KR20130032519A - Roller bearing type seismic isolator - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 노면의 진동 발생시 건물 내부의 시설물 또는 노면 상에 설치된 시설물에 진동이 전달되는 것을 방지하는 면진(免振) 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 베어링과의 접촉 면적을 증가시켜 하중을 분산하고, 유동부를 중심으로부터 수평면에 대하여 복수 개의 경사각을 갖도록 다단으로 형성하여 지진 발생시 진동의 강도에 관계없이 효율적으로 진동을 흡수하기 위한 롤러 베어링 면진 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a seismic isolation device that prevents vibration from being transmitted to a facility inside a building or a facility installed on a road surface when vibration of a road surface occurs, and more particularly, a contact area between an upper plate and a lower plate and a bearing. The present invention relates to a roller bearing isolating apparatus for efficiently absorbing vibration regardless of the strength of vibration in the event of an earthquake by distributing the load by increasing the load and forming the flow part in multiple stages with a plurality of inclination angles from the center to the horizontal plane.
면진 장치는 지진으로 인한 구조물의 전도에 따른 파손을 방지하기 위하여 지면과 구조물 또는 설치된 시설물 사이에 장착하는 장치를 말한다. 대형 컴퓨터나 통신 장비와 같이 지면에 접하는 면적에 비하여 지면 상에 돌출된 높이가 높아 부피가 상대적으로 크고 정밀 부품이 다수 장착된 시설물의 경우 전도로 인한 파손시에 재활용이 불가능한 치명적인 문제점이 존재한다. 따라서, 이를 해결하기 위하여 노면에 면진 장치를 설치하고, 상기 면진 장치의 상부에 지진에 의한 전도를 방지하기 위한 시설물을 설치하게 된다.Isolation device refers to a device mounted between the ground and the structure or installed facilities to prevent damage caused by the fall of the structure due to the earthquake. In the case of a facility with a relatively large volume and a large number of precision parts, there is a fatal problem that cannot be recycled in case of damage caused by falling. Accordingly, in order to solve this problem, a seismic isolator is installed on the road surface, and facilities for preventing conduction by earthquake are installed on the upper part of the seismic isolator.
면진 장치는 평상시에는 고정된 상태를 유지하고 있다가, 지진이 발생하는 경우에 지진에 따른 진동을 흡수하여 시설물을 지진으로부터 보호하게 된다.
The seismic isolator maintains a fixed state in normal times, and when an earthquake occurs, it absorbs vibrations and protects the facility from an earthquake.
도 1은 종래 기술에 따른 볼 베어링 면진 장치의 개략적인 모습을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a schematic view of a ball bearing base isolation device according to the prior art.
종래 기술에 따른 볼 베어링 면진 장치는 상부 플레이트(200), 하부 플레이트(100) 및, 스틸볼(300)로 구성된다. 상기 상부 플레이트(200)의 하면과 하부 플레이트(100)의 상면에는 복수 개의 유동부(110,210)가 구비되고 하부 플레이트(100)는 노면에 장착된다.The ball bearing isolation device according to the prior art is composed of an
상기 상부 플레이트(200)에 형성된 상부 유동부(210)와 하부 플레이트(100)에 형성된 하부 유동부(110)는 서로 마주보며 중심부를 향하여 일정한 경사를 가지는 오목 구면 혹은 원추 면의 형상을 가진다. 또한, 상기 유동부(110,210)의 중심에는 스틸볼(300)이 삽입되어 일정 간격 이격시킨 상태를 유지한다.The
상기의 상태에서 지진이 발생하게 되면 수평 방향으로 노면의 변위가 발생하고, 하부 플레이트(100)는 노면의 수평 이동 변위에 따라 이동된다. 이때 상부 플레이트(200)는 관성의 법칙에 의하여 초기 상태의 변위를 유지하려 하게 된다. 따라서, 상부 플레이트(200)의 상부에 위치하는 구조물 혹은 장비 등에 대하여 지진으로부터 파손을 방지하게 된다.When the earthquake occurs in the above state, the displacement of the road surface occurs in the horizontal direction, the
또한, 상부 유동부(210) 및 하부 유동부(110)의 외주연에는 일정한 높이를 갖는 스틸볼 이탈 방지턱(111,211)을 형성하여 지진 발생시 스틸볼(300)의 이탈을 방지하고, 상기 스틸볼(300)이 상부 유동부(210)와 하부 유동부(110)의 오목 구면 혹은 원추 면의 범위 내에서 유동하게 된다.In addition, the outer periphery of the
그러나 위와 같은 구성의 볼 베어링 면진 장치는 스틸볼(300)이 상부 유동부(210) 및 하부 유동부(110) 사이에서 점으로 접촉하게 되어 상부 플레이트(200)의 상부에 위치하는 구조물 또는 장비 등의 하중에 따라 상대면에 과도한 하중이 가해져 변형이 생길 수 있고, 이를 방지하기 위하여 구조물 또는 장비 등에 하중의 제한을 두어야 하는 문제점이 있었다.However, in the ball bearing isolating device of the above configuration, the
또한, 종래의 볼 베어링 면진 장치는 상부 유동부(210) 및 하부 유동부(110)가 곡면을 이루도록 형성되어 지진과 같은 진동 상태에서 하부 플레이트(100)에 대하여 상부 플레이트(200)가 상하로 경사지게 요동치게 되는 문제점이 있었고, 상부 유동부(210) 및 하부 유동부(110)가 동일한 곡률을 가지는 곡면으로 형성되어 지진의 정도에 따라 효과적으로 진동을 흡수할 수 없는 문제점이 있었다.
In addition, the conventional ball bearing isolator is formed so that the
한국등록특허 제10-0971365호의 "일정 진도 이상의 지진에 응답하는 면진 장치"에서는 스틸볼의 일부가 중심부에 삽입되도록 하여 일정 진도 이상의 지진에 대하여만 응답하는 면진 장치가 개시되어 있으나, 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 스틸볼이 점으로 접촉하게 되어 과도한 하중이 가해지는 경우 변형이 생길 수 있는 문제점이 있고, 일정 진도 이상의 지진에 대하여는 동일한 곡률을 가지는 곡면에서 스틸볼이 유동하여 진도에 따른 수평 이동 변위가 동일하게 되는 문제점이 있다.
In Korean Patent No. 10-0971365, "Isolation Device Responding to an Earthquake of Certain Levels or More," there is disclosed an isolating device that responds to an earthquake of a certain magnitude or more by inserting a portion of a steel ball into a central portion, but includes an upper plate and a lower plate. The plate and the steel ball come into contact with the point, and there is a problem that deformation may occur when an excessive load is applied.For an earthquake of a certain magnitude or more, the steel ball flows on the curved surface having the same curvature, so that the horizontal displacement of the steel ball is the same. There is a problem.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상부 유동부 및 하부 유동부와 선으로 접촉하도록 롤러 베어링 조립체를 구성하여 접촉 면적을 증가시키고, 구조물 또는 장비 등에 의하여 가해지는 과도한 하중에 의한 변형이 생기는 것을 방지할 수 있는 롤러 베어링 면진 장치를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to configure the roller bearing assembly to make a linear contact with the upper flow portion and the lower flow portion to increase the contact area, applied by a structure or equipment, etc. It is to provide a roller bearing isolating device which can prevent deformation caused by excessive load.
본 발명의 또 다른 목적은 상부 유동부 및 하부 유동부를 중심으로부터 수평면에 대하여 복수 개의 경사각을 갖도록 다단으로 구성하여, 약한 지진뿐만 아니라 강한 지진의 경우에도 효과적이고 효율적으로 상부 플레이트 상에 안치된 구조물 및 시설물을 전도에 의한 파손으로부터 방지할 수 있는 롤러 베어링 면진 장치를 제공하는 것이다.
Still another object of the present invention is to construct a multi-stage inclined angle of the upper flow portion and the lower flow portion with respect to the horizontal plane from the center, so that in the case of a strong earthquake as well as a weak earthquake effectively and efficiently placed on the upper plate and It is to provide a roller bearing isolating device that can prevent the facility from damage caused by falling.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 외부로부터 전달되는 노면의 진동을 시설물에 전달되지 않도록 분리시키기 위하여 상기 노면에 장착되고, 일 방향으로 형성되는 복수 개의 하부 유동부를 포함하는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트의 상부에 위치하고, 상기 하부 플레이트의 하부 유동부와 수직 방향으로 대향하여 형성되는 복수 개의 상부 유동부를 포함하는 상부 플레이트; 및, 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 위치하여 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트를 이격시켜 유동시키기 위한 롤러 베어링 조립체를 포함하고, 상기 롤러 베어링 조립체는 상기 하부 유동부와 상부 유동부의 교차 지점에 각각 위치하는 베어링 고정구; 상기 베어링 고정구의 하부에 결합하여 상기 하부 유동부와 선으로 접촉하여 유동하는 하부 롤러 베어링; 및, 상기 베어링 고정구의 상부에 결합하여 상기 상부 유동부와 선으로 접촉하여 유동하는 복수 개의 상부 롤러 베어링을 포함하는 것을 특징으로 한다.
Roller bearing base isolation apparatus according to the present invention for achieving the above object is mounted on the road surface to separate the vibration of the road surface transmitted from the outside so as not to be transmitted to the facility, the lower portion comprising a plurality of lower flow portion is formed in one direction plate; An upper plate positioned on an upper portion of the lower plate and including a plurality of upper flow portions formed to face a lower flow portion of the lower plate in a vertical direction; And a roller bearing assembly positioned between the lower plate and the upper plate to separate and flow the lower plate and the upper plate, wherein the roller bearing assembly is located at the intersection of the lower flow portion and the upper flow portion, respectively. Bearing fixtures; A lower roller bearing coupled to a lower portion of the bearing fixture and flowing in line with the lower flow portion; And a plurality of upper roller bearings coupled to an upper portion of the bearing fixture and flowing in contact with the upper flow portion in a line.
본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치에 의하면 유동부와 롤러 베어링 사이의 접촉 면적을 늘려 상대면에 가해지는 압력이 감소하여 과도한 하중에 의한 변형을 방지할 수 있고, 마찰 저항이 증가하여 유동부의 중심으로 롤러 베어링의 복귀가 신속하게 이루어질 수 있는 현저한 효과가 있다.According to the roller bearing isolation device according to the present invention, the pressure applied to the mating surface is reduced by increasing the contact area between the flow part and the roller bearing to prevent deformation due to excessive load, and the frictional resistance increases to the center of the flow part. There is a significant effect that the return of the roller bearing can be made quickly.
또한, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치에 의하면 상부 유동부 및 하부 유동부를 다단으로 구성하여 약한 지진의 경우 롤러 베어링이 낮은 경사각을 갖는 1차 내면에서 움직이게 되고, 강한 지진의 경우에는 높은 경사각을 갖는 2차 내면까지 움직이게 되므로, 지진의 강도에 관계없이 효율적이고 안정적으로 진동을 흡수하는 현저한 효과가 있다.
In addition, according to the roller bearing isolation device according to the present invention, the upper flow portion and the lower flow portion are configured in multiple stages, so that in the case of a weak earthquake, the roller bearing moves on the primary inner surface having a low inclination angle, and has a high inclination angle in the case of a strong earthquake. Since it moves to the secondary inner surface, there is a remarkable effect of absorbing vibration efficiently and stably regardless of the strength of the earthquake.
도 1은 종래 기술에 따른 볼 베어링 면진 장치의 개략적인 모습을 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 상부 유동부 및 하부 유동부가 각각 상부 플레이트 및 하부 플레이트에 형성되어 배열된 모습을 나타내는 평면도이다.
도 6는 본 발명에 따른 하부 플레이트에 형성되는 하부 유동부의 각 단면의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 상부 플레이트에 형성되는 상부 유동부의 각 단면의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체의 위치에 따라 롤러 베어링 면진 장치가 동작하는 모습을 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a schematic view of a ball bearing base isolation device according to the prior art.
2 is an exploded perspective view of the roller bearing base isolation device according to the present invention.
3 is an exploded perspective view of the roller bearing assembly according to the present invention.
4 is an exploded perspective view of a roller bearing base isolation device according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a plan view showing the upper flow portion and the lower flow portion formed in the upper plate and the lower plate arranged in accordance with the present invention, respectively.
Figure 6 is a cross-sectional view showing the state of each cross section of the lower flow portion formed in the lower plate according to the present invention.
7 is a cross-sectional view showing the shape of each cross section of the upper flow portion formed in the upper plate according to the present invention.
8 is a cross-sectional view showing the operation of the roller bearing isolation device in accordance with the position of the roller bearing assembly according to the present invention.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예, 장점 및 특징에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
In the following, preferred embodiments, advantages and features of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체의 분해 사시도이다.2 is an exploded perspective view of the roller bearing base isolation device according to the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the roller bearing assembly according to the present invention.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 외부로부터 전달되는 노면의 진동을 시설물에 전달되지 않도록 분리시키기 위하여 상기 노면에 장착되고, 일 방향으로 형성되는 복수 개의 하부 유동부(22)를 포함하는 하부 플레이트(20), 상기 하부 플레이트(20)의 상부에 위치하고, 상기 하부 플레이트(20)의 하부 유동부(22)와 수직 방향으로 대향하여 형성되는 복수 개의 상부 유동부(12)를 포함하는 상부 플레이트(10) 및, 상기 하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(10) 사이에 위치하여 상기 하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(10)를 이격시켜 유동시키기 위한 롤러 베어링 조립체(30)를 포함한다.2 and 3, the roller bearing base isolation apparatus according to the present invention is mounted on the road surface to separate the vibration of the road surface transmitted from the outside so as not to be transmitted to the facility, a plurality of lower flow portion formed in one direction A plurality of upper flow portions (22) including a lower plate (20) and positioned on an upper portion of the lower plate (20) and opposed to the lower flow portion (22) of the lower plate (20) in a vertical direction ( 12 and a roller bearing assembly positioned between the
또한, 상기 롤러 베어링 조립체(30)는 상기 하부 유동부(22)와 상부 유동부(12)의 교차 지점에 각각 위치하는 베어링 고정구(33); 상기 베어링 고정구(33)의 하부에 결합하여 상기 하부 유동부(22)와 선으로 접촉하여 유동하는 하부 롤러 베어링(31b); 및, 상기 베어링 고정구(33)의 상부에 결합하여 상기 상부 유동부(12)와 선으로 접촉하여 유동하는 복수 개의 상부 롤러 베어링(31a)을 포함한다.In addition, the roller bearing
본 발명에 따른 하부 플레이트(20)는 노면에 장착되어 지진 발생시 지진의 충격파에 따라 노면과 함께 수평 이동하는 것으로, 상기 하부 플레이트(20)의 상면에는 복수 개의 하부 유동부(22)가 형성된다.The
상기 하부 유동부(22)는 하부 플레이트(20)의 상면에 일 방향으로 복수 개가 형성되고, 상기 하부 유동부(22)에 하부 롤러 베어링(31b)이 안착하여 하부 유동부(22)를 따라 X축 방향으로 유동한다.The
종래의 면진 장치의 경우, 유동부 사이에서 스틸볼이 점으로 접촉하여 유동하나, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 하부 유동부(22)와 하부 롤러 베어링(31b)이 선으로 접촉하여 종래의 면진 장치에 비하여 접촉 면적이 증가하게 된다. 따라서, 접촉면에 가해지는 압력이 감소하게 되어 과도한 하중에 의한 변형을 방지할 수 있고, 또한 마찰 저항이 증가하여 상기 하부 유동부(22)의 중심으로 하부 롤러 베어링(31b)의 복귀가 신속하게 이루어질 수 있게 된다.In the case of the conventional seismic isolator, the steel ball is in contact with the flow point between the flow portion, but the roller bearing seismic isolator according to the present invention is the
본 발명에 따른 상부 플레이트(10)는 지진 발생시 수평 방향의 변위가 일어나지 않으므로 상기 상부 플레이트(10)의 상부에는 지진으로부터 파손을 방지하기 위한 시설물 또는 장비 등이 위치하게 된다.In the
상기 상부 플레이트(10)의 하면에는 하부 플레이트(20)의 하부 유동부(22)와 수직 방향으로 대향하여 복수 개의 상부 유동부(12)가 형성된다. 상기 상부 유동부(12)에는 상부 롤러 베어링(31a)이 안착하여 상부 유동부(12)를 따라 Y축 방향으로 유동한다.A plurality of
본 발명에 따른 상부 유동부(12)는 상기한 하부 유동부(22)와 동일하게 상부 롤러 베어링(31a)과 선으로 접촉하게 된다. 따라서, 접촉면에 가해지는 압력이 감소하게 되어 과도한 하중에 의한 변형을 방지할 수 있고, 마찰 저항이 증가하여 상기 상부 유동부(12)의 중심으로 상부 롤러 베어링(31a)의 복귀가 신속하게 이루어질 수 있게 된다.The
또한, 도면에 도시되지는 않았으나 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 상부 플레이트(10) 및 하부 플레이트(20)를 복수 개로 구성하여 모듈화할 수 있다. 상기 상부 플레이트(10) 및 하부 플레이트(20)를 복수 개로 구성하여 모듈화하는 경우, 부피나 중량이 상대적으로 큰 구조물 또는 시설물에 대하여 효율적으로 면진 기능을 수행할 수 있게 되고, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 운반 및 설치를 용이하게 할 수 있다.
In addition, although not shown in the drawings, the roller bearing base isolation apparatus according to the present invention may be modularized by configuring a plurality of
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 분해 사시도이다. 도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러 베어링 면진 장치의 상부 플레이트 및 하부 플레이트는 각각 상호 대칭되게 분리된 2개의 플레이트로 형성할 수 있다.4 is an exploded perspective view of a roller bearing base isolation device according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to Figure 4, the upper plate and the lower plate of the roller bearing isolation device according to a preferred embodiment of the present invention may be formed of two plates, each symmetrically separated from each other.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 상부 플레이트(10) 및 하부 플레이트(20)가 소정 간격 이격된 2개의 플레이트로 분리되어 구성된다. 이는 상부 플레이트(10)의 상부에 컴퓨터 서버 등 전선 또는 케이블이 연결된 구조물을 위치하는 경우, 상기 케이블 등을 이격된 2개의 플레이트 사이로 지나가게 위치할 수 있게 되어 연결을 용이하게 하기 위함이다. 도면에서는 2개의 플레이트로 구성된 모습을 도시하나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 2개 이상의 분리된 플레이트로 구성될 수 있음은 당연하다.
Roller bearing base isolation apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is configured by separating the
도 5는 본 발명에 따른 상부 유동부 및 하부 유동부가 각각 상부 플레이트 및 하부 플레이트에 형성되어 배열된 모습을 나타내는 평면도이다.5 is a plan view showing the upper flow portion and the lower flow portion formed in the upper plate and the lower plate arranged in accordance with the present invention, respectively.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체(30)는 상부 플레이트(10) 하면에 형성되는 상부 유동부(12)와 하부 플레이트(20) 상면에 형성되는 하부 유동부(22)가 수직 교차하는 복수 개의 지점에 베어링 고정구(33)를 위치한다.Referring to FIG. 5, in the
상기 베어링 고정구(33)의 하부에는 하부 롤러 베어링(31b)이 하부 유동부(22)를 따라 X축으로 유동하도록 샤프트(32)로 조립되고, 상기 베어링 고정구(33)의 상부에는 상부 롤러 베어링(31a)이 상부 유동부(12)를 따라 Y축 방향으로 유동하도록 샤프트(32)로 조립된다.The
따라서, 상부 롤러 베어링(31a)은 상부 플레이트(10)의 하면에 형성된 상부 유동부(12)에 안착하여 Y축 방향으로 유동하고, 하부 롤러 베어링(31b)은 하부 플레이트(20)의 상면에 형성된 하부 유동부(22)에 안착하여 X축 방향으로 유동하여, 전 방향의 수평 이동을 할 수 있게 된다.Therefore, the
본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체(30)는 하부 플레이트(20)의 하부 유동부(22)와 상부 플레이트(10)의 상부 유동부(12) 사이에 위치하고, 하부 플레이트(20)와 상부 플레이트(10)는 베어링 고정구(33)에 조립된 상부 및 하부 롤러 베어링(31a, 31b)에 의하여 일정 간격 이격된다.The
바람직하게는, 상기 롤러 베어링 조립체(30)는 상기한 복수 개의 교차 지점에 각각의 베어링 고정구(33)들이 그 간격을 유지하며 결합할 수 있도록 베어링 고정구(33)를 서로 연결하여 고정하는 고정바(34)를 더 포함하여, 베어링 고정구(33)에 결합된 상부 및 하부 롤러 베어링(31a, 31b)이 상부 및 하부 유동부(12, 22)로부터 이탈하는 것을 방지하고, 보다 안정적으로 면진 기능을 수행할 수 있게 된다.Preferably, the
도 5에 도시된 상부 유동부(12) 및 하부 유동부(22)의 배열 모습은 예시적인 것이며, 상부 유동부(12) 및 하부 유동부(22)의 개수, 배열 위치 및 방향을 바꾸어 제작할 수 있음은 자명하다. 따라서, 상기 상부 유동부(12)와 하부 유동부(22)는 그 형상과 치수를 동일하게 제작하되 구비되는 위치와 방향만 다른 것으로 할 수 있으며, 롤러 베어링 조립체(30)를 뒤집어 제작하여 유동 방향을 바꿀 수도 있다.
The arrangement of the
도 6은 본 발명에 따른 하부 플레이트에 형성되는 하부 유동부의 각 단면의 모습을 나타내는 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 상부 플레이트에 형성되는 상부 유동부의 각 단면의 모습을 나타내는 단면도이다.Figure 6 is a cross-sectional view showing the shape of each cross section of the lower flow portion formed in the lower plate according to the present invention, Figure 7 is a cross-sectional view showing the shape of each cross section of the upper flow portion formed in the upper plate according to the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 하부 유동부(22)는 상부 유동부와 하부 유동부의 교차 지점을 중심으로 V자형으로 대칭 형성되고, 복수 개의 경사각을 갖도록 다단으로 형성된다.Referring to FIG. 6, the
본 발명에 있어서, 하부 유동부(22)를 다단으로 형성하는 이유는 약한 지진에서뿐만 아니라 강한 지진의 경우에도 효과적이고 효율적으로 상부 플레이트(10) 상에 안치된 구조물 및 시설물을 전도에 의한 파손으로부터 방지하기 위함이다.In the present invention, the reason for forming the
하부 유동부(22)가 중심으로부터 수평면에 대하여 한 개의 경사각을 갖는 경우, 하부 롤러 베어링(31b)이 하부 유동부(22)의 양 단에 부딪혀 면진 기능을 쉽게 상실할 수 있는 위험이 존재한다. 그러나 본 발명의 롤러 베어링 면진 장치는 하부 유동부(22)를 다단으로 형성하여 약한 지진의 경우에 하부 롤러 베어링(31b)이 상대적으로 낮은 경사각을 갖는 1차 내면(22a)에서 움직이게 되고, 강한 지진의 경우에는 노면이 더욱 심하게 흔들리게 되므로 상대적으로 높은 경사각을 갖는 2차 내면(22b)까지 올라가면서 움직이기 때문에 지진의 강도에 따라 하부 롤러 베어링(31b)이 하부 유동부(22)와 접촉하는 부분을 다르게 하여 효과적이고 효율적으로 면진 기능을 수행할 수 있게 된다.If the
또한, 본 발명의 하부 유동부(22)의 1차 내면(22a)과 2차 내면(22b)은 곡면이 아닌 평탄한 면으로 하여, 곡면으로 이루어지는 경우에 비해 지진 발생시 상부 플레이트(10)가 상하로 요동하는 것을 방지할 수 있게 되고, 안정적으로 노면의 진동이 시설물에 전달되는 것을 분리한다.In addition, the primary
바람직하게는, 본 발명에 따른 하부 유동부(22)의 외주면에는 X축 방향으로 일정 높이를 갖는 하부 이탈 방지턱(23)을 형성할 수 있다. 상기 하부 이탈 방지턱(23)은 유동시에 하부 롤러 베어링(31b)의 이탈을 방지하고, 상기 하부 롤러 베어링(31b)이 하부 유동부(22)를 따라 X축 방향으로 유동할 수 있도록 안내한다.Preferably, on the outer circumferential surface of the
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 상부 유동부(12)는 상기한 하부 유동부(22)와 동일하게 상부 유동부와 하부 유동부의 교차 지점을 중심으로 V자형으로 대칭 형성되고, 복수 개의 경사각을 갖도록 다단으로 형성된다. 또한, 상부 유동부(12)의 1차 내면(12a)과 2차 내면(12b) 역시 곡면이 아닌 평탄한 면으로 하여, 효과적이고 안정적으로 면진 기능을 수행할 수 있음은 상기한 바와 같다.Referring to FIG. 7, the
바람직하게는, 본 발명에 따른 상부 유동부(12)의 외주면에는 Y축 방향으로 일정 높이를 갖는 상부 이탈 방지턱(13)을 형성할 수 있다. 상기 상부 이탈 방지턱(13)은 유동시에 상부 롤러 베어링(31a)의 이탈을 방지하고, 상기 상부 롤러 베어링(31a)이 상부 유동부(12)를 따라 Y축 방향으로 유동할 수 있도록 안내함은 하부 유동부(22)와 동일하다.
Preferably, on the outer circumferential surface of the
도 7은 본 발명에 따른 롤러 베어링 조립체의 위치에 따라 롤러 베어링 면진 장치가 동작하는 모습을 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing the operation of the roller bearing base isolation device according to the position of the roller bearing assembly according to the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 지진이 발생하여 노면이 X축 방향으로 이동하는 경우 하부 롤러 베어링(31b)이 상대적으로 노면의 반대 방향으로 이동하게 되고, 노면이 Y축 방향으로 이동하는 경우 상부 롤러 베어링(31a)이 상대적으로 노면의 반대 방향으로 이동하게 된다. 따라서, 노면이 X축과 Y축의 조합된 방향으로 이동하는 경우 각각의 방향에 대하여 하부 롤러 베어링(31b)과 상부 롤러 베어링(31a)이 각각 대응되어 이동하게 되고, 상부 플레이트(10)의 수평 방향의 변위가 일어나지 않게 하여 상부에 위치하는 고가의 구조물 또는 장비 등이 지진에 의한 파손으로부터 방지된다.Referring to FIG. 7, in the roller bearing isolating apparatus according to the present invention, when the road surface moves in the X-axis direction due to an earthquake, the
보다 상세하게는, 도시된 바와 같이 상부 롤러 베어링(31a)이 상부 유동부(12)에 안착하여 경사면을 따라 상대적으로 유동되면 지진의 정도에 따라 약한 지진에는 a°의 각을 이루는 1차 내면(12a)의 범위 내에서 유동될 것이고, 그 이상의 강한 지진에는 b°의 각을 이루는 2차 내면(12b)의 범위까지 유동될 것이다. 따라서, 지진의 정도에 따라 유동되는 경사면을 달리하여 최대의 효과를 얻을 수 있게 된다.More specifically, as shown in the upper roller bearing (31a) is seated on the
바람직하게는, 상부 롤러 베어링(31a) 및 하부 롤러 베어링(31b)이 상부 유동부(12) 및 하부 유동부(22)의 최대 변위 이상까지 유동되는 경우, 상부 롤러 베어링(31a) 및 하부 롤러 베어링(31b)이 상부 유동부(12) 및 하부 유동부(22)로부터 이탈하는 것을 방지하기 위하여 상기 상부 유동부(12) 및 하부 유동부(22)의 양단에 일정 높이를 갖는 상부 스토퍼(11) 및 하부 스토퍼(21)를 각각 형성할 수 있다.Preferably, when the
도 4에서 도시된 바와 같이 하부 플레이트(20)를 소정 간격 이격된 2개의 플레이트로 분리하여 구성하는 경우, 상기 하부 플레이트(20)의 상면에 형성되는 하부 유동부(22) 또한 2개로 분리되어 구성된다. 이 경우, 각각의 하부 유동부(22)의 외측 일단에 하부 유동부가 형성되며, 이는 상부 플레이트(10) 및 상부 유동부(12)의 경우에도 마찬가지이다.When the
따라서, 본 발명에 따른 롤러 베어링 면진 장치는 상부 유동부(12)의 최대 변위에서 베어링 고정구(33)가 상부 스토퍼(11)와 접촉하게 되고, 하부 유동부(22)의 최대 변위에서 베어링 고정구(33)가 베어링 고정구(33)가 하부 스토퍼(21)와 각각 접촉하게 된다. 이때 수평 방향 이동의 갑작스런 정지로 인한 충격을 방지하기 위하여 본 발명의 롤러 베어링 조립체(30)는 충격을 흡수하기 위한 완충기(35)를 더 포함할 수 있다.Therefore, in the roller bearing isolator according to the present invention, the bearing
본 발명의 완충기(35)는 상기 롤러 베어링 조립체(30)가 상부 스토퍼(11) 및 하부 스토퍼(21)과 접촉하는 면에 조립되며, 완충 댐퍼 또는 탄성 스프링 등으로 구성하여 충격을 흡수하며, 상부 롤러 베어링(31a) 및 하부 롤러 베어링(31b)이 최대 변위 이상 유동되지 못하도록 한다.
The
상기에서 본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 발명을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같이 변형된 실시예들은 본 발명의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
While the preferred embodiments of the present invention have been described and illustrated above using specific terms, such terms are used only for the purpose of clarifying the invention, and it is to be understood that the embodiment It will be obvious that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. Such modified embodiments should not be understood individually from the spirit and scope of the present invention, but should be regarded as being within the scope of the claims of the present invention.
10: 상부 플레이트 11: 상부 스토퍼
12: 상부 유동부 13: 상부 이탈 방지턱
20: 하부 플레이트 21: 하부 스토퍼
22: 하부 유동부 23: 하부 이탈 방지턱
30: 롤러 베어링 조립체 31a: 상부 롤러 베어링
31b: 하부 롤러 베어링 32: 샤프트
33: 베어링 고정구 34: 고정바
35: 완충기10: upper plate 11: upper stopper
12: upper flow portion 13: upper release prevention jaw
20: lower plate 21: lower stopper
22: lower flow portion 23: lower release bump
30:
31b: lower roller bearing 32: shaft
33: Bearing Fixture 34: Fixing Bar
35: shock absorber
Claims (7)
상기 노면에 장착되고, 일 방향으로 형성되는 복수 개의 하부 유동부를 포함하는 하부 플레이트; 상기 하부 플레이트의 상부에 위치하고, 상기 하부 플레이트의 하부 유동부와 수직 방향으로 대향하여 형성되는 복수 개의 상부 유동부를 포함하는 상부 플레이트; 및, 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트 사이에 위치하여 상기 하부 플레이트와 상부 플레이트를 이격시켜 유동시키기 위한 롤러 베어링 조립체를 포함하고,
상기 롤러 베어링 조립체는 상기 하부 유동부와 상부 유동부의 교차 지점에 각각 위치하는 베어링 고정구; 상기 베어링 고정구의 하부에 결합하여 상기 하부 유동부와 선으로 접촉하여 유동하는 하부 롤러 베어링; 및, 상기 베어링 고정구의 상부에 결합하여 상기 상부 유동부와 선으로 접촉하여 유동하는 복수 개의 상부 롤러 베어링을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
In the seismic isolation device that separates the vibration of the road surface from the outside to be transmitted to the facility,
A lower plate mounted on the road surface and including a plurality of lower flow parts formed in one direction; An upper plate positioned on an upper portion of the lower plate and including a plurality of upper flow portions formed to face a lower flow portion of the lower plate in a vertical direction; And a roller bearing assembly positioned between the lower plate and the upper plate to separate and flow the lower plate and the upper plate,
The roller bearing assembly further comprises a bearing fixture positioned at the intersection of the lower flow portion and the upper flow portion; A lower roller bearing coupled to a lower portion of the bearing fixture and flowing in line with the lower flow portion; And a plurality of upper roller bearings coupled to an upper portion of the bearing fixture and flowing in line contact with the upper flow portion.
상기 상부 유동부 및 하부 유동부는 상기 상부 유동부와 하부 유동부의 교차 지점을 중심으로 V자형으로 대칭 형성되고, 복수 개의 경사각을 갖도록 다단으로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
The method of claim 1,
And the upper flow part and the lower flow part are symmetrically formed in a V shape with respect to the intersection point of the upper flow part and the lower flow part, and are formed in multiple stages to have a plurality of inclination angles.
상기 경사각은 중심으로부터 수평면에 대하여 1차 내면의 경사각(a°)보다 2차 내면의 경사각(b°)이 더 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
The method of claim 2,
The inclination angle of the roller bearing base isolation apparatus, characterized in that the inclination angle (b °) of the secondary inner surface is formed larger than the inclination angle (a °) of the primary inner surface with respect to the horizontal plane from the center.
상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 각각은 다수 개의 플레이트로 분리되어 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The upper plate and the lower plate each of the roller bearing isolation device is characterized in that formed by separating into a plurality of plates.
상기 롤러 베어링 조립체는 상기 각 베어링 고정구 사이의 간격을 유지하여 결합하기 위한 고정바를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
The roller bearing assembly further comprises a fixing bar for coupling to maintain the gap between each bearing fixture.
상기 상부 유동부의 외주면에는 상기 상부 롤러 베어링의 이탈을 방지하기 위하여 상기 상부 유동부의 길이 방향으로 일정 높이를 갖는 상부 이탈 방지턱이 형성되고,
상기 하부 유동부의 외주면에는 상기 하부 롤러 베어링의 이탈을 방지하기 위하여 상기 하부 유동부의 길이 방향으로 일정 높이를 갖는 하부 이탈 방지턱이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
On the outer circumferential surface of the upper flow portion is formed an upper departure prevention jaw having a predetermined height in the longitudinal direction of the upper flow portion in order to prevent the separation of the upper roller bearing,
Roller bearing base isolation device, characterized in that the outer circumferential surface of the lower flow portion is formed with a lower departure prevention jaw having a predetermined height in the longitudinal direction of the lower flow portion in order to prevent the separation of the lower roller bearing.
상기 하부 유동부 및 상부 유동부의 양단에는 일정 높이를 갖는 하부 스토퍼 및 상부 스토퍼가 각각 형성되고,
상기 롤러 베어링 조립체는 상기 하부 유동부 및 상부 유동부의 최대 변위에서 상기 하부 스토퍼 및 상부 스토퍼와의 충격을 흡수하기 위한 완충기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러 베어링 면진 장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Lower stoppers and upper stoppers having a predetermined height are formed at both ends of the lower flow section and the upper flow section, respectively.
And the roller bearing assembly further comprises a shock absorber for absorbing the impact with the lower stopper and the upper stopper at the maximum displacement of the lower flow part and the upper flow part.
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