KR102187310B1 - 배전반용 내진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전반용 내진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지진 등의 지각 변동에 의해 발생되는 강한 진동이나 충격은 물론 지진이 발생하지 않는 평상시에도 지속적을 발생되는 약한 진동이나 충격을 효과적을 감쇄시켜 배전반의 비틀림이나 파손등을 방지할 수 있도록 하는 배전반용 내진장치에 관한 것이다.
본 발명은 배전반(10)의 하부에 장착되어 지표면(20)으로부터 유입되는 지진파를 흡수하여 상기 배전반(10)으로 지지판의 진동이나 충격이 전달되는 것을 감쇄시킬 수 있도록 하는 배전반용 내진장치에 있어서, 지표면에 고정결합되는 고정플레이트(30)의 상면에 장착되되 상기 고정플레이트(30)에 고정결합되는 장착판(110)과 상기 장착판(110)의 상측에 설치되어 진동에 의해 신축되면서 완충작용을 하는 고무재질의 쿠션부(120)와 상기 쿠션부(120)의 상측에 장착되되 중앙부에 일정깊이의 요동제한홈(132)이 형성되고 상면부에 다수개의 설치홈(135)이 형성된 상판부재(130)로 이루어진 압축성 방진부재(100); 상기 상판부재(130)의 설치홈(135)의 내측에 삽입되는 볼지지스프링(210)과 상기 볼지지스프링(210)의 상측에 안착된 상태로 상기 상판부재(130)의 외측으로 돌출되는 회전볼(220)로 이루어진 감쇄복귀부재(200); 상기 회전볼(220)에 안착되게 설치되되 지면방향으로 돌출되는 다수개의 스토퍼돌출구(310)가 형성된 상태로 상기 배전반(10)의 하측면에 장착되고, 하측면에 상기 상판부재(130)의 요동제한홈(132) 내경보다 작은 외경을 갖는 상태로 상기 요동제한홈(132)의 내측에 삽입되는 요동제한구(320)가 설치된 장착플레이트(300); 길이방향 일측이 상기 스토퍼돌출구(310)에 연결되고, 길이방향 타측이 상기 상판부재(130)의 측면에 연결되어 좌우 진동을 감쇄시키는 다수개의 수평장력스프링(400); 상기 장착판(110)과 상판부재(130)에 길이방향 양측이 연결된 상태로 상호 일정간격 이격되게 설치되어 상기 쿠션부(120)의 복원력을 보강하는 복원인장스프링(500); 상기 설치홈(135)에 설치된 상기 회전볼(220)의 이탈을 방지하도록 상기 상판부재(130)의 상측면에 장착되는 이탈제한캡(600);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

배전반용 내진장치{EARTHQUAKE-PROOF APPARATUS FOR SWITCHGEAR}

본 발명은 배전반용 내진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지진 등의 지각 변동에 의해 발생되는 강한 진동이나 충격은 물론 지진이 발생하지 않는 평상시에도 지속적을 발생되는 약한 진동이나 충격을 효과적을 감쇄시켜 배전반의 비틀림이나 파손등을 방지할 수 있도록 하는 배전반용 내진장치에 관한 것이다.

일반적으로 배전반은 산업용 전력을 사용자에게 안전하게 공급해주는 전기용 설비로서, 발전소나 변전소에서 공급되는 전력을 수용가에게 배전할 때 전기 계통의 감시와 제어 및 보호를 위해 사용되는 장치이다.

이와 같은 배전반은 차단기나 보호계전기 등과 같은 단위 기기를 부착 지지하는 구조물과, 단위 기기를 접속 및 연결시키는 도체물의 집합체로 구성되어 있으며, 이러한 각종 전기 기기들을 사각형의 철재 함체 내에 안전하게 절연 수납한 제품이다.

이러한 수배전반에 지각 변동 또는 폭발 등의 외부 요인에 의한 진동이나 충격이 가해지는 경우, 제어반 내부에 설치된 전력기기, 배선 및 보호계전기 등의 전기부품들이 파손될 수 있고, 이에 따른 전력 장애로 전력의 공급이 중단되거나 화재가 발생될 수 있는 위험이 있다.

따라서 최근에는 빈번해지고 있는 지진으로 피해로 인해 건물과 구조물의 안전 확보가 중요하게 여겨지고 있고, 따라서 건물 내에 구비되는 수배전반에 대한 내진설계 기준이 점차 강화되고 있는 실정이며, 이에 따라 내진기능이 구비된 수배전반의 개발이 이루어지고 있다.

상기와 같은 목적의 종래 기술로는 공개특허공보 제2018-0036926호의 내진장치가 구비된 수배전반이 개시되어 있다.

상기 종래에 개시된 내진장치는 소정 크기를 가지는 상부수평판과, 상기 상부수평판의 저면에 소정 간격을 두고 수직으로 소정 길이를 가지도록 설치되는 한 쌍의 상부수직판을 포함하는 상부브래킷; 상기 상부브래킷의 하부에 위치되면서 상기 상부수평판에 대응되도록 소정 크기를 가지는 하부수평판과, 상기 하부수평판의 상면에 소정 간격을 두고 수직으로 소정 길이를 가지도록 설치되면서 상기 한쌍의 상부수직판과 90도를 이루도록 배치되는 한 쌍의 하부수직판을 포함하는 하부브래킷; 상기 한 쌍의 상, 하부수직판 사이에 위치되는 소정 크기의 연결블록; 상기 한 쌍의 상, 하부수직판을 각각 관통하여 상하로 이동가능하게 설치되면서 일단이 상기 연결블록에 조립되는 복수 개의 연결볼트; 상기 상부수평판의 저면과 상기 연결블록 상면 사이에 설치되는 제1 탄성스프링; 및 상기 하부수평판의 상면과 상기 연결블록의 저면 사이에 설치되는 제2 탄성스프링을 포함하여 구성된다.

이와 같은 종래의 내진장치는 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 설치가 간편한 장점이 있으나, 탄성스프링의 탄성 복원력이 일정하게 유지되지 못하면 당초의 설치 위치로 정확하게 복귀되기 곤란한 문제가 있다.

또한, 종래의 내진장치는 지진 발생시에만 한시적으로 작동되게 구성되어 내진장치의 내구성이 약하고, 상시 지속적으로 약한 진동이나 충격이 발생되는 설치환경에서는 용이한 대응이 이루어지지 않는 문제가 있는 실정이다.

본 발명은 상기한 실정을 감안하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 압축성 방지부재에 설치되는 감쇄복귀부재 및 수평장력스프링을 통해 평상시 지속적으로 발생되는 약한 진동이나 충격을 효과적으로 감쇄시킬 수 있도록 하고, 지진등의 지각 변동에 의해 강한 진동이나 충격의 발생시 상기 압축성 방지부재와, 감쇄복귀부재, 수평장력스프링, 복원인장스프링의 연동작용을 통해 배전반에 전달되는 진동이나 충격을 효과적으로 감쇄시킴은 물론 상기 복원인장스프링을 통해 상기 압축성 방진부재의 쿠션부의 손상을 방지할 수 있도록 하는 배전반용 내진장치를 제공하는 데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 배전반(10)의 하부에 장착되어 지표면(20)으로부터 유입되는 지진파를 흡수하여 상기 배전반(10)으로 지지판의 진동이나 충격이 전달되는 것을 감쇄시킬 수 있도록 하는 배전반용 내진장치에 있어서, 지표면에 고정결합되는 고정플레이트(30)의 상면에 장착되되 상기 고정플레이트(30)에 고정결합되는 장착판(110)과, 상기 장착판(110)의 상측에 설치되어 진동에 의해 신축되면서 완충작용을 하는 고무재질로 이루어져 외주연이 블록부와 오목부가 반복되는 주름관의 형태를 갖도록 이루어진 쿠션부(120)와, 상기 쿠션부(120)의 상측에 장착되되 중앙부에 일정깊이의 요동제한홈(132)이 형성되고 상면부에 다수개의 설치홈(135)이 형성된 상판부재(130)로 이루어진 압축성 방진부재(100); 상기 상판부재(130)의 설치홈(135)의 내측에 삽입되는 볼지지스프링(210)과 상기 볼지지스프링(210)의 상측에 안착된 상태로 상기 상판부재(130)의 외측으로 돌출되는 회전볼(220)로 이루어진 감쇄복귀부재(200); 상기 회전볼(220)에 안착되게 설치되되 지면방향으로 돌출되는 다수개의 스토퍼돌출구(310)가 형성된 상태로 상기 배전반(10)의 하측면에 장착되고, 하측면에 상기 상판부재(130)의 요동제한홈(132) 내경보다 작은 외경을 갖는 상태로 상기 요동제한홈(132)의 내측에 삽입되는 요동제한구(320)가 설치된 장착플레이트(300); 길이방향 일측이 상기 스토퍼돌출구(310)에 연결되고, 길이방향 타측이 상기 상판부재(130)의 측면에 연결되어 좌우 진동을 감쇄시키는 다수개의 수평장력스프링(400); 상기 장착판(110)과 상판부재(130)에 길이방향 양측이 연결된 상태로 상호 일정간격 이격되게 설치되어 상기 쿠션부(120)의 복원력을 보강하는 복원인장스프링(500); 상기 설치홈(135)에 설치된 상기 회전볼(220)의 이탈을 방지하도록 상기 상판부재(130)의 상측면에 장착되는 이탈제한캡(600);으로 구성되고, 상기 쿠션부(120)의 상단 및 하단에는 상부결합판(121)과 하부결합판(122)이 장착되고, 상기 상부결합판(121)은 상기 상판부재(130)에 고정결합되고, 상기 하부결합판(122)은 상기 장착판(110)에 고정결합되며, 상기 쿠션부(120)의 내부에는 공기가 충진되는 에어충진부(123)가 마련되어 압축과 신장을 반복하면서 완충기능을 수행하고, 상기 쿠션부(120)의 오목부에는 상기 쿠션부(120)의 형태 유지를 위한 거들후프(124)가 설치되며, 상기 상판부재(130)는 상기 상부결합판(121)에 결합되되 상측면에서 하측방향으로 일정깊이의 상기 요동제한홈(132)이 형성된 마운팅부(131)와 상기 마운팅부(131)의 상부외주연에서 외측방향으로 연장되는 연장판(133)으로 이루어지고, 상기 장착플레이트(300)의 하면에는, 상기 회전볼(220)이 점 접촉되는 만곡형의 구면홈(440)이 형성되고, 상기 수평장력스프링(400)은 탄성력을 갖는 코일형탄성부(410)와, 상기 코일형탄성부(410)의 길이방향 양측에 장착되는 관통조인트(420)와, 상기 관통조인트(420)를 관통하여 상기 스토퍼돌출구(310)와 상기 상판부재(130)의 연장판(133)에 고정결합되는 결속고정구(430)로 이루어지며, 상기 복원인장스프링(500)은, 탄성력을 갖는 코일탄성체(510)와, 상기 코일탄성체(510)의 길이방향 양측에 장착되는 관통구(520)와, 상기 관통구(520)를 관통하여 상기 상부결합판(121)과 장착판(110)에 고정결합되는 고정구(530)로 이루어지고, 상기 배전반(10)의 하측면 네 모서리에 상기 장착플레이트(300)가 장착된 상태에서 대각방향의 장착플레이트를 상호 연결하여 상기 배전반(10)의 하측에 X자형으로 설치되도록 제1연장와이어부재(810)와 제2연장와이어부재(830)로 이루어진 틀어짐방지부재(800)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이탈제한캡(600)의 내주연에는 상기 회전볼(220)의 외주연에 간섭되어 상기 회전볼(220)의 회전을 가이드하는 다수개의 가이드구(630)가 회전가능하게 설치되고, 상기 스토퍼돌출구(310)에는 상기 수평장력스프링(400)의 장력을 조절하는 수평장력조절부재(700)가 설치된다.

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본 발명에 따르면 압축성 방지부재에 설치되는 감쇄복귀부재 및 수평장력스프링을 통해 평상시 지속적으로 발생되는 약한 진동이나 충격을 효과적으로 감쇄시킬 수 있어 지속되는 진동에 의한 배전반 내부의 접속불량이나 오작동을 방지할 수 있고, 배전반의 하부에 설치되는 압축성 방지부재와, 감쇄복귀부재, 수평장력스프링, 복원인장스프링 및 틀어짐방지부재의 연동작용을 통해 배전반에 전달되는 진동이나 충격을 효과적으로 감쇄시켜 배전반의 손상이 파손을 방지할 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 배전반용 내진장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 상태도이고,
도 2는 본 발명에 따른 배전반의 하측에 장착되는 내진장치를 확대도시한 확대단면도,
도 3은 본 발명에 따른 압축성 방진부재를 확대도시한 상태도,
도 4는 본 발명에 따른 쿠션부에 거들후프가 설치된 실 시예를 나타낸 상태도,
도 5는 본 발명에 따른 감쇄복귀부재의 상태를 확대도시한 상태도,
도 6은 본 발명에 따른 상판부재에 감쇄복귀부재가 설치된 상태를 나타낸 상태도,
도 7은 본 발명에 따른 수평장력스프링의 상태를 확대도시한 상태도,
도 8은 본 발명에 따른 장착플레이트에 형성되는 구면홈의 상태를 나타낸 상태도,
도 9는 본 발명에 따른 복귀인장스프링의 상태를 확대도시한 상태도,
도 10은 본 발명의 수평장력조절부재의 일 실시예를 나타낸 상태도,
도 11은 본 발명에 따른 틀어짐방지부재의 설치상태를 나타낸 상태도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 배전반용 내진장치를 상세히 설명한다. 이에 앞서 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다.

또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자나 제조자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있을 것이며, 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있고, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 할 것이다.

또한, 명세서 전체에서 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.

또한, 본 발명에 사용되는 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 배전반용 내진장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 상태도이고이고, 도 2는 본 발명에 따른 배전반의 하측에 장착되는 내진장치를 확대도시한 확대단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 압축성 방진부재를 확대도시한 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 쿠션부에 거들후프가 설치된 실 시예를 나타낸 상태도이며, 도 5는 본 발명에 따른 감쇄복귀부재의 상태를 확대도시한 상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 상판부재에 감쇄복귀부재가 설치된 상태를 나타낸 상태도이며, 도 7은 본 발명에 따른 수평장력스프링의 상태를 확대도시한 상태도이고, 도 8은 본 발명에 따른 장착플레이트에 형성되는 구면홈의 상태를 나타낸 상태도이며, 도 9는 본 발명에 따른 복귀인장스프링의 상태를 확대도시한 상태도이고, 도 10은 본 발명의 수평장력조절부재의 일 실시예를 나타낸 상태도이며, 도 11은 본 발명에 따른 틀어짐방지부재의 설치상태를 나타낸 상태도이다.

상기 도 1 내지 도 11에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 배전반용 내진장치는 배전반(10)의 하부에 장착되어 지표면(20)으로부터 유입되는 지진파를 흡수하여 상기 배전반(10)으로 지지판의 진동이나 충격이 전달되는 것을 감쇄시킬 수 있도록 하는 것으로, 지표면에 고정결합되는 고정플레이트(30)의 상면에 장착되는 압축성 방진부재(100)와, 상기 압축성 방진부재(100)의 상측에 설치되는 감쇄복귀부재(200)와, 상기 감쇄복귀부재(200)의 상측에 안착되는 장착플레이트(300)와, 상기 압축성 방진부재(100)와 장착플레이트(300)에 길이방향 양측이 연결되는 수평장력스프링(400)과, 상기 압축성 방진부재(100)의 상측과 장착플레이트(300)에 길이방향 양측이 연결되는 복원인장스프링(500)과, 이탈제한캡(600)으로 이루어진다.

상기 압축성 방진부재(100)는 지표면에 고정결합되는 고정플레이트(30)의 상면에 장착되되 상기 고정플레이트(30)에 고정결합되는 장착판(110)과, 상기 장착판(110)의 상측에 설치되어 진동에 의해 신축되면서 완충작용을 하는 고무재질의 쿠션부(120)와, 상기 쿠션부(120)의 상측에 장착되되 중앙부에 일정깊이의 요동제한홈(132)이 형성되고 상면부에 다수개의 설치홈(135)이 형성된 상판부재(130)로 이루어진다.

상기 고정플레이트(30)는 소정의 두께를 갖는 사각형상의 스틸판으로 배전반(10)이 설치되는 기초 등의 바닥에 미리 설치된 앵커볼트 등에 의해 고정되게 설치되고, 이러한 상기 고정플레이트(30)의 상측면에 상기 장착판(110)이 고정되게 설치된다.

여기서, 상기 장착판(110)은 소정의 두께를 갖는 사각형상의 스틸판으로, 상기 고정플레이트(30)보다 작은 넓이를 갖도록 형성되어 상기 고정플레이트(30)에 견고히 고정결합된다. 이때, 상기 장착판(110)의 형상을 사각형상으로 설명하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니며 여러 다양한 형상을 갖을 수 있음을 밝혀두는 바이다.

또한, 상기 장착판(110)의 네 변에는 후술되는 상기 복원인장스프링(500)이 연결된다. 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.

또한, 상기 쿠션부(120)는 고무재질로 이루어져 외주연이 볼록부와 오목부가 반복되는 주름관의 형태를 갖도록 이루어진 것으로, 상기 쿠션부(120)의 상단 및 하단에는 상부결합판(121)과 하부결합판(122)이 장착되고, 상기 상부결합판(121)은 상기 상판부재(130)에 고정결합되고, 상기 하부결합판(122)은 상기 장착판(110)에 견고히 고정결합된다.

이때, 상기 쿠션부(120)의 내부에는 공기가 충진되는 에어충진부(123)가 마련되어 압축과 신장을 반복하면서 완충기능을 수행하게 되고, 상기 쿠션부(120)의 오목부에는 상기 쿠션부(120)의 형태를 유지할 수 있도록 잡아주는 거들후프(124)가 설치된다.

이와 같은 상기 쿠션부(120)는 상기 에어충진부(123)에 충진되는 에어의 압력으로 하중을 지지하게 된다. 즉, 에어압력의 세기와 상기 쿠션부(120)의 직경에 비례해 상기 쿠션부의 하중능력이 결정되는 것이다.

따라서, 상기 쿠션부(120)의 직경 변화와 에어의 압력변화를 통해 하중능력을 조절할 수 있어 종래의 코일형태의 탄성스프링에 비해 적용성을 높이는 효과를 기대할 수 있게 되는 것이다.

또한, 상기 상판부재(130)는 상기 쿠션부(120)의 상부결합판(121)에 안착되어 견고히 고정결합되는 것으로, 상기 상부결합판(121)에 결합되되 상측면에서 하측방향으로 일정깊이의 상기 요동제한홈(132)이 형성된 마운팅부(131)와 상기 마운팅부(131)의 상부외주연에서 외측방향으로 연장되는 연장판(133)으로 이루어진다.

이때, 상기 마운팅부(131)와 연장판(133)은 일체로 이루어지고, 상기 마운팅부(131)와 연장판(133)의 상면은 동일선상에 위치하는 것이 바람직할것이다. 또한, 상기 마운팅부(131)와 연장판(133)은 평 단면상 사각형의 형상을 갖도록 이루어지는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며 원형 및 다각형의 형상을 갖도록 형성될 수 있음을 밝혀두는 바이다.

또한, 상기 상판부재(130)의 마운팅부(131)와 연장판(133) 상부면에는 다수개의 상기 설치홈(135)이 일정깊이를 갖도록 형성되는데, 이는 후술되는 상기 감쇄복귀부재(200)의 설치를 위해 형성되는 것이다.

상기 감쇄복귀부재(200)는 상기 상판부재(130)의 설치홈(135) 내측에 삽입되는 볼지지스프링(210)과 상기 볼지지스프링(210)의 상측에 안착된 상태로 상기 상판부재(130)의 외측으로 돌출되는 회전볼(220)로 이루어질 수 있을 것이다.

즉, 상기 볼지지스프링(210)이 상기 설치홈(135)의 내측에 장착된 상태에서 상기 회전볼(220)을 상기 볼지지스프링(210)의 상측에 안착시키면 상기 회전볼(220)의 일부가 상기 상판부재(130)의 외측으로 돌출되게 설치되는 것이다.

또한, 상기 장착플레이트(300)는 상기 회전볼(220)에 안착되게 설치되되 지면방향으로 돌출되는 다수개의 스토퍼돌출구(310)가 형성된 상태로 상기 배전반(10)의 하측면에 장착되고, 하측면에 상기 상판부재(130)의 요동제한홈(132)의 내경보다 작은 외경을 갖는 상태로 상기 요동제한홈(132)의 내측에 삽입되어 상기 장착플레이트(300)의 좌우요동을 제한하는 요동제한구(320)가 설치된다.

즉, 상기 장착플레이트(300)는 상기 배전반(10)의 하측에 형성되는 사각형상의 판재로 각각의 상기 스토퍼돌출구(310)는 상기 장착플레이트(300)의 네 변의 인접위치의 하부에서 하측방향으로 연장되게 형성되어 후술되는 상기 수평장력스프링(400)이 연결된다.

또한, 상기 수평장력스프링(400)은 길이방향 일측이 상기 스토퍼돌출구(310)에 연결되고, 길이방향 타측이 상기 상판부재(130)의 측면에 연결되어 좌우 진동을 감쇄시키는 것으로, 상기 수평장력스프링(400)은 인장코일스프링을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

이때, 상기 수평장력스프링(400)은 탄성력을 갖는 코일형탄성부(410)와, 상기 코일형탄성부(410)의 길이방향 양측에 장착되는 관통조인트(420)와, 상기 관통조인트(420)를 관통하여 상기 스토퍼돌출구(310)와 상기 상판부재(130)의 연장판(133)에 고정결합되는 결속고정구(430)로 이루어진다.

여기서, 상기 장착플레이트(300)의 하면 즉 상기 회전볼(220)이 점 접촉되는 면부에는 만곡형의 구면홈(440)이 형성되어 있어 평상시에는 상기 회전볼(220)이 상기 구면홈(440)의 중앙부에 점 접촉된 상태로 위치하게 된다.

즉, 상기 감쇄복귀부재(200)의 회전볼(220)이 상기 구면홈(440)의 중앙부에 점 접촉된 상태에서 전철역이나 기차역, 공사현장 등에서와 같이 지진이 발생하지 않는 평상시 상기 쿠션부(120)의 반응정도가 낮은 약한 진동이나 충격의 발생시 상기 볼지지스프링(210)에서 상하 진동이나 충격을 완화하게 된다.

이때, 수평방향으로 작용하는 진동에 의해 상기 장착플레이트(300)가 좌우요동하여 상기 회전볼(220)에 안착된 상기 구면홈(440)의 중앙부가 일측방향으로 이동되는 경우, 상기 장착플레이트(300)가 이동되는 방향과 반대되는 방향에 설치되는 상기 수평장력스프링(400)의 탄성력과 배전반의 자중에 의해 상기 구면홈(440)의 오목한 중앙부가 상기 회전볼(220)방향을 자연스럽게 이동되어 상기 장착플레이트(300) 당소 위치로 쉽고 정확하게 복귀됨에 따라 배전반에 가해지는 수평진동을 감쇄시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 수평장력스프링(400)과 상기 요동제한홈(132)에 삽입된 상기 요동제한구(320)에 의해 수평방향에 대한 요동 발생시 상기 장착플레이트(300)의 과도한 수평이동을 용이하게 제한할 수 있게 되는 것이다.

즉, 상기 장착플레이트(300)가 진동에 의해 수평방향의 일측으로 이동하게 되면 일차적으로 상기 요동제한구(320)가 상기 요동제한홈(132)의 내주연에 걸림되어 이동이 제한됨과 동시에 상기 장착플레이트(300)의 이동방향과 반대되는 방향에 설치된 상기 수평장력스프링(400)의 탄성력에 의해 상기 장착플레이트(300)가 원위치로 신속히 복귀하게 되어 상기 장착플레이트(300)의 과도한 수평이동을 용이하게 제한할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 복원인장스프링(500)은 상기 장착판(110)과 상판부재(130)에 길이방향 양측이 연결된 상태로 상호 일정간격 이격되게 설치되어 상기 쿠션부(120)의 복원력을 보강하는 것으로, 탄성력을 갖는 코일탄성체(510)와 상기 코일탄성체(510)의 길이방향 양측에 장착되는 관통구(520)와 상기 관통구(520)를 관통하여 상기 상부결합판(121)과 장착판(110)에 고정결합되는 고정구(530)로 이루어진다. 이때, 상기 코일탄성체(510)는 인장스프링을 사용하는 것이 바람직할 것이다.

즉, 상기 복원인장스프링(500)은 지진으로 인한 진동이나 충격에 의해 상기 압축성 방진부재(100)의 쿠션부(120)가 좌우로 번갈아 수축팽창되는 경우 잔류진동을 감쇄함은 물론 상기 쿠션부(120)의 과도한 수축을 방지하여 상기 쿠션부(120)의 손상을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

이에 대해 살펴보면, 상기 복원인장스프링(500)이 없는 상태에서 지진에 의한 진동으로 상기 쿠션부(120)의 좌우측이 번갈아가면서 수축팽창을 하는 경우, 상기 쿠션부(120)의 복원력만으로 지진에 의한 진동을 감쇄하게 되어 상하진동의 감쇄효율이 저하되는 문제가 발생함은 물론 잔류진동이 지속적으로 발생됨에 따라 진동의 효과적인 감쇄를 이룰 수 없는 문제가 발생할 수 있게 된다.

이에, 본원 발명에서는 상기 복원인장스프링(500)을 설치하여 상하진동 및 잔류진동을 효율적으로 감쇄시킬 수 있도록 하는 것이다. 즉, 상하 진동으로 상기 쿠션부(120)의 일측이 수축하게 되면 다른 한쪽은 팽창하게 되는데 이 과정에서 팽창된 방향 설치된 상기 복원인장스프링(500)의 탄성력에 의해 들어올려진 상기 상부결합판(121)을 잡아당기게 되어 상기 쿠션부(120)의 수축된 부분이 상기 쿠션부(120)의 자체 복원려과 더불어 신속히 원위치로 복귀시켜 상하 진동 및 잔류진동을 효울적을 감쇄시킬 수 있게 된다.

또한, 상하 진동에 의해 상기 쿠션부(120)의 일측이 수축되는 경우, 상기 쿠션부(120)의 팽창 위치에 설치된 상기 복원인장스프링(500)의 탄성력에 상기 쿠션부(120)의 과도한 수축을 방지할 수 있어 장기간 지속적인 사용에 의한 상기 쿠션부(120)의 손상을 효과적으로 방지할 수 있게 되는 것이다.

상기 이탈제한캡(600)은 상기 설치홈(135)에 설치된 상기 회전볼(220)의 이탈을 방지하도록 상기 상판부재(130)의 상측면에 장착되는 것으로, 상기 설치홈(135)과 연통되는 돌출홀(611)이 중앙부에 형성된 상태로 상기 상판부재(130)의 상면에 장착되는 캡장착편(610)과 상기 캡장착편(610)의 상측에 돌출되게 형성되되 상기 회전볼(220)의 외주연에 대응되는 내주연을 갖는 상태로 상부가 개방된 중공형 노출편(620)으로 이루어진다.

즉, 상기 볼지지스프링(210)의 상측에 상기 회전볼(220)을 안착시킨 상태에서 상기 이탈제한캡(600)을 상기 상판부재(130)의 상면에 장착하게 되면 상기 회전볼(220)의 상부가 일부노출되면서 상기 장착플레이트(300)의 수평방향 이동시 상기 설치홈(135)으로부터 상기 회전볼(220)의 이탈을 용이하게 방지할 수 있게 되는 것이다.

이때, 상기 이탈제한캡(600)의 내주연에는 상기 회전볼(220)의 외주연에 간섭되어 상기 회전볼(220)의 회전을 가이드하는 다수개의 가이드구(630)가 회전가능하게 설치된다. 일 실시예로써의 상기 가이드구(630)는 상기 노출편(620)의 내주연 둘레를 따라 일정간격으로 설치되는 구슬의 형태로 이루어질 수 있을 것이고, 상기 가이드구(630)가 설치되는 구멍(미부호)에 윤활유가 도포될 수 있음을 밝혀두는 바이다.

또한, 상기 장착플레이트(300)에 형성된 상기 스토퍼돌출구(310)에는 상기 수평장력스프링(400)의 장력을 조절하는 수평장력조절부재(700)가 설치되어 배전반의 중량 및 내진 설계의 변경 및 다양한 환경에서 상기 수평장력스프링(400)의 장력을 손쉽게 조절할 수 있도록 한다.

여기서, 상기 수평장력조절부재(700)의 일 실시예를 살펴보면 상기 관통조인트(420)에 일체로 형성되어 상기 스토퍼돌출구(310)를 관통하는 볼트구(710)와 상기 스토퍼돌출구(310)를 관통한 조임너트구(720)로 이루어질 수 있고, 상기 볼트구(710)가 관통되는 상기 스토퍼돌출구(310)의 관통공(311)의 내경은 상기 관통조인트(420)가 왕복이동될 수 있는 직경을 갖도록 형성되는 것이 바람직할 것이다. 이때, 상기 수평장력조절부재(700)가 설치되는 경우에는 상기 수평장력스프링(400)의 결속고정구(430)가 생략되는 것이 바람직할 것이다.

여기서, 상기 수평장력스프링(400)의 장력을 조절하기 위해 상기 볼트구(710)와 조임너트구(720)로 이루어진 상기 수평장력조절부재(700)가 설치되는 것으로 설명하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니며 상기 수평장력스프링(400)의 코일형탄성부(410)의 탄성력을 조절할 수 있는 여러 다양한 구조의 실시예에 있을 수 있고, 상기 복원인장스프링(500)의 장력을 조절하기 위한 장력조절부재가 설치될 수도 있음을 밝혀두는 바이다.

한편, 상기 배전반(10)의 하측에 내진 방향시 배전반의 수평진동을 완충시키면서 틀어짐을 방지하기 위한 틀어짐방지부재(800)가 설치되는데, 상기 틀어짐방지부재(800)는 상기 배전반(10)의 하측면 네 모서리 부분에 상기 장착플레이트(300)가 장착된 상태에서 대각방향의 장착플레이트를 상호 연결하여 상기 배전반(10)의 하측에 X자형으로 설치되는 것이다.

상기 틀어짐방지부재(800)의 일 실시예를 살펴보면, 배전반의 일측면 상측 대각방향에 설치되는 장착플레이트에 길이방향 일측이 연결된 상태로 길이방향 타측이 배전반의 타측면 하측 대각방향에 설치되는 장착플레이트에 연결되는 제1연장와이어부재(810)와, 배전반의 일측면 하측 대각방향에 설치되는 장착플레이트에 길이방향 일측이 연결된 상태로 길이방향 타측이 배전반의 타측면 하측 대각방향에 설치되는 장착플레이트에 연결되는 제2연장와이어부재(830)로 이루어질 수 있을 것이다.

이때, 상기 제1연장와이어부재(810)는 일측이 상기 장착플레이트(300)에 회전가능하게 장착되는 회전연결구(811)와, 상기 회전연결구(811)에 연결되게 설치되는 탄성스프링부재(812)와, 상기 탄성스프링부재(812)에서 상기 배전반(10)의 중심방향으로 연장되는 연장와이어(813)와, 상기 연장와이어(813)의 단부에 연결축부재(820)를 매개로 연결되어 배전반의 타측면 하측 대각방향으로 연장되는 대응와이어(814)와, 상기 대응와이어(814)에 연결되는 대응스프링부재(815)와, 상기 대응스프링부재(815)에 연결된 상태로 장착플레이트(300)에 회전가능하게 장착되는 회전장착구(816)로 이루어진다.

또한, 상기 제2연장와이어부재(830)는 일측이 상기 장착플레이트(300)에 회전가능하게 장착되는 연결장착부재(831)와, 상기 연결장착부재(831)에 연결되는 코일형탄성체(832)와, 상기 코일형탄성체(832)에서 상기 배전반(10)의 중심방향으로 연장되는 와이어연장체(833)와, 상기 와이어연장체(833)의 단부에 상기 연결축부재(820)를 매개로 연결되어 배전반의 타측면 상측 대각방향으로 연장되는 와이어로프(834)와, 상기 와이어로프(834)에 연결되는 반응스프링부재(835)와, 상기 반응스프링부재(835)에 연결된 상태로 장착플레이트(300)에 회전가능하게 장착되는 로테이션연결구(836)로 이루어진다.

이와 같이 상기 틀어짐방지부재(800)로 인해 상기 배전반의 수평방향으로 가해지는 지진력에 대해 상기 배전반(10)의 변형 저항 능력을 향상시킬 수 있어 내진성의 향상을 기대할 수 있게된다.

상기와 같이 본 발명의 구체적인 실시 예에 관해 상세히 설명하였으나, 본 발명이 속하는 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형실시가 가능할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 한정하지 않고, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 할 것이다.

10: 배전반 30: 고정플레이트
100: 압축성 방진부재 110: 장착판
120: 쿠션부 130: 상판부재
200: 감쇄복귀부재 210: 볼지지스프링
220: 회전볼 300: 장착플레이트
310: 스토퍼돌출구 320: 요동제한구
400: 수평장력스프링 410: 코일형탄성부
420: 관통조인트 430: 결속고정구
440: 구면홈 500: 복원인장스프링
510: 코일탄성체 520: 관통구
530: 고정구 600: 이탈제한캡
610: 캡장착편 620: 노출편
630: 가이드구 700: 수평장력조절부재
710: 볼트구 720: 조임너트구
800: 틀어짐방지부재 810: 제1연장와이어부재
820: 연결축부재 830: 제2연장와이어부재

Claims (4)

1. 배전반(10)의 하부에 장착되어 지표면(20)으로부터 유입되는 지진파를 흡수하여 상기 배전반(10)으로 지지판의 진동이나 충격이 전달되는 것을 감쇄시킬 수 있도록 하는 배전반용 내진장치에 있어서,
   지표면에 고정결합되는 고정플레이트(30)의 상면에 장착되되 상기 고정플레이트(30)에 고정결합되는 장착판(110)과, 상기 장착판(110)의 상측에 설치되어 진동에 의해 신축되면서 완충작용을 하는 고무재질로 이루어져 외주연이 블록부와 오목부가 반복되는 주름관의 형태를 갖도록 이루어진 쿠션부(120)와, 상기 쿠션부(120)의 상측에 장착되되 중앙부에 일정깊이의 요동제한홈(132)이 형성되고 상면부에 다수개의 설치홈(135)이 형성된 상판부재(130)로 이루어진 압축성 방진부재(100); 상기 상판부재(130)의 설치홈(135)의 내측에 삽입되는 볼지지스프링(210)과 상기 볼지지스프링(210)의 상측에 안착된 상태로 상기 상판부재(130)의 외측으로 돌출되는 회전볼(220)로 이루어진 감쇄복귀부재(200); 상기 회전볼(220)에 안착되게 설치되되 지면방향으로 돌출되는 다수개의 스토퍼돌출구(310)가 형성된 상태로 상기 배전반(10)의 하측면에 장착되고, 하측면에 상기 상판부재(130)의 요동제한홈(132) 내경보다 작은 외경을 갖는 상태로 상기 요동제한홈(132)의 내측에 삽입되는 요동제한구(320)가 설치된 장착플레이트(300); 길이방향 일측이 상기 스토퍼돌출구(310)에 연결되고, 길이방향 타측이 상기 상판부재(130)의 측면에 연결되어 좌우 진동을 감쇄시키는 다수개의 수평장력스프링(400); 상기 장착판(110)과 상판부재(130)에 길이방향 양측이 연결된 상태로 상호 일정간격 이격되게 설치되어 상기 쿠션부(120)의 복원력을 보강하는 복원인장스프링(500); 상기 설치홈(135)에 설치된 상기 회전볼(220)의 이탈을 방지하도록 상기 상판부재(130)의 상측면에 장착되는 이탈제한캡(600);으로 구성되고,
   상기 쿠션부(120)의 상단 및 하단에는 상부결합판(121)과 하부결합판(122)이 장착되고, 상기 상부결합판(121)은 상기 상판부재(130)에 고정결합되고, 상기 하부결합판(122)은 상기 장착판(110)에 고정결합되며, 상기 쿠션부(120)의 내부에는 공기가 충진되는 에어충진부(123)가 마련되어 압축과 신장을 반복하면서 완충기능을 수행하고, 상기 쿠션부(120)의 오목부에는 상기 쿠션부(120)의 형태 유지를 위한 거들후프(124)가 설치되며,
   상기 상판부재(130)는 상기 상부결합판(121)에 결합되되 상측면에서 하측방향으로 일정깊이의 상기 요동제한홈(132)이 형성된 마운팅부(131)와 상기 마운팅부(131)의 상부외주연에서 외측방향으로 연장되는 연장판(133)으로 이루어지고,
   상기 장착플레이트(300)의 하면에는, 상기 회전볼(220)이 점 접촉되는 만곡형의 구면홈(440)이 형성되고, 상기 수평장력스프링(400)은 탄성력을 갖는 코일형탄성부(410)와, 상기 코일형탄성부(410)의 길이방향 양측에 장착되는 관통조인트(420)와, 상기 관통조인트(420)를 관통하여 상기 스토퍼돌출구(310)와 상기 상판부재(130)의 연장판(133)에 고정결합되는 결속고정구(430)로 이루어지며,
   상기 복원인장스프링(500)은, 탄성력을 갖는 코일탄성체(510)와, 상기 코일탄성체(510)의 길이방향 양측에 장착되는 관통구(520)와, 상기 관통구(520)를 관통하여 상기 상부결합판(121)과 장착판(110)에 고정결합되는 고정구(530)로 이루어지고,
   상기 배전반(10)의 하측면 네 모서리에 상기 장착플레이트(300)가 장착된 상태에서 대각방향의 장착플레이트를 상호 연결하여 상기 배전반(10)의 하측에 X자형으로 설치되도록 제1연장와이어부재(810)와 제2연장와이어부재(830)로 이루어진 틀어짐방지부재(800)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배전반용 내진장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 이탈제한캡(600)의 내주연에는 상기 회전볼(220)의 외주연에 간섭되어 상기 회전볼(220)의 회전을 가이드하는 다수개의 가이드구(630)가 회전가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 배전반용 내진장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 스토퍼돌출구(310)에는 상기 수평장력스프링(400)의 장력을 조절하는 수평장력조절부재(700)가 설치된 것을 특징으로 하는 배전반용 내진장치.
   
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