KR20100008553A - 제진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선박이나 잠수함과 같은 해상구조물에 설치되어 충격에 민감한 정밀기기와 같은 기계류의 받침으로 사용되어 외부 충격으로 인해 기계류에서 발생되는 충격과 소음과, 진동을 능동적으로 상쇄시킬 수 있는 제진장치에 관한 것으로, 이를 위해 상부 중앙부위로 직립된 단일의 결합관이 형성되는 플랜지슬리브와, 상부면에 기계류가 올려지고, 상기 플랜지슬리브의 결합관과 상통되는 결합공이 중앙에 관통 형성되는 플랜지와, 상기 플랜지슬리브와 플랜지의 사이에 개재되어 충격을 흡수하고, 외주면에는 지면과 고정되는 센터플레이트가 외장되며, 내부로는 플랜지슬리브의 결합관을 유도하기 관통공 형성되는 원뿔형태의 탄성체와, 상기 플랜지슬리브와 플랜지와 탄성체를 일체로 고정하기 위해 상기 플랜지슬리브의 결합관에 삽입되는 볼트 및 상기 플랜지의 결합공으로 노출된 볼트와 체결되는 너트와, 상기 플랜지슬리브의 저면에 결합되는 바닥플레이트와, 상기 바닥플레이트의 저면 중앙에 볼팅 결합되는 피에죠엑츄에이터와, 상기 피에죠엑츄에이터의 관성력을 증대시키기 위해 피에죠엑츄에이터의 압전소자와 결합되어 압전소자의 반응에 따라 승강하는 승강플레이트로 구성되는 것을 특징으로 한다.

선박, 잠수함, 제진, 탄성체, 진동, 충격, 피에죠, 소음

Description

제진장치{Damping device}

본 발명은 선박이나 잠수함과 같은 수상/수중구조물에 설치되어 충격에 민감한 정밀기기와 같은 기계류의 받침으로 사용되어 외부 충격으로 인해 기계류에서 발생되는 충격과 소음과, 진동을 상쇄시킬 수 있는 제진장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 충격 후 파생되는 진동과 소음을 탄성체에 의해 1차 상쇄하고, 2차로 피에죠엑츄에이터를 통해 상쇄하는 제진장치에 관한 것이다.

일반적으로 제진장치는 기계류의 받침으로 사용되어 기계류의 하중을 지지하면서 기계류에서 발생한 진동과 소음이 외부로 전달되는 것을 감소시키는 역할을 하는 것이다.

이러한 제진장치를 선박에 이용하기 위해서는 선박 내의 환경에서 오랜 기간동안 설치되어 있어도 그 특성이 변하지 않는 내구성을 지녀야 하고, 다양한 기계류에 사용하기 위해서는 넓은 지지 하중범위에서도 일정한 고유 진동수 특성을 지녀야 한다.

이에 종래에는 소음이나 진동을 감쇠하는 등의 충격을 흡수하거나 완화시키도록 탄성고무를 이용한 제진장치들이 소개되어 있다. 대한민국 등록특허 제10-0596691호와, 제10-0550079호와, 제10-0556156호에 기술된 내용은 진동과 소음 및 충격을 흡수할 수 있는 탄성고무의 개발에 있다.

하지만 이러한 종래의 제진장치는 탄성고무만으로 특정한 주파수 영역에서의 진동과 소음에는 능동적으로 대처하지 못하는 문제점이 있었다.

이러한 종래의 제진장치는 발생되는 충격과 진동 및 소음을 탄성고무로 모두 상쇄시키는 구조로써, 특정한 주파수 영역에서의 진동과 소음에는 적절히 대응하지 못하는 문제점이 있었다.

이에 충격뿐만 아니라 특정한 주파수 영역에서의 진동과 소음을 능동적으로 반응하고 대처하여 진동과 소음을 빠른 시간 내에 획기적으로 감소시킬 수 있는 구 조의 제진장치가 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 선박이나 잠수함과 같은 해상구조물에 설치되어 충격에 민감한 정밀기기와 같은 기계류의 받침으로 사용되어 외부 충격으로 인해 기계류에서 발생되는 충격과 소음과, 진동을 능동적으로 상쇄시킬 수 있는 제진장치를 제공하는데 있다.

더 나아가 본 발명의 목적은, 상부 중앙부위로 직립된 단일의 결합관이 형성되는 플랜지슬리브와, 상부면에 기계류가 올려지고, 상기 플랜지슬리브의 결합관과 상통되는 결합공이 중앙에 관통 형성되는 플랜지와, 상기 플랜지슬리브와 플랜지의 사이에 개재되어 충격을 흡수하고, 외주면에는 지면과 고정되는 센터플레이트가 외장되며, 내부로는 플랜지슬리브의 결합관을 유도하기 관통공 형성되는 원뿔형태의 탄성체와, 상기 플랜지슬리브와 플랜지와 탄성체를 일체로 고정하기 위해 상기 플랜지슬리브의 결합관에 삽입되는 볼트 및 상기 플랜지의 결합공으로 노출된 볼트와 체결되는 너트와, 상기 플랜지슬리브의 저면에 결합되는 바닥플레이트와, 상기 바닥플레이트의 저면 중앙에 볼팅 결합되는 피에죠엑츄에이터와, 상기 피에죠엑츄에이터의 관성력을 증대시키기 위해 피에죠엑츄에이터의 압전소자와 결합되어 압전소자의 반응에 따라 승강하는 승강플레이트로 구성되는 것을 특징으로 하는 제진장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 제진장치에 따르면, 충격은 탄성체를 통해 흡수하여 상쇄시키고, 특정한 주파수 영역에서의 진동 및 소음은 피에죠엑츄에이터의 작동으로 진동과 소음을 능동적으로 반응하고 대처하여 진동과 소음을 빠른 시간 내에 획기적으로 감소시킬 수 있는 특징이 있다.

또한 피에죠에츄에이터의 연결된 승강플레이트의 관성력에 의해 압전소자의 진동을 배가시킬 수 있어 기계류를 통해 플랜지로 전달되는 진동과 소음을 더욱더 상쇄시켜 줄 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 제진장치에 관하여 첨부되어진 도면과 함께 더불어 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 제진장치의 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 B-B선에 따른 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 큰 충격은 탄성체(3)를 통해 흡수하여 상쇄시키고, 충격 후 파생되는 진동 및 소음은 피에죠엑츄에이터(7)의 작동으로 진동과 소음을 능동적으로 반응하고 대처하여 진동과 소음을 빠른 시간 내에 획기적으로 감소시킬 수 있는 제진장치(10)에 관한 것이다.

이러한 제진장치(10)는 크게 5부분으로 구성되는데, 이는 플랜지슬리브(1) 와, 상기 플랜지슬리브(1)의 상부에 결합되어 충격을 흡수하는 원뿔 형태의 탄성체(3)와, 상기 탄성체(3)의 상부에 결합되어 기계류(20)를 지지하는 플랜지(2)와, 상기 플랜지슬리브(1)의 저면에 결합되는 바닥플레이트(5)와, 상기 바닥플레이트(5)의 저면 중앙에 결합되어 진동과 소음을 능동적으로 상쇄하는 피에죠엑츄에이터(7)와, 상기 피에죠엑츄에이터(7)와 결합되어 피에죠엑츄에이터(7)의 진동에 따라 승강하는 승강플레이트(6)로 구성된다.

여기서 상기 플랜지(2)는 상부면에 기계류가 올려지고, 상기 플랜지슬리브(1)의 결합관(11)과 상통되는 결합공(21)이 중앙에 관통 형성되어 있는 구조이다.

그리고 플랜지슬리브(1)는 상기 플랜지(2)의 결합공과 상통되는 결합관(11)이 상부 중앙부위로 직립된 구조이다.

아울러 상기 탄성체(3)는 "콘" 형상의 고무재질로써, 플랜지슬리브(1)와 플랜지(2)의 사이에 개재되어 충격을 흡수하고, 외주면에는 지면에 고정될 수 있도록 지지공(41)이 형성된 센터플레이트(4)가 외장되며, 내부로는 플랜지슬리브(1)의 결합관(11)을 유도하기 위한 관통공(31)이 형성되어 있는 구조이다.

그리고 상기 센터플레이트(4)에는 지지공(41)이 형성되어 지면에 제진장치(10)가 견고히 고정될 수 있도록 구성된다.

이상에서와 같이 플랜지(2)와, 플랜지슬리브(1)와, 탄성체(3)는 플랜지슬리브(1)의 결합관(11)에 삽입되어 플랜지(2)의 결합공으로 노출되는 볼트(9)에 너트(91)를 체결하여 상호 일체로 고정되는 구조이다.

한편 플랜지(2)의 상부면에 올려지는 기계류와 일체로 결합시킬 수 있도록 플랜지슬리브(1)의 결합관에 볼트(9)를 삽입한 다음, 플랜지(2)의 결합공(21)과 기계류의 바닥면을 거쳐 너트(91)를 통해 고정할 수 있음은 물론이다.

아울러 상기 플랜지슬리브(1)의 저면에는 특정한 주파수 영역에서의 진동 및 소음을 하부로 유도하는 바닥플레이트(5)가 볼팅 결합되는 구조이다.

그리고 바닥플레이트(5)의 저면에는 피에죠엑츄에이터(7)가 결합되어 있어 진동과 소음에 능동적으로 반응할 수 있도록 구성된다.

아울러 승강플레이트(6)는 상기 피에죠엑츄에이터(7)의 관성력을 증대시키기 위해 피에죠엑츄에이터(7)의 압전소자(71)와 결합되어 압전소자(71)의 반응(진동)에 따라 승강하는 구조이다.

여기서 승강플레이트(6)는 피에죠엑츄에이터(7)를 수용하고, 상기 바닥플레이트(5)와 가이드볼트(61)를 통해 결합되는 구조이다.

이러한 승강플레이트(6)는 가이드볼트(61)를 통해 피에죠엑츄에이터(7)의 진동으로 인해 승강플레이트(6)가 회전하는 것을 방지하고, 다만 승강만 될 수 있도록 하기 위함이다.

한편 상기 승강플레이트(6)는 바닥플레이트(5)와 약 0.5mm 내지 2mm 정도의 갭(G)을 두고 결합되어 있어 피에죠엑츄에이터(7)의 진동에 따라 승강될 수 있는 구조를 마련한다.

이상에서와 같이, 피에죠엑츄에이터(7)와 승강플레이트(6)의 결합구조는 승강플레이트(6)가 압전소자(71)에 관성력을 증대시킴으로써 반력(진동)을 상승시켜 바닥플레이트(5)로 전달되는 진동과 소음을 더욱더 상쇄시켜 줄 수 있는 구조이다.

도 4는 본 발명에 따른 제진장치의 사용상태도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 그리고 상기 제진장치(10)는 센터플레이트(4)에 형성된 지지공(41)을 통해 지면에 고정시킬 수 있다.

그리고, 플랜지(2) 상부면에 기계류(20)가 올려지면, 플랜지슬리브(1)의 결합관(11)에 삽입되는 볼트(9)가 플랜지(2)의 결합공(21)과, 기계류(20)를 바닥면을 거쳐 너트(91)를 통해 고정할 수 있다.

그리고 바닥플레이트(5)의 측면에는 진동 및 충격을 감지하기 위한 진동감지센서(81)가 부착되고, 상기 진동감지센서(81) 및 피에죠엑츄에이터(7)는 제어부(8)와 연결되어 있는 구조이다.

이로써, 플랜지(2)에 연결된 기계류(20)로부터 전달되는 충격은 1차로 플랜지(2)를 거쳐 탄성체(3)의 수축에 의해 상쇄되고, 2차로 파생되는 소음과 진동은 진동감지센서(81)를 통해 감지하여 제어부(8)가 피에죠엑츄에이터(7)의 압전소자(71)를 제어하여 상쇄하는 구조가 마련된다.

이러한 구조는 특정한 주파수 영역에서의 소음과 진동이 바닥플레이트(5)로 전달되면, 상기 진동감지센서(81)가 이를 감지하여 제어부(8)가 압전소자(71)(피에죠엑츄에이터의 내부에 적층된 소자의 팽창과 수축에 의해 진동를 진동시켜 바닥플레이트(5)로 전달되는 소음과 진동을 상쇄시켜 준다.

여기서 압전소자(71)를 통해 발생되는 진동은 그 진동의 세기가 크면 클수록 파생되는 소음과 진동의 상쇄효과가 큰 바, 상기 피에죠엑츄에이터(7)와 연결된 승강플레이트(6)의 관성력에 의해 압전소자(71)의 진동은 더 크게 진동됨으로 바닥플레이트(5)로 전달되는 진동과 소음을 더욱더 상쇄시켜 주는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 제진장치의 사시도,

도 2는 도 1의 분해사시도,

도 3은 도 1의 B-B선에 따른 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 제진장치의 사용상태도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 플랜지슬리브 11: 결합관

2: 플랜지 21: 결합공

3: 탄성체 31: 관통공

4: 센터플레이트 41: 지지공

5: 바닥플레이트

6: 승강플레이트 61: 가이드볼트

7: 피에죠엑츄에이터 71: 압전소자

8: 제어부 81: 진동감지센서

9: 볼트 91: 너트

G: 갭

10: 본 발명에 따른 제진장치.

20: 기계류

Claims (4)

1. 상부 중앙부위로 직립된 단일의 결합관(11)이 형성되는 플랜지슬리브(1)와,

   상부면에 기계류(20)가 올려지고, 상기 플랜지슬리브(1)의 결합관(11)과 상통되는 결합공(21)이 중앙에 관통 형성되는 플랜지(2)와,

   상기 플랜지슬리브(1)와 플랜지(2)의 사이에 개재되어 충격을 흡수하고, 외주면에는 지면과 고정되는 센터플레이트(4)가 외장되며, 내부로는 플랜지슬리브(1)의 결합관(11)을 유도하기 관통공(31) 형성되는 원뿔형태의 탄성체(3)와,

   상기 플랜지슬리브(1)와 플랜지(2)와 탄성체(3)를 일체로 고정하기 위해 상기 플랜지슬리브(1)의 결합관에 삽입되는 볼트(9) 및 상기 플랜지(2)의 결합공(21)으로 노출된 볼트(9)와 체결되는 너트(91)와,

   상기 플랜지슬리브(1)의 저면에 결합되는 바닥플레이트(5)와,

   상기 바닥플레이트(5)의 저면 중앙에 볼팅 결합되는 피에죠엑츄에이터(7)와,

   상기 피에죠엑츄에이터(7)의 관성력을 증대시키기 위해 피에죠엑츄에이터(7)의 압전소자(71)와 결합되어 압전소자(71)의 반응에 따라 승강하는 승강플레이트(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 제진장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 승강플레이트(6)는 피에죠엑츄에이터(7)를 수용하고, 상기 바닥플레이 트(5)와 가이드볼트(61)를 통해 결합되는 것을 특징으로 하는 제진장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 승강플레이트(6)는 약 0.5mm 내지 2mm 정도의 갭(G)을 두고 상기 바닥플레이트와 결합되는 것을 특징으로 하는 제진장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 바닥플레이트(5)의 측면에는 진동 및 충격을 감지하기 위한 진동감지센서(81)가 부착되는 것을 특징으로 하는 제진장치.

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