WO2017014520A1

WO2017014520A1 - 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부

Info

Publication number: WO2017014520A1
Application number: PCT/KR2016/007817
Authority: WO
Inventors: 장성철
Original assignee: 장성철
Priority date: 2015-07-19
Filing date: 2016-07-19
Publication date: 2017-01-26
Also published as: CN106662201B; TR201718273T1; CN106662201A; KR101613399B1

Abstract

볼(볼트랜스퍼)과 볼이 롤링하는 롤링부를 구비하여 면진 기능을 수행하는 면진장치에 있어서, 롤링부는 모두가 단단한 재질로 구성되어 큰 하중을 받쳐주게 되며 롤링부 재질의 단단한 특성으로 인하여 마찰력이 적게되어 볼이 롤링하는 변위가 상대적으로 지진의 세기에 비하여 크게 된다. 그런데 대부분은 볼이 롤링하는 공간을 무한정 크게할 수 없기 때문에 고객은 반경이 작은 롤링부를 원하면서도 큰 지진에 견디는 면진장치를 제공받고 싶어 한다. 특히, 케이블을 사용하는 컴퓨터용 면진장치에서는 케이블입선공간을 확보하여야 함으로 이러한 현상이 더 뚜렷하다. 본 발명은 단단한 롤링부 표면에 마찰력이 큰 소재를 롤링면과 한몸처럼 코팅함으로써 큰 하중에도 문제가 없으면서 마찰력이 크게 증대되는 효과를 발생시키는 기술에 관한 것이다.

Description

롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부

본 발명은 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 볼(베어링)이 롤링하는 단단한 재질의 소재(큰 하중을 견디기 위함)를 사용한 롤링부를 구비하여 면진 기능을 수행하는 본 발명에 따른 면진구동부를 포함하는 면진장치는, 대형 지진 발생 시 지진의 세기에 비하여 상대적으로 볼의 이동 변위가 커서 볼이 롤링부의 밖으로 나가는 것을 방지하기 위해 단단한 롤링부의 롤링면에 마찰력이 큰 소재를 코팅하여, 큰 하중에도 문제가 없으면서 마찰력이 크게 증대되어 지진 세기 대비 볼의 적은 이동 변위를 갖도록 함으로써, 대형지진에도 볼이 롤링부의 밖으로 나가지 않는 효과를 발생시키기 위한 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진장치에 관한 것이다.

일반적으로 알려진 바와 같이, 볼(베어링)이 롤링하는 단단한 재질의 소재(큰 하중을 견디기 위함)를 사용한 롤링부를 구비한 면진구동부로 이루어지는 면진장치에 대하여 진동대 시험을 해 보면 강성의 볼(금속, 엔지니어링 플라스틱)과 강성의 롤링부(금속, 엔지니어링 플라스틱)가 만나기 때문에, 얼음판 위에서 공을 굴리는 듯한 느낌이 날 정도로 볼이 너무 잘 롤링을 하여 지진의 세기 대비 볼의 이동 변위 폭이 크게 된다.

즉, 등록특허 제10-1410025호의 "플라스틱 베어링블록 조립체 및 이를 이용한 면진장치"는 지진발생시 플라스틱 베어링블록 조립체가 원호형으로 형성된 마찰면 위에서 롤링할 때, 플라스틱 베어링블록 조립체의 이동 변위가 커서 볼이 마찰면의 밖으로 나가는 문제점을 해결할 수는 없었던 것이다.

그뿐만 아니라 공개특허 제10-2015-0053866호의 "리브가 형성된 면진구동부"의 볼베어링이 롤링하는 상판과 하판으로 이루어진 면진구동부 역시 지진발생시 볼베어링이 상판과 하판 사이의 롤링면을 따라 구동시 밖으로 나가는 것을 방지할 수는 없었던 것이다.

상기와 같은 구성에 대하여 면진 구동부의 롤링부에 대한 크기를 무한정 늘릴 수 없기 때문에, 한정된 롤링부 사이즈에서 큰 지진의 세기를 감당할 수 있는 면진구동부 개발에 대한 노력이 계속되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 큰 하중을 감당하기 위하여 단단한 소재의 볼과, 상기 볼이 롤링하는 단단한 소재의 롤링부를 사용함에 있어서 지진 세기 대비 볼의 이동변위가 크게되는 단점을 해결하고자 하는데 그 목적이 있다.

즉, 본 발명은 지진발생시 면진구동부를 형성하는 롤링부의 롤링면에서 롤링하는 볼이 큰 하중에도 문제가 없으면서 마찰력이 크게 증대되어 지진 세기 대비 볼의 적은 이동 변위를 갖도록 함으로써, 대형지진에도 볼이 롤링부의 밖으로 나가지 않도록 함을 목적으로 하는 것이다.

또한 면진이중마루를 구비하여 지진에 효과적으로 대처하는 것을 제안한다.

본 발명 따른 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부 또는 면진장치의 일 형태에 따르면, 통신설비, 서버 및 디스크 설비, 전력 설비, 기계설비 또는 생산설비를 포함하는 장치 또는 상기 장치가 구비되어 있는 보호대상물(140)에 설치되는 면진장치(100)와, 각 면진장치(100) 사이에는 전기 또는 신호 전송수단의 구비를 위한 공간(113)이 구비되며,

상기 면진장치를 구성하는 면진구성부의 상판(110a)과 하판(110b)의 내부에서 볼(120)이 롤링하는 롤링면(112)이 호형으로 이루어진 롤링부(111)의 롤링면(112)은 하중에 잘 견딜 수 있는 금속 또는 엔지니어링 플라스틱를 포함하는 재질로 형성하고, 상기 롤링부(111)의 롤링면(112)에 코팅(130)을 위한 접착제를 바르고, 상기 접착제에 우레탄을 포함하는 마찰력을 강화하는 소재를 열을 가하면서 금형으로 압착하여 코팅(130)하여 구성한 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 면진장치 하부에는 이중마루가 구비되어 면진효과를 증진할 수 있다.

또한 본 발명은 상판(110a)과 하판(110b)의 내부에서 볼(120)과 볼(120)이 롤링하는 롤링면(112)이 호형으로 이루어진 롤링부(111)를 포함하는 면진구동부(110); 및 상기 면진구동부로 이루어지는 면진장치 (100);을 포함하고,

상기 면진장치를 구성하는 면진구동부의 상판(110a)과 하판(110b)의 내부에서 볼(120)과 볼(120)이 롤링하는 롤링면(112)이 호형으로 이루어진 롤링부(111)의 롤링면(112)을 하중에 잘 견딜 수 있는 금속을 포함하는 재질로 형성하고,

상기 롤링부(111)의 롤링면(112)에는 우레탄을 포함하는 마찰력을 강화하는 소재를 코팅하는 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부를 제공한다.

상기 코팅의 하나의 예로써, 롤링면(112)의 표면에 코팅(130)을 위한 접착제를 바르고 접착제 위에 고무, 우레탄 또는 합성수지를 포함하는 마찰력을 강화하는 소재를 배치하여 놓은 다음, 롤링면(112)과 동일 각을 가지는 금형으로 롤링면(112) 위에서 눌러준다.

또한 상기 코팅의 다른 하나의 예로써, 모래, 규사 또는 금강사를 포함하는 재료로 롤링면 표면을 울퉁불퉁한 형태(bumpy shape)를 생성하여 접착력을 증가시키는 샌딩 (sanding) 과정; 상기 샌딩 과정 후에 모래를 포함하는 불순물들을 제거하는 세척과정; 마찰력이 있는 액체 또는 고체의 코팅 재료가 롤링면에 추가되는 과정; 미리 정한 온도의 열이 가해진 금형으로 상기 코팅재료를 압착하는 과정; 및

결합력을 좋게 하기 위해 미리 정한 온도와 시간 동안 열처리하는 과정;을 포함한다.

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명은 지진발생시 상판과 하판으로 이루어진 롤링부의 내부에서 볼이 구동하는 변위 폭의 크기를 무한정 늘릴 수 없으므로 볼이 구동하는 변위 폭과 면진장치의 폭이 제한적이면서도 대형지진에는 견뎌야 하고, 또한, 보호대상물의 하중은 상대적으로 높아서 높은 하중에 견딜 수 있는 단단한(금속, 엔지니어링 플라스틱)소재의 롤링부를 사용할 수 밖에 없는 경우에 특히 효과적으로 사용될 수 있는 것이다.

상기와 같은 용도의 대표적인 면진장치로는 서버 및 디스크 보호용 면진장치, 전력용 면진장치, 생산 설비용 면진장치 또는 이중마루에 면진기능을 부여하기 위해 면진구동부가 구비된 면진이중마루등이 있다.

따라서 본 발명에 의하면, 하중 대응력은 높게 유지하면서도, 지진 세기 대비 볼의 적은 이동으로 폭이 좁은 롤링부를 갖는 면진장치를 제작할 수 있는 것이다.

도 1은 일반적 볼베어링 방식의 케이블을 사용하는 보호대상설비에 적용하는 면진구동부를 갖는 면진장치의 예를 나타낸 사시도.

도 2a는 단독함체에 면진장치 적용 시 케이블 입선공간 확보의 중요성을 보여주는 사시도.

도 2b는 단독함체 사용 시 케이블 생존공간 확보의 중요성을 보여주는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 면진구동부 및 면진구동부를 적용한 면진장치 일 실시 예를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 롤링부와 기존 면진장치의 롤링부를 비교하여 나타낸사시도.

도 5는 본 발명에 따른 면진구동부를 이용하여 구성한 면진이중마루의 일 실시 예를 나타낸 사시도.

도 6은 코팅 및 면진 구동부 설치를 보여주는 하나의 실시 예 도면

도 7은 면진장치 상판/하판 설치 및 면진장치 조립 방법을 보여주는 하나의 실시 예 도면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 실질적으로 동일한 내용에 대해서는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접촉"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접촉"된 경우에도 같은 기술적 사상으로 이해되어야 할 것이다.

또한 어떤 구성 요소가 구비, 형성 또는 구성된다고 기재된 경우, 특별하게 정의를 내리지 않는 한 실질적으로 같은 의미로 해석되어야 할 것이다.

또한 본 발명에서, 포함한다의 의미는 다른 구성도 추가적으로 포함할 수 있다라는 오픈형 의미이다.

본 발명에서 사용된 통신설비, 서버 및 디스크 설비, 전력 설비, 기계설비 또는 생산설비는 장치들의 하나의 예이며, 상기 장치는 장비를 포함한다.

또한 본 발명에서 롤링면의 바람직한 하나의 형태를 아크 형태로 설명하고 있으나, 다른 형태, 예를 들어 들어간 형태나, 마름모형태, 오각형 형태등 볼이 움직일 수 있는 다른 형태로도 변경가능하다.

본 발명에서, 롤링부는 볼과 아크 형태로 이루어진 롤링면과 그 공간 부분이고, 면진구동부는 롤링부와 그 이외 구성들(예를 들어 롤링부를 고정하는 틀,롤링부 받침)로 이루어진 단일의 면진부이고, 면진장치는 2개 이상의 면진구동부로 이루어진다.

본 발명에 따른 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부의 구성은 볼(볼베어링, 볼트랜스퍼)이 롤링할 수 있게 상판(110a)과 하판(110b)의 내부 롤링면(112)이 호형(arc타입등)으로 이루어진 롤링부(111)를 하중에 잘 견딜 수 있는 강한 재질을 사용하고, 상기 롤링부(111)의 롤링면(112)에는 마찰력이 있는 소재를 코팅(130)하여 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명에서는 단단한 소재의 볼(볼베어링, 볼트랜스퍼 등)(120)을 사용하고, 볼(120)과 볼(120)이 롤링하는 공간으로 롤링부(111)를 구성하면서 단단한 소재로 제작된 면진구동부(110)로 한정하여 기술한다. 또한, 기술의 편의성을 위하여 통신설비, 서버 및 디스크 설비, 전력 설비, 기계설비 또는 생산설비 등과 같은 장치, 장비들을 보호하기 위해 사용하는 면진장치(100)를 기준으로 기술하도록 하며 1개의 보호대상설비(함체)(140)에 적용하는 면진장치(100)를 기준으로 설명하나, 이에 한정되지 아니하고 지진으로부터 보호가 필요한 모든 장치나 구조물등에 적용가능하다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 대하여 도면을 통해서 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적 볼베어링 방식의 케이블을 사용하는 보호대상설비에 적용하는 면진구동부를 갖는 면진장치의 예를 나타낸 사시도이다.

도 2a는 단독함체에 면진장치 적용 시 케이블 입선공간 확보의 중요성을 보여주는 사시도이다.

도 2b는 단독함체 사용 시 케이블 생존공간 확보의 중요성을 보여주는 사시도이다.

도 1에 따른 면진장치(100)의 면진구동부(110)가 주로 설비의 보호를 위해 사용된다고 하면, 상기 설비는 주로 함체에 설치되게 되거나, 박스 형태를 가지고 있게 된다. 따라서 본 설명에서는 편의상 함체인 보호대상물(140)을 기준으로 기술한다.

상기 보호대상물(140)의 하부에 도 1의 1개이상의 면진구동부(110)로 구성된 면진장치(100)가 설치되게 되는데 이때, 함체인 보호대상물(140)의 넓이는 대부분 600mm이고 보호대상물(140)의 하부 양쪽에 면진구동부(110)를 형성하여 이루어진 면진장치(100)가 받치는 형태로 설치하게 된다. 이때 2개 이상의 면진구동부(110)가 결합되어 면진장치(100)가 이루어진다.

도 2a/2b에서 보는 바와 같이, 전기 또는 신호를 전달/전송하는 수단중의 하나의 예인 케이블이 면진장치(100)와 면진장치(100) 사이로 빠져나와 보호대상물(140)로 들어가 장비와 연결되기 때문에, 지진에 의해 면진장치(100)의 변위폭을 모두 소모했을 때, 케이블 입선공간(113)을 확보해야 하는 문제가 중요하다. 세계적으로 컴퓨터 분야에 사용되는 면진장치(100)를 조사하여 보면, 도 1의 종류의 면진장치(100) 중 가장 폭이 좁은 면진장치(100)의 폭(넓이)은 273mm이며 전세계 시장점유율도 1위이다.

즉, 2개를 사용하여야 한다는 점을 감안하면 면진장치(100) 폭(넓이)만 546mm가 되어 면진장치(100) 변위폭이 200mm이고 넓이 600mm 랙이 면진장치(100) 위에 탑재된다면 케이블 입선공간(113)과 변위 폭을 소모 한 후의 최소 케이블 생존공간(케이블 입선공간(113) 중에서 변위 폭을 뺀 나머지 공간으로 케이블 묶음의 지름을 가리킴)은 없거나 조금밖에 없게 된다.

그래서 면진장치(100)를 설치 시 면진장치(100)와 면진장치(100) 사이가 250mm 이상 남도록 케이블 입선공간을 확보하여 설치를 하게 된다. 케이블 입선공간을 벌려서 설치하게 되면 보호대상물(140)의 균형이 불안정하게 되고, 지진 발생 시 최상의 성능 발휘에 문제가 생길 수 있으며 공간낭비가 발생하고 미관이 좋지 못하며 운영자들이 작업 시 면진장치(100)를 밟게 된다.

폭이 400mm인 제품은 변위폭이 대부분 140mm~200mm로 상기 273mm의 제품보다 오히려 변위 폭이 작다. 더구나 이들 제품은 폭이 넓다 보니 케이블입선공간(113)이 작아 사용용도가 극히 제한적이 된다. 케이블 입선공간(113)의 확보와 변위 폭의 관계로 인하여 그만큼 변위 폭을 확보하는 것이 쉽지가 않다.

실제로 상기 기술한 폭이 273mm되는 제품의 변위 폭(롤링부(111)가 가지고 있는 볼(120)이 이동하는 최대 변위)은 200mm로 이 분야에서는 큰 변위 폭을 보유하고 있다. 즉, 면진장치(100)의 롤링부(111)의 넓이가 한정되어 롤링면(112)은 사이즈가 지극히 한정되게 된다.

상기 200mm의 변위 폭이 최상위급일 정도이니 단 10mm 변위 폭이라고 아끼고픈 마음이 생길 수밖에 없고, 단 10mm의 변위 폭이 소중할 수밖에 없다. 지진에서는 단 1mm의 변위에 의해서 보호대상물(140)이 안전할 수 있기도 하고 손상될 수 있기도 하다.

상기 설명은 변위 폭을 무조건 넓혀서 제작할 수 없음을 설명하기 위하여 기술하였으며, 이 밖에도 비용적 문제 및 공간적 문제와 더불어 기술적 문제 등이 겹쳐서 변위 폭의 한계를 가지게 할 것이다.

본 발명에서는 변위 폭을 늘리는 대신 롤링면(112)의 마찰력을 증가시켜서 같은 지진 세기에서도 볼(120)이 적은 이동 변위를 가지도록 하여 변위 폭의 부족함을 완화하고자 한다. 시험을 해보면 같은 지진의 세기에서 일반적인 금속표면의 롤링면(112)과 코팅(130)이 된 롤링면은 볼(120)의 이동 변위에 상당한 차이가 있음을 알 수 있었고, 코팅(130)이 된 롤링면의 마찰로 인하여 변위 폭 절감 효과가 상당함을 알 수 있었다.

상기 내용에서 보듯이 대형지진에 대응 가능한 롤링면(112)의 지름(변위폭)을 가지면서도 면진장치(100)의 폭을 좁히는 것이 기술이다. 요즈음 데이터센터 신축 건물은 내진설계를 리히터규모 7.0이상으로 하고 있으며, 데이터센터분야 전세계 면진장치(100)의 변위폭은 대부분 200mm를 기준으로 하여 대형 지진에 대비하고 있다.

또한, 컴퓨터 설비가 상당히 무거워서 롤링부(111)의 재질은 단단한 재질(스틸, 스테인레스 등 금속 또는 엔지니어링플라스틱)을 사용하게 되고 볼(120)도 강구를 사용하고 있다. 연한 재질이 마찰을 증가시켜서 지진에 대한 효과를 더 높일 수 있지만 불행히도 무거운 무게를 지속적으로 장기간 견뎌야 하는 면진장치(100)의 특성상 연한 재질로는 하중을 견디기가 힘들어 어쩔 수 없이 강성 재질을 사용하게 되었다.

상기에서 보는 바와 같이 강성 재질의 롤링부(111)와 강성 재질의 볼(120)이 만나면 얼음판 위로 볼이 구르는 느낌을 받게 된다. 즉, 롤링면(112)에 마찰이 적어 지진의 세기에 비하여 많은 이동변위를 소모하게 된다. 이는 같은 지진의 세기에서도 지금과 같은 재질의 면진장치(100)로는 많은 변위 폭을 소모하게 되어 지진의 세기 대비 변위 폭 소모가 클 수밖에 없어 대형 지진에 대응할 수 없다.

도 2a에 있는 바와 같이, 상기 면진장치(100) 하부에는 이중마루(150)가 구비되어 면진기능 증대 및 케이블 처리등을 효과적으로 할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 면진구동부 및 면진구동부를 적용한 면진장치 일 실시 예를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 롤링부와 기존 면진장치의 롤링부를 비교하여 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 면진구동부를 이용하여 구성한 면진이중마루의 일 실시 예를 나타낸 사시도이다.

도 3에 나타난 바와 같이 강성의 롤링면(112)에 마찰력이 큰 소재(재료)를 코팅(130)하여 마찰력 증대를 통한 지진세기 대비 이동변위를 최소화하고자 한다.

그 동안 마찰력이 큰 소재를 롤링면(112)에 이중 접착 스티커를 통해 부착을 하여 많은 시험을 해보았지만, 이는 부착방식으로 결합한 마찰력이 큰 소재는 큰 하중을 가진 보호대상물(140)에 적용 시 하중에 의해 볼(120)이 마찰력이 큰 소재를 눌러서 밀리게 되면서 찢김이 발생하거나 밀림에 의해 접혀짐이 발생하는 현상에 의해 면진 기능 수행이 원활하지 못함을 발견하였다.

즉, 이중 접착 스티커 형태로 마찰력이 있는 소재를 롤링면(112)에 부착하는 방법은 지진분야에서는 사용이 불가능하다.

상기 코팅(130)을 함에 있어서도 코팅(130) 소재의 선택과 코팅(130) 두께의 선택은 대단히 중요하며 롤링부(111)에 롤링면(112)과 일체가 되는 코팅(130)을 하기 위한 방법의 일례를 도 6을 참고하여 설명하도록 한다.

상기 코팅(130)의 소재는 마찰력이 커야 하기 때문에, 고무나 우레탄 등 마찰계수가 큰 코팅소재를 선택하고, 롤링면(112)의 표면에 코팅(130)을 위한 접착제를 바르고 접착제 위에 마찰력이 큰 소재를 배치하여 놓은 다음, 롤링면(112)과 동일 각을 가지는 금형으로 롤링면(112) 위에서 눌러준다.

이때, 금형은 코팅(130)의 두께 등을 감안하여야 하며 필요시 열을 가해서 코팅 효과를 높인다.

상기 코팅(130)을 했을 때의 중요한 점은 롤링면(112)과 코팅소재가 마치 한몸처럼 되어야 한다는 점이다. 그렇지 않으면 하중에 의해 볼(120)에 의해 코팅(130) 부분이 찢기거나 밀림에 의한 접힘이 발생하여 오히려 볼(120)이 롤링하는데 방해를 주게 된다.

상기 코팅(130) 소재는 다양한 재료를 사용할 수 있으나, 마찰력이 너무 강하면 볼이 롤링을 하지 못하고, 마찰력이 너무 약하면 코팅의 효과가 없게 되기 때문에 면진 특성에 맞는 금속보다 마찰력이 상당히 큰 적절한 소재를 사용하여야 하며 대표적인 하나의 예로써 마찰력이 있는 (합성)고무나 우레탄 또는 화학합성소재를 사용하는 것이 재료를 다루기도 쉽고 마찰력도 크고 비용적으로도 저렴할 수 있다. 따라서 롤링부(111)는 코팅(130)이 가능한 하중에 강한 재질을 사용하면 된다.

또한 코팅방법의 다른 실시 예를 기술한다.

모래, 규사 또는 금강사를 포함하는 재료로 롤링면 표면을 울퉁불퉁한 형태(bumpy shpae)를 생성하여 접착력을 증가시키는 샌딩(sanding) 과정을 수행된다.

상기 샌딩 과정 후에 모래, 먼지등의 불순물들을 제거하는 세척과정이 수행된다.

마찰력이 있는 액체 또는 고체의 코팅 재료가 롤링면에 바르거나, 투입, 붙이는 것을 포함하는 코팅 재료가 추가되는 과정이 수행된다.

미리 정한 온도의 열이 가해진 금형으로 상기 코팅재료를 압착하는 과정;

결합력을 좋게 하기 위해 미리 정한 온도와 시간동안 열처리하는 과정; 및 상기 열처리 또는 숙성된 롤링면을 상온에서 미리 정한 시간 동안 숙성시키는 과정;이 수행된다.

상기에서 100-120도 (섭씨)의 열이 가해진 금형으로 20-30분간 압착하는 것이 바람직하며, 롤링면에 원료가 투입 된 후 금형으로 압착하여 정교하게 롤링면 표면의 구석구석에 원료가 점착하도록 하는 과정으로 형태가 잡아진다.

상기 과정에서 100도 미만이면 늦게 굳게 되어 많은 시간을 압착하여야 하여 비효율적이고, 120도를 초과하면 너무 빨리 굳게 되어 특성이 좋지 못하게 된다.

또한 하나의 예로써, 가열수단의 일종은 오븐기등에 100-120도 (섭씨)로 적어도 12-16시간을 열처리하나 오래할수록 좋다.

상기 과정은 형태가 잡혀진 코팅된 롤링부를 오븐기에 넣고 결합력을 좋게하여 속까지 단단하게 익히는 과정으로 이 과정을 거치지 않으면 제품 특성이 불량하게 되어 제품 품질이 저하되며, 상기 과정을 통해 조직 결합력이 좋게된다.

상기에서 코팅 두께는 0.3~0.9 mm 이며, 너무 두꺼우면 마찰이 너무 세서 볼베어링이 잘 안 움직이게 되어 면진 기능이 떨어지고, 너무 코팅이 얇으면 너무 볼이 잘 굴러서 면진기능이 떨어져서, 최적의 두께는 0.5~0.7mm 이다.

상기와 같이 롤링부(111)에 마찰력이 있는 소재를 코팅(130)함으로써, 지진세기 대비 적은 변위이동을 가지는 면진장치(100)를 제작할 수 있다. 또한, 상기 롤링부(111)를 용도에 맞게 배치하여 면진장치(100)를 제작하면 된다.

일례로 도 3과 같이 롤링부(111)를 결합하여 면진장치(100)를 만들 수도 있고, 도 5에 나타내는 바와 같이, 면진 이중마루(200)를 만들 수도 있으며 본 발명에 따른 롤링부(111)를 활용하여 다양한 형태의 면진장치(100)를 개발할 수 있다.

통신설비, 서버 및 디스크 설비, 전력 설비, 기계설비 또는 생산설비를 포함하는 장치 또는 상기 장치가 구비되어 있는 보호대상물(140);

상기 장치에 직접 또는 보호대상물 하부에 구비되는 액세스 플로워 (access floor); 상기 액세스 플로워에 직접 또는 상기 액세스 플로워를 지지하는 지지대 하부에 면진구동부 또는 면진장치가 구비되며, 상기 면진장치를 구성하는 면진구동부의 상판(110a)과 하판(110b)의 내부에서 볼(120)과 볼(120)이 롤링하는 롤링면(112)이 호형으로 이루어진 롤링부(111)의 롤링면(112)을 하중에 잘 견딜 수 있는 금속을 포함하는 재질로 형성하고,

상기 롤링부(111)의 롤링면(112)에는 우레탄을 포함하는 마찰력을 강화하는 소재를 코팅한다.

본 발명에 있어서, 하나의 예로 써, 도 3에서 볼이 호형의 롤링면을 좌/우로움직이다가 원래 위치인 중앙으로의 위치 복귀를 더욱 신속하고 정확히 되도록 하기 위해, 롤링면의 그 자체 중앙에 얕은 홈 (예를 들어 좌우직경 5mm이하, 상하 직경 2mm이하)(미도시)을 형성할 수 있다. 이를 통해 면진기능을 수행후에 제 위치로의 복귀가 신속히 수행될 수 있다.

도 4는 같은 세기의 지진 발생시 일반적인 금속 롤링부 (윗도면)와 본 발명의 코팅 롤링부가 구비된 면진장치 (아래그림)의 동작 예를 나타낸 도면이다.

도 6은 코팅 및 면진 구동부 설치를 보여주는 하나의 실시 예 도면이고,

도 7은 면진장치 상판/하판 설치 및 면진장치 설치 방법을 보여주는 도면이다.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

본 발명은 보호가 필요한 장치에 직접 사용하거나 상기 보호가 필요한 장치 등이 구비된 구조물 뿐만 아니라 일반 건축물, 시설물등 사용 가능하다.

또한 롤링면을 형성하는 재질도 강도가 있고 취성이 없고 내구성이 있는 다른 재질로도 사용가능하며, 롤링면에 코팅되는 소재는 고체 또는 액체등이 가능하다.

본 발명은 지진 발생시 보호가 필요한 모든 장치, 시설, 구조물 등에 적용 가능하다.

Claims

통신설비, 서버 및 디스크 설비, 전력 설비, 기계설비 또는 생산설비를 포함하는 장치 또는 상기 장치가 구비되어 있는 보호대상물에 설치되는 면진장치와

각 면진장치 사이에는 전기 또는 신호 전송수단의 구비를 위한 공간(113)이 구비되며,

상기 면진장치를 구성하는 면진구성부의 상판과 하판의 내부에서 볼이 롤링하는 롤링면(112)이 호형으로 이루어진 롤링부의 롤링면은 하중에 잘 견딜 수 있는 금속 또는 엔지니어링 플라스틱를 포함하는 재질로 형성하고, 상기 롤링부의 롤링면에 코팅을 위한 접착제를 바르고, 상기 접착제 위에 우레탄을 포함하는 마찰력을 강화하는 소재를 열을 가하면서 금형으로 압착하여 코팅하여 구성한 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부.
제 1항에 있어서, 상기 면진장치 하부에는 이중마루가 구비되는 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부.
상판과 하판의 내부에서 볼이 롤링하는 롤링면이 호형으로 이루어진 롤링부를 포함하는 면진구동부; 및

상기 면진구동부로 이루어지며 면진기능을 수행하는 면진장치;를 포함하며,

상기 면진장치 사이에는 전기 또는 신호 전송수단의 구비를 위한 공간이 구비되며,

상기 면진장치를 구성하는 면진구동부의 상판과 하판의 내부에서 볼이 롤링하는 롤링면이 호형으로 이루어진 롤링부의 롤링면을 하중에 견딜 수 있는 금속을 포함하는 재질로 형성하고, 상기 롤링부의 롤링면에는 우레탄을 포함하는 마찰력을 강화하는 소재를 코팅하는 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부.
상판과 하판의 내부에서 볼이 롤링하는 롤링면(112)이 호형으로 이루어진 롤링부를 포함하는 면진구동부; 및

상기 면진구동부로 이루어지는 면진장치;를 포함하고,

상기 면진장치를 구성하는 면진구동부의 상판과 하판의 내부에서 볼이 롤링하는 롤링면이 호형으로 이루어진 롤링부의 롤링면을 하중에 잘 견딜 수 있는 금속을 포함하는 재질로 형성하고,

상기 롤링부의 롤링면에는 우레탄을 포함하는 마찰력을 강화하는 소재를 코팅하는 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부.
제 4항에 있어서, 롤링면 그 자체 중앙에 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부.
제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 코팅은,

롤링면의 표면에 코팅을 위한 접착제를 바르고 접착제 위에 고무, 우레탄 또는 합성수지를 포함하는 마찰력을 강화하는 소재를 배치하여 놓은 다음, 롤링면과 동일 각을 가지는 금형으로 롤링면 위에서 눌러주는 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부.
제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 코팅은,

모래, 규사 또는 금강사를 포함하는 재료로 롤링면 표면을 울퉁불퉁한 형태(bumpy shape)를 생성하여 접착력을 증가시키는 샌딩 (sanding) 과정;

상기 샌딩 과정 후에 모래를 포함하는 불순물들을 제거하는 세척과정;

마찰력이 있는 액체 또는 고체의 코팅 재료가 롤링면에 추가되는 과정;

미리 정한 온도의 열이 가해진 금형으로 상기 코팅재료를 압착하는 과정; 및

결합력을 좋게 하기 위해 미리 정한 온도와 시간동안 열처리하는 과정;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부.
제 7항에 있어서, 100-120도 (섭씨)의 열이 가해진 금형으로 20-30분간 압착하는 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부.
제 7항에 있어서, 100-120도 (섭씨)로 적어도 12-16시간을 열처리 하는 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부.
제 7항에 있어서, 상기 코팅의 두께는 0.3~0.9 mm 인 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부.
통신설비, 서버 및 디스크 설비, 전력 설비, 기계설비 또는 생산설비를 포함하는 장치 또는 상기 장치가 구비되어 있는 보호대상물;

상기 장치 또는 보호대상물 하부에 구비되는 이중마루에 해당하는 액세스 플로워 (access floor);

상기 액세스 플로워 또는 상기 액세스 플로워를 지지하는 지지대 하부에 면진구동부 또는 면진장치가 구비되며, 상기 면진장치를 구성하는 면진구동부의 상판과 하판의 내부에서 볼이 롤링하는 롤링면이 호형으로 이루어진 롤링부의 롤링면을 하중에 잘 견딜 수 있는 금속을 포함하는 재질로 형성하고,

상기 롤링부의 롤링면에는 우레탄을 포함하는 마찰력을 강화하는 소재를 코팅하는 것을 특징으로 하는 롤링부의 롤링면에 마찰력 강화 코팅을 한 면진구동부.