WO2015084025A1 - 비접착식 진동저감장치 - Google Patents

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WO2015084025A1
WO2015084025A1 PCT/KR2014/011708 KR2014011708W WO2015084025A1 WO 2015084025 A1 WO2015084025 A1 WO 2015084025A1 KR 2014011708 W KR2014011708 W KR 2014011708W WO 2015084025 A1 WO2015084025 A1 WO 2015084025A1
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WO
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vibration
side wall
adhesive
elastomer
coupled
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PCT/KR2014/011708
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French (fr)
Inventor
김대관
최홍택
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한국항공우주연구원
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    • F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
    • F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
    • F16F15/08—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means with rubber springs ; with springs made of rubber and metal
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    • B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
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    • B64G1/228—Damping of high-frequency vibration effects on spacecraft elements, e.g. by using acoustic vibration dampers
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    • F16M2200/00—Details of stands or supports
    • F16M2200/08—Foot or support base

Definitions

  • the present invention relates to a vibration reduction device using an elastomer as a vibration damping material, and more particularly, to a vibration reduction device that does not use an adhesive when bonding an elastomer.
  • Satellites are made by several systems. Above all, the attitude and orbit control system directs and stabilizes the satellite in a desired direction during the mission against disturbance factors affecting the attitude and orbit of the satellite.
  • Various sensors are used to detect posture errors caused by external disturbances, and advanced devices and techniques are used according to the requirements of accuracy.
  • the attitude information of the satellite is measured and predicted by using various sensors, and the detected attitude information is compared with the desired value, and when there is a difference, the driver moves and corrects the error.
  • a driver such as a reaction wheel is used and such a vibration source generates high frequency micro vibrations. Since high frequency microvibration acts as one of the major factors that degrade the directivity stability of satellites and the performance of various systems, a vibration controller is used to reduce the microvibration in high resolution satellites.
  • vibration controllers can be classified into passive, active and semi-active controllers.
  • the active reduction device is a device for reducing vibration by using an active element and uses an appropriate control method according to the frequency range and system characteristics to be blocked.
  • the active abatement device has a problem in that the design is to be redone if there is a change in the design information and the object to be blocked.
  • Manual abatement is a method of dispersing energy generated from vibration sources.
  • the passive abatement device is easy to implement, and when the frequency to be reduced is determined, the vibration abatement property in the high frequency range is excellent and the functional reliability is excellent, and it is widely used as a vibration source abatement device of satellites.
  • the vibration controller uses a lot of elastomer as a vibration damping material. Vibration controllers are installed in the vibration source and the structure yarns to attenuate vibrations generated from the vibration source in the elastomer, which is an elastic body, so as not to reach the structure.
  • Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0085180 (“Elastomer-based modular multi-axis vibration / impact blocker”, 2008.09.23) describes a vibration reduction device using an elastomer.
  • the elastomer is mainly bonded by an adhesive.
  • Such adhesive vibration reduction device may be weakened by the environment and vibration conditions used, especially when the adhesive is used in a harsh environment, such as space environment may cause more problems.
  • the vibration damping device may not function properly, thereby degrading the performance of the satellite.
  • an object of the present invention is to form a vibration damping device without using an adhesive when bonding the elastomer, non-adhesive vibration damping device to increase the durability by reducing the detachment and breakage of the elastomer To provide.
  • a damping vibration of the vibration source 600 by using an elastomer, xy Is formed on a plane, the support 200 is coupled to the vibration source 600 of the structure 700 in the z direction of the vibration source 600; and the upper side wall 310, the upper side wall 310 It comprises a lower side wall 320 is formed to be spaced apart a predetermined distance, the connecting portion 330 for connecting between the upper side wall 310 and the lower side wall 320, the vibration source in the z-direction of the structure 700 ( Body 300 is coupled to the structure 700 toward the 600; And a first elastic portion 420 formed to protrude and extend in the z direction from the housing 410, and the housing 410 is coupled to the body 300. 400);
  • the support 200 has a first groove 210 recessed in the end portion is formed.
  • the body 300 is formed to include a second groove 340 formed in a concave recessed shape on the inner surface of the upper side wall 310 and the lower side wall 320.
  • the housing 410 has an outer shape to correspond to the inner shape of the second groove 340 and is coupled to the second groove 340.
  • the elastomer 400 includes a protrusion 430 protruding from the first elastic portion 420, and the protrusion 430 is coupled to the first groove 210.
  • connection part 330 may include a side wall surrounding the upper side wall 310 and the lower side wall 320 and a third groove portion 350 recessed in an inner surface of the side wall.
  • the side wall is made open.
  • the elastomer 400 is formed from the side wall housing 440 and the side wall housing 440 from the side wall housing 440 to the first elastic portion 420 so as to correspond to the inner shape of the third groove 350. It further includes a second elastic portion 450 protruding and extending.
  • connection part 330 is composed of a plurality of pillars 330.
  • the non-adhesive vibration reducing device 100, the cover 500 is further provided on the coupling portion of the body 300 and the elastomer 400.
  • the non-adhesive vibration reduction device 100 is formed such that the corners of the portions to which the support 200, the body 300, the elastomer 400, and the cover 500 are coupled have curvatures.
  • the support 200, the separation unit 220 is formed to be separated and coupled on the support 200.
  • the non-operational vibration reduction device 100, the module 150 is formed through the separation unit 220 is formed and the module 150 can be coupled to the support 200 in various directions through the rotation. .
  • the non-adhesive vibration reducing device of the present invention does not use an adhesive when the elastomer is bonded, thereby reducing the breakage of the elastomer caused by the weakening of the adhesive force.
  • the non-adhesive vibration reducing device of the present invention can manufacture each component independently, so that the fastening of each component is simple, and easy to replace and repair when detaching and breaking.
  • FIG. 1 is a perspective view of a non-adhesive vibration reducing device according to the present invention
  • FIG. 2 is a layout view of a non-adhesive vibration reducing device according to the present invention
  • FIG 3 is a cross-sectional view of a non-adhesive vibration reducing device according to the present invention.
  • Figure 4 is a perspective view of a first embodiment of a non-adhesive vibration reducing device according to the present invention
  • Figure 5 is a cross-sectional view of a first embodiment of the non-adhesive vibration reducing device according to the present invention
  • Figure 7 is a perspective view of a second embodiment of the non-adhesive vibration reducing device according to the present invention
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a second embodiment of the non-adhesive vibration reducing device according to the present invention.
  • vibration reduction device 150 vibration reduction device module
  • first groove 220 separation
  • body 310 upper wall
  • FIG. 1 is a perspective view of a non-adhesive vibration reducing device 100 according to the present invention.
  • the non-adhesive vibration reducing device 100 of the present invention includes a support 200, a body 300, and an elastomer 400.
  • the separation unit 220 is formed on the support 200, the portion separated from the support 200 through the separation unit 220 is referred to as vibration reduction device module 150.
  • the non-adhesive vibration reducing device 100 of the present invention is provided between the vibration source 600 and the structure 700 spaced in the z direction based on the three-dimensional xyz coordinate system and the vibration source 600 by using the elastomer 400. Damping vibration).
  • the non-adhesive vibration reducing window of the present invention is formed on one side of the support 200, and the other side of the support 200 is the z-direction of the vibration source 600 toward the structure 700.
  • the vibration source 600 is coupled, and the body 300 is coupled to the structure 700 toward the vibration source 600 in the z direction of the structure 700.
  • Figure 2 is a layout view of the non-adhesive vibration reducing device 100 of the present invention.
  • the vibration of the vibration source 600 may occur in all directions of the x-axis, y-axis, and z-axis, and the vibration may occur in several directions at the same time.
  • the vibration of the vibration source 600 occurs in the x-axis and y-axis directions
  • the y-axis is used.
  • At least three of the support 200 and the module 150 is provided on the xy plane, disposed radially to stably support the vibration source to damp vibration.
  • the vibration source and the structure are formed to be spaced apart in the vertical direction, the present invention has been described as being coupled in the z direction by referring to the vertical direction in the z direction for convenience.
  • the vibration source and the structure are not necessarily formed to be spaced apart in the vertical direction, the vertical direction is not necessarily in the z direction, and the vibration source and the structure may be provided in various directions through the rotation of the xyz coordinate system. .
  • the present invention may be referred to as the z direction by rotating the xyz coordinate system.
  • FIG 3 is a cross-sectional view taken along line A-A 'of the non-adhesive vibration reducing device 100 according to the present invention.
  • the support 200 is formed on an xy plane, and a separation unit 220 is formed on the support 200 to separate the module 150 from the support 200. Combination is possible.
  • the non-adhesive vibration reducing device 100 of the present invention unlike the conventional technology, does not use an adhesive, and combines the protrusions into the grooves by using the grooves and protrusions formed in each component. Therefore, it is possible to prevent the detachment of the elastomer 400 caused by the weakening of the adhesive force, thereby maintaining the performance of the vibration reducing device 100 for a long time.
  • FIG. 4 is a first embodiment of the non-adhesive vibration reducing device module 150 according to the present invention
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of the non-adhesive vibration reducing device module 150 according to the present invention.
  • An end of the support 200 is formed with a recessed first groove 210.
  • the body 300 is the upper side wall 310, the lower side wall 320 formed to be spaced apart from the upper side wall 310, the connecting portion 330 connecting between the upper side wall 310 and the lower side wall 320 And a second groove 340 formed in a concave recessed shape on the inner surfaces of the upper wall 310 and the lower wall 320.
  • the elastomer 400 has a housing 410 having an outer shape to correspond to an inner shape of the second groove 340, and a first elastic portion 420 formed by protruding and extending in the z direction from the housing 410. And a protrusion 430 protruding from the first elastic portion 420.
  • the elastomer 400 is fitted into the second groove 340 and coupled to the body 300.
  • the second groove 340 is formed of a single or a plurality of concave grooves.
  • the housing 410 may be formed to have a size covering only the second groove 340 or may cover the entire inner surfaces of the upper wall 310 and the lower wall 320.
  • the support 200 may collide with the body 300 by the vibration of the vibration source 600 to be damaged or scratched.
  • the housing 410 is more preferably formed to cover the entire inner surfaces of the upper wall 310 and the lower wall 320.
  • the protrusion 430 is formed to correspond to the inner shape of the first groove 210, and is fitted into the first groove 210 to be coupled.
  • the first groove 210 is formed with a groove to be fitted not only the protrusion 430 but also the first elastic portion 420, the elastomer 400 is more firm with the support 200 It is more preferable to be able to be combined.
  • connection part 330 is formed of a side wall 330 surrounding the upper wall 310 and the lower wall 320, and the side wall 330 on which the protrusion 430 is formed is formed in an open shape. In this case, the direction in which the protrusion 430 is formed is always formed in an open shape so that the protrusion 430 may be coupled to the support 200.
  • the side wall 330 is one of several means for implementing the connecting portion 330, and serves the same role as the connecting portion 330, and uses the same drawing.
  • the inside of the side wall 330 is formed with a recessed third groove 350, the elastomer 400 is fitted into the third groove 350 is coupled.
  • the elastomer 400 further includes a side wall housing 440 having an outer shape to correspond to the inner formation of the third groove 350, and the side wall housing 440 is the third. Fit into the groove 350 is coupled.
  • the elastomer 400 has a second elastic portion 450 protruding from and extending from the side wall housing 440 to the first elastic portion 420.
  • the side wall 330 is formed in an x-axis direction, and the body 300 is formed to surround the x-axis and the z-axis of the support 200, and the first elastic portion 420 and the second elastic portion ( 450 stably attenuates the vibration of the vibration source 600.
  • the sidewall 330 may be formed in the x-axis and y-axis directions so that the body 300 surrounds the x-axis, the y-axis, and the z-axis of the support 200, and the first elastic part
  • the vibration of the vibration source 600 can be more stably attenuated by the 420 and the second elastic part 450.
  • the elastomer 400 is fitted into the first groove 210, the second groove 340, and the third groove 350. Therefore, the elastomer 400 may be detached from the first groove 210, the second groove 340, and the third groove 350 by the vibration of the vibration source 600.
  • the non-adhesive vibration reducing device 100 of the present invention is further provided with a cover 500 in the coupling portion of the elastomer 400, so that the coupling of the elastomer 400 is made stable.
  • the cover 500 may be coupled to each other by forming grooves on the inner surfaces of the elastomer 400 and the body 300, and may use the elastomer 400 and the body 300 by using components such as pieces and bolts. ) May be combined.
  • the edges of the support 200, the body 300, the elastomer 400, and the cover 500 can be easily broken by the load due to the vibration, the corners of the portions to which the respective portions are coupled to have a curvature. To prevent damage.
  • FIG. 6 is another embodiment of a cover 500 according to the present invention.
  • the support 200 When a large load out of the rated load occurs in the vibration source 600, the support 200 exhibits a large movement, and the elastomer 400 connected to the support 200 also exhibits a large movement. At this time, the support 200 may be broken by repeated motion.
  • the cover 500 of the portion where the support 200 and the elastomer 400 are coupled to the inner wall of the elastomer 400 may be first contacted with the elastomer 400. It extends toward the inner wall.
  • the support 200 is limited to the distance that can be moved to reduce the damage caused by repeated movements, it is possible to quickly stop the movement by the vibration.
  • FIG. 7 is a second embodiment of the non-adhesive vibration reducing device module 150 according to the present invention
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line C-C 'of the non-adhesive vibration reducing device module 150 according to the present invention.
  • connection part 330 may be formed of a pillar 330.
  • the pillar 330 is formed in plural, and the pillar 330 has a thickness capable of firmly fixing the upper wall 310 and the lower wall 320.
  • the pillar 330 is one of several means for implementing the connecting portion 330, and thus serves the same role as the connecting portion 330, and uses the same drawing number.
  • the displacement between the upper wall 310 and the lower wall 320 should be made constant and fixed. Therefore, in the present invention, although the connecting portion 330 is shown and described in the drawings in the form of a side wall or a column 330, any of which can maintain and fix the displacement of the upper wall 310 and the lower wall 320 constant Design changes can also be made by connecting means.
  • FIG. 9 is a view showing another embodiment of the fastening method of the vibration reducing device 100 of the present invention.
  • the module 150 and the support 200 may be fastened to be perpendicular to each other.
  • the module 150 may be rotated by a predetermined angle to be coupled to the supporter 200 to maintain a predetermined angle.
  • module 150 is not limited to the above embodiments, but in various directions and various ways with the support 200. It can be fastened to.

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Abstract

본 발명은 지지대, 몸체, 엘라스토머를 포함하여 이루어지며, 상기 엘라스토머는 접착제를 사용하지 않는 비접착식으로 결합되어 접착력의 약화로 인해 발생하는 탈착 및 파손을 줄이는 비접착식 진동저감장치에 관한 것이다.

Description

비접착식 진동저감장치
본 발명은 진동감쇠재료로 엘라스토머를 사용한 진동저감장치에 관한 것으로써, 좀 더 상세하게는 엘라스토머의 결합시 접착제를 사용하지 않는 진동저감장치에 관한 것이다.
인공위성은 여러 시스템에 의해 이루어진다. 그 중에서도 자세 및 궤도 제어 시스템은 위성체의 자세 및 궤도에 영향을 미치는 교란요소에 대해 임무수행 중 원하는 방향으로 위성체를 지향시키며 안정화한다. 외부교란에 의해 발생하는 자세오차를 감지하기 위해서는 각종 센서들을 사용하는데, 정확도의 요구조건에 따라 고도의 장치와 기술을 사용한다.
위성의 자세정보는 여러 센서를 이용하여 측정 및 예측되며, 감지된 자세정보가 원하는 값과 차이가 있는지 비교한 후 차이가 있을 때 구동기가 움직여 그 오차를 보정한다.
위성을 원하는 자세로 지향하거나 유지할 때, 반작용휠과 같은 구동기 등이 사용되며 이러한 진동원에 의해 고주파 미소진동을 발생된다. 고주파 미소진동은 위성의 지향 안정성이나 탑재된 여러 시스템의 성능을 저하시키는 주요요인 중의 하나로 작용하므로 고해상도 위성의 경우 이러한 미소진동을 저감시키는 진동 제어기가 사용된다.
일반적으로 진동 제어기는 수동, 능동 및 반능동 제어기로 분류될 수 있다.
능동 저감장치는 능동 소자를 이용하여 진동을 저감하는 장치로 차단하고자 하는 주파수 범위 및 시스템 특성에 따라 적절한 제어기법을 사용한다. 이때, 능동 저감장치는 차단할 대상이 설계시의 정보와 변화가 있을 경우, 설계를 다시 해야 하는 문제점이 있다.
수동 저감장치는 진동원으로부터 발생한 에너지를 분산시키는 방법이다. 수동 저감장치는 구현이 용이하며, 저감하고자 하는 주파수가 정해져 있는 경우, 고주파 영역에서의 진동 저감 특성이 우수하며 기능적 신뢰성이 우수하여, 인공위성의 진동원의 저감장치로 많이 사용되고 있다.
일반적으로 진동 제어기는 진동감쇠재료로 엘라스토머를 많이 사용한다. 진동원과 구조체 사에 진동 제어기가 설비되어, 진동원에서 발생하는 진동을 탄성체인 엘라스토머에서 감쇠시켜 구조체에 이르지 못하도록 한다.
한국공개특허 제10-2008-0085180호(“엘라스토머계 모듈형 다축 진동/충격 차단 장치”, 2008.09.23)는 엘라스토머를 이용한 진동저감장치에 대해 기재되어 있다. 일반적으로 엘라스토머를 이용한 진동저감장치는 엘라스토머가 주로 접착제에 의해 결합된다. 이러한 접착식 진동저감장치는 사용하는 환경 및 진동조건 등에 의해서 접착력이 약해질 수 있으며, 특히 우주환경과 같은 열악한 환경에서는 접착제를 사용하는 경우 더 많은 문제가 일어날 수 있다. 접착력의 약화로 엘라스토머가 탈착되는 경우 진동 감쇠장치가 제 기능을 수행하지 못해 인공위성의 성능을 저하시키게 된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 엘라스토머의 결합시 접착제를 사용하지 않고 진동 감쇠장치를 형성함으로써, 엘라스토머의 탈착 및 파손을 줄여 내구성을 높이는 비접착식 진동 감쇠장치를 제공하는 것이다.
3차원 xyz 좌표계를 기준으로, z방향으로 이격되는 진동원(600)과 구조물(700) 사이에 구비되며, 엘라스토머를 이용하여 상기 진동원(600)의 진동을 감쇠하는 진동저감장치에 있어서, xy평면상에 형성되며, 상기 진동원(600)의 z방향 상기 구조물(700) 쪽의 상기 진동원(600)과 결합되는 지지대(200);와 상측벽(310), 상기 상측벽(310)에서 일정거리 이격되어 형성되는 하측벽(320), 상기 상측벽(310)과 하측벽(320) 사이를 연결하는 연결부(330)를 포함하여 이루어지며, 상기 구조물(700)의 z방향 상기 진동원(600) 쪽의 상기 구조물(700)과 결합되는 몸체(300); 및 하우징(410), 상기 하우징(410)에서 z방향으로 돌출, 연장되어 형성되는 제 1탄성부(420)를 포함하여 이루어지며, 상기 하우징(410)이 상기 몸체(300)와 결합되는 엘라스토머(400);를 포함하여 이루어진다.
상기 지지대(200)는, 끝단부에 오목하게 패인 제 1홈부(210)가 형성된다.
상기 몸체(300)는, 상기 상측벽(310)과 하측벽(320)의 내부 면에 오목하게 패인 형태로 형성되는 제 2홈부(340)를 포함하여 형성된다.
상기 하우징(410)은, 상기 제 2홈부(340)의 내측 형상과 대응되도록 외측의 형상이 형성되며, 상기 제 2홈부(340)에 결합된다.
상기 엘라스토머(400)는, 상기 제 1탄성부(420)에 돌출 형성되는 돌기부(430)를 포함하여 형성되며, 상기 돌기부(430)은 상기 제 1홈부(210)와 결합된다.
상기 연결부(330)는, 상기 상측벽(310)과 상기 하측벽(320)을 둘러싸는 측벽 및 상기 측벽의 내면에 오목하게 패인 제 3홈부(350)를 포함하여 이루어지되, 단수 또는 복수개의 상기 측벽이 개방된 형태로 이루어진다.
상기 엘라스토머(400)는, 상기 제 3홈부(350)의 내측 형상과 대응되도록 외측의 형상이 형성되는 측벽부 하우징(440) 및 상기 측벽부 하우징(440)으로부터 상기 제 1탄성부(420)까지 돌출, 연장되어 형성되는 제 2탄성부(450)를 더 포함하여 형성된다.
또는 상기 연결부(330)는, 복수개의 기둥(330)으로 이루어진다.
상기 비접착식 진동저감장치(100)는, 상기 몸체(300)와 상기 엘라스토머(400)의 결합부분에 커버(500)가 더 구비된다.
상기 비접착식 진동저감장치(100)는, 상기 지지대(200), 몸체(300), 엘라스토머(400) 및 커버(500)의 각 부가 결합되는 부분의 모서리가 곡률을 가지도록 이루어진다.
상기 지지대(200)는, 상기 지지대(200) 상에 분리 및 결합이 가능하도록 분리부(220)가 형성된다.
상기 비접작식 진동저감장치(100)는, 상기 분리부(220)를 통해 분리되는 모듈(150)이 형성되고 상기 모듈(150)은 회전을 통해 상기 지지대(200)와 여러 방향으로 결합이 가능하다.
본 발명의 비접착식 진동저감장치는 엘라스토머의 결합시 접착제를 사용하지 않아, 접착력의 약화로 발생하는 엘라스토머의 파손을 줄이는 효과가 있다.
본 발명의 비접착식 진동저감장치는 각 구성요소를 독립적으로 제작 가능하여 각 구성의 체결이 간단하며, 탈착 및 파손시 교환 및 수리가 용이하게 이루어진다.
도 1은 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치의 배치도
도 3는 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치의 단면도
도 4은 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치의 제 1실시예 사시도
도 5는 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치의 제 1실시예 단면도
도 6는 본 발명에 따른 커버의 다른 실시예
도 7은 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치의 제 2실시예 사시도
도 8은 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치의 제 2실시예 단면도
도 9은 본 발명에 따른 진동저감장치의 체결방법의 다른 실시예
<부호의 설명>
100 : 비접착식 진동저감장치 150 : 진동저감장치 모듈
200 : 지지대
210 : 제 1홈부 220 : 분리부
300 : 몸체 310 : 상측벽
320 : 하측벽 330 : 연결부, 측벽, 기둥
340 : 제 2홈부 350 : 제 3홈부
400 : 엘라스토머 410 : 하우징
420 : 제 1탄성부 430 : 돌기부
440 : 측벽부 하우징 450 : 제 2탄성부
500 : 커버
600 : 진동원
700 : 구조물
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치(100)의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 비접착식 진동저감장치(100)는 지지대(200), 몸체(300), 엘라스토머(400)를 포함하여 이루어진다.
한편, 상기 지지대(200) 상에는 분리부(220)가 형성되며, 상기 분리부(220)를 통해 상기 지지대(200)으로 부터 분리된 부분을 진동저감장치 모듈(150)이라 한다.
본 발명의 비접착식 진동저감장치(100)는 3차원 xyz 좌표계를 기준으로, z방향으로 이격되는 진동원(600)과 구조물(700) 사이에 구비되어 엘라스토머(400)를 이용하여 진동원(600)의 진동을 감쇠한다.
더욱 상세하게 설명하면, 본 발명의 비접착식 진동저감창치는 지지대(200)의 일측에 형성되며, 상기 지지대(200)의 타측은 상기 진동원(600)의 z방향 상기 구조물(700) 쪽의 상기 진동원(600)과 결합되고, 상기 몸체(300)는 상기 구조물(700)의 z방향 상기 진동원(600) 쪽의 상기 구조물(700)과 결합된다.
한편, 도 2는 본 발명의 비접착식 진동저감장치(100)의 배치도이다.
상기 진동원(600)의 진동은 x축, y축 및 z축 모든 방향으로 발생가능하며, 동시에 여러 방향으로 진동이 발생할 수 있다.
예를 들어 상기 진동원(600)의 진동이 x축 및 y축 방향으로 발생하고 있다고 가정할 때, 상기 지지대(200) 및 모듈(150)이 x축 방향으로 2개 형성되어 있는 경우 y축으로 발생하는 진동을 지지하기 어렵다는 한계점이 있다.
따라서 도 2a 및 도2b에 도시된 바와 같이, 상기 지지대(200) 및 모듈(150)은 xy평면상에 적어도 3개 이상 구비되어, 방사상으로 배치되어 안정적으로 진동원을 지지하여 진동을 감쇠 시킨다.
본 발명에서는 진동원과 구조물이 상하방향으로 이격되어 형성되어있기 때문에, 본 발명에서는 편의상 상하방향을 z방향으로 지칭하여 본 발명이 z방향으로 결합되는 것으로 설명하고 있다.
하지만, 진동원과 구조물은 반드시 상하방향으로 이격되어 형성되는 것이 아니므로, 반드시 상하방향이 z방향인 것은 아니며, xyz좌표계의 회전을 통하여 진동원과 구조물의 여러 방향으로 구비될 수 있음을 설명한다.
예를 들어, 진동원과 구조물 좌우방향 이격되어 형성되는 경우, 본 발명은 xyz좌표계를 회전하여 좌우방향을 z방향이라 지칭할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치(100)의 A-A' 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지지대(200)는 xy평면상에 형성되며, 상기 지지대(200) 상에 분리부(220)가 형성되어 상기 모듈(150)은 상기 지지대(200)와 분리 및 결합이 가능하다.
본 발명의 비접착식 진동저감장치(100)는 종래의 기술과 달리 접착제를 사용하지 않고, 각 구성요소에 형성된 홈과 돌기를 이용하여 돌기를 홈에 끼우는 방식으로 결합한다. 따라서 접착력의 약화로 인해 발생하는 엘라스토머(400)의 탈착을 방지하여, 오랜 기간동안 진동저감장치(100)의 성능을 유지하게 하는 효과가 있다.
도 4는 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치 모듈(150)의 제 1실시예이고, 도 5는 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치 모듈(150)의 B-B' 단면도이다.
상기 지지대(200)의 끝단은 오목하게 패인 제 1홈부(210)가 형성된다.
상기 몸체(300)는 상측벽(310), 상기 상측벽(310)에서 일정거리 이격되어 형성되는 하측벽(320), 상기 상측벽(310)과 하측벽(320) 사이를 연결하는 연결부(330) 및 상기 상측벽(310)과 하측벽(320)의 내부 면에 오목하게 패인 형태로 형성되는 제 2홈부(340)를 포함하여 이루어진다.
상기 엘라스토머(400)는 제 2홈부(340)의 내측 형상과 대응되도록 외측의 형상이 형성되는 하우징(410), 상기 하우징(410)에서 z방향으로 돌출, 연장되어 형성되는 제 1탄성부(420) 및 상기 제 1탄성부(420)에서 돌출 형성되는 돌기부(430)를 포함하여 이루어진다.
상기 엘라스토머(400)는 상기 제 2홈부(340)에 끼워져 상기 몸체(300)와 결합된다. 상기 제 2홈부(340)는 단수 또는 복수개의 오목하게 패인 홈으로 형성된다.
상기 하우징(410)은 상기 제 2홈부(340)만을 덮는 크기로 형성되거나 상기 상측벽(310)과 하측벽(320)의 내면 전체를 덮는 크기로 형성될 수 있다.
상기 하우징(400)이 상기 제 2홈부(340)만을 덮는 크기로 형성되는 경우, 상기 지지대(200)는 상기 진동원(600)의 진동에 의해 상기 몸체(300)와 충돌하여 파손되거나 흠집이 생길 수 있다. 따라서 상기 하우징(410)은 상기 상측벽(310) 및 하측벽(320)의 내면 전체를 덮는 크기로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
상기 돌기부(430)는 상기 제 1홈부(210)의 내측 형상과 대응되도록 형성되어, 상기 제 1홈부(210)에 끼워져 결합된다. 이때, 상기 제 1홈부(210)는 상기 돌기부(430) 뿐만 아니라 상기 제 1탄성부(420)까지 모두 끼워질 수 있도록 홈이 형성되어, 상기 엘라스토머(400)가 상기 지지대(200)와 더욱 견고하게 결합될 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 연결부(330)는 상기 상측벽(310)과 하측벽(320)을 둘러싸는 측벽(330)으로 이루어지며, 상기 돌기부(430)가 형성된 측벽(330)은 개방된 형태로 형성된다. 이때, 상기 돌기부(430)가 형성된 방향은 항상 개방된 형태로 형성되어 상기 지지대(200)와 결합될 수 있도록 한다. (상기 측벽(330)은 상기 연결부(330)를 구현하는 여러 수단 중 하나로 상기 연결부(330)와 같은 역할을 하고 있으므로 동일한 도번을 사용한다.)
한편, 상기 측벽(330)의 내부에는 오목하게 패인 제 3홈부(350)가 형성되며, 상기 엘라스토머(400)는 상기 제 3홈부(350)에 끼워져 결합된다. 이때, 상기 엘라스토머(400)는 상기 제 3홈부(350)의 내측 형성과 대응되도록 외측 형상이 형성되는 측벽부 하우징(440)을 더 포함하여 형성되며, 상기 측벽부 하우징(440)이 상기 제 3홈부(350)에 끼워져 결합된다.
상기 엘라스토머(400)는 상기 측벽부 하우징(440)으로부터 상기 제 1탄성부(420)까지 돌출, 연장되는 제 2탄성부(450)가 형성된다.
상기 측벽(330)은 x축 방향에 형성되어 상기 몸체(300)가 상기 지지대(200)의 x축과 z축을 둘러싸는 형태로 이루어지며, 상기 제 1탄성부(420) 및 제 2탄성부(450)에 의해 상기 진동원(600)의 진동을 안정적으로 감쇠한다.
또는, 상기 측벽(330)은 x축, y축 방향에 형성되어 상기 몸체(300)가 상기 지지대(200)의 x축, y축, z축을 둘러싸는 형태로 이루어질 수 있으며, 상기 제 1탄성부(420) 및 제 2탄성부(450)에 의해 상기 진동원(600)의 진동을 더욱 안정적으로 감쇠가능하다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 엘라스토머(400)는 제 1홈부(210), 제 2홈부(340) 및 제 3홈부(350)에 끼워져 결합된다. 이로 인해 상기 진동원(600)의 진동에 의해 상기 제 1홈부(210), 제 2홈부(340) 및 제 3홈부(350)에서 상기 엘라스토머(400)가 탈착될 가능성이 있다.
따라서 본 발명의 비접착식 진동저감장치(100)는 상기 엘라스토머(400)의 결합부분에 커버(500)가 더 구비되어, 상기 엘라스토머(400)의 결합이 안정적으로 이루어지도록 한다. 상기 커버(500)는 상기 엘라스토머(400)와 상기 몸체(300)의 내면에 홈을 형성하여 끼우는 방식으로 결합될 수 있고, 피스 및 볼트 등과 같은 부품을 사용하여 상기 엘라스토머(400) 및 몸체(300)와 결합될 수 있다.
상기 지지대(200), 몸체(300), 엘라스토머(400) 및 커버(500)는 각 부가 결합되는 부분의 모서리는 진동으로 인한 하중으로 쉽게 파손 가능하므로, 각 부가 결합되는 부분의 모서리는 곡률을 이루도록 형성하여 파손을 방지한다.
도 6은 본 발명에 따른 커버(500)의 또 다른 실시예이다.
상기 진동원(600)에서 정격 하중을 벗어나는 큰 하중이 발생할 경우, 상기 지지대(200)는 큰 움직임을 나타내게 되며, 상기 지지대(200)와 연결된 상기 엘라스토머(400) 역시 큰 움직임을 나타내게 된다. 이때, 상기 지지대(200)는 반복운동에 의해 파손될 수 있다.
따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 지지대(200)와 상기 엘라스토머(400)가 결합되는 부분의 상기 커버(500)는 상기 엘라스토머(400) 내벽과 먼저 맞닿을 수 있도록 상기 엘라스토머(400)의 내벽 쪽으로 확장되어 형성된다.
즉, 상기 커버(500)가 확장된 만큼 상기 엘라스토머(400)와 상기 커버(500)사이의 거리가 줄어들어, 상기 커버(500)는 상기 엘라스토머(400)의 내벽과 쉽게 맞닿게 된다.
이를 통해, 상기 지지대(200)는 움직일 수 있는 거리가 한정되어 반복운동으로 인한 파손을 줄이며, 진동에 의한 움직임을 빨리 멈출 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치 모듈(150)의 제 2실시예이고, 도 8은 본 발명에 따른 비접착식 진동저감장치 모듈(150)의 C-C' 단면도이다.
도 7 및 8에 도시된 바와 같이, 상기 연결부(330)는 기둥(330)으로 이루어질 수 있다. 상기 기둥(330)은 복수개가 형성되며, 상기 기둥(330)은 상기 상측벽(310)과 하측벽(320)을 단단히 고정 가능한 두께로 이루어진다. (상기 기둥(330)은 상기 연결부(330)를 구현하는 여러 수단 중 하나로 상기 연결부(330)와 같은 역할을 하고 있으므로 동일한 도번을 사용한다.)
상기 진동원(600)의 진동을 감쇠하기위해서, 상기 상측벽(310)과 하측벽(320) 사이의 변위는 일정하게 유지, 고정되도록 이루어져야 한다. 따라서 본 발명에서는 상기 연결부(330)가 측벽 또는 기둥(330) 형태로 도면에 도시 및 설명하고 있지만, 상기 상측벽(310)과 하측벽(320)의 변위를 일정하게 유지 및 고정할 수 있는 어떠한 연결수단으로도 설계변경이 가능하다.
도 9는 본 발명의 진동저감장치(100)의 체결방법의 다른 실시예를 나타낸 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 모듈(150)과 상기 지지대(200)는 서로 수직이 되도록 체결될 수 있다. 또는, 상기 모듈(150)일 일정 각도 회전시켜 상기 지지대(200)와 일정각도를 유지하도록 형성되어 결합 가능하다.
도 1 내지 도 9는 상기 모듈(150)이 체결될 수 있는 여러 방법 중 일부의 실시예로, 상기 모듈(150)은 상기한 실시예에 한정되지 않고 상기 지지대(200)와 여러 방향 및 여러 방법으로 체결될 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

Claims (12)

  1. 3차원 xyz 좌표계를 기준으로, z방향으로 이격되는 진동원(600)과 구조물(700) 사이에 구비되며, 엘라스토머를 이용하여 상기 진동원(600)의 진동을 감쇠하는 진동저감장치에 있어서,
    xy평면상에 형성되며,
    상기 진동원(600)의 z방향 상기 구조물(700) 쪽의 상기 진동원(600)과 결합되는 지지대(200);
    상측벽(310), 상기 상측벽(310)에서 일정거리 이격되어 형성되는 하측벽(320), 상기 상측벽(310)과 하측벽(320) 사이를 연결하는 연결부(330)를 포함하여 이루어지며,
    상기 구조물(700)의 z방향 상기 진동원(600) 쪽의 상기 구조물(700)과 결합되는 몸체(300); 및
    하우징(410), 상기 하우징(410)에서 z방향으로 돌출, 연장되어 형성되는 제 1탄성부(420)를 포함하여 이루어지며,
    상기 하우징(410)이 상기 몸체(300)와 결합되는 엘라스토머(400);
    를 포함하여 이루어지는 비접착식 진동저감장치(100).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지대(200)는,
    끝단부에 오목하게 패인 제 1홈부가 형성되는 비접착식 진동저감장치(100).
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 몸체(300)는,
    상기 상측벽(310)과 하측벽(320)의 내부 면에 오목하게 패인 형태로 형성되는 제 2홈부(340)를 포함하여 형성되는 비접착식 진동저감장치(100).
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 하우징(410)은,
    상기 제 2홈부(340)의 내측 형상과 대응되도록 외측의 형상이 형성되며, 상기 제 2홈부(340)에 결합되는 비접착식 진동저감장치(100).
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 엘라스토머(400)는,
    상기 제 1탄성부(420)에 돌출 형성되는 돌기부(430)를 포함하여 형성되며, 상기 돌기부(340)는 상기 제 1홈부(210)와 결합되는 비접착식 진동저감장치(100).
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부(330)는,
    상기 상측벽(310)과 상기 하측벽(320)을 둘러싸는 측벽(330) 및
    상기 측벽(330)의 내면에 오목하게 패인 제 3홈부(350)를 포함하여 이루어지며,
    단수 또는 복수개의 상기 측벽(330)이 개방된 형태로 이루어지는 비접착식 진동저감장치(100).
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 엘라스토머(400)는,
    상기 제 3홈부(350)의 내측 형상과 대응되도록 외측의 형상이 형성되는 측벽부 하우징(440) 및 상기 측벽부 하우징(440)으로부터 상기 제 1탄성부(420)까지 돌출, 연장되어 형성되는 제 2탄성부(450)를 더 포함되는 비접착식 진동저감장치(100).
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부(330)는,
    복수개의 기둥(330)으로 이루어지는 비접착식 진동저감장치(100).
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 비접착식 진동저감장치(100)는,
    상기 몸체(300)와 상기 엘라스토머(400)의 결합부분에 커버(500)가 더 구비되는 비접착식 진동저감장치(100).
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 비접착식 진동저감장치(100)는,
    상기 지지대(200), 몸체(300), 엘라스토머(400) 및 커버(500)의 각 부가 결합되는 부분의 모서리가 곡률을 가지도록 이루어지는 비접착식 진동저감장치(100).
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 지지대(200)는,
    상기 지지대(200) 상에 분리 및 결합이 가능하도록 분리부(220)가 형성되는 비접착식 진동저감장치(100).
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 비접작식 진동저감장치(100)는,
    상기 분리부(220)를 통해 분리되는 모듈(150)이 형성되고 상기 모듈(150)은 회전을 통해 상기 지지대(200)와 여러 방향으로 결합 가능한 비접착식 진동저감장치(100).
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