WO2021172740A1 - 방진 장치 - Google Patents

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WO2021172740A1
WO2021172740A1 PCT/KR2021/000389 KR2021000389W WO2021172740A1 WO 2021172740 A1 WO2021172740 A1 WO 2021172740A1 KR 2021000389 W KR2021000389 W KR 2021000389W WO 2021172740 A1 WO2021172740 A1 WO 2021172740A1
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WO
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elastic member
cover plate
support member
vibration
sidewall
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PCT/KR2021/000389
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Inventor
김경민
Original Assignee
엘에스일렉트릭(주)
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/003—Constructional details, e.g. physical layout, assembly, wiring or busbar connections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
    • F16F3/08—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of a material having high internal friction, e.g. rubber
    • F16F3/087—Units comprising several springs made of plastics or the like material
    • F16F3/0873—Units comprising several springs made of plastics or the like material of the same material or the material not being specified
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters

Definitions

  • the present invention relates to a vibration isolator, and more particularly, to a vibration isolator for reducing vibration between an object and an installation surface on which the object is installed.
  • An inverter is a device that converts alternating current to direct current. Inverters are used in industrial electronic devices, and they must be certified for vibration of various standards. The types of standards for vibration include high efficiency and classification.
  • inverters tend to have shorter lateral lengths and higher heights compared to vertical ones. Accordingly, there is a problem that the lateral vibration is relatively weak.
  • vibration characteristics occur in various ways, and certification for the three axes (X, Y, Z) is required, which makes it difficult to satisfy the vibration certification requirements.
  • Patent Document 1 Republic of Korea Utility Model 20-2018-0000624 "Up-and-down vibration isolating device for veneer”
  • the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and an object of the present invention is to provide a vibration isolator disposed between the object and the installation surface to reduce vibration when an object such as an inverter is installed on the installation surface. .
  • Another object of the present invention is to provide a vibration isolator providing improved vibration reduction efficiency.
  • a vibration isolator for reducing vibration between an object and an installation surface on which the object is installed, comprising: a first elastic member; a first support member disposed to cover the first elastic member and to which the first elastic member is fastened; There is provided a vibration isolator including a second elastic member disposed on the first support member and a second support member covering the second elastic member and disposed to be coupled to the first support member.
  • the first support member may include: a first cover plate on which an upper surface of the first elastic member is supported and to which the first elastic member is fastened; A first sidewall connected to the lower portion of the first cover plate to space the first elastic member apart from the installation surface by a predetermined height and cover the side surface of the first elastic member and the first sidewall so as to be fastened to the installation surface It may include a fastening plate connected to the outside from the bottom.
  • the second support member may include a second cover plate on which an upper surface of the second elastic member is supported, and a second sidewall connected to a lower portion of the second cover plate to cover a side surface of the second elastic member.
  • first cover plate and the second cover plate may be formed in a circular shape, and the first sidewall and the second sidewall may be formed in a cylindrical shape.
  • the fastening plate may be symmetrically connected to both sides of the first sidewall outward in the radial direction.
  • the fastening plate may be connected to form a triangle outward in the radial direction of the first sidewall.
  • the first cover plate, the first elastic member, the second cover plate and the second elastic member has a through hole in the central portion, and the vibration isolator is inserted into the through hole of the first elastic member, , further comprising a first nut having a flange for supporting a lower surface of the first elastic member, penetrating the second cover plate, the second elastic member, the first cover plate and the first elastic member,
  • the first nut may be coupled to each other by a bolt coupled to the first nut.
  • the vibration isolator may further include a second nut disposed in the through hole of the second elastic member between the first cover plate and the second cover plate and fastened to the bolt.
  • first elastic member only a portion of the outer surface of the first elastic member may be in contact with the first support member, and a space may be formed between the first elastic member and the first support member.
  • At least one of the first elastic member and the second elastic member may include a recessed portion recessed inward.
  • vibration can be effectively reduced in a state in which the vibration isolator disposed between the object and the installation surface is fixed to the installation surface together with the object.
  • vibration reduction efficiency can be improved through a stacked arrangement structure of elastic members.
  • FIG 1 and 2 are views showing a state in which the vibration isolator according to an embodiment of the present invention is fixed to the installation surface together with the object.
  • FIG 3 is a plan view of a vibration isolator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a view showing a modified example of the vibration isolator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG 6 and 7 are views showing another modified example of the vibration isolator according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing the effect of the vibration isolator according to an embodiment of the present invention.
  • a component is "front”, “rear”, “above” or “below” of another component means that it is in direct contact with another component and is “front”, “rear”, “above”, unless otherwise specified. Or, it includes the case where another component is disposed in the middle as well as being disposed “under”.
  • FIG 1 and 2 are views showing a state in which the vibration isolator according to an embodiment of the present invention is fixed to the installation surface together with the object.
  • a vibration isolator 1 is a device for reducing vibration between an object 3 and an installation surface on which the object 3 is installed.
  • the object 3 may be an inverter.
  • the installation surface may be a vertical wall.
  • the vibration isolator 1 may be fixed to the installation surface through bolts (not shown).
  • the object 3 may be fixed to the vibration isolator 1 through the bolt 100 .
  • the object 3 can be indirectly fixed to the installation surface by being fixed to the vibration isolator 1 .
  • Two or more vibration isolators 1 may be disposed between the object 3 and the installation surface, and in FIGS. 1 and 2 , an example in which three are disposed on the upper and lower portions of the object 3 is shown.
  • the arrangement position and number of the vibration isolator 1 is not limited by this example, and the arrangement position and number of the vibration isolator 1 may be changed according to the object 3 and the installation surface.
  • FIG. 3 is a plan view of a vibration isolator according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 3 .
  • the vibration isolator 1 includes a first elastic member 10 , a first support member 20 , a second elastic member 30 , and a second support member a member 40 , a first nut 50 and a second nut 60 .
  • the first elastic member 10 is a member for absorbing vibration and is covered by the first supporting member 20 .
  • the first elastic member 10 is fastened to the first support member 20 in a state spaced apart from the installation surface by a predetermined height.
  • the first elastic member 10 is made of a ring-shaped member having a through hole 11 in the center portion.
  • the first elastic member 10 may be made of a rubber material.
  • only a portion of the outer surface of the first elastic member 10 is in contact with the first support member 20 , and a space 13 is formed between the first elastic member 10 and the first support member 20 .
  • the space 13 formed between the first elastic member 10 and the first supporting member 20 can accommodate the deformation of the first elastic member 10 when vibration is applied, thereby reducing vibration can be improved.
  • the first support member 20 is disposed to cover the first elastic member 10 , and the first elastic member 10 is fastened thereto.
  • the first support member 20 covers the first elastic member 10 to protect it from the external environment.
  • the first support member 20 includes a first cover plate 21 , a first side wall 22 , and a fastening plate 23 .
  • the first cover plate 21 , the first sidewall 22 , and the fastening plate 23 may be formed by bending one integral member.
  • the first cover plate 21 is a portion to which the upper surface of the first elastic member 10 is supported and to which the first elastic member 10 is fastened.
  • the first cover plate 21 is formed in a circular shape, and its lower surface is disposed in contact with the upper surface of the first elastic member 10 .
  • the upper surface of the first cover plate 21 becomes a contact surface to which the second elastic member 30 comes into contact.
  • a through hole 211 is formed in the central portion of the first cover plate 21 .
  • the through hole 211 of the first cover plate 21 communicates with the through hole 11 of the first elastic member 10 .
  • the first side wall 22 is connected to the lower portion of the first cover plate 21 to separate the first elastic member 10 from the installation surface by a predetermined height and covers the side surface of the first elastic member 10 .
  • the first sidewall 22 may be formed in a cylindrical shape extending downward along the edge of the first cover plate 21 .
  • the fastening plate 23 is connected to the outside from the lower end of the first side wall 22 .
  • the fastening plate 23 may extend radially outwardly from the lower end of the first sidewall 22 to be connected.
  • the fastening plate 23 is symmetrically connected to both sides of the first sidewall 22 outward in the radial direction.
  • the fastening plate 23 is formed so as to be fastened to the installation surface, so that the vibration isolator 1 according to an embodiment of the present invention can be fixed to the installation surface.
  • the fastening plate 23 is provided with a through hole 231 through which a bolt (not shown) penetrates and is coupled.
  • the second elastic member 30 is a member disposed on the first support member 20 to absorb vibration.
  • the second elastic member 30 is covered by the second support member 40 .
  • the second elastic member 30 may be pressed and fixed between the first support member 20 and the second support member 40 when the second support member 40 is fastened to the first support member 20 . .
  • the second elastic member 30 is made of a ring-shaped member having a through hole 31 in the center portion.
  • the second elastic member 30 may be made of a rubber material.
  • the second elastic member 30 is formed to have a larger diameter than the diameter of the first cover plate (21).
  • the through hole 31 of the second elastic member 30 communicates with the through hole 11 of the first elastic member 10 and the through hole 211 of the first cover plate 21 .
  • the lower portion of the through hole 31 of the second elastic member 30 is formed with an inner diameter corresponding to the diameter of the first cover plate 21 so that the lower portion of the second elastic member 30 is formed with the first cover plate 21 and It may be disposed surrounding the upper end of the first sidewall 22 .
  • the upper portion of the through hole 31 of the second elastic member 30 may be formed in a shape in which the diameter decreases in the direction away from the installation surface.
  • the second elastic member 30 is disposed in the same shape as a cap covered on the upper portion of the first support member 20, thereby providing an expanded vibration-proof area on the upper portion of the first elastic member 10, as well as structural stability. can be secured.
  • the second elastic member 30 is in contact with only a portion of the outer surface of the first support member 20 and the second support member 40, at least one of the first support member 20 and the second support member 40 A space (33) is formed between the condyles.
  • the space 33 formed by the second elastic member 30 with any one or more of the first support member 20 and the second support member 40 may accommodate the deformation of the second elastic member 30 due to vibration. and, accordingly, the vibration reduction effect may be improved.
  • the second support member 40 covers the second elastic member 30 and is disposed to be coupled to the first support member 20 .
  • the second support member 40 covers the second elastic member 30 to protect it from the external environment.
  • the second support member 40 has a cap shape that protects the second elastic member 30 .
  • the second elastic member 30 has the same shape as a cap covered on the upper portion of the first support member 20 . Accordingly, the second support member 40 covers the second elastic member 30 and at the same time covers the upper portion of the first support member 20 .
  • the second support member 40 includes a second cover plate 41 and a second sidewall 42 .
  • the second cover plate 41 and the second sidewall 42 may be respectively formed by bending a single member forming an integral body.
  • the second cover plate 41 is a portion on which the upper surface of the second elastic member 30 is supported.
  • the second cover plate 41 is formed in a circular shape, and its lower surface is disposed in contact with the upper surface of the second elastic member 30 .
  • the upper surface of the second cover plate 41 becomes a contact surface to which the object 3 is in contact.
  • a through hole 411 is formed in the central portion of the second cover plate 41 .
  • the through hole 411 of the second cover plate 41 includes the through hole 11 of the first elastic member 10 , the through hole 211 of the first support member 20 , and the through hole of the second elastic member 30 . It communicates with the through hole 31 .
  • the second side wall 42 is connected to the lower portion of the second cover plate 41 to cover the side surface of the second elastic member 30 .
  • the second sidewall 42 may be formed in a cylindrical shape extending downward along the edge of the second cover plate 41 .
  • the first nut 50 is a member fastened to support the lower surface of the first elastic member 10 .
  • the first nut 50 includes a nut body 51 and a flange 52 extending outwardly from the lower end of the nut body 51 .
  • the nut body 51 is inserted into the through hole 11 of the first elastic member 10 .
  • the flange 52 supports the lower surface of the first elastic member (10).
  • the flange 52 may have a through hole 521 formed in the vertical direction, and a bolt (not shown) is inserted into the first elastic member 10 through the through hole 521 of the flange 52 , By being fastened, the fixing of the first elastic member 10 can be made more stably.
  • a bolt 100 for fastening an object 3 is inserted into the vibration isolator 1 according to an embodiment of the present invention, and the first nut 50 is fastened to the bolt 100 .
  • the first elastic member 10, the first support member 20, the second elastic member and the second support member 40 can be mutually fastened.
  • the second nut 60 is disposed in the through hole 31 of the second elastic member 30 between the first cover plate 21 and the second cover plate 41 .
  • the second nut 60 is fastened to the bolt 100 .
  • the object 3 may be fixed to the installation surface through the fastening of the bolt 100 and the second nut 60 .
  • FIG. 5 shows a modified example of the vibration isolator according to an embodiment of the present invention.
  • the modified example is a modification of the shape of the second elastic member 30 in the exemplary embodiment of the present invention described above, and all other configurations are the same as described above.
  • the second elastic member 30 includes a plurality of recessed portions 32 recessed inward.
  • the recessed portion 32 may be formed in a shape such as a groove.
  • the recessed portion 32 may lower the rigidity of the second elastic member 30 .
  • a depression may be formed in the first elastic member 10 as well.
  • FIGS. 6 and 7 show another modified example of the vibration isolator according to an embodiment of the present invention.
  • the modified example shown in FIGS. 6 and 7 is a modification of the shape of the fastening plate 23 of the first support member 20 in the exemplary embodiment of the present invention described above, and the rest of the configurations are as described above.
  • the fastening plate 23 of the first supporting member 20 is connected to the first side wall 2 in a radial direction outward in a triangular shape.
  • the fastening plate 23 is connected in an equilateral triangle outward in the radial direction of the first side wall 2 .
  • the fastening plate 23 is connected to form a polygonal or circular flange shape of more than a quadrangle outward in the radial direction of the first side wall 2 .
  • FIG. 8 is a graph showing the effect of the vibration isolator according to an embodiment of the present invention.
  • the Q factor is essential for classification vibration certification.
  • the Q factor is a factor indicating the sharpness of resonance. Specifically, the Q factor indicates how a damped vibrator or resonator is, or determines the bandwidth of the resonator according to the center frequency. According to an embodiment of the present invention, such a Q factor may be made less than 5.
  • the vibration isolator according to the present invention may be used to reduce vibration of an inverter used in industrial electronic devices.

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Abstract

방진 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치는, 대상물과 상기 대상물이 설치되는 설치면 사이에서 진동을 저감시키는 방진 장치로서, 제 1 탄성부재; 상기 제 1 탄성부재를 커버하며 배치되고, 상기 제 1 탄성부재가 체결되는 제 1 지지부재; 상기 제 1 지지부재의 상부에 배치되는 제 2 탄성부재 및 상기 제 2 탄성부재를 커버하며 상기 제 1 지지부재와 체결되도록 배치되는 제 2 지지부재를 포함한다.

Description

방진 장치
본 발명은 방진 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 대상물과 대상물이 설치되는 설치면 사이에서 진동을 저감시키는 방진 장치에 관한 것이다.
인버터(Inverter)는 교류를 직류로 변환하는 장치이다. 인버터는 산업용 전자기기에 사용되는데, 다양한 규격의 진동에 대해서 인증을 받아야 한다. 진동에 대한 규격 종류에는 고효율, 선급 등이 있다.
근래 인버터의 형태는 종에 비해 횡의 길이가 짧아지고, 높이가 높아지는 경향이 있다. 이에 따라서 횡에 대한 진동이 상대적으로 취약한 문제가 발생한다. 또한, 제품의 크기가 커짐에 따라 진동특성들이 다양하게 발생하여, 3축(X,Y,Z)에 대해서 인증을 받아야 하는데, 이로 인하여 진동에 관한 인증 요건을 만족시키는 것이 까다로워지고 있다.
종래에는 인버터의 진동저감을 위하여 베이스 프레임의 두께를 증가시키거나 무게 중심을 낮추는 등 인버터 자체의 형상을 개선하기 위한 시도들이 있었다. 그러나 인버터 설계의 진행 시 부품들과의 간섭 등으로 인해 그 개선에 한계를 보이고 있는 실정이다.
(특허문헌 1) 대한민국 공개실용신안 20-2018-0000624 "복공판용 상하 방진 장치"
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 인버터 등과 같은 대상물을 설치면에 설치할 때, 대상물과 설치면 사이에 배치되어 진동을 저감시켜주는 방진 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 향상된 진동 저감 효율을 제공하는 방진 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 대상물과 상기 대상물이 설치되는 설치면 사이에서 진동을 저감시키는 방진 장치로서, 제 1 탄성부재; 상기 제 1 탄성부재를 커버하며 배치되고, 상기 제 1 탄성부재가 체결되는 제 1 지지부재; 상기 제 1 지지부재의 상부에 배치되는 제 2 탄성부재 및 상기 제 2 탄성부재를 커버하며 상기 제 1 지지부재와 체결되도록 배치되는 제 2 지지부재를 포함하는 방진 장치가 제공된다.
이때, 상기 제 1 지지부재는, 상기 제 1 탄성부재의 상면이 지지되며 상기 제 1 탄성부재가 체결되는 제 1 커버 플레이트; 상기 제 1 커버 플레이트의 하부로 연결되어 상기 제 1 탄성부재를 상기 설치면에서 소정 높이 이격시키고 상기 제 1 탄성부재의 측면을 커버하는 제 1 측벽 및 상기 설치면에 체결가능하게 상기 제 1 측벽의 하단에서 외측으로 연결되는 체결 플레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 2 지지부재는, 상기 제 2 탄성부재의 상면이 지지되는 제 2 커버 플레이트 및 상기 제 2 커버 플레이트의 하부로 연결되어 상기 제 2 탄성부재의 측면을 커버하는 제 2 측벽을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 커버 플레이트 및 상기 제 2 커버 플레이트는 원형으로 형성되고, 상기 제 1 측벽 및 상기 제 2 측벽은 실린더형으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 체결 플레이트는 상기 제 1 측벽의 반경 방향 외측으로 좌우 대칭을 이루며 양측으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 체결 플레이트는 상기 제 1 측벽의 반경 방향 외측으로 삼각형을 이루며 연결될 수 있다.
또한, 상기 제 1 커버 플레이트, 상기 제 1 탄성부재, 상기 제 2 커버 플레이트 및 상기 제 2 탄성부재는 중앙 부분에 관통홀을 구비하고, 상기 방진 장치는 상기 제 1 탄성부재의 관통홀에 삽입되며, 상기 제 1 탄성부재의 하면을 지지하는 플랜지를 구비하는 제 1 너트를 더 포함하고, 상기 상기 제 2 커버 플레이트, 상기 제 2 탄성부재, 상기 제 1 커버 플레이트 및 상기 제 1 탄성부재를 관통하며 상기 제 1 너트에 결합되는 볼트에 의해 상호 체결이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 방진 장치는, 상기 제 1 커버 플레이트와 상기 제 2 커버 플레이트 사이에서 상기 제 2 탄성부재의 관통홀에 배치되며, 상기 볼트와 체결되는 제 2 너트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 탄성부재는 외면의 일부분만 상기 제 1 지지부재와 접촉하며, 상기 제 1 지지부재와의 사이에 공간을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 2 탄성부재는 외면의 일부분만 상기 제 1 지지부재 및 상기 제 2 지지부재와 접촉하며, 상기 제 1 지지부재 및 상기 제 2 지지부재 중 어느 하나 이상과의 사이에 공간을 형성할 수 있다.
또한, 상기 제 1 탄성부재 및 제 2 탄성부재 중 어느 하나 이상은 내측으로 함입된 함입부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 대상물과 설치면 사이에 배치된 방진 장치가 대상물과 함께 설치면에 고정된 상태에서 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 탄성부재의 적층 배치 구조를 통해 진동 저감 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치가 대상물과 함께 설치면에 고정된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치의 평면도이다.
도 4는 도 3의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치의 변형예를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치의 또 다른 변형예를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치의 효과를 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서, 도면에 도시된 구성 요소들과의 상관 관계를 설명하기 위해 공간적으로 상대적인 용어인 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부" 등이 사용될 수 있다. 이들은 도면 상 도시된 것을 기준으로 정하여진 상대적인 용어들로서 배향에 따라 위치 관계는 반대로 해석될 수도 있다.
또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치가 대상물과 함께 설치면에 고정된 상태를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치(1)는 대상물(3)과 대상물(3)이 설치되는 설치면 사이에서 진동을 저감시키는 장치이다. 여기서, 대상물(3)은 인버터가 될 수 있다. 한편, 설치면은 수직 벽면이 될 수 있다.
방진 장치(1)는 볼트(미도시)를 통해 설치면에 고정될 수 있다. 또한, 대상물(3)은 볼트(100)를 통해 방진 장치(1)에 고정될 수 있다. 다시 말하면, 대상물(3)은 방진 장치(1)에 고정됨으로써 설치면에 간접적으로 고정될 수 있다.
방진 장치(1)는 2개 이상이 대상물(3)과 설치면 사이에 배치될 수 있는데, 도 1 및 도 2에서는 대상물(3)의 상부와 하부에 각각 3개씩 배치되는 예가 나타나 있다. 물론, 이러한 예에 의해 방진 장치(1)의 배치 위치 및 개수가 제한되는 것은 아니며, 대상물(3)과 설치면에 따라 방진 장치(1)의 배치 위치 및 개수는 얼마든지 변경될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치의 평면도이고, 도 4는 도 3의 A-A'에 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치(1)는 제 1 탄성부재(10), 제 1 지지부재(20), 제 2 탄성부재(30), 제 2 지지부재(40), 제 1 너트(50) 및 제 2 너트(60)를 포함한다.
제 1 탄성부재(10)는 진동을 흡수하는 부재로서 제 1 지지부재(20)에 의해 커버된다. 본 발명의 일 실시예서, 제 1 탄성부재(10)는 설치면에서 소정 높이 이격된 상태로 제 1 지지부재(20)에 체결되어 있다.
또한, 제 1 탄성부재(10)는 중앙 부분에 관통홀(11)을 구비한 링형상의 부재로 이루어져 있다. 예를 들면, 제 1 탄성부재(10)는 고무 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 1 탄성부재(10)는 외면의 일부분만 제 1 지지부재(20)와 접촉하며, 제 1 지지부재(20)와의 사이에 공간(13)을 형성한다. 제 1 탄성부재(10)와 제 1 지지부재(20)와의 사이에 형성되는 공간(13)은 진동이 가해질 때, 제 1 탄성부재(10)의 변형을 수용할 수 있으며, 이를 통해 진동 저감 효과가 향상될 수 있다.
제 1 지지부재(20)는 제 1 탄성부재(10)를 커버하며 배치되고, 제 1 탄성부재(10)가 체결된다. 제 1 지지부재(20)는 제 1 탄성부재(10)를 커버하여 외부 환경으로부터 보호한다.
제 1 지지부재(20)는 제 1 커버 플레이트(21), 제 1 측벽(22) 및 체결 플레이트(23)를 포함한다. 제 1 커버 플레이트(21), 제 1 측벽(22) 및 체결 플레이트(23)는 일체를 이루는 하나의 부재가 절곡되어 각각 형성될 수 있다.
제 1 커버 플레이트(21)는 제 1 탄성부재(10)의 상면이 지지되며 제 1 탄성부재(10)가 체결되는 부분이다. 더욱 상세하게, 제 1 커버 플레이트(21)는 원형으로 형성되며, 그 하면이 제 1 탄성부재(10)의 상면에 접하며 배치된다. 또한, 제 1 커버 플레이트(21)의 상면은 제 2 탄성부재(30)가 접하는 접촉면이 된다.
또한, 제 1 커버 플레이트(21)의 중앙 부분에는 관통홀(211)이 형성되어 있다. 제 1 커버 플레이트(21)의 관통홀(211)은 제 1 탄성부재(10)의 관통홀(11)과 연통된다.
제 1 측벽(22)은 제 1 커버 플레이트(21)의 하부로 연결되어 제 1 탄성부재(10)를 설치면에서 소정 높이 이격시키고 제 1 탄성부재(10)의 측면을 커버한다. 제 1 측벽(22)은 제 1 커버 플레이트(21)의 테두리를 따라 하방으로 연장된 실린더형으로 형성될 수 있다.
체결 플레이트(23)는 제 1 측벽(22)의 하단에서 외측으로 연결되어 이루어진다. 체결 플레이트(23)는 제 1 측벽(22)의 하단에서 반경 방향 외측으로 연장되어 연결될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 체결 플레이트(23)는 제 1 측벽(22)의 반경 방향 외측으로 좌우 대칭을 이루며 양측으로 연결되어 있다. 체결 플레이트(23)는 설치면에 체결가능하게 형성되어 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치(1)가 설치면에 고정될 수 있게 해준다. 이를 위하여 체결 플레이트(23)는 볼트(미도시)가 관통하여 결합되는 관통홀(231)을 구비하고 있다.
제 2 탄성부재(30)는 제 1 지지부재(20)의 상부에 배치되어 진동을 흡수하는 부재이다. 제 2 탄성부재(30)는 제 2 지지부재(40)에 의해 커버된다. 제 2 탄성부재(30)는 제 2 지지부재(40)가 제 1 지지부재(20)와 체결될 때 제 1 지지부재(20)와 제 2 지지부재(40) 사이에서 가압되며 고정될 수 있다.
또한, 제 2 탄성부재(30)는 중앙 부분에 관통홀(31)을 구비한 링형상의 부재로 이루어져 있다. 예를 들면, 제 2 탄성부재(30)는 고무 재질로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제 2 탄성부재(30)는 제 1 커버 플레이트(21)의 직경보다 큰 직경을 가지고 형성된다. 제 2 탄성부재(30)의 관통홀(31)은 제 1 탄성부재(10)의 관통홀(11) 및 제 1 커버 플레이트(21)의 관통홀(211)과 연통되어 있다.
제 2 탄성부재(30)의 관통홀(31)의 하부는 제 1 커버 플레이트(21)의 직경에 상응하는 내경으로 형성되어 제 2 탄성부재(30)의 하부가 제 1 커버 플레이트(21) 및 제 1 측벽(22)의 상단을 감싸며 배치될 수 있다. 한편, 제 2 탄성부재(30)의 관통홀(31)의 상부는 설치면으로부터 멀어지는 방향으로 갈수록 직경이 감소되는 형태로 형성될 수 있다. 이와 같이 제 2 탄성부재(30)가 제 1 지지부재(20)의 상부에 씌워진 캡과 같은 형태로 배치됨으로써 제 1 탄성부재(10)의 상부에 확장된 방진 면적이 제공되며, 더불어서 구조적 안정성도 확보될 수 있다.
제 2 탄성부재(30)는 외면의 일부분만 제 1 지지부재(20) 및 제 2 지지부재(40)와 접촉하며, 제 1 지지부재(20) 및 제 2 지지부재(40) 중 어느 하나 이상과의 사이에 공간(33)을 형성한다. 제 2 탄성부재(30)가 제 1 지지부재(20) 및 제 2 지지부재(40) 중 어느 하나 이상과 형성하는 공간(33)은 진동으로 인한 제 2 탄성부재(30)의 변형을 수용할 수 있으며, 이에 따라 진동 저감 효과가 향상될 수 있다.
제 2 지지부재(40)는 제 2 탄성부재(30)를 커버하며 제 1 지지부재(20)와 체결되도록 배치된다. 제 2 지지부재(40)는 제 2 탄성부재(30)를 커버하여 외부 환경으로부터 보호한다.
제 2 지지부재(40)는 제 2 탄성부재(30)를 보호하는 캡 형상으로 이루어진다. 전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서, 제 2 탄성부재(30)는 제 1 지지부재(20)의 상부에 씌워진 캡과 같은 형태를 가진다. 이에 따라 제 2 지지부재(40)는 제 2 탄성부재(30)를 커버하는 동시에 제 1 지지부재(20)의 상부 일부를 커버하게 된다.
더욱 상세하게, 제 2 지지부재(40)는 제 2 커버 플레이트(41) 및 제 2 측벽(42)을 포함한다. 제 2 커버 플레이트(41) 및 제 2 측벽(42)은 일체를 이루는 하나의 부재가 절곡되어 각각 형성될 수 있다.
제 2 커버 플레이트(41)는 제 2 탄성부재(30)의 상면이 지지되는 부분이다. 더욱 상세하게, 제 2 커버 플레이트(41)는 원형으로 형성되며, 그 하면이 제 2 탄성부재(30)의 상면에 접하며 배치된다. 한편, 제 2 커버 플레이트(41)의 상면은 대상물(3)이 접촉하는 접촉면이 된다.
또한, 제 2 커버 플레이트(41)의 중앙 부분에는 관통홀(411)이 형성되어 있다. 제 2 커버 플레이트(41)의 관통홀(411)은 제 1 탄성부재(10)의 관통홀(11), 제 1 지지부재(20)의 관통홀(211) 및 제 2 탄성부재(30)의 관통홀(31)과 연통된다.
제 2 측벽(42)은 제 2 커버 플레이트(41)의 하부로 연결되어 제 2 탄성부재(30)의 측면을 커버한다. 제 2 측벽(42)은 제 2 커버 플레이트(41)의 테두리를 따라 하방으로 연장된 실린더형으로 형성될 수 있다.
제 1 너트(50)는 제 1 탄성부재(10)의 하면을 지지하며 체결되는 부재이다. 제 1 너트(50)는 너트 본체(51)와 너트 본체(51)의 하단에서 외측으로 연장된 플랜지(52)를 구비한다.
너트 본체(51)는 제 1 탄성부재(10)의 관통홀(11)에 삽입된다. 또한, 플랜지(52)는 제 1 탄성부재(10)의 하면을 지지한다. 한편, 플랜지(52)는 상하 방향으로 형성된 관통홀(521)을 구비할 수 있으며, 플랜지(52)의 관통홀(521)을 통해 볼트(미도시)가 제 1 탄성부재(10) 내로 삽입되며 체결됨으로써 제 1 탄성부재(10)의 고정이 더욱 안정적으로 이루어질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치(1)에는 대상물(3)을 체결하는 볼트(100)가 삽입되는데, 제 1 너트(50)는 볼트(100)에 체결될 수 있다. 이에 따라 제 1 탄성부재(10)와 제 1 지지부재(20), 제 2 탄성부재 및 제 2 지지부재(40)의 상호 체결이 이루어질 수 있다.
제 2 너트(60)는 제 1 커버 플레이트(21)와 제 2 커버 플레이트(41) 사이에서 제 2 탄성부재(30)의 관통홀(31)에 배치된다. 제 2 너트(60)는 볼트(100)와 체결된다. 볼트(100)와 제 2 너트(60)의 체결을 통해 대상물(3)이 설치면에 고정될 수 있다.
한편, 도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치의 변형예가 나타나 있다. 도 5를 참조하면, 변형예는 앞서 살펴본 본 발명의 일 실시예에서 제 2 탄성부재(30)의 형상을 변형한 것으로, 나머지 구성들은 모두 앞서 살펴본 바와 동일하다.
도 5에 나타난 변형예에서, 제 2 탄성부재(30)는 내측으로 함입된 함입부(32)를 다수 포함하고 있다. 함입부(32)는 그루브 등과 같은 형태로 형성될 수 있다. 함입부(32)는 제 2 탄성부재(30)의 강성을 낮춰줄 수 있다. 한편, 도면에 도시되어 있지는 않으나 제 1 탄성부재(10)의 강성 조절이 필요한 경우 제 1 탄성부재(10)에도 함입부를 형성시킬 수 있다.
도 6 및 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치의 또 다른 변형예가 도시되어 있다. 도 6 및 도 7에 나타난 변형예는 앞서 살펴본 본 발명의 일 실시예에서 제 1 지지부재(20)의 체결 플레이트(23)의 형상을 변형한 것으로, 나머지 구성들은 앞서 설명한 바와 같다.
도 6 및 도 7에 나타난 변형예에서, 제 1 지지부재(20)의 체결 플레이트(23)는 제 1 측벽(2)의 반경 방향 외측으로 삼각형을 이루며 연결되어 있다. 더욱 상세하게, 체결 플레이트(23)는 제 1 측벽(2)의 반경 방향 외측으로 정삼각형을 이루며 연결되어 있다. 체결 플레이트(23)가 이와 같이 이루어질 경우 방진 장치(1)가 체결면에 설치될 때 더욱 안정적인 고정력이 제공될 수 있다.
한편, 이와 같은 변형예 외에도 체결 플레이트(23)는 제 1 측벽(2)의 반경 방향 외측으로 사각형 이상의 다각형 또는 원형의 플랜지 형상을 이루며 연결되는 것도 고려될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치의 효과를 나타낸 그래프이다.
도 8에서, 일정한 가진 하중이 가해질 때(A), 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치(1)가 대상물(3)과 설치면 사이에 배치된 경우(B) 모든 주파수에서 1보다 작은 가속도 응답을 보이고 있음을 확인할 수 있다. 이와 비교하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치(1)가 대상물(3)과 설치면 사이에 배치되지 않은 상태에서 대상물(3)이 설치면에 설치된 경우(C) 최대 5가 넘는 가속도 응답이 관찰되었다. 이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 방진 장치(1)의 진동 저감 성능을 확인할 수 있다.
또한, 선급 진동인증에는 Q인자(Q factor)가 필수적으로 사용된다. Q인자는 공명의 예리도를 표시하는 인자이다. 구체적으로 Q인자는 감쇠된 진동자나 공진기(resonator)가 어떠한지를 나타내거나, 중심주파수에 따른 공진기의 대역폭을 결정한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 경우, 이와 같은 Q인자를 5 미만으로 만들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
본 발명에 따른 방진 장치는 산업용 전자기기에 사용되는 인버터 등의 진동을 저감시키 위해 이용될 수 있다.

Claims (11)

  1. 대상물과 상기 대상물이 설치되는 설치면 사이에서 진동을 저감시키는 방진 장치로서,
    제 1 탄성부재;
    상기 제 1 탄성부재를 커버하며 배치되고, 상기 제 1 탄성부재가 체결되는 제 1 지지부재;
    상기 제 1 지지부재의 상부에 배치되는 제 2 탄성부재 및
    상기 제 2 탄성부재를 커버하며 상기 제 1 지지부재와 체결되도록 배치되는 제 2 지지부재를 포함하는 방진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 지지부재는,
    상기 제 1 탄성부재의 상면이 지지되며 상기 제 1 탄성부재가 체결되는 제 1 커버 플레이트;
    상기 제 1 커버 플레이트의 하부로 연결되어 상기 제 1 탄성부재를 상기 설치면에서 소정 높이 이격시키고 상기 제 1 탄성부재의 측면을 커버하는 제 1 측벽 및
    상기 설치면에 체결가능하게 상기 제 1 측벽의 하단에서 외측으로 연결되는 체결 플레이트를 포함하는 방진 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 지지부재는,
    상기 제 2 탄성부재의 상면이 지지되는 제 2 커버 플레이트 및
    상기 제 2 커버 플레이트의 하부로 연결되어 상기 제 2 탄성부재의 측면을 커버하는 제 2 측벽을 포함하는 방진 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 커버 플레이트 및 상기 제 2 커버 플레이트는 원형으로 형성되고, 상기 제 1 측벽 및 상기 제 2 측벽은 실린더형으로 형성되는 방진 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 체결 플레이트는 상기 제 1 측벽의 반경 방향 외측으로 좌우 대칭을 이루며 양측으로 연결되는 방진 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 체결 플레이트는 상기 제 1 측벽의 반경 방향 외측으로 삼각형을 이루며 연결되는 방진 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 커버 플레이트, 상기 제 1 탄성부재, 상기 제 2 커버 플레이트 및 상기 제 2 탄성부재는 중앙 부분에 관통홀을 구비하고,
    상기 제 1 탄성부재의 관통홀에 삽입되며, 상기 제 1 탄성부재의 하면을 지지하는 플랜지를 구비하는 제 1 너트를 더 포함하고,
    상기 상기 제 2 커버 플레이트, 상기 제 2 탄성부재, 상기 제 1 커버 플레이트 및 상기 제 1 탄성부재를 관통하며 상기 제 1 너트에 결합되는 볼트에 의해 상호 체결이 이루어지는 방진 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 커버 플레이트와 상기 제 2 커버 플레이트 사이에서 상기 제 2 탄성부재의 관통홀에 배치되며, 상기 볼트와 체결되는 제 2 너트를 더 포함하는 방진 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성부재는 외면의 일부분만 상기 제 1 지지부재와 접촉하며, 상기 제 1 지지부재와의 사이에 공간을 형성하는 방진 장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 탄성부재는 외면의 일부분만 상기 제 1 지지부재 및 상기 제 2 지지부재와 접촉하며, 상기 제 1 지지부재 및 상기 제 2 지지부재 중 어느 하나 이상과의 사이에 공간을 형성하는 방진 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성부재 및 제 2 탄성부재 중 어느 하나 이상은 내측으로 함입된 함입부를 포함하는 방진 장치.
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