WO2023075148A1 - 면진장치 - Google Patents

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WO2023075148A1
WO2023075148A1 PCT/KR2022/013948 KR2022013948W WO2023075148A1 WO 2023075148 A1 WO2023075148 A1 WO 2023075148A1 KR 2022013948 W KR2022013948 W KR 2022013948W WO 2023075148 A1 WO2023075148 A1 WO 2023075148A1
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WO
WIPO (PCT)
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slide
sliding
movement limiting
runway
groove
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/013948
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김흥열
김현주
윤정 김니콜
Original Assignee
김흥열
김현주
윤정 김니콜
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김흥열, 김현주, 윤정 김니콜 filed Critical 김흥열
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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

Definitions

  • the present invention relates to a seismic isolator capable of absorbing vibration to protect a structure from an earthquake.
  • a seismic isolator When an earthquake occurs, vibration is transmitted to a structure such as a building in a vertical or horizontal direction, and the vibration in the horizontal direction severely shakes the structure. If the degree of vibration is severe, the structure is partially damaged to reduce stability, and the worst case of collapsing the structure may occur. Accordingly, a seismic isolator is installed to prevent damage caused by an earthquake. The seismic isolator maintains a state of supporting the structure in normal times, and when an earthquake occurs, it absorbs the vibration caused by the earthquake to protect the structure from the earthquake.
  • An object of the present invention is to propose a seismic isolator capable of safely protecting a structure by effectively absorbing vibration applied to a structure in the event of an earthquake.
  • the present invention includes a slide and a slide body placed on the upper surface of the slide, wherein at least four slide line grooves formed by digging grooves of a certain length from the center to the edge on the top of the slide are radially arranged at equal intervals.
  • a ring-shaped groove is formed on the bottom surface of the slide body to form a slide circle, and a slide circle is formed between the slide body and the slide body while being accommodated in the slide line groove and the slide circle at the same time as the top surface of the slide table.
  • a slide ball is provided to keep the bottom surface of the slide body apart at a predetermined interval, and the slide ball and the slide body can move relative to each other in a horizontal direction by the slide ball, thereby reducing vibration caused by an earthquake.
  • a seismic isolator that absorbs is proposed.
  • FIG. 1 is an exemplary view of a state in which a seismic isolator is installed in a structure
  • FIG. 2 is an exemplary view schematically showing the main configuration of a seismic isolator according to the present invention
  • FIG. 3 is an exploded view schematically showing the main configuration of a seismic isolator according to the present invention.
  • FIGS. 4 and 5 are exemplary views showing the relative motion of the slide and the slide body according to the present invention.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing a state in which a plurality of sliding circles are formed in the seismic isolator according to the present invention
  • FIG. 7 is an exemplary view showing a state in which an auxiliary sliding body is formed in the seismic isolator according to the present invention.
  • FIG. 1 is an exemplary view of a state in which a seismic isolator is installed in a structure.
  • the seismic isolator 10 is installed to isolate the horizontal movement of a structure and the ground, and is installed at a point in the structure that bears a load in the vertical direction. It can be installed on the lower part of the pillar of the structure.
  • FIG. 2 is an exemplary view schematically showing the main configuration of the seismic isolator according to the present invention
  • FIG. 3 is an exploded view schematically showing the main configuration of the seismic isolator according to the present invention.
  • the seismic isolator 10 includes a slide table 100, a slide body 200, and a slide ball 230 as main components.
  • the slide 100 may have a constant thickness and may have a spherical shape with an upper surface concave downward.
  • the slide 100 may have a disk shape having a predetermined thickness, but is not limited thereto and may also have a polygonal plate structure.
  • the slide line groove 122 is formed with a certain length, and the shape of the groove may be formed to have a circular arc shape or trapezoidal cross section, and may be formed to a point close to the edge of the upper surface of the slide table 100.
  • a plurality of these slide line grooves 122 are formed by radially arranging them.
  • the plurality of sliding line grooves 122 are formed at equal intervals from each other, and preferably three or more are formed so as to secure a balance of power.
  • the sliding body 200 has a certain thickness and area, and is placed on the upper surface of the sliding table 100.
  • the lower surface of the slide body 200 has a shape corresponding to the upper surface of the slide platform 100.
  • the upper surface of the slide body 100 is formed in a downward concave spherical shape, it is formed to form a convex spherical surface accordingly.
  • a sliding circle 222 having a predetermined diameter is formed on the bottom surface of the sliding body 200 .
  • the sliding circle 222 is formed as a circle centered on the bottom surface of the sliding body 200, and is formed by digging a groove in the bottom surface of the sliding body 200.
  • a plurality of sliding circles 222 having different diameters may form concentric circles. Further, the shape of the groove forming the sliding circle 222 may be formed in a circular arc shape, trapezoidal shape, or the like in cross section.
  • the slide line groove 122 formed on the upper surface of the slide table 100 and the slide circle 222 formed on the bottom surface of the slide body 200 cross each other when the slide body 200 is placed on the top surface of the slide table 100. .
  • the sliding ball 230 is formed of a material having high tensile strength and yield strength, such as metal, and is installed at a point where the sliding line groove 122 and the sliding circle 222 intersect each other. Accordingly, the sliding ball 230 is simultaneously accommodated and installed in the sliding line groove 122 and the sliding circle 222, and as a result, the sliding ball 230 installed in the sliding line groove 122 moves the sliding body 200. will support
  • the upper surface of the sliding table 100 and the lower surface of the sliding body 200 are maintained at a constant interval. This is achieved by selecting the standard of the sliding ball 230, that is, the diameter of the sliding ball 230 to maintain a constant distance between the upper surface of the sliding table 100 and the lower surface of the sliding body 200.
  • the number of points where the sliding line grooves 122 and the sliding circles 222 intersect is also changed according to the number of the sliding line grooves 122 and the sliding circles 222 .
  • the number of sliding line grooves 122 or sliding circles 222 increases, the number of intersection points increases, and naturally, the number of sliding balls 230 installed also increases.
  • the number of slide balls 230 installed is increased, the ability to support the load is improved as the load is distributed. Therefore, in consideration of this, the number of sliding line grooves 122 or sliding circles 222 and the number of sliding balls 230 installed are determined.
  • a configuration that prevents the slide body 200 from being separated from the upper surface of the slide table 100 may be adopted. This can be achieved through the movement limiting groove 140 formed in the center of the upper surface of the slide 100 and the movement limiting protrusion 260 formed on the lower side of the slide body 200.
  • the movement limiting groove 140 is a groove formed to have a predetermined depth and diameter, and the movement limiting protrusion 260 is formed to have a thickness smaller than the diameter of the movement limiting groove 140 . Therefore, while the movement limiting protrusion 260 is able to move to a certain extent within the movement limiting groove 140, even if vibration occurs in the horizontal direction, the movement limiting protrusion 260 does not deviate from the movement limiting groove 140, thereby sliding.
  • the body 200 is not separated from the upper surface of the slide 100.
  • a collapse prevention means may be provided to prevent the slide body 200 placed on the slide 100 from falling.
  • the anti-collapse means may include a plate-shaped anti-collapse plate 262 formed at the bottom of the movement limiting protrusion 260 and a anti-collapse plate 142 formed in the movement limiting groove 140 .
  • the anti-collapse plate 142 has a narrow entrance while having a spare space so that the anti-collapse plate 262 can move. Therefore, the anti-collapse plate 262 is able to move within the anti-collapse plate 142 but does not fall out, thereby preventing the sliding body 200 from falling.
  • the anti-collapse plate 142 is formed on the slide table 100, and the slide plate 100 is divided into halves in the height direction based on the anti-collapse plate 142 and assembled, so that the anti-collapse plate 142
  • the anti-collapse plate 262 can be accommodated therein.
  • a structure in which the lower surface of the slide 100 is formed of a coupling plate 180 configured to be separated and coupled so that the coupling plate 180 forms the bottom of the anti-collapse plate 142 may be adopted.
  • the anti-collapse plate 262 enters the anti-collapse plate 142 under the slide 100 in a state in which the coupling plate 180 is separated from the runway 100, and then is coupled to the movement limiting protrusion 160.
  • the seismic isolator 10 has the above-described slide 100 and slide body 200 as main components, and includes an elastic cushion 400, a stand 500, and a structure support 700. ), and some or all of the protective film 800 may be further provided.
  • the elastic cushion 400 is installed under the runway 100 to elastically support the runway 100.
  • the elastic cushion 400 may be formed of a material having elasticity, for example, rubber or polyurethane, and is formed to have a certain area and thickness to absorb vibration in the vertical direction elastically.
  • the pedestal 500 has a plate shape and supports the elastic cushion 400 as the elastic cushion 400 is seated on the upper surface.
  • An upper surface of the pedestal 500 is formed with a groove in which the elastic cushion 400 is seated, thereby limiting the movement of the elastic cushion 400 so as not to slip.
  • the same groove as described above may be formed on the bottom surface of the slide 100 to hold the elastic cushion 400 from above and below.
  • the pedestal 500 is coupled to the slide 100 with a bolt 600 with an elastic cushion 400 interposed therebetween.
  • a plurality of bolts 600 are arranged at regular intervals on a concentric circle to combine the slide 100 and the elastic cushion 400.
  • the bolt 600 is fastened in a state where it can move up and down, and a spring is inserted so that the slide 100 can move up and down according to the contraction and expansion of the elastic cushion 400.
  • the structure support 700 is formed to be connected to the upper surface of the sliding body 200, and supports the structure.
  • the structure support 700 has a certain thickness and is formed in a plate shape so that the structure can be placed on the upper surface, and the shaft bar 740 formed at the bottom of the spherical shaft bundle 742 protrudes downward to form the shaft bar 740 It is coupled in a rotatable state in the shaft groove 242 formed in the sliding body 200. Accordingly, the structure support 700 is placed on the slide body 200 in a rotatable state.
  • the protective film 800 is a film formed to be stretchable, and a configuration in which a portion of the protective film 800 is formed in the form of a corrugated tube to be stretchable may be adopted.
  • the protective film 800 accommodates and protects the slide 100 and the slide body 200 therein, and when vibration occurs, the protective film 800 naturally expands and contracts so as not to prevent the seismic isolator according to the present invention from absorbing vibration. will not be
  • the protective film 800 When the protective film 800 is provided with an elastic cushion 400, a pedestal 500, and a structure support 700, the lower end is fixed to the pedestal 500 or the runway 100 and the upper end is fixed to the structure support 700. All or part of the components are accommodated and protected.
  • the object to be protected may be dust, foreign matter, heat, flame, moisture, etc., so that the seismic isolator according to the present invention can perform its function in any environment by protecting the above components from various external contaminants and maximize the lifespan of use will do
  • 4 and 5 are exemplary diagrams showing the relative motion of the slide and the slide body according to the present invention.
  • the slide body 200 When the slide body 200 is placed on the upper surface of the slide table 100 with the configuration described above, the slide body 200 and the slide table 100 are free to move in the relative horizontal direction. This is due to being able to move relative to each other riding on the slide balls 230a, 230b, 230c, and 230d.
  • the runway 100 moves It is possible to reduce what is transmitted to the sliding body 200. As a result, it is possible to reduce the degree to which the vibration caused by the earthquake is transmitted to the structure supported by the sliding body 200.
  • FIG. 6 is an exemplary view showing a state in which a plurality of sliding circles are formed in the seismic isolator according to the present invention.
  • the seismic isolator according to the present invention may include a plurality of sliding line grooves 122 formed in the sliding table 100 and sliding circles 222 formed in the sliding body 200, but in FIG. 6, the sliding circle 222, a structure in which two are formed is shown. In this case, two sliding balls 230 are accommodated in each sliding line groove 122 .
  • FIG. 6 shows that the cross section of the groove forming the sliding circle 222 is formed in an arcuate shape.
  • FIG. 7 is an exemplary view showing a state in which an auxiliary sliding body is formed in the seismic isolator according to the present invention.
  • the auxiliary sliding body 300 may be formed between the sliding table 100 and the sliding body 200.
  • the auxiliary sliding body 300 has a certain thickness and has a disk or polygonal plate structure, and the structure of the upper surface is the same as that of the upper surface of the slide platform 100, that is, the upper surface of the slide platform 100. And the structure of the bottom surface is formed identically to the structure of the bottom surface of the sliding body 200 . Therefore, between the slide 100 and the slide body 200, the slide ball 230 supports and rests on the slide 100, and the slide body supported by the slide ball 230 on the auxiliary slide body 300 ( 200) is put on top. Through this, a seismic isolator in which the auxiliary sliding body 300 and the sliding body 200 form a multi-stage structure is formed.
  • the same configuration as the movement limiting groove 140, the movement limiting protrusion 260, and the anti-collapse plate 262 formed on the slide 100 and the slide body 200 may also be formed on the auxiliary slide body 300. Yes, the function is the same.
  • 300 auxiliary sliding body
  • 400 elastic cushion
  • 700 structure support
  • 740 shaft rod

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Abstract

본 발명은 면진장치에 관한 것으로, 상면에 활주대(100) 상면이 형성되는 활주대(100)와 상기 활주대(100) 상면 위에 얹혀지는 활주바디(200)를 포함하되, 상기 활주대(100) 상면에는 중심부에서 가장자리 방향으로 소정의 길이로 홈이 파여서 형성되는 활주라인홈(122)이 적어도 네 개가 등 간격을 이루며 방사상으로 배치되게 형성되는 한편, 상기 활주바디(200) 저면에는 소정의 지름을 이루며 링 형상으로 홈이 파여서 활주써클(222)이 형성되고, 상기 활주라인홈(122)과 상기 활주써클(222)에 동시에 수용되면서 상기 활주대(100) 상면과 상기 활주바디(200)의 저면이 소정의 간격을 두고 떨어진 상태를 유지하게 하는 활주볼(230)이 설치되어, 상기 활주대(100)와 상기 활주바디(200)가 상기 활주볼(230)에 의해 수평방향으로 서로 상대적으로 움직일 수 있게 됨으로써 지진에 의한 진동을 흡수하게 되는 면진장치에 관한 것이다.

Description

면진장치
본 발명은 진동을 흡수하여 구조물을 지진으로부터 보호할 수 있도록 하는 면진장치에 관한 것이다.
지진이 발생하면 건축물과 같은 구조물에 수직방향 또는 수평방향으로 진동이 전달되는데, 수평방향으로의 진동은 구조물을 심하게 흔들게 된다. 진동이 정도가 심한 경우 구조물을 부분적으로 손상시켜 안정성을 떨어뜨리게 되고, 구조물을 붕괴시키는 최악의 상황이 발생하기도 한다. 이에 따라 지진으로 인한 피해를 방지하기 위해 면진장치가 설치된다. 이러한 면진장치는 평상시에는 구조물을 지지하고 있는 상태를 유지하고 있다가 지진이 발생하면 지진에 따른 진동을 흡수하여 구조물을 지진으로부터 보호하는 작용을 하게 된다.
본 발명은 지진이 발생한 상황에서 구조물에 가해지는 진동을 효과적으로 흡수하여 구조물을 안전하게 보호할 수 있도록 하는 면진장치를 제안하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명에서는 활주대와 상기 활주대 상면에 얹혀지는 활주바디를 포함하되, 상기 활주대 상면에는 중심부에서 가장자리 방향으로 일정한 길이로 홈이 파여서 형성되는 활주라인홈이 적어도 네 개가 등 간격을 이루며 방사상으로 배치되게 형성되는 한편, 상기 활주바디 저면에는 일정한 지름을 이루며 링 형상으로 홈이 파여서 활주써클이 형성되고, 상기 활주대와 상기 활주바디 사이에서 상기 활주라인홈과 상기 활주써클에 동시에 수용되면서 상기 활주대 상면과 상기 활주바디의 저면이 소정의 간격을 두고 떨어진 상태를 유지하게 하는 활주볼이 구비되어, 상기 활주대와 상기 활주바디가 상기 활주볼에 의해 수평방향으로 서로 상대적으로 움직일 수 있게 됨으로써 지진에 의한 진동을 흡수하게 되는 면진장치를 제안한다.
본 발명에 따르면 지진이 발생한 상황에서 구조물에 가해지는 진동을 효과적으로 흡수할 수 있게 되는바, 지진이 발생할 때 구조물을 안전하게 보호할 수 있게 된다.
도 1은 구조물에 면진장치가 설치된 상태 예시도,
도 2는 본 발명에 의한 면진장치의 주요 구성을 개략적으로 보여주는 예시도,
도 3은 본 발명에 의한 면진장치의 주요 구성을 개략적으로 보여주는 분해도,
도 4, 5는 본 발명에 의한 활주대와 활주바디의 상대적인 움직임을 보여주는 예시도,
도 6은 본 발명에 의한 면진장치에서 활주써클이 복수 개 형성된 상태를 보여주는 예시도,
도 7은 본 발명에 의한 면진장치에서 보조활주바디가 형성된 상태를 보여주는 예시도.
이하 본 발명을 첨부된 도면 도 1 내지 도 7을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 구조물에 면진장치가 설치된 상태 예시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 의한 면진장치(10)는 구조물과 지반의 수평이동 격리를 위해 설치되는 것으로, 구조물에서 수직방향 하중을 견디는 지점에 설치된다. 구조물의 기둥 하단부분에 설치될 수 있다.
도 2는 본 발명에 의한 면진장치의 주요 구성을 개략적으로 보여주는 예시도, 도 3은 본 발명에 의한 면진장치의 주요 구성을 개략적으로 보여주는 분해도이다.
본 발명에 의한 면진장치(10)는 주요한 구성으로 활주대(100)와 활주바디(200) 및 활주볼(230)을 포함한다.
활주대(100)는 일정한 두께를 이루고 상면은 아래로 오목한 구면 형상으로 형성될 수 있다. 활주대(100)는 소정의 두께를 이루는 원판 형상을 이룰 수 있지만 그에 한정되지 않고 다각형 판 구조를 이루는 것도 가능하다.
활주대(100) 상면에는 중심부에서 가장자리 방향으로 홈이 파여서 활주라인홈(122)이 형성된다. 활주라인홈(122)은 일정한 길이로 형성되는데, 상기 홈의 형상은 단면이 원호 형상, 사다리꼴 형상을 이루게 형성될 수 있고, 활주대(100) 상면 가장자리에 근접한 지점까지 형성될 수 있다. 이러한 활주라인홈(122)은 복수 개가 방사상으로 배치되어 형성된다. 복수 개의 활주라인홈(122)은 서로 등 간격을 이루며 형성되고, 바람직하게는 세 개 이상으로 형성됨으로써 힘의 균형을 확보할 수 있도록 하는 것이다.
활주바디(200)는 일정한 두께와 면적을 이루는 것으로, 활주대(100) 상면에 얹혀진다. 활주바디(200) 저면은 활주대(100) 상면과 대응되는 형상을 이루게 되는데, 활주대(100) 상면이 아래로 오목한 구면 형상으로 형성되는 경우 그에 맞게 볼록한 구면을 이루게 형성된다.
활주바디(200) 저면에는 소정의 지름으로 활주써클(222)이 형성된다. 활주써클(222)은 활주바디(200) 저면 중심에 중심을 둔 원으로 형성되게 되는 것으로, 활주바디(200) 저면에 홈이 파여서 형성된다.
활주써클(222)은 지름이 다른 것이 동심원을 이루며 복수 개가 형성될 수 있다. 그리고 활주써클(222)을 형성하는 상기 홈의 형상은 단면이 원호 형상, 사다리꼴 형상 등으로 형성될 수 있다.
상기와 같이 활주대(100) 상면에 형성된 활주라인홈(122)과 활주바디(200) 저면에 형성된 활주써클(222)은 활주바디(200)가 활주대(100) 상면에 얹혀지게 되면 서로 교차하게 된다.
활주볼(230)은 금속 등 인장강도와 항복강도가 높은 재질로 형성되고, 활주라인홈(122)과 활주써클(222)이 서로 교차하는 지점에 설치된다. 이에 따라 활주볼(230)이 활주라인홈(122)과 활주써클(222)에 동시에 수용되며 설치되는 것으로, 결과적으로 활주라인홈(122)에 설치된 활주볼(230)이 활주바디(200)를 지지하게 된다.
활주볼(230)이 설치되면 활주대(100) 상면과 활주바디(200)의 저면은 일정한 간격 떨어진 상태를 유지하게 된다. 이는 활주볼(230)의 규격, 즉, 활주볼(230)의 지름이 활주대(100) 상면과 활주바디(200)의 저면 간에 일정한 간격 떨어진 상태를 유지하도록 하는 것을 선택하여서 달성하게 된다.
여기서, 활주라인홈(122)과 활주써클(222)의 개수에 따라 활주라인홈(122)과 활주써클(222)이 교차하는 지점의 개수도 달라지게 된다. 예를 들어 활주라인홈(122) 또는 활주써클(222)의 개수가 늘어나게 되면 서로 교차하는 지점이 늘어나게 되는 것이고, 당연하게도 활주볼(230)의 설치 개수도 증가하게 된다. 이와 같이 활주볼(230)의 설치 개수가 늘어나게 되면 하중을 분산하게 됨에 따라 하중을 지지하는 능력이 향상된다. 따라서 이를 감안하여 활주라인홈(122) 또는 활주써클(222)의 개수 및 활주볼(230)의 설치 개수를 결정하게 된다.
한편, 본 발명에서 활주바디(200)가 활주대(100) 상면에서 이탈되지 않게 하는 구성이 채택될 수 있다. 이는 활주대(100) 상면 중앙에 형성된 이동제한홈(140)과 활주바디(200) 저면에 형성된 이동제한돌기(260)를 통해 달성될 수 있다.
이동제한홈(140)은 소정의 깊이와 지름을 가지게 형성되는 홈이고, 이동제한돌기(260)는 이동제한홈(140)의 지름보다 얇은 굵기를 가지게 형성된다. 따라서 이동제한홈(140) 내에서 이동제한돌기(260)가 일정 정도 움직임이 가능하게 되는 반면, 수평 방향 진동이 발생하더라도 상기 이동제한돌기(260)가 이동제한홈(140)에서 벗어나지 않게 됨으로써 활주바디(200)가 활주대(100) 상면에서 이탈되지 않게 된다.
상기와 같은 구성에서 활주대(100)에 얹혀진 활주바디(200)가 넘어지지 않도록 하는 도괴방지수단이 구비될 수 있다.
도괴방지수단은 이동제한돌기(260) 하단에 형성되는 판 형상의 도괴방지판(262)과 이동제한홈(140)에 형성되는 도괴방지판방(142)을 포함하여 구성될 수 있다. 도괴방지판방(142)은 도괴방지판(262)이 움직일 수 있도록 여유 공간을 가지면서도 입구가 좁게 형성된다. 따라서 도괴방지판(262)이 도괴방지판방(142) 내에서 움직임은 가능한 반면 빠지지 않게 됨으로써 활주바디(200)가 넘어지지 않도록 하여 주게 된다. 이 구성에서 도괴방지판방(142)은 활주대(100)에 형성되는 것인바, 활주대(100)가 도괴방지판방(142)을 기준으로 높이 방향으로 반으로 나누어지어 조립되게 됨으로써 도괴방지판방(142)에 도괴방지판(262)을 수용시킬 수 있게 된다. 예를 들면 활주대(100) 저면이 분리 결합되게 구성되는 결합판(180)으로 형성되어 결합판(180)이 도괴방지판방(142) 바닥을 형성하는 구조가 채택될 수 있다. 이 구성에서 도괴방지판(262)은 결합판(180)을 활주대(100)에서 분리한 상태에서 활주대(100) 아래에서 도괴방지판방(142)으로 진입킨 다음 이동제한돌기(160)에 결합하여 주게 된다.
이상과 같은 기본적인 구성에 더해 본 발명에 의한 면진장치(10)는 앞서 설명한 활주대(100)와 활주바디(200)를 주요 구성으로 하고, 탄성방석(400), 받침대(500), 구조물지지대(700), 보호막(800) 중 일부 또는 전부를 더 구비하여 형성될 수 있다.
탄성방석(400)은 활주대(100) 아래에서 설치되어 활주대(100)를 탄성적으로 지지한다. 탄성방석(400)은 탄성을 가진 재질, 예를 들면 고무나 폴리우레탄으로 형성될 수 있는 것으로서, 일정한 면적과 두께를 가지게 형성되어 탄성적으로 수직방향 진동을 흡수하게 된다.
받침대(500)는 판 형상을 이루어 상면에 탄성방석(400)이 안착됨으로써 탄성방석(400)을 받치게 된다. 받침대(500) 상면에는 탄성방석(400)이 안착되는 홈이 형성됨으로써 탄성방석(400)이 미끄러지지 않도록 움직임을 제한하게 할 수 있다. 상기와 같은 홈은 활주대(100) 저면에도 동일하게 형성되어 탄성방석(400)을 위와 아래에서 잡아줄 수 있도록 할 수 있다.
여기서, 받침대(500)는 탄성방석(400)을 사이에 두고 활주대(100)와 볼트(600)로 결합된다. 볼트(600)는 복수 개가 동심원상에서 일정한 간격을 두고 배치되어 활주대(100)와 탄성방석(400)을 결합하게 된다. 이때 볼트(600)는 상하 움직임이 가능한 상태로 체결됨과 아울러 스프링이 끼워져서 탄성방석(400)의 수축 및 팽창에 따라 활주대(100)가 상하로 움직일 수 있게 형성된다.
구조물지지대(700)는 활주바디(200) 상면에 연결되게 형성되는 것으로, 구조물을 지지하게 된다. 구조물지지대(700)에는 일정한 두께로 되고 판 형상을 이루어 상면에 구조물이 얹힐 수 있게 구성되어 있고, 구형의 축뭉치(742)가 하단에 형성된 축봉(740)이 아래로 돌출되어 축봉(740)이 활주바디(200)에 형성되는 축홈(242)에서 회동 가능한 상태로 결합된다. 이에 따라 구조물지지대(700)가 활주바디(200)에서 회동할 수 있는 상태로 얹혀지게 된다.
보호막(800)은 신축될 수 있게 형성되는 막으로, 일부분이 주름관 형태를 이루어 신축될 수 있도록 하는 구성이 채택될 수 있다. 보호막(800)은 활주대(100)와 활주바디(200)를 내부에 수용하여 보호하게 되고, 진동이 발생할 때 보호막(800)이 자연스럽게 신축되면서 본 발명에 의한 면진장치가 진동을 흡수하는 것을 방해하지 않게 된다.
보호막(800)은 탄성방석(400) 및 받침대(500), 구조물지지대(700)가 구비되는 경우 하단은 받침대(500)나 활주대(100)에 고정되고 상단은 구조물지지대(700)에 고정됨으로써 상기 구성들을 전부 또는 일부를 수용하여 보호하게 된다. 보호하는 대상은 먼지, 이물질, 열, 화염, 수분 등일 수 있는바, 다양한 외부 오염원으로부터 상기 구성들을 보호하여 본 발명에 의한 면진장치가 어떠한 환경에서도 제 기능을 수행함과 아울러 사용 연한을 극대화할 수 있도록 하게 된다.
도 4, 5는 본 발명에 의한 활주대와 활주바디의 상대적인 움직임을 보여주는 예시도이다.
이상에서 설명한 바와 같은 구성으로 활주바디(200)가 상기 활주대(100) 상면 위에 얹혀지게 되면 활주바디(200)와 활주대(100)는 상대적인 수평방향 움직임이 자유롭게 된다. 활주볼(230a)(230b)(230c)(230d)을 타고 서로 상대적으로 움직일 수 있게 됨에 따른 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이 활주대(100)를 도면상 우측으로 미는 힘이 가해지는 경우 활주바디(200)가 구조물에 고정되어 있는 상태이므로 활주바디(200)는 거의 움직이지 않고 활주대(100)가 우측으로 이동을 하게 된다. 이때 활주대(100)의 진행방향과 일직선상에 형성된 활주라인홈(122)에 수용된 활주볼(230a)(230b)은 제자리에서 구르면서 활주대(100)가 우측으로 이동할 수 있도록 하게 되고, 힘의 진행방향과 교차되는 활주라인홈(122)에 수용된 활주볼(230c)(230d)은 해당 활주라인홈(122)과 활주써클(222)을 따라 활주대(100)의 중심 쪽으로 이동하게 된다.
도 5에 도시된 바와 같이 활주라인홈(122)과 동일하지 않은 방향인 활주대(100)를 비스듬히 미는 힘이 가해지는 경우 활주바디(200)가 구조물에 고정되어 있는 상태이므로 활주바디는 움직이지 않고 활주대(100)가 우측으로 비스듬하게 이동을 하게 된다. 이때 활주볼(230)은 활주라인홈(122)과 활주써클(222)을 따라 움직이면서 활주대(100)가 비스듬하게 이동할 수 있도록 하게된다.
상기와 같은 구성에 따라 활주바디(200)가 구조물을 지지하고 있는 상태에서 지진에 의한 진동이 발생하여 활주대(100)에 수평방향과 비틀림방향 등 어느 방향으로 힘이 가해지더라도 활주대(100)의 움직임이 활주바디(200)로 전달되는 것을 감소시킬 수 있게 된다. 결과적으로 지진에 의한 진동이 활주바디(200)가 지지하고 있는 구조물에 전달되는 정도를 감소시킬 수 있게 되는 것이다.
도 6은 본 발명에 의한 면진장치에서 활주써클이 복수 개 형성된 상태를 보여주는 예시도이다.
앞서 본 발명에 의한 면진장치에서 활주대(100)에 형성되는 활주라인홈(122)과 활주바디(200)에 형성되는 활주써클(222)을 복수개 구비할 수 있음을 설명한바, 도 6에서는 활주써클(222)이 두 개가 형성된 구조가 도시되어 있다. 이 경우 각각의 활주라인홈(122) 마다 두 개의 활주볼(230)이 수용되게 된다.
한편, 도 6에는 활주써클(222)을 형성하는 홈의 단면이 원호형 형상으로 형성된 것이 도시되어 있다.
도 7은 본 발명에 의한 면진장치에서 보조활주바디가 형성된 상태를 보여주는 예시도이다.
본 발명에 의한 면진장치는 활주대(100)와 활주바디(200) 사이에 보조활주바디(300)가 형성될 수 있다.
보조활주바디(300)는 일정한 두께를 이루는 것으로 원판 또는 다각형 판 구조를 이루는 것으로, 상면의 구조는 활주대(100)의 상면, 즉 활주대(100) 상면의 구성과 동일하다. 그리고 저면의 구조는 활주바디(200)의 저면 구조와 동일하게 형성된다. 따라서 활주대(100)와 활주바디(200) 사이에서 활주대(100) 위에서 활주볼(230)에 의해 지지되며 얹혀지게 되고, 보조활주바디(300) 위에는 활주볼(230)에 의해 지지되는 활주바디(200)가 얹혀지게 된다. 이를 통해 보조활주바디(300)와 활주바디(200)가 다단 구조를 이루는 면진장치가 형성되게 된다.
상기 구성에서 활주대(100)와 활주바디(200)에 형성되는 이동제한홈(140), 이동제한돌기(260), 도괴방지판(262)과 동일한 구성이 보조활주바디(300)에도 형성될 수 있는바, 그 기능은 동일하다.
[부호의 설명]
10 : 면진장치,
100 : 활주대, 122 : 활주라인홈,
140 : 이동제한홈, 142 : 도괴방지판방
180 : 결합판,
200 : 활주바디, 222 : 활주써클,
230 : 활주볼, 242 : 축홈,
260 : 이동제한돌기, 262 : 도괴방지판,
300 : 보조활주바디, 400 : 탄성방석,
500 : 받침대, 600 : 볼트,
700 : 구조물지지대, 740 : 축봉,
742 : 축뭉치,
800 : 보호막.

Claims (4)

  1. 활주대(100)와 상기 활주대(100) 상면에 얹혀지는 활주바디(200)를 포함하되,
    상기 활주대(100) 상면에는 중심부에서 가장자리 방향으로 소정의 길이로 홈이 파여서 형성되는 활주라인홈(122)이 적어도 네 개가 등 간격을 이루며 방사상으로 배치되게 형성되는 한편,
    상기 활주바디(200) 저면에는 소정의 지름을 이루며 링 형상으로 홈이 파여서 활주써클(222)이 형성되고,
    상기 활주대(100)와 상기 활주바디(200) 사이에서 상기 활주라인홈(122)과 상기 활주써클(222)에 동시에 수용되면서 상기 활주대(100) 상면과 상기 활주바디(200)의 저면이 소정의 간격을 두고 떨어진 상태를 유지하게 하는 활주볼(230)이 구비되어,
    상기 활주대(100)와 상기 활주바디(200)가 상기 활주볼(230)에 의해 수평방향으로 서로 상대적으로 움직일 수 있게 됨으로써 지진에 의한 진동을 흡수하게 되는 면진장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 활주대(100) 상면은 아래로 오목한 구면 형상을 이루고, 상기 활주바디(200) 저면은 상기 활주대(100) 상면에 대응되도록 아래로 볼록한 구면 형상을 이루는 면진장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 활주써클(222)은 지름이 다른 것이 동심원을 이루며 복수 개가 형성되는 면진장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 활주대(100) 상면 중앙에는 이동제한홈(140)이 형성되는 한편 상기 활주바디(200) 저면에는 상기 이동제한홈(140)에 대응되는 이동제한돌기(260)가 형성되되,
    상기 이동제한홈(140)에는 입구가 좁게 형성되는 도괴방지판방(142)이 형성되는 한편,
    상기 이동제한돌기(260) 하단에는 도괴방지판(142)이 형성되어 상기 이동제한돌기(260)가 상기 도괴방지판방(142)에 수용됨으로써,
    상기 이동제한돌기(260)가 이동제한홈(140)에서 벗어나지 않게 되어 활주바디(200)가 활주대(100)에서 이탈되지 않게 되는 면진장치.
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