
상기 면진바디(2111)의 내부에 설치되어 상기 면진샤프트(2113)가 상기 수직방향의 진동에너지에 의해 원활하게 상하운동을 할 수 있도록 내부에 다수 개의 베어링(21141)이 설치되며 상기 면진샤프트(2113)가 삽입되는 볼부쉬(2114)와;
상기 면진바디(2111)의 외부 및 상기 면진바디(2111)와 면진상부플레이트(2112) 사이에 설치되어 수직면진모듈(211)의 샤프트본체(21131)와 베어링(21141)의 마찰력으로 수직방향의 진동에너지를 감쇠시키는 압축스프링(2115)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치
제 1항 또는 제 3항에 있어서,
상기 댐퍼부(23)는 수직방향의 진동에너지를 완충시키는 댐퍼본체(231)와;
일단이 상기 댐퍼본체(231)에 결합되어 상하운동을 하는 댐퍼피스톤(232)과;
상기 수평면진프레임부(11)에 결합되어 수직방향의 진동에너지가 상기 댐퍼부(23)에 전달되는 댐퍼플레이트(233)와;
상부는 상기 상판부(22)와 결합되고 하부는 상기 댐퍼피스톤(232)의 타단에 결합되어 수직방향의 진동에너지에 의한 상기 패널(B)의 하중을 상기 댐퍼본체(231)에 전달하는 댐퍼연결브래킷(234)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치
제 1항에 있어서,
상기 수평면진부(1212)는 상기 면진베이스플레이트(1211)에 결합되어 구조물이 수평방향의 진동에너지를 받을 때 상기 구조물과 같이 수평방향의 변위를 일으키는 면진하부하우징(12121)과;
상기 면진하부하우징(12121) 내부에 빠지지 않게 설치되어 상기 면진하부하우징(12121)과 면접촉으로 구름운동을 하는 구형으로 된 강구(12122)와;
상기 면진탑플레이트(1213)에 결합되며, 상기 강구(12122)의 상부에 설치되어 상기 강구(12122)와 점접촉을 하며, 구조물이 수평방향의 진동에너지를 받을 때 상기 강구(12122)의 포함한 하부만 수평변위가 생기고 상기 강구(12122)의 상부는 수평방향으로는 면진되게 하며, 상기 강구(12122)가 일정 범위 내에서만 움직이고 상기 인장스프링모듈(1214)에 의해 복귀될 수 있도록 일정 곡률반경을 가진 곡률홈(121231)이 형성된 상부곡률판(12123)으로 구성되고,
상기 면진하부하우징(12121)에는 상기 강구(12122)가 빠지지 않게 설치되어 움직일 수 있게 안착되는 강구새들홈(121211)이 형성되며,
상기 인장스프링모듈(1214)은 스프링의 탄성으로 수평방향의 진동에너지에 의한 상기 수평면진모듈부(12)의 변위를 복원시켜 수평방향의 진동에너지를 댐핑시키며, 정사각형으로 형성된 4개의 인장스프링(12141)과;
상기 인장스프링(12141)의 일단의 서로 결합시켜 정사각형 형상을 만들고, 대칭되는 2개는 상기 면진베이스플레이트(1211)에 결합되고, 대칭되는 나머지 2개는 상기 상부곡률판(12123)과 면진탑플레이트(1213)에 결합되어 상기 인장스프링(12141)이 변위를 복원시켜 수평방향의 진동에너지를 댐핑시킬 수 있게 하는 4개의 스프링결합구(12142)로 구성되는 것을 특징으로 하는 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치
제 3항에 있어서,
상기 면진샤프트(2113)는 일단은 상기 면진상부플레이트(2112)에 결합되고 외주면은 상기 볼부쉬(2114)의 베어링(21141)과 점접촉을 하는 샤프트본체(21131)와;
상기 샤프트본체(21131)의 타단에 결합되어 일정 이상의 수직방향의 진동에너지가 발생될 때 내력으로 이길 수 있게 상기 면진샤프트(2113)가 상기 볼부쉬(2114)의 하단에 걸려 더 이상 상승하지 못하게 하는 멈춤와셔(21132)로 구성되며,
상기 면진바디(2111)는 상기 볼부쉬(2114)가 내부에 삽입되며, 상기 샤프트본체(21131)의 일정 부분이 상하운동하고, 내부가 빈 원통 형상의 원통바디(21111)와;
상기 원통바디(21111)의 하단이 결합되고, 상기 수평면진모듈(121)의 면진탑플레이트(1213)에 결합되는 바디플레이트(21112)로 구성되고,
상기 원통바디(21111)의 상부에는 상기 볼부쉬(2114)가 상부로 이탈되지 않도록 상부를 막고, 상기 샤프트본체(21131)는 상하운동을 할 수 있게 오픈부가 형성된 원통플랜지(211111)가 형성되며,
상기 원통바디(21111)의 내부에는 상기 멈춤와셔(21132)가 더 이상 내려갈 수 없도록 하는 멈춤턱(211112)이 형성되고,
상기 바디플레이트(21112)에는 상기 압축스프링(2115)이 중앙에서 일정한 힘을 받도록 가이드하는 다수 개의 가이드돌기(211121)와, 상기 압축스프링(2115)이 안착되는 안착링(211122)과 가이드링(211123)이 형성되는 것을 특징으로 하는 수직 진동 저감 성능을 갖춘 3차원 면진장치