KR101472253B1 - 마찰 고무받침 - Google Patents

Abstract

중앙부에 설치되는 제1지지부의 부속품을 쉽게 교체할 수 있어 설치장소나 현장여건의 변화에 따라 허용지지하중이나 허용수평변위를 쉽게 조정하여 사용할 수 있고, 조립이 쉽고, 부품 호환성이 뛰어난 마찰 고무받침이 개시된다. 상기 마찰 고무받침은 제1플레이트, 상기 제1플레이트의 중앙부에 설치된 제1지지부, 상기 제1지지부 둘레를 따라 상기 제1지지부와 이격하여 상기 제1플레이트에 설치되어 내부공간을 형성하고 지지하기 위한 구조물의 하중을 상기 제1지지부와 분담하여 지지하며 상기 지지구조물의 수평변위에 대한 복원력을 제공하기 위한 제2지지부 및 상기 제2지지부 표면에 결합하고 중앙부에 상기 제1지지부보다 넓은 면적의 통공이 뚫려 있는 제2플레이트를 포함하는 구성을 한다.

Description

마찰 고무받침{Friction type rubber bearing}

본 발명은 고무 받침의 개선에 관련된 것으로, 특히 마찰에 의한 진동 감쇠기능 및 복원기능을 가지는 마찰 고무받침의 개선에 관련된 것이다.

마찰을 이용하여 지진 등에 의한 구조물의 진동을 감쇠시키고 지진 등에 의한 외력이 제거되면 처음 위치로 복원되도록 하는 면진장치가 많이 알려져 있다.

이와 관련된 종래기술로는 공개번호 10-2005-0109976호(발명의 명칭: 자기중심맞춤 슬라이딩 베어링, 발명자: 로빈슨 윌리엄 헨리, 개넌 크리스토퍼 로스, 이하 "선출원 발명"이라 함)의 공개특허공보에 개시된 것이 있다.

선출원 발명은 상하로 간격을 두고 배치된 두 베어링 시트 사이 중앙부에 슬라이딩부재를 설치하고 이 슬라이딩부재 주변을 원통형 고무 블록으로 상하로 두 베어링 시트를 연결하여 마찰에 의한 진동감쇠와 복원기능을 가지도록 한 것이다.

상기와 같은 선출원 발명에서, 다이아프램(diaphragm)을 이용한 슬라이딩 베어링은 중심의 슬라이딩 부재가 대부분의 하중을 지지하는 것이고 상부구조물의 경사를 허용하지 못하는 구조이다.

선출원 발명에서 고무 블록을 이용한 것은 슬라이딩 부재가 부착된 베어링 시트 및 슬라이딩 부재와 미끄럼 접촉하는 베어링 시트를 고무 블록으로 서로 연결하여 조립하여야 하는 구조라서 고무 블록을 상하 베어링 시트에 연결하여 고정하기 위해 고무 블록의 표면에 칼라(collar)를 부착하여 둔 것을 이용하여 다시 또 고정하여야 한다.

상기와 같은 고무 블록을 이용하는 선출원 발명은 중심의 슬라이딩 부재와 슬라이딩 부재 주변에 설치되는 고무블록이 하중을 분담하여 지지하는 것이긴 하지만, 보관이나 이송 중에 또는 현장에서 슬라이딩 블록에 하자가 생겼을 때, 설치장소나 현장 여건의 변화에 따라 허용지지하중이나 허용수평변위가 변경되어 슬라이딩 블록의 교체가 필요한 경우에도 슬라이딩 블록만 교체하여 사용하기 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 고무 블록을 이용하는 선출원 발명은 중심의 슬라이딩 부재와 슬라이딩 부재 주변에 설치되는 고무블록이 하중을 분담하여 지지하는 것이긴 하지만, 전체 고무 블록의 상, 하 양측을 상, 하 베어링 시트에 모두 결합하는 데에 시간이 오래 걸린다. 선출원 발명에서 예를 들어 설명한 바와 같이 1층의 고무블록 4개를 각각 상, 하 베어링 시트에 모두 연결하기 위해서는 총 8곳에서 연결작업을 더 하여야 하므로 제품의 생산성이 떨어지고, 재료가 많이 소요되고, 칼라(collar)와 고무 블록의 접착부위 및 칼라(collar)와 베어링 시트의 결합부위가 많아서 불량이 발생할 개소가 많아진다는 단점이 있다.

그뿐만 아니라, 고무 블록을 이용하는 선출원 발명은 1층에 고무 블록 외에 2개의 베어링 시트와 2개의 칼라(collar)가 층상으로 배치되기 때문에 슬라이딩 베어링의 완충기능, 진동감쇠기능 및 복원기능과 관계가 없는 부품에서 슬라이딩 베어링의 높이를 증가시킨다는 문제점도 있다. 이러한 1층의 슬라이딩 베어링 2개 이상을 상하로 포개어 복층으로 구성하는 경우, 베어링 시트와 칼라(collar)는 층수의 배수만큼 증가한다.

고무 블록을 이용하는 선출원은 발명은 중간 고체 디스크를 이용하여 2층으로 구성한 것을 개시하고 있지만, 이 역시 베어링 시트와 칼라(collar)가 총 7개 층을 이루고 있어 완충기능, 진동감쇠기능 및 복원기능과 관련이 없는 부분에서 슬라이딩 베어링의 높이를 증가시킨다는 문제점을 여전히 가지고 있다.

그 외에도 고무 블록을 이용하는 선출원 발명은 지지하는 구조물의 경사를 허용하기 위해서는 제작이 까다로운 구면이 형성된 베어링 시트를 사용하여야 한다는 문제점도 있다.

본 발명의 목적은 2종류의 지지부를 가지는 면진장치에서 허용지지하중이나 허용수평변위를 쉽게 변경하여 사용할 수 있는 마찰 고무받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 2종류의 지지부를 가지는 면진장치에서 중앙부에 설치되는 지지부의 부속품을 쉽게 교체할 수 있는 마찰 고무받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 금속판과 고무가 교대로 층층이 쌓여 이루어진 적층고무받침을 상, 하의 제1, 제2플레이트에 연결하는 것에서, 적층고무받침의 상, 하 표면에 칼라(collar)와 같은 별도의 부재를 접착해둔 것을 이용하여 다시 연결하여야 할 필요가 없는 구조의 마찰 고무받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 금속판과 고무가 층층이 쌓인 적층고무받침 제작 과정에서 상, 하의 제1, 제2플레이트를 함께 부착한 것을 이용하여 만들 수 있도록 함으로써 제품의 생산성을 획기적으로 향상하게 하는 구조의 마찰 고무받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 연결재료의 층수를 줄임으로써 종래의 것에 비해 면진장치의 높이와 부품의 수를 줄일 수 있는 마찰 고무받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 복수층으로 조립하기가 매우 쉬운 마찰 고무받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 동일 형상의 것을 사용하여 복수층으로 조립할 수 있기 때문에 호환성이 뛰어나고 결과적으로 제품 단가를 낮출 수 있는 마찰 고무받침을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 별도 부재의 설치 없이 제2플레이트의 구조만으로 적층고무받침의 수평변위를 제한할 수 있는 마찰 고무받침을 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 마찰 고무받침은제1플레이트; 상기 제1플레이트의 중앙부에 설치된 제1지지부; 상기 제1지지부 둘레를 따라 상기 제1지지부와 이격하여 상기 제1플레이트에 설치되어 내부공간을 형성하고 지지하기 위한 지지구조물의 하중을 상기 제1지지부와 분담하여 지지하며 상기 지지구조물의 수평변위에 대한 복원력을 제공하기 위한 제2지지부; 및 상기 제1플레이트 반대편에서 상기 제2지지부 표면에 결합하고 중앙부에 상기 제1지지부보다 넓은 면적의 통공이 뚫려 있는 제2플레이트를 포함하는 구성을 한다.

상기 제1지지부는 일 단부가 상기 제1플레이트의 중심부에 결합한 전단핀, 중심부의 통공을 통해 상기 전단핀에 결합하여 상기 제1플레이트에 층상으로 배치된 탄성패드, 상기 탄성패드에 층상으로 배치되고 중심부에 상기 전단핀의 타 단부에 결합하는 홈을 갖추어 측방향 이동이 제한된 상태에서 상기 탄성패드의 압축정도에 따라 상하로 승강 가능하고 상기 전단핀을 중심으로 큰 하중이 작용하는 방향으로 기울어질 수 있게 설치된 마찰부재를 갖추어 구성되고,

상기 제2지지부는 금속판과 고무가 교대로 층층이 쌓여 이루어진 적층고무받침인 것이 바람직하다.

상기 마찰부재는 상기 제2플레이트의 내측에서 상기 통공의 내주면과 작용하여 상기 제2플레이트의 전방향 이동범위를 제한함으로써 상기 적층고무받침이 전방향으로 일정 이상 수평변위를 일으키는 것을 방지하는 스토퍼의 역할을 하는 것이 좋다.

상기 제1지지부 상면에 제1미끄럼재가 설치되어 있고, 상기 제2플레이트의 상면에 상기 제1미끄럼재와 면접촉되는 제2미끄럼재가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

때에 따라, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트에는 둘레를 따라 제1, 제2체결부가 각각 설치되어 있고, 한 층으로 된 상기 마찰 고무받침 2개 이상을 상하로 포갠 상태에서 아래쪽 마찰 고무받침의 상기 제2플레이트와 위쪽 마찰 고무받침의 상기 제1플레이트를 상기 제1, 제2체결부를 통해 체결수단으로 서로 결합하여, 위쪽 마찰 고무받침의 상기 제1플레이트가 아래쪽 마찰 고무받침의 상기 통공 상부를 막아서 위쪽 마찰 고무받침의 상기 제1플레이트가 그 아래쪽 마찰 고무받침의 상기 마찰부재와 면접촉으로 마찰을 일으키게 한 것을 포함하는 복수 층의 마찰 고무받침으로 구성되게 할 수 있다.

때에 따라, 둘레를 따라 제3체결부가 설치된 제3플레이트를 더 포함하고, 상기 제3플레이트는 상기 제3체결부를 통해 최상층의 상기 제2플레이트에 결합하여 아래쪽 마찰 고무받침의 상기 통공 상부를 막아서 그 아래에 있는 상기 마찰부재와 면접촉되게 할 수 있다.

위쪽 마찰 고무받침의 상기 제1플레이트 아래쪽의 상기 내부공간이 밀폐된 것이 바람직하다.

대응하는 슬라이딩 접촉면 모두에는 미끄럼재가 각각 설치되어 있는 것이 좋다.

복수 층인 경우, 상기 제3플레이트는 상기 제2플레이트에 고정되고 중앙부에 구멍이 형성된 고정부와 상기 구멍에 탈착 가능케 결합되어 상기 제3플레이트 하부의 상기 내부공간을 개폐할 수 있는 뚜껑부를 갖추어 구성될 수 있다.

단층인 경우에도, 상기 제3플레이트는 상기 제2플레이트에 고정되고 중앙부에 구멍이 형성된 고정부와 상기 구멍에 탈착 가능케 결합되어 상기 내부공간을 개폐할 수 있는 뚜껑부를 갖추어 구성된 것일 수 있다.

본 발명에 따르면 중앙부에 설치되는 제1지지부의 부속품을 쉽게 교체할 수 있어 설치장소나 현장여건의 변화에 따라 허용지지하중이나 허용수평변위를 쉽게 조정하여 사용할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 넓이나 높이가 다른 탄성패드 및/또는 마찰부재를 쉽게 교체하여 사용할 수 있기에 부품 호환성이 뛰어나다.

본 발명에 따르면, 종래의 것에 비해 층상으로 배치되는 연결부재의 개수를 줄일 수 있어 마찰 고무받침의 높이를 낮출 수 있고, 부품수도 줄일 수 있다.

본 발명에 따르면 체결개소가 적어서 조립하기가 쉽고, 동일 형상의 것을 중첩하여 몇 번의 볼트 조립만으로 복수 층의 제품을 만들 수 있어 제품의 생산성이 뛰어나고 부품의 호환성도 뛰어나다.

본 발명에 따르면 별도 부재의 설치 없이 제2플레이트의 구조만으로 적층고무받침의 수평변위를 제한할 수 있다.

본 발명에 따르면 제1지지부의 부품 교체가 쉬우면서도, 설치된 후에는 내부공간을 밀폐하여 이물질이 내부로 들어가는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따르면 가공하기 어려운 구면을 사용하지 않고도 지지하는 구조물의 경사를 받아줄 수 있고, 상하방향의 충격을 완충할 수 있는 마찰 고무받침을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 마찰 고무받침의 사시도,
도 2는 도 1 마찰 고무받침의 분리사시도,
도 3은 도 1 마찰 고무받침이 설치된 상태에서의 단면도,
도 4는 도 3의 변형 예를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 마찰 고무받침의 다른 예를 나타낸 사시도,
도 6은 도 5의 I-I에 따른 단면도,
도 7은 도 5에 나타낸 마찰 고무받침의 변형 예를 나타낸 사시도,
도 8은 도 7의 J-J에 따른 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 마찰 고무받침의 또 다른 실시 예를 나타낸 단면도,
도 10은 도 9 마찰 고무받침이 상부구조물과 하부구조물 사이에 설치된 상태에서 수평변위를 일으킨 상태를 나타낸 단면도,
도 11은 도 7에 나타낸 마찰 고무받침의 변형 예를 나타낸 부분 분리 사시도,
도 12와 13은 도 2와 3에 나타낸 마찰 고무받침의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 마찰 고무받침의 사시도, 도 2는 도 1 마찰 고무받침의 분리사시도, 도 3은 도 1 마찰 고무받침이 설치된 상태에서의 단면도이다.

도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 마찰 고무방침(100)은 제1플레이트(110)를 가진다. 바람직하게, 제1플레이트(110)는 원형을 이루고 있고, 가장자리를 따라서는 대략 90도 간격으로 제1체결부(112)가 설치되어 있다. 이러한 제1플레이트(110)는 제1체결부(112)에 결합하는 볼트(B)를 통해 기초너트(AN) 등이 설치된 하부구조물(10)에 고정되는 부분이다. 하부구조물(10)에 기초볼트가 설치된 경우 볼트(B) 대신 너트가 이용될 것이다. 때에 따라 본 발명에 따른 마찰 고무받침(100)은 상하로 뒤집힌 상태로 설치될 수 있으므로, 제1플레이트(110)는 지지하는 상부구조물(20)의 저면에 고정될 수 있다.

본 발명에서 볼트, 너트, 기초너트, 기초볼트는 제1플레이트(110)를 하부구조물(10)에 고정하거나 뒤에서 설명되는 바와 같이 제2플레이트(120)를 그 위쪽에 층상으로 배치되는 제1플레이트나 제2플레이트와 결합하는 데 사용되는 체결수단의 일종이다. 설치장소의 여건에 따라 볼트나 너트 대신 용접이 체결수단으로 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 마찰 고무받침(100)은 제1플레이트(110)의 중앙부에 설치된 제1지지부(130)를 가진다. 이 제1지지부(130)는 지지하는 상부구조물(20)의 하중을 뒤에서 설명되는 제2지지부(140)와 분담하여 지지하면서 상부구조물(20)의 수평변위 시 마주 보는 면과 마찰을 일으켜 수평방향 진동을 감쇠시키는 역할을 하는 것으로, 바람직하게, 원형으로 구성된다.

도 1 내지 3을 참조하면, 제1지지부(130)는 전단핀(131)을 갖추고 있다. 이 전단핀(131)은 하측의 일 단부가 제1플레이트(110)의 중심부에 결합한 상태에서 상방으로 돌출되어 있다. 이 전단핀(131)은, 바람직하게, 나사결합을 통해 제1플레이트(110)에 고정된다.

제1지지부(130)는, 바람직하게, 탄성패드(133)를 가진다. 이 탄성패드(133)는 중심부의 통공(133a)을 통해 전단핀(131)에 결합하여 제1플레이트(110)에 층상으로 배치되어 있다. 이러한 탄성패드(133)로는 폴리우레탄으로 된 것이 바람직하다.

탄성패드(133) 위에 마찰부재(135)가 설치되어 있다. 이 마찰부재(135)의 저부에는 핀홈(135a)이 형성되어 있다. 전단핀(131)의 상측의 타 단부는 핀홈(135a)에 삽입되어 있다. 마찰부재(135)가 임의의 방향으로 경사지는 것을 허용하도록, 핀홈(135a)은 전단핀(131)보다 조금 큰 직경으로 형성되어 있다. 상부구조물(20)을 지지하고 있는 상태에서 상하 진동이 발생할 때, 마찰부재(135)가 전단핀(131)에 대해 승강될 수 있어야 하므로, 핀홈(135a)은 마찰부재(135)가 승강될 수 있는 여유를 두고 형성한다. 이러한 마찰부재(135)는 탄성패드(133)에 층상으로 배치된 상태에서 전단핀(131)에 의해 측방향 이동이 제한되어 있고, 탄성패드(133)의 압축정도에 따라 상하로 승강하며 전단핀(131)을 중심으로 큰 하중이 작용하는 방향으로 기울어질 수 있다.

바람직하게, 마찰부재(135)로는 금속몸체(135b) 표면에 홈을 형성하고 이 홈에 제1미끄럼재(135c)를 결합하여 접착한 것이 사용된다. 제1미끄럼재(135c)로는 PTFE가 적당하다. 이때 상부구조물(20)의 저면을 형성하는 금속부재(22) 표면에는 스테인리스 스틸판 등으로 된 미끄럼재를 미리 부착해둘 수 있다. 때에 따라, 마찰부재(135)는 표면을 매끈하게 가공하여 제1미끄럼재(135c) 없이 구성될 수 있다. 이는 마찰부재(135)가 면접촉되는 상부구조물(20)의 저면을 형성하는 금속부재(22)에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 마찰부재(134)로는 엔지니어링 플라스틱 등 압축강도가 큰 플라스틱이 이용될 수 있고, 엔지니어링 플라스틱 등은 자체 마찰계수가 매우 작은 것이 있으므로 이들을 이용하는 경우에도 별도의 미끄럼재를 설치하지 않을 수 있다. 이는 다른 실시 예에서도 마찬가지이다.

본 발명에 따른 마찰 고무받침(100)은 제2지지부(140)를 갖춘다. 제2지지부(140)는 상부구조물(20) 등의 지지구조물의 하중을 제1지지부(130)와 분담하여 지지하며 지지구조물의 수평변위에 대한 복원력을 제공하기 위한 것이다. 이 제2지지부(140)는 제1지지부(130) 둘레를 따라 그리고 제1지지부(130)와 이격하여 제1플레이트(110) 상에 설치되며, 바람직하게, 환상으로 배치되어 링(ring) 모양을 하고 있다. 이에 따라 제2지지부(140)는 안쪽에 내부공간(IS)을 형성한다.

제2지지부(140)로는, 바람직하게, 금속판과 고무가 교대로 층층이 쌓여 이루어진 적층고무받침이 사용된다. 적층고무받침의 제작과정은 기존에 잘 알려져 있다. 적층고무받침의 제작과정을 간략히 언급하면, 통상 강판 등의 금속판과 고무판을 교대로 적층하고, 프레스로 압력을 가하는 동시에 고온의 열을 가하여 강판에 도포한 접착제의 화학적 가교반응에 의해 고무와 강판 사이에 접착이 발생하도록 하고, 가황처리를 하여 적층고무받침을 만든다. 본 발명에서는, 바람직하게, 이러한 적층고무받침의 제조과정에서, 종래기술에서 설명했던 칼라(collar) 대신에 제1플레이트(110)와 뒤에서 설명되는 제2플레이트(120)가 적층고무받침의 저면과 상면에 직접 접착된다. 즉, 본 발명에서는 칼라(collar)가 필요치 않고, 칼라(collar)를 이용해 다시 상, 하 플레이트에 결합해야 하는 과정을 생략할 수 있다. 이는 본 발명의 큰 특징 중 하나이다.

금속판의 외주면 및/또는 내주면 가장자리를 따라 요철을 형성하여 가자장리를 따라서는 금속판 상하 고무가 서로 연결되게 하여 고무와 금속판 간의 결합강도를 증가시킬 수 있다. 어떤 경우에는 금속판에 다수의 작은 구멍을 뚫어 금속판 상하 고무가 서로 연결되게 할 수 있다.

본 발명에서, 제2지지부(140)로는 위에서 설명한 바와 같은 금속판과 고무가 교대로 층층이 쌓여 이루어진 적층고무받침이 가장 바람직하지만, 때로는 다른 탄성체가 이용될 수 있다.

본 발명에 따른 마찰 고무받침(100)은 제2플레이트(120)를 갖춘다. 이 제2플레이트(120)는 제2지지부(140)를 구성하는 적층고무받침의 표면에 결합하여 있다. 바람직하게는, 앞에서 설명한 바와 같이, 적층고무받침 제조과정에서 적층고무받침에 직접 접착된다. 이러한 제2플레이트(120)는 중앙부에 제1지지부(130)보다 넓은 면적의 통공(122)이 뚫려 있다. 이 또한 본 발명의 큰 특징 중 하나이다. 이에 따라 제2플레이트(120)가 부착된 상태에서도 통공(122)을 통해 제1지지부(130)를 제1플레이트(110)에 쉽게 설치할 수 있다. 그뿐만 아니라, 필요 시 제1지지부(130) 전체 또는 제1지지부(130)를 구성하고 있는 마찰부재(135), 탄성패드(133) 등의 일부 부품을 쉽게 교체할 수 있다. 그리고 제2플레이트(120)의 가장자리를 따라서는 대략 90도 간격으로 제2체결부(124)가 설치되어 있다. 이 제2체결부(124)는 상부구조물(20)의 저면이 금속부재(22)로 이루어져 있는 경우, 볼트(B) 등의 체결수단으로 제2플레이트(120)를 금속부재(22)에 고정하거나 마찰 고무받침을 복수층으로 만들고자 할 때 볼트(B) 등의 체결수단으로 그 위쪽에 배치되는 마찰 고무받침의 제1플레이트(110)와 쉽게 결합할 수 있도록 하는 역할을 한다.

또한, 제2플레이트(120)에 통공(122)을 형성함에 따라, 마찰부재(135)는 제2플레이트(120)의 내측에서 즉, 통공(122)의 범위 내에서만 제2플레이트(120)가 수평변위를 일으킬 수 있게 한다. 즉, 본 발명에 따른 마찰 고무받침(100)에서, 마찰부재(135)는 제2플레이트(120)의 이동범위를 제한함으로써 적층고무받침(100)이 일정 이상 수평변위를 일으키는 것을 방지하는 스토퍼의 역할을 한다.

본 발명에 따른 마찰 고무받침(100)이 도 3에 나타낸 바와 같이 설치된 상태에서, 바람직하게, 내부공간(IS)은 제1플레이트(110), 제2플레이트(120), 제2지지부(140) 및 상부구조물(20)에 의해 밀폐된다.

도 4는 도 3의 변형 예를 나타낸 단면도이다.

때에 따라 제2플레이트(120) 위에 제3플레이트(150)를 더 설치할 수 있다. 제3플레이트(150)에는 볼트(B) 등의 체결수단을 통해 제2플레이트(120)에 결합하기 위한 제3체결부(152)가 대략 90도 간격으로 형성되어 있다. 제3플레이트(150)를 제2플레이트(120)에 설치한 상태에서도 제1지지부(130)를 교체하고자 할 때에는 네 군데 정도에서만 볼트(B)를 풀고 제3플레이트(150)를 분리할 수 있으므로 중앙부에 설치된 제3플레이트(150)의 교체가 수월하다.

이 경우, 제3플레이트(150)의 저면에는 바람직하게 스테인리스 스틸판 등으로 된 제2미끄럼재(154)가 설치된다. 때에 따라 스테인리스 스틸판 대신 알루미늄판 등이 이용될 수 있다. 제3플레이트(150)는 용접 등을 통해 상부구조물(20)의 저면에 고정될 수 있다.

나머지는 도 1 내지 3을 통해 설명한 것과 같다.

도 5는 본 발명에 따른 마찰 고무받침의 다른 예를 나타낸 사시도이고, 도 6은 도 5의 I-I에 따른 단면도이다.

때에 따라 1층의 마찰 고무받침(100) 두 개를 상하로 겹친 상태로 하층 마찰 고무받침(100)의 제2플레이트(120)와 상층 마찰 고무받침(100)의 제1플레이트(110)를 볼트(B)로 결합하여 2층의 마찰 고무받침(101)을 만들 수 있다. 이 때 마찰부재(135)는 미끄럼재 없이 사용될 수 있고, 때에 따라 엔지니어링 플라스틱 등 마찰계수가 작은 재료로 마찰부재(135)를 구성할 수 있다.

도 5와 6에 나타낸 마찰 고무받침(101)에서는 상하 양쪽에서 각각 수평변위를 받아 주므로, 허용 수평변위는 도 1 내지 3의 실시 예보다 증가한다. 허용 수평변위를 도 1 내지 3의 실시 예에서보다 상대적으로 조금 크게 해야 하는 곳에 사용될 수 있다.

또한, 수평 변위 시 마찰도 상하 양쪽 모두에서 발생하므로 도 1 내지 3의 실시 예보다 진동감쇠력도 증가한다.

그리고 본 발명에 따른 마찰 고무받침(101)은 동일 형상의 것을 이용하여 복층의 마찰 고무받침을 쉽게 만들 수 있고, 구성 부품 중 일부 부품에 하자가 있는 경우 그것만 쉽게 교체하여 사용할 수 있다.

나머지는 도 1 내지 3을 통해 설명한 것과 같다.

도 7은 도 5에 나타낸 마찰 고무받침의 변형 예를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7의 J-J에 따른 단면도이다.

때에 따라 최상층의 제2플레이트(120)에는 내부공간(IS)의 상부를 덮는 제3플레이트(150)를 더 설치하여 사용할 수 있다. 이 제3플레이트(150)의 형상은 도 4에서 설명한 것과 같고, 도 4에 나타낸 것과 호환할 수 있다. 이 제3플레이트(150)에도 도 4에서와 마찬가지로 볼트(B) 등의 체결수단을 통해 최상층의 제2플레이트(120)에 결합하기 위한 제3체결부(152)가 대략 90도 간격으로 형성되어 있다. 이 제3플레이트(150)는 최상층 마찰 고무받침(100)의 제2플레이트(120)에 결합한다는 것을 제외하고는 도 4를 통해 설명한 것과 같다.

그리고 마찰부재(135)는 표면에 부착된 PTFE 등으로 된 제1미끄럼재(135c)를 가질 수 있고, 이와 면접촉되는 제1플레이트(110)의 저면과 제3플레이트(150)의 저면에는 스테인리스 스틸판 등으로 된 제2미끄럼재(125, 154)가 각각 부착될 수 있다.

도 9는 본 발명에 따른 마찰 고무받침의 또 다른 실시 예를 나타낸 단면도이고, 도 10은 도 9 마찰 고무받침이 상부구조물과 하부구조물 사이에 설치된 상태에서 수평변위를 일으킨 상태를 나타낸 단면도이다.

도 9와 10을 참조하면, 마찰 고무받침(100) 3개를 상하로 중첩하여 인접한 것끼리 볼트로 결합하고, 최상층의 제2플레이트(120)에는 도 4 와 도 7 및 도 8을 통해 설명한 제3플레이트(150)를 결합하여 본 발명에 따른 3층의 마찰 고무받침(102)을 구성할 수 있다. 이때 대응 접촉면에는 앞에서 설명한 바와 같은 제1, 제2미끄럼재를 선택적으로 설치하거나 설치하지 않고 구성할 수 있다. 때에 따라 제1플레이트(110)와 제3플레이트(150) 저면에 제2미끄럼재(125, 154)를 설치하고, 마찰부재(135)에는 별도의 마찰부재를 설치하지 않을 수 있다.

물론, 때에 따라, 제3플레이트(150) 없이 한 층짜리 마찰 고무받침(100) 3개를 상하로 포갠 상태에서 제2플레이트(120)와 그 위의 제1플레이트(110)를 각각 연결하여 본 발명에 따른 마찰 고무받침을 구성할 수 있다.

나머지는 도 7과 8을 통해 설명한 것과 같다.

도 9와 1에 나타낸 마찰 고무받침(102)에서, 각 층에 형성된 내부공간(IS)은 밀폐되어 있어 이물질이 내부로 침입할 수 없고, 따라서 마찰면에 이물질이 끼일 염려가 없다. 또한, 각 층의 마찰부재(135)는 각 층의 제2플레이트(120)의 수평변위를 마찰부재(135)를 중심으로 하여 통공(122)의 범위 내로 제한한다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 3층으로 구성된 마찰 고무받침(102)이 설치된 상태에서, 지진 등에 의해 상부구조물(20)이 수평변위를 일으키는 경우, 각 층의 마찰 고무받침(100)에 각각 수평변위를 일으키므로 전체로 3단의 수평변위가 발생하며, 마찰에 의한 진동감쇠도 3곳에서 발생한다.

진동감쇠 등에 의해 수평변위를 일으킨 외력이 제거되면, 수평변위를 일으킨 부분들은 제2지지부(140)에 의해 도 9에 나타낸 바와 같이 수평변위를 일으킨 부분들을 원위치로 복귀시키려는 힘을 받아 마찰력을 이기는 한도까지 복귀한다.

도 11은 도 7에 나타낸 마찰 고무받침의 변형 예를 나타낸 부분 분리 사시도이다.

때에 따라 제2플레이트(120)에 고정되는 제3플레이트(150)는 중앙부에 구멍(155a)이 형성된 고정부(155)와 상기 구멍에 탈착 가능케 결합되어 내부공간(IS)을 개폐할 수 있는 뚜껑부(157)를 갖추어 구성될 수 있다. 뚜껑부(157)에는 걸림부(157a)를 형성하여 필요 시 도구를 이용하여 쉽게 들어올릴 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 나머지는 도 7과 8을 통해 설명한 것과 같다.

도 12와 13은 도 2와 3에 나타낸 마찰 고무받침의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다.

때에 따라 도 12와 13에 나타낸 바와 같이, 제2플레이트(120) 상면에 미끄럼재 장착홈(123)을 형성하고 여기에 제1미끄럼재(135c)와 미끄럼 접촉할 수 있는 제2미끄럼재(125)를 장착 및 접착하여 본 발명에 따른 마찰 고무받침(100)을 구성할 수 있다. 이러한 마찰 고무받침(100)의 설치상태는 도 13을 보면 알 수 있다.

때에 따라, 제2플레이트(120) 상면에 미끄럼재 장착홈(123)을 형성하지 않고 제2미끄럼재(125)를 접착하여 본 발명에 따른 마찰 고무받침(100)을 구성할 수도 있다.

도 12와 13를 통해 설명한 실시 예의 마찰 고무받침(100) 역시 2개 이상을 상하로 중첩하고 결합하여 복층의 형태로 구성할 수 있다.

나머지는 도 2와 3을 통해 설명한 것과 같다.

본 발명은 일반 교량, 철도역사, 철도교, 일반 건축물 등의 중량구조물을 지지하는 면진장치의 제조에 이용될 수 있다.

100, 101, 102: 마찰 고무받침 110: 제1플레이트
112: 제1체결부 120: 제2플레이트
122: 통공 124: 제2체결부
130: 제1지지부 131: 전단핀
133: 탄성패드 135: 마찰부재
140: 제2지지부 IS: 내부공간
150: 제3플레이트 152: 제3체결부

Claims (12)

1. 제1플레이트;
   상기 제1플레이트의 중앙부에 설치된 제1지지부;
   상기 제1지지부 둘레를 따라 상기 제1지지부와 이격하여 상기 제1플레이트에 설치되어 내부공간을 형성하고 지지하기 위한 지지구조물의 하중을 상기 제1지지부와 분담하여 지지하며 상기 지지구조물의 수평변위에 대한 복원력을 제공하기 위한 제2지지부; 및
   상기 제1플레이트 반대편에서 상기 제2지지부 표면에 결합하고 중앙부에 상기 제1지지부보다 넓은 면적의 통공이 뚫려 있는 제2플레이트를 포함하고,
   상기 제1지지부는 일 단부가 상기 제1플레이트의 중심부에 결합한 전단핀, 중심부의 통공부를 통해 상기 전단핀에 결합하여 상기 제1플레이트에 층상으로 배치된 탄성패드, 상기 탄성패드에 층상으로 배치되고 중심부에 상기 전단핀의 타 단부에 결합하는 홈을 갖추어 측방향 이동이 제한된 상태에서 상기 탄성패드의 압축정도에 따라 상하로 승강 가능하고 상기 전단핀을 중심으로 큰 하중이 작용하는 방향으로 기울어질 수 있게 설치된 마찰부재를 갖추어 구성되고,
   상기 제1지지부는 상기 통공을 통해 상기 제2플레이트의 바깥 표면에 설치되는 것과 면접촉된 상태로 상기 지지구조물의 하중을 상기 제2지지부와 분담하여 지지하면서 상기 제2플레이트가 상기 통공의 범위 내에서 수평변위를 일으키는 것을 허용하도록 된 것을 특징으로 하는 마찰 고무받침.
2. 삭제
3. 제1항에서, 상기 제2지지부는 금속판과 고무가 교대로 층층이 쌓여 이루어진 적층고무받침으로 되고, 상기 마찰부재는 상기 제2플레이트의 내측에서 상기 통공의 내주면과 작용하여 상기 제2플레이트의 전방향 이동범위를 제한함으로써 상기 적층고무받침이 전방향으로 일정 이상 수평변위를 일으키는 것을 방지하는 스토퍼의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 마찰 고무받침.
4. 제1항에서, 상기 제2지지부는 금속판과 고무가 교대로 층층이 쌓여 이루어진 적층고무받침으로 되고, 상기 제1지지부 상면에 제1미끄럼재가 설치되어 있고, 상기 제2플레이트의 상면에 설치되어 상기 통공을 막고 상기 제1미끄럼재와 면접촉하는 제2미끄럼재를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 고무받침.
5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에서, 상기 제1플레이트와 상기 제2플레이트에는 둘레를 따라 제1, 제2체결부가 각각 설치되어 있고,
   한 층으로 된 상기 마찰 고무받침 2개 이상을 상하로 포갠 상태에서 아래쪽 마찰 고무받침의 상기 제2플레이트와 위쪽 마찰 고무받침의 상기 제1플레이트를 상기 제1, 제2체결부를 통해 체결수단으로 서로 결합하여, 위쪽 마찰 고무받침의 상기 제1플레이트가 아래쪽 마찰 고무받침의 상기 통공 상부를 막아서 위쪽 마찰 고무받침의 상기 제1플레이트가 그 아래쪽 마찰 고무받침의 상기 마찰부재와 면접촉으로 마찰을 일으키게 한 것을 포함하는 복수 층의 마찰 고무받침으로 구성되게 한 것을 특징으로 하는 마찰 고무받침.
6. 제5항에서, 둘레를 따라 제3체결부가 설치된 제3플레이트를 더 포함하고,
   상기 제3플레이트는 상기 제3체결부를 통해 최상층의 상기 제2플레이트에 결합하여 아래쪽 마찰 고무받침의 상기 통공 상부를 막아서 그 아래에 있는 상기 마찰부재와 면접촉되는 것을 특징으로 하는 마찰 고무받침.
7. 제5항에서, 위쪽 마찰 고무받침의 상기 제1플레이트 아래쪽의 상기 내부공간이 밀폐된 것을 특징으로 하는 마찰 고무받침.
8. 제5항에서, 대응하는 슬라이딩 접촉면 모두에는 미끄럼재가 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 마찰 고무받침.
9. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에서,
   상기 제2플레이트의 상면에 결합하여 상기 제2플레이트의 상기 통공 상부를 막아서 그 아래에 있는 상기 마찰부재와 면접촉하는 제3플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 고무받침.
10. 제9항에서, 상기 내부공간이 밀폐된 것을 특징으로 하는 마찰 고무받침.
11. 제6항에서, 상기 제3플레이트는 상기 제2플레이트에 고정되고 중앙부에 구멍이 형성된 고정부와 상기 구멍에 탈착 가능케 결합되어 상기 제3플레이트 하부의 상기 내부공간을 개폐할 수 있는 뚜껑부를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 마찰 고무받침.
12. 제9항에서, 상기 제3플레이트는 상기 제2플레이트에 고정되고 중앙부에 구멍이 형성된 고정부와 상기 구멍에 탈착 가능케 결합되어 상기 내부공간을 개폐할 수 있는 뚜껑부를 갖추어 구성된 것을 특징으로 하는 마찰 고무받침.

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