KR101925210B1 - Vibration isolation viscoelastic module for earthquake reduction - Google Patents

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KR101925210B1 KR1020170051128A KR20170051128A KR101925210B1 KR 101925210 B1 KR101925210 B1 KR 101925210B1 KR 1020170051128 A KR1020170051128 A KR 1020170051128A KR 20170051128 A KR20170051128 A KR 20170051128A KR 101925210 B1 KR101925210 B1 KR 101925210B1
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진상욱
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Abstract

본 발명은 전기통신설비 등을 지진 피해로부터 예방하기 위한 면진 모듈에 관한 것으로, 특히 점탄성 변형을 하여 수평방향으로 진동 감쇠를 일으키며, 구조가 복잡하지 않아 제작비가 저렴하도록 한 지진저감용 점탄성 면진 모듈에 관한 것이다.
본 발명의 지진저감용 점탄성 면진 모듈의 적절한 실시 형태에 따르면, 일정한 면적의 평탄한 바닥판을 갖는 면진베이스와; 상기 면진베이스의 상방에 위치하여 마주하는 베어링 구름판과; 상기 면진베이스와 베어링 구름판의 사이 중앙에 위치함과 동시에 면진베이스측에 고정 설치되고, 볼이 베어링 구름판의 수평 변위이동을 구름 접촉으로 지지하는 볼 베어링과; 일단은 상기 볼 베어링에 타단은 베어링 구름판에 연결되어 외부의 진동을 점탄성변형으로 흡수 감쇠시키는 진동감쇠수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a vibration isolation module for preventing a telecommunication facility from being damaged by an earthquake. More particularly, the present invention relates to a vibration isolation module for an earthquake reducing viscoelastic vibration isolation module, which causes vibration damping in a horizontal direction due to viscoelastic deformation, .
According to a preferred embodiment of the viscoelastic seismic isolation module for earthquake reduction of the present invention, the seismic isolation module comprises: A bearing rolling plate positioned above and facing the base of the base; A ball bearing fixed at the center of the base of the base and positioned at the side between the base and the bearing plate to support a horizontal displacement movement of the bearing plate in a rolling contact; And a vibration damping means connected to the ball bearing at one end and to the bearing rolling plate at the other end to absorb and damp the external vibration by viscoelastic deformation.

Description

지진저감용 점탄성 면진 모듈{Vibration isolation viscoelastic module for earthquake reduction}{Vibration isolation viscoelastic module for earthquake reduction for earthquake reduction}

본 발명은 예로 전기통신설비 등을 지진 피해로부터 예방하기 위한 면진 모듈에 관한 것으로, 특히 점탄성 변형을 하여 수평방향으로 진동 감쇠를 일으키며, 구조가 복잡하지 않아 제작비가 저렴하도록 한 지진저감용 점탄성 면진 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an isolation module for preventing telecommunication facilities from being damaged by an earthquake, and more particularly, to a vibration isolation module for preventing vibration in a horizontal direction due to viscoelastic deformation, .

일반적으로 건물 전체를 면진화하는 것은 건물 전체의 내진성능을 확보할 수 있는 최상의 수단이지만, 건물내에 소규모 전기통신설비를 보호하기 위해서 적용하기에는 경제성이 낮은 문제점이 있다. 따라서 건물전체를 면진화 할 필요성이 없이 일부층 또는 제한된 공간에 설치되는 중요한 전기설비 및 통신시설은 면진 장치(면진면진베이스)를 적용하고 있다.In general, evolving the whole building is the best way to secure the seismic performance of the whole building, but it is not economical to apply to protect small-scale telecommunication facilities in the building. Therefore, important electrical equipment and communication facilities installed in some floors or limited spaces without the need to evolve the entire building surface are equipped with seismic isolation devices (seismic isolation base).

면진 장치는 지진하중 작용시 부드럽게 수평이동을 함으로서 상부 구조물에 전달되는 지진하중을 감소시키는 역할을 하며, 건축물에 사용되는 면진장치와 유사한 메카니즘을 가진다.The seismic isolation system plays a role of reducing the earthquake load transmitted to the upper structure by smoothly moving horizontally during the earthquake load and has a mechanism similar to that used in the building.

현재 국내외에서 생산되고 있는 면진 장치는 상당히 고가의 제품으로 사용자의 입장에서 실제 적용 시 제품비용이 문제가 되고 있다. 면진 장치의 성능은 지진 발생시 상부의 전기통신설비의 정상 작동 및 전도를 방지하는 목적으로 채용되는데 이러한 면진 성능을 맞추기 위해 정밀기계에 사용되는 저마찰 베어링 제품과 제작공정이 고가인 제품이 적용되고 있는 실정이다.At present, seismic equipments which are produced at home and abroad are considerably expensive products. The performance of the seismic isolation system is adopted for the purpose of preventing normal operation and conduction of the upper telecommunication facilities when an earthquake occurs. In order to meet this seismic performance, low frictional bearing products used in precision machinery and products with high production cost are applied It is true.

최근 전기통신설비 및 정보데이터의 중요성과 한반도 인근에서 지속적으로 증가되고 있는 지진재해의 위험을 고려하여 면진 장치의 수요가 점차 확대되고 있는 시점으로 공공 및 민간의 적용활성화를 위해서는 요구되는 성능을 만족하는 저비용 제품의 개발이 시급한 실정이다.Recently, the demand for seismic isolation devices is gradually increasing in consideration of the importance of telecommunication facilities and information data and the increasing risk of earthquake disaster near the Korean peninsula. Development of low-cost products is urgent.

최근 한반도 주변국인 일본, 대만 및 중국 등에서 발생한 대규모 지진에 대하여 전기, 통신설비, 전자설비 등에 큰 피해가 발생되었으며, 국내의 경우도 2007년 규모 4.8 정도의 오대산 지진이 발생하였고, 지진활동이 점진적으로 증가하는 추세에 있다.Recently, earthquakes in Japan, Taiwan, and China, which are neighboring countries of the Korean peninsula, have caused serious damage to electricity, telecommunication equipment, and electronic equipment. In the case of Korea, there was also a 4.8 magnitude earthquake in Odae Mountain in 2007, .

산업화가 가속되고 발전될수록 전자 및 통신과 관련한 진동에 민감한 장치가 개발되어 사용되고 있고, 전자 및 통신관련 장비 손상 시 이로 인한 경제적인 손실 및 사회적 피해가 막대하다. 따라서 주요 전자, 정보, 통신설비 및 고가의 문화재, 전시품, 의료장비 등에 대한 지진피해 방지를 위한 개발의 필요성이 증대되고 있다.As industrialization accelerates and develops, devices sensitive to vibrations related to electronics and communication are developed and used, and economic and social damages resulting from damage to electronic and communication equipment are significant. Therefore, there is a growing need for development of major electronic, information, telecommunication facilities, and expensive cultural properties, exhibits, and medical equipment to prevent earthquake damage.

현재 개발되어 상용화된 제품의 경우 고가의 제품으로 지진에 대비하기 위해 초기 투자비가 막대하게 발생하는 문제가 있다.There is a problem that the initial investment cost is enormously increased in order to prepare for an earthquake due to the expensive product which is developed and commercialized at present.

본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 등록특허 등록번호 제10-1069079호로서, 상부가이드레일이 구비된 상부플레이트와; 상기 상부가이드레일과 직교되도록 설치되는 하부가이드레일이 구비된 하부플레이트와; 상기 상부가이드레일을 따라 슬라이딩 이동되는 상부이동블록과; 상기 상부이동블록에 결합되며 상기 하부가이드레일)을 따라 슬라이딩 이동되는 하부이동블록과; 상기 상, 하부플레이트중 선택된 어느 하나에 설치되며, 오목홈이 형성된 면진베이스플레이트와; 상기 오목홈과 마주하여 설치되는 탄지부재 및; 상기 탄지부재에 탄지되도록 설치되며, 상기 오목홈과 밀착되는 볼부재를 포함하는 가이드레일을 이용한 면진장치가 제안되어 있다.Korean Patent Registration No. 10-1069079 discloses a technique as a background of the present invention, which comprises an upper plate having an upper guide rail; A lower plate having a lower guide rail installed to be orthogonal to the upper guide rail; An upper moving block slidably moved along the upper guide rail; A lower moving block coupled to the upper moving block and slidingly moved along the lower guide rail; An upper base plate provided on one of the upper and lower plates and having a concave groove; An elastic member provided to face the concave groove; There is proposed an isolator using a guide rail which is provided to be elastically supported on the elastic member and includes a ball member which is in close contact with the recessed groove.

이는 지지판에 형성된 만곡지게 경사진 오목홈과 이 오목홈에 밀착되는 볼부재가 상부플레이트의 이동에 따라 x, y축으로 자유롭게 이동된 후, 오목홈의 경사를 따라 볼부재가 원위치로 정확하게 복귀되므로 상부플레이트의 위치가 정확하게 유지된다.This is because the curved concave groove formed on the support plate and the ball member closely attached to the concave groove are freely moved in the x and y axes according to the movement of the upper plate and then the ball member is accurately returned to the original position along the inclination of the concave groove The position of the upper plate is accurately maintained.

그러나 상기 배경기술로는 지진 하중이 발생될 경우 수평 변위에 따른 에너지를 감쇠시킬 수 없는 문제가 있다.However, in the background art, there is a problem in that when the earthquake load is generated, the energy due to the horizontal displacement can not be attenuated.

한국 등록특허 등록번호 제10-1069079호Korean Patent Registration No. 10-1069079

본 발명은 점탄성 변형을 하여 수평방향으로 진동 감쇠를 일으키며, 구조가 복잡하지 않아 제작비가 저렴하도록 한 지진저감용 점탄성 면진 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a viscoelastic isolation module for an earthquake mitigating visorelastic module that is viscoelastic and deforms in a horizontal direction, and is less complicated in structure and less expensive to manufacture.

본 발명의 지진저감용 점탄성 면진 모듈의 적절한 실시 형태에 따르면, 일정한 면적의 평탄한 바닥판을 갖는 면진베이스와; 상기 면진베이스의 상방에 위치하여 마주하는 베어링 구름판과; 상기 면진베이스와 베어링 구름판의 사이 중앙에 위치함과 동시에 면진베이스측에 고정 설치되고, 볼이 베어링 구름판의 수평 변위이동을 구름 접촉으로 지지하는 볼 베어링과; 일단은 상기 볼 베어링에 타단은 베어링 구름판에 연결되어 외부의 진동을 점탄성변형으로 흡수 감쇠시키는 진동감쇠수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the viscoelastic seismic isolation module for earthquake reduction of the present invention, the seismic isolation module comprises: A bearing rolling plate positioned above and facing the base of the base; A ball bearing fixed at the center of the base of the base and positioned at the side between the base and the bearing plate to support a horizontal displacement movement of the bearing plate in a rolling contact; And a vibration damping means connected to the ball bearing at one end and to the bearing rolling plate at the other end to absorb and damp the external vibration by viscoelastic deformation.

또한, 상기 면진베이스와 베어링 구름판은 상호 동일한 크기의 바닥판을 가지고, 상기 베어링 구름판은 둘레에 진동감쇠수단을 연결하기 위해 하방으로 돌출되어 있는 측벽이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the base and the bearing rolling plate have the same size of the bottom plate, and the bearing rolling plate is formed with side walls protruding downward to connect vibration damping means around the bearing plate.

또한, 진동감쇠수단은, 볼 베어링의 둘레에 상호 직교 방향으로 배치되어 베어링 구름판의 진동 방향에 저항하여 압축과 인장 변형 및 전단 변형을 반복적으로 수행하는 4개의 고감쇠 고무인 것을 특징으로 한다.The vibration damping means is characterized by being four highly damped rubbers which are disposed in mutually orthogonal directions around the ball bearings to repeatedly perform compression, tensile deformation and shear deformation against the vibration direction of the bearing rolling plate.

또한, 상기 고감쇠 고무의 양단에는 분할 금형내에서 외부 열로 가압 접착된 금속접합판이 각기 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.Further, the high-damping rubber is characterized in that metal sheeting plates are provided on both ends of the high-damping rubber, the metal sheeting plates being pressure-bonded with external heat in the split metal mold.

또한, 상기 베어링 구름판의 하면에는 볼 베어링의 볼과 점접촉되는 내마모성이 우수한 금속 또는 엔지니어링 플라스틱으로 제작된 고강도 플레이트가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.Further, the lower surface of the bearing cloud plate is further provided with a high-strength plate made of a metal or an engineering plastic having excellent abrasion resistance and in point contact with the ball of the ball bearing.

또한, 상기 일단이 고감쇠 고무에 연결되고 타단이 면진베이스의 바닥 내면에 자유롭게 지지되어 있는 전도방지용 지지구가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, it is further characterized in that the one end is connected to the high-damping rubber and the other end is freely supported on the bottom inner surface of the base.

또한, 상기 전도방지용 지지구는 고무로 제작된 것을 특징으로 한다.Further, the anti-falling support member is made of rubber.

또한, 상기 면진베이스와 베어링구름판의 사이에는 일정하게 벌어진 유간이 구비되고, 이 유간에는 면진베이스 또는 베어링구름판의 어느 한 쪽에 고정되어 제진시 베어링구름판의 슬라이딩 지지가 일어나도록 슬라이딩 지지판이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.A sliding support plate is further provided between the base and the bearing plate so that the sliding plate is fixed to either the base plate or the bearing plate so that the bearing plate is slidably supported when the vibration plate is vibrated .

또한, 상기 고감쇠 고무는 원형기둥 또는 사각기둥 형태를 갖는 것을 특징으로 한다.The high-damping rubber is characterized by having a circular column or a rectangular column shape.

본 발명의 지진저감용 점탄성 면진 모듈에 따르면, 볼 베어링의 둘레에 직교 방향으로 배치되어 베어링 구름판의 진동 방향에 저항하여 압축과 인장 변형 및 전단변형을 반복적으로 수행하는 고감쇠 고무를 이용하여 제진시 감쇠 성능을 향상시킬 수 있다.According to the viscoelastic seismic isolation module for earthquake reduction of the present invention, by using a high-damping rubber arranged in a direction orthogonal to the circumference of the ball bearing and repeatedly performing compression, tensile deformation and shear deformation against the vibration direction of the bearing rolling plate, The damping performance can be improved.

또한, 지진하중의 유입시 볼베어링에 의해 저마찰 변위가 일어나고 동시에 점탄성 변형으로 소산시키면서 에너지 감쇠가 일어나 각종 통신 전자설비나 그 밖의 피대상설비의 지진 피해를 최소화할 수 있다.In addition, when inflow of earthquake load, low friction displacement occurs due to ball bearing and at the same time, energy is attenuated while dissipating by viscoelastic deformation, thereby minimizing earthquake damage of various communication electronic equipments and other equipments.

또한, 작동원리 및 구조가 간단하여 제작 비용이 저렴한 이점을 갖는다.Further, it has an advantage in that the operation principle and structure are simple and the manufacturing cost is low.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 지진저감용 점탄성 면진 모듈의 분해사시도.
도 2는 도 1의 조립사시도.
도 3은 도 1의 지진저감용 점탄성 면진 모듈에서 나타나지 않는 부분을 은선으로 나타낸 사시도.
도 4는 도 1의 정단면도.
도 5는 도 1의 지진저감용 점탄성 면진 모듈을 적용한 면진 시스템의 사시도.
도 6은 도 5의 면진 시스템에 전기통신설비를 탑재시킨 사용상태를 예시한 도면.
도 7은 도 1에 적용된 고감쇠 고무의 제작과정을 예시한 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 지진저감용 점탄성 면진 모듈의 변형된 단면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate exemplary embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention, Shall not be construed as limiting.
1 is an exploded perspective view of a viscoelastic isolation module for earthquake mitigation according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an assembled perspective view of FIG. 1. FIG.
Fig. 3 is a perspective view showing a portion of the viscoelastic isolation module for earthquake reduction shown in Fig.
Fig. 4 is a front sectional view of Fig. 1; Fig.
5 is a perspective view of an isolation system to which the viscoelastic isolation module for earthquake reduction of Fig. 1 is applied.
6 is a view illustrating a state of use in which a telecommunication equipment is installed in the seismic isolation system of Fig.
7 is a view illustrating a manufacturing process of a highly damped rubber applied to FIG. 1;
8 is a modified cross-sectional view of a viscoelastic isolation module for earthquake mitigation according to an embodiment of the present invention.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto.

본 발명의 지진저감용 점탄성 면진 모듈은 상측의 베어링 구름판을 하측의 면진베이스에 장착된 볼 베어링으로 구름 지지하면서 동시에 진동감쇠수단에 의해 진동 감쇠를 일으켜 제진을 수행한다.In the viscoelastic seismic isolation module for earthquake reduction according to the present invention, the upper bearing plate is supported by a ball bearing mounted on the lower seismic base while vibration is damped by vibration damping means to perform vibration damping.

실시 예의 지진저감용 점탄성 면진 모듈(10)은 도 1 내지 도 4와 같이 면진베이스(11), 베어링 구름판(12), 볼 베어링(13) 및 4개의 고감쇠 고무(14)로 구성된다.The viscous seismic isolation module 10 for earthquake abatement of the embodiment is composed of an seismic base 11, a bearing rolling plate 12, a ball bearing 13 and four high-damping rubbers 14 as shown in Figs.

면진베이스(11)는 일정한 면적의 평탄한 바닥판(112)을 갖는다. 바닥판(112)은 사각 형태를 이루고 바닥판(112)의 둘레에 상향으로 돌출된 측벽(114)이 더 구성될 수 있다. 면진베이스(11)는 금속 또는 경질의 플라스틱으로 제작될 수 있다. 바닥판(112)은 사각 형태가 바람직하나 원형으로 구성될 수도 있다.The base isolation base 11 has a flat bottom plate 112 having a constant area. The bottom plate 112 may have a rectangular shape and may further include a side wall 114 projecting upwardly around the bottom plate 112. The base isolation base 11 may be made of metal or hard plastic. The bottom plate 112 is preferably rectangular but may be circular.

베어링 구름판(12)은 면진베이스(11)의 상방에 위치하여 마주하게 배치된다. 베어링 구름판(12)은 면진베이스(11)와 동일한 사각형의 바닥판(122)을 가지고 마주한다. 베어링 구름판(12)은 둘레에 4개의 고감쇠 고무(14)를 연결하기 위해 하방으로 일정 높이만큼 돌출되어 있는 측벽(124)이 형성되어 있다. 베어링 구름판(12)은 금속 또는 경질의 플라스틱으로 제작될 수 있다. 베어링 구름판(12)은 사각으로 구성하였으나 원형으로 구성될 수도 있다.The bearing rolling plate 12 is disposed above the base member 11 and facing the bearing base plate 11. The bearing rolling plate 12 faces a square bottom plate 122 which is the same as the base plate 11. The bearing rolling plate 12 is formed with a side wall 124 protruding downward by a predetermined height to connect four high-damping rubbers 14 around the bearing rolling plate 12. The bearing cloud plate 12 may be made of metal or hard plastic. The bearing rolling plate 12 is formed in a rectangular shape, but may be formed in a circular shape.

볼 베어링(13)은 면진베이스(11)와 베어링 구름판(12)의 사이 중앙에 위치하여 설치된다. 볼 베어링(13)은 면진베이스(11)에 예로 볼트나 나사 등의 체결수단을 통해 고정되게 설치될 수 있다.The ball bearing 13 is installed at the center between the seismic base 11 and the bearing rolling plate 12. The ball bearing 13 may be fixed to the seismic base 11 via fastening means such as bolts or screws.

볼 베어링(13)은 베어링 하우징(131)과 베어링 하우징(131)에 구름 회전이 자유롭도록 설치된 구형의 볼(132)로 구성된다. 이때 볼(132)은 베어링 하우징(131)에 일정량 노출되어 베어링 구름판(12)에 점접촉된다. 따라서 볼 베어링(13)의 볼(132)이 베어링 구름판(12)과 점접촉을 유지하면서 회전하여 베어링 구름판(12)의 변위 이동을 지지한다. 베어링 하우징(131)은 복수개의 볼트 또는 나사를 통해 면진베이스(11)의 바닥판(112)에 정착된다.The ball bearing 13 is constituted by a spherical ball 132 provided in the bearing housing 131 and the bearing housing 131 so as to be rotatable in the rolling direction. At this time, the ball 132 is exposed to the bearing housing 131 to make a point contact with the bearing rolling plate 12. Therefore, the ball 132 of the ball bearing 13 rotates while maintaining point contact with the bearing rolling plate 12 to support the displacement of the bearing rolling plate 12. The bearing housing 131 is fixed to the bottom plate 112 of the seismic base 11 through a plurality of bolts or screws.

4개의 고감쇠 고무(14)는 각기 볼 베어링(13)과 베어링 구름판(12)의 사이에 둘레를 따라 동일 높이로 설치된다. 4개의 고감쇠 고무(14)는 외부에서 유입된 진동 에너지를 흡수하는 진동감쇠수단으로서 각기 원형 단면이나 사각 등의 다각 단면을 갖을 수 있다. 따라서 고감쇠 고무(14)는 원형기둥 또는 사각기둥 형태가 될 수 있다. 고감쇠 고무(14)는 양단에 금속접합판(142)이 각기 구비될 수 있다. 이때 금속접합판(142)은 베어링구름판(12)에 볼트나 나사로 정착시키기 위해 각기 복수개의 체결구멍(142a)을 갖는다.Four high-damping rubbers 14 are installed at the same height along the circumference between the ball bearings 13 and the bearing rolling plates 12, respectively. The four highly damped rubbers 14 are vibration damping means for absorbing vibration energy introduced from the outside, and each may have a polygonal cross section such as a circular cross section or a square cross section. Thus, the high-damping rubber 14 may be in the form of a circular column or a square column. The high-damping rubber 14 may have metal bonding plates 142 at both ends thereof. At this time, the metal joining plate 142 has a plurality of fastening holes 142a for fixing the bearing rolling plate 12 with bolts or screws.

이때 고감쇠 고무(14)와 금속접합판(142)의 접착 방법은 예로, 도 7(가)와 같이 분할 금형(1)(1)을 개별 제작하고, (나)와 같이 분할 금형(1)(1) 내부에 금속접합판(142)과 고감쇠 고무(14)를 위치시켜 분할 금형(1)(1)으로 감싸 조립하고, (다)와 같이 분할 금형(1)(1)에 열을 천천히 가하면서 가압 접착시킨 후 탈형하여 이루어질 수 있다.The method of bonding the high-damping rubber 14 and the metal bonding plate 142 may be such that the split metal mold 1 and the split metal mold 1 are separately manufactured as shown in FIG. The metal bonding plate 142 and the high-damping rubber 14 are placed in the inside of the metal mold 1 and wrapped and assembled by the split metal mold 1 and the heat is applied to the split metal mold 1 It can be made by releasing after pressing and adhering while slowly applying.

도 3과 같이 4개의 고감쇠 고무(14) 중에 2개는 X축상에 설치되고 나머지 2개는 Y축상에 설치될 수 있다. 따라서 4개의 고감쇠 고무(14)는 볼 베어링(13)에 직교하는 X축과 Y축 방향에 모두 설치된다. 이로 인해 예로, X축 방향으로 베어링 구름판(12)이 진동시 X축 방향으로 놓인 2개의 고감쇠 고무(14)는 압축과 인장에 따른 변형을 서로 반복하면서 진동 에너지를 흡수한다. 이때 Y축상에 배치된 나머지 2개의 고감쇠 고무(14)는 전단 변형하면서 진동에너지를 흡수한다.As shown in FIG. 3, two of the four high attenuation rubbers 14 may be provided on the X-axis and the remaining two may be provided on the Y-axis. Therefore, the four high-attenuating rubbers 14 are installed in both the X-axis direction and the Y-axis direction orthogonal to the ball bearing 13. As a result, for example, two high-damping rubbers 14 in the X-axis direction when the bearing rolling plate 12 vibrates in the X-axis direction absorb vibration energy while repeating deformation due to compression and tension. At this time, the remaining two high-damping rubbers 14 disposed on the Y-axis are subjected to shear deformation and absorb vibration energy.

여기서, 베어링 구름판(12)의 하면에는 볼 베어링(13)의 볼(132)과 점접촉되는 내마모성이 우수한 금속 또는 엔지니어링 플라스틱으로 제작된 고강도 플레이트(17)가 더 설치될 수 있다. 내마모성이 우수한 금속은 예로, 크롬, 망간 등이 첨가된 합금이 될 수 있다.Here, a high strength plate 17 made of a metal or engineering plastic having excellent abrasion resistance, which is in point contact with the ball 132 of the ball bearing 13, may further be installed on the lower surface of the bearing rolling plate 12. The metal having excellent abrasion resistance may be, for example, an alloy to which chromium, manganese, or the like is added.

이와 같이 구성된 지진저감용 점탄성 면진모듈(10)은 예로, 도 5와 같이 면진베이스 프레임(100)의 상면측 4개소에 설치되어 면진 시스템을 구성할 수 있다.The viscoelastic seismic isolation module 10 for earthquake reduction as described above can be installed at four places on the upper surface side of the base isolation frame 100 as shown in Fig. 5, for example, to constitute a seismic isolation system.

따라서 도 6과 같이 4개소의 베어링 구름판(12)의 상면에 지진하중으로부터 보호받기 위한 예로, 전기통신설비(5)가 탑재된다. 통신장비 이외에 고가의 문화재, 전시품, 의료장비 등등이 탑재될 수 있음은 물론이다.Therefore, as shown in FIG. 6, the electric communication equipment 5 is mounted on the upper surface of the four bearing rolling plates 12 as an example of protection against earthquake load. In addition to communication equipment, expensive cultural assets, exhibits, medical equipment and the like can be mounted.

이 상태에서 외부로부터 진동 하중이 유입되면, 면진베이스(11)와 베어링 구름판(12)은 상대적으로 이동 변위가 발생된다. 이때 4개의 고감쇠 고무(14)는 상호간에 압축력과 인장력 및 전단력을 받아 점탄성 변형을 하면서 충격에너지를 흡수 소산시킨다. 이와 동시에 볼 베어링(13)은 베어링 구름판(12)에 작용하는 고하중을 지지하면서 베어링 구름판(12)의 변위 이동을 구름접촉으로 지지한다. 이후, 고감쇠 고무(14)의 탄성복원력으로 베어링 구름판(12)은 원위치로 복귀하게 된다. In this state, when the vibration load flows from the outside, relatively displacements are generated in the seismic base 11 and the bearing rolling plate 12. At this time, the four high-damping rubbers (14) undergo compressive, tensile, and shear forces to mutually absorb and dissipate impact energy while undergoing viscoelastic deformation. At the same time, the ball bearing 13 supports the displacement movement of the bearing rolling plate 12 in a rolling contact while supporting a high load acting on the bearing rolling plate 12. Thereafter, the bearing rolling plate 12 returns to its original position due to the elastic restoring force of the high-damping rubber 14.

여기서, 고감쇠 고무(14)의 소성 변형시 X축 방향으로 베어링 구름판(12)이 진동시 X축 방향으로 놓인 2개의 고감쇠 고무(14)는 압축과 인장에 따른 변형을 서로 반복하면서 진동 에너지를 흡수하고, 동시에 Y축 방향으로 배치된 나머지 2개의 고감쇠 고무(14)는 전단 변형하면서 진동에너지를 흡수한다. 또한 Y축 방향으로 베어링 구름판(12)이 진동시 Y축 방향으로 놓인 2개의 고감쇠 고무(14)는 압축과 인장에 따른 변형을 서로 반복하면서 진동 에너지를 흡수하고, 동시에 X축 방향으로 배치된 나머지 2개의 고감쇠 고무(14)는 전단 변형하면서 진동에너지를 흡수한다.Here, the two highly damped rubbers 14, which are placed in the X-axis direction when the bearing rolling plate 12 vibrates in the X-axis direction in the plastic deformation of the high-damping rubber 14, are repeatedly subjected to deformation due to compression and tensile, While the other two highly damped rubbers 14 arranged in the Y-axis direction absorb the vibration energy while being deformed at the same time. The two high-damping rubbers 14, in which the bearing rolling plate 12 is placed in the Y-axis direction in the Y-axis direction in the Y-axis direction, absorb vibration energy while repeating deformation due to compression and tensile, The remaining two high-attenuating rubbers 14 absorb the vibration energy while being deformed by shearing.

따라서 지진이나 풍하중으로 건물에 진동이 유입되더라도 베어링 구름판(12)에 탑재된 고하중 통신설비는 파손이 예방되거나 최소화된다.Therefore, even if vibration is introduced into the building due to an earthquake or a wind load, the high-load communication equipment mounted on the bearing cloud plate 12 is prevented or minimized.

이같이 본 발명의 지진저감용 점탄성 면진 모듈(10)은 진동 방향에 관계없이 점탄성 변형으로 제진시 진동을 흡수하여 제진력이 뛰어나다. 또한 구성이 간단하고 제작 공정이 간단하여 제작비용이 매우 저렴해진다. 또한 작동원리가 간단하고 시공이 복잡하지 않으므로써 전문 시공자가 없이도 설치가 가능한 이점을 갖는다. As described above, the viscoelastic seismic isolation module 10 for earthquake reduction of the present invention absorbs vibration during vibration suppression due to viscoelastic deformation irrespective of the vibration direction, thereby excelling in vibration suppression. In addition, the construction is simple and the manufacturing process is simple, and the manufacturing cost is very low. In addition, it has a simple operation principle and is not complicated in construction, so that it can be installed without a professional installer.

한편, 도 8과 같이 지진저감용 점탄성 면진 모듈(10)은 베어링 구름판(12)이 면진베이스(11)와 나란한 수평을 유지하도록 전도방지용 지지구(20)가 더 설치되어 구성될 수 있다. 전도방지용 지지구(20)는 일단이 고감쇠 고무(14)에 연결되고 타단이 면진베이스(11)의 바닥 내면에 자유롭게 지지되어 있다. 이때 전도방지용 지지구(20)는 경질의 플라스틱이나 금속으로 제작될 수도 있으나 제진을 고려하여 고무로 제작됨이 바람직하다.As shown in FIG. 8, the viscoelastic seismic isolation module 10 for earthquake mitigation may further include a barrier preventing plate 20 to prevent the bearing rolling plate 12 from being horizontally aligned with the base plate 11. One end of the anti-scattering support member 20 is connected to the high-damping rubber 14 and the other end is freely supported on the inner bottom surface of the base member 11. At this time, the anti-collision support member 20 may be made of hard plastic or metal, but it is preferably made of rubber in consideration of vibration suppression.

또한, 지진저감용 점탄성 면진 모듈(10)은 면진베이스(11)와 베어링구름판(12)의 사이에는 일정하게 벌어진 유간(G)이 구비되고, 이 유간(G)에는 면진베이스(11) 또는 베어링구름판(12)의 어느 한 쪽에 고정되어 제진시 베어링구름판(12)의 슬라이딩 지지가 일어나도록 슬라이딩 지지판(30)이 더 설치되어 구성될 수 있다. 이때 슬라이딩 지지판(30)은 베어링구름판(12)의 슬라이딩 지지 뿐만 아니라 전도를 방지하는 기능도 수행한다.The viscous seismic isolation module 10 for earthquake abatement is provided with an oil gap G uniformly spreading between the seismic isolation base 11 and the bearing cloud plate 12. The oil gap G is provided with an insulating base 11 or a bearing And a sliding support plate 30 may be further provided to be fixed to either one of the rolling plates 12 so that the bearing rolling plates 12 are slidably supported when the vibration plate 12 is being vibrated. At this time, the sliding support plate 30 also serves to prevent sliding of the bearing rolling plate 12 as well as to prevent conduction.

지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art in light of the above teachings. will be. The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.

11: 면진베이스
12: 베어링 구름판
13: 볼 베어링
14: 고감쇠 고무
15: 코일스프링
17: 고강도 플레이트
20: 전도방지용 지지구
30: 슬라이딩 지지판11: Base isolation
12: Bearing cloud plate
13: Ball bearing
14: Highly damped rubber
15: coil spring
17: High strength plate
20: Anti-fall prevention zone
30: Sliding support plate

Claims (9)

일정한 면적의 평탄한 바닥판을 갖는 면진베이스(11)와;
상기 면진베이스(11)의 상방에 위치하여 마주하는 베어링 구름판(12)과;
상기 면진베이스(11)와 베어링 구름판(12)의 사이 중앙에 위치함과 동시에 면진베이스(11)측에 고정 설치되고, 볼(132)이 베어링 구름판(12)의 수평 변위이동을 구름 접촉으로 지지하는 볼 베어링(13)과;
일단은 상기 볼 베어링(13)에 타단은 베어링 구름판(12)에 연결되어 외부의 진동을 점탄성변형으로 흡수 감쇠시키는 진동감쇠수단을 포함하되,
상기 진동감쇠수단은 원형기둥 또는 사각기둥 형태로 제작되어 볼 베어링(13)의 둘레에 상호 직교 방향으로 배치되어 베어링 구름판(12)의 진동 방향에 저항하여 압축과 인장 변형 및 전단 변형을 반복적으로 수행하는 4개의 고감쇠 고무(14)로 구성되고;
상기 고감쇠 고무(14)의 양단에는 분할 금형내에서 외부 열로 가압 접착된 금속접합판(142)이 각기 구비되어 있고;
상기 면진베이스(11)와 베어링 구름판(12)은 상호 동일한 크기의 바닥판(112,122)을 가지고, 상기 베어링 구름판(12)은 둘레에 4개의 고감쇠 고무(14)를 연결하기 위해 하방으로 돌출되어 있는 측벽(124)이 형성되어 있고;
상기 일단이 고감쇠 고무(14)에 연결되고 타단이 면진베이스(11)의 바닥 내면에 자유롭게 지지되어 있는 고무로 제작된 전도방지용 지지구(20)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 지진저감용 점탄성 면진 모듈.An insulating base (11) having a flat bottom plate with a constant area;
A bearing rolling plate 12 positioned above and facing the base member 11;
The ball bearing is provided at the center between the base 11 and the bearing plate 12 and fixed to the base plate 11 so that the ball 132 supports the bearing plate 12 in a rolling contact A ball bearing 13;
And a vibration damping means connected to the ball bearing (13) at one end and to the bearing rolling plate (12) at the other end to absorb and damp external vibration by viscoelastic deformation,
The vibration damping means is formed in the form of a circular column or a quadrangular prism and arranged in a direction perpendicular to the circumference of the ball bearing 13 to repeatedly perform compression, tensile deformation and shear deformation against the vibration direction of the bearing rolling plate 12 Damping rubber (14) which is made up of four highly damped rubbers (14);
At both ends of the high-damping rubber (14) are provided metal bonding plates (142) pressurized and adhered by external heat in the split molds;
The base plate 11 and the bearing rolling plate 12 have bottom plates 112 and 122 of the same size and the bearing rolling plate 12 is protruded downward to connect four high-damping rubbers 14 around the bearing plate A side wall 124 is formed;
(20) made of rubber, one end of which is connected to the high-damping rubber (14) and the other end is freely supported on the bottom inner surface of the base (11) Viscoelastic Seismic Module. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 베어링 구름판(12)의 하면에는 볼 베어링(13)의 볼(132)과 점접촉되는 내마모성이 우수한 금속 또는 엔지니어링 플라스틱으로 제작된 고강도 플레이트(17)가 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 지진저감용 점탄성 면진 모듈.The method according to claim 1,
And a high strength plate (17) made of a metal or engineering plastic having excellent abrasion resistance and in point contact with the ball (132) of the ball bearing (13) is further provided on the lower surface of the bearing rolling plate (12) Viscoelastic Seismic Module. 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 면진베이스(11)와 베어링구름판(12)의 사이에는 일정하게 벌어진 유간(G)이 구비되고, 이 유간(G)에는 면진베이스(11) 또는 베어링구름판(12)의 어느 한 쪽에 고정되어 제진시 베어링구름판(12)의 슬라이딩 지지가 일어나도록 슬라이딩 지지판(30)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 지진저감용 점탄성 면진 모듈.The method according to claim 1,
An oil gap G spreading uniformly between the base member 11 and the bearing rolling plate 12 is fixed to either the base member 11 or the bearing rolling plate 12, Wherein the sliding bearing plate (30) is further provided so that the sliding bearing plate (12) is slidably supported. 삭제delete
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