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KR101864954B1 - 내진기능을 구비한 배전반 - Google Patents

내진기능을 구비한 배전반 Download PDF

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KR101864954B1
KR101864954B1 KR1020160151937A KR20160151937A KR101864954B1 KR 101864954 B1 KR101864954 B1 KR 101864954B1 KR 1020160151937 A KR1020160151937 A KR 1020160151937A KR 20160151937 A KR20160151937 A KR 20160151937A KR 101864954 B1 KR101864954 B1 KR 101864954B1
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    • H02B1/54—Anti-seismic devices or installations
    • 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
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Abstract

본 발명은 내진기능을 구비한 배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 하부가 폐쇄된 원통형상으로, 하부 내면은 구면을 형성하는 제1하우징(110); 상기 제1하우징(110)의 하부 내면의 구면과 구면 접촉하도록 일단이 구 형상이고, 타단은 원형의 제1플랜지(122)의 중앙부를 관통하도록 연결되고, 중앙부에 원형의 제2플랜지(124)의 중앙부와 고정 연결되며, 배전반 저면부(12)를 관통하는 샤프트(120); 상기 제1하우징(110)의 상부 내부에 일단이 삽입 연결되고, 상기 샤프트(120)를 수평면과 수직으로 유지하도록 볼이 사방에서 지탱하는 다수의 제1볼플런저(130); 상기 샤프트(120)가 삽입되는 배전반의 저면부(12) 하면과 고정연결되는 제1스프링커버(140); 및 상기 제1스프링커버(140)와 상기 제1플랜지(122) 사이에 삽입 연결되는 제1압축스프링(142);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 내진기능을 구비한 배전반은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 종래 내진기능을 구비한 배전반은 상·하 및 좌·우의 진동 흡수는 가능하지만 전·후·좌·우 사방의 진동을 흡수하도록 개선하기에는 한계가 있었는데, 본 발명은 볼베어링을 통해 제1하우징과 제2하우징을 연결하여 사방의 모든 횡적 진동을 흡수할 수 있도록 하고 있어 지진파 중 피해 발생 정도가 큰 S 파에 의한 피해를 감소시킬 수 있다.
둘째, 종래에는 내진 기능이 있는 경우라도 지진에 의해 지면이 기울어지는 등의 경우를 상정하여 내진설계를 한 것은 보이지 않는데, 본 발명은 상·하 및 전·후·좌·우뿐만 아니라 축방향의 기울림도 구면접촉을 하는 볼조인트 구조를 채택하여 이를 제어할 수 있음으로써 내진기능을 더욱 향상시키고 있다.
셋째, 제1압축스프링과 제2압축스프링을 배전반 저면부의 상하로 배치하여 종방향의 진동에 대해 더욱 효과적으로 대처할 수 있도록 하고 있다.

Description

내진기능을 구비한 배전반{A SWITCHBOARD EQUIPPED WITH SEISMIC PROTECTION FUNCTION}
본 발명은 내진기능을 구비한 배전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 볼베어링, 구면접촉을 하는 볼조인트 및 압축스프링을 이용하여 지진에 의한 전후좌우의 진동뿐만 아니라 상하방향 진동 및 축방향 기울림에 의한 피해를 방지할 수 있는 내진기능을 구비한 배전반에 관한 것이다.
최근 전 세계적으로 빈번해지고 있는 지진 등의 자연재해로 인해 구조물의 붕괴사고 및 그로 인한 경제적 손실이 증가하고 있다. 특히 환태평양 조산대에 속하거나 가까이 있는 우리나라는 더이상 지진의 안전지대라고 할 수 없고, 크고 작은 지진이 주변국뿐만 아니라 우리나라에도 발생하고 있다. 최근에는 울산 해역에서 규모 5.0의 지진이 발생하여 건물이 흔들리는 등 많은 사람들을 놀라게 했다.
이러한 사정에 따라 우리나라도 구조물의 안정성을 확보하려는 노력이 증가하고 있는데 특히 발전소나 교량과 같은 중요 구조물이나 고층빌딩 같은 대형 건축물은 파괴시 엄청난 인명피해와 경제적 손실을 동반할 수 있기 때문에 이들에 대한 내진설계 기준은 강화되고 있는 실정이다.
한편, 지진의 강도가 일정 수준 이하일 경우 건물의 진동에 의해 건물 자체는 건전하여도 그 내부의 각종 전기장치나 물건들은 넘어지거나 서로 충돌하면서 파손될 수 있다. 특히 배전반과 같은 중대형 전기장치는 외부의 진동에 취약한 제어회로, 소자 또는 스위치 등의 전기장치로 이루어지기 때문에 기계 구조적 강도가 매우 취약하다. 따라서 건물의 진동에 의한 파손의 위험을 줄이기 위해 특히 중대형 전기장치는 내진구조로 설치되어야 할 필요성이 크다.
이와 관련된 종래기술로서, 대한민국 등록특허공보 제10-1049407호에는 지면이나 건축물의 바닥면에 설치되어 상부채널을 일정구간 상·하로 이동시키는 다수 개의 유압 및 전자력 실린더를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 무방향 탄성 지지대를 구비한 내진형 배전반이 개시되어 있고, 대한민국 등록특허공보 제10-0939475호에는 바닥 앵글의 수평판 상면과 지지 앵글의 수평판 저면 사이에서 지지 볼트와 베어링 지지 케이스 및 덮개의 외측을 감싸는 형태로 설치되어 외부에서 가해지는 진동 및 충격을 흡수하는 압축 스프링으로 구성한 것을 특징으로 하는 내진 기능을 갖는 수배전반이 개시되어 있으나, 상기 대한민국 등록특허공보 제10-1049407호 및 대한민국 등록특허공보 제10-0939475호는 진동에 의한 상·하 및 좌·우의 진동 흡수는 가능하지만 전·후·좌·우 사방의 진동을 흡수하도록 개선하기에는 한계가 있는 문제가 있었다.
또한, 종래에는 내진 기능이 있는 경우라도 지진에 의해 지면이 기울어지는 등의 경우를 상정하여 내진 설계를 한 것은 보이지 않아 지면이 기울어지는 등의 지진이 발생하는 경우 내진 설계의 효과는 크게 감소되어 그로 인한 피해를 방지할 수 없는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1049407호(공고일자: 2011.07.14.) 대한민국 등록특허공보 제10-0939475호(공고일자: 2010.01.29.)
본 발명인 내진기능을 구비한 배전반이 해결하고자 하는 과제는 다음과 같다.
종래의 내진 기능을 구비한 배전반은, 진동에 의한 상·하 및 좌·우의 진동 흡수는 가능하지만 전·후·좌·우 사방의 진동을 흡수하도록 개선하기에는 한계가 있는 문제점 있었는바 이를 해결하고자 한다.
종래에는 내진 기능이 있는 경우라도 지진에 의해 지면이 기울어지는 등의 경우를 상정하여 내진 설계를 한 것은 보이지 않아 지면이 기울어지는 등의 지진이 발생하는 경우 내진 설계의 효과는 크게 감소되어 그로 인한 피해를 방지할 수 없는 문제점을 해결하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명인 내진기능을 구비한 배전반은, 하부가 폐쇄된 원통형상으로, 하부 내면은 구면을 형성하는 제1하우징; 상기 제1하우징의 하부 내면의 구면과 구면 접촉하도록 일단이 구 형상이고, 타단은 원형의 제1플랜지의 중앙부와 연결되고, 중앙부에 원형의 제2플랜지의 중앙부와 고정 연결되며, 배전반의 저면부를 관통하는 샤프트; 상기 제1하우징의 상부 내부에 삽입 연결되고, 상기 샤프트를 수평면과 수직으로 유지하도록 사방에서 지탱하는 다수의 제1볼플런저; 상기 샤프트가 삽입되는 배전반의 저면부 하면과 연결되는 제2스프링커버; 및
상기 제2스프링커버와 상기 제2플랜지 사이에 삽입 연결되는 제2압축스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 샤프트가 삽입되는 배전반의 저면부 상면과 연결되는 제1스프링커버; 및 상기 제1스프링커버와 상기 제1플랜지 사이에 삽입 연결되는 제1압축스프링;을 더 포함하도록 할 수 있다.
또한, 상기 제1하우징 상부를 폐쇄하되 상기 샤프트가 중앙부를 관통하는 제1고무캡;을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1하우징을 내포하도록 중공을 형성하는, 하부가 폐쇄된 원통형상의 제2하우징; 상기 제2하우징의 상부 내부에 삽입 연결되고, 상기 제1하우징의 외측면을 사방에서 지탱하는 다수의 제2볼플런저; 및 상기 제2하우징 상부를 폐쇄하되 상기 샤프트가 중앙부를 관통하는 제2고무캡;을 더 포함하고, 상기 제1하우징 저면부 외부에 볼베어링이 삽입되는 삽입구를 형성하며, 상기 제1하우징 저면부 외측면과 상기 제2하우징의 저면부 내측면은 상기 삽입구에 삽입되는 볼베어링으로 연결되도록 할 수 있다.
본 발명에 의한 내진기능을 구비한 배전반은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 종래 내진기능을 구비한 배전반은 상·하 및 좌·우의 진동 흡수는 가능하지만 전·후·좌·우 사방의 진동을 흡수하도록 개선하기에는 한계가 있었는데, 본 발명은 볼베어링을 통해 제1하우징과 제2하우징을 연결하여 사방의 모든 횡적 진동을 흡수할 수 있도록 하고 있어 지진파 중 피해 발생 정도가 큰 S 파에 의한 피해를 감소시킬 수 있다.
둘째, 종래에는 내진 기능이 있는 경우라도 지진에 의해 지면이 기울어지는 등의 경우를 상정하여 내진설계를 한 것은 보이지 않는데, 본 발명은 상·하 및 전·후·좌·우뿐만 아니라 축방향의 기울림도 구면접촉을 하는 볼조인트 구조를 채택하여 이를 제어할 수 있음으로써 내진기능을 더욱 향상시키고 있다.
셋째, 제1압축스프링과 제2압축스프링을 배전반 저면부의 상하로 배치하여 종방향의 진동에 대해 더욱 효과적으로 대처할 수 있도록 하고 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반을 간략히 도시한 정면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 내진장치의 일실시예를 간략히 도시한 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 내진장치의 또다른 일실시예를 간략히 도시한 단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 제2하우징을 포함하는 내진장치의 일실시예를 간략히 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 횡측방향 진동에 대응하는 내진장치의 일실시예를 간략히 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 지면의 기울어짐에 대응하는 내진장치의 일실시예를 간략히 도시한 단면도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 종축방향 진동에 대응하는 내진장치의 일실시예를 간략히 도시한 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결 되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 간접적으로 연결 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반을 간략히 도시한 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 내진장치의 일실시예를 간략히 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 내진장치의 또다른 일실시예를 간략히 도시한 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 제2하우징을 포함하는 내진장치의 일실시예를 간략히 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 횡측방향 진동에 대응하는 내진장치의 일실시예를 간략히 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 지면의 기울어짐에 대응하는 내진장치의 일실시예를 간략히 도시한 단면도이다. 또한, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반에 있어서 종축방향 진동에 대응하는 내진장치의 일실시예를 간략히 도시한 단면도로써 함께 설명한다.
종래의 내진 기능을 구비한 배전반은, 진동에 의한 상·하 및 좌·우의 진동 흡수는 가능하지만 전·후·좌·우 사방의 진동을 흡수하도록 개선하기에는 한계가 있는 문제점 있었고, 또한, 내진 기능이 있는 경우라도 지진에 의해 지면이 기울어지는 등의 경우를 상정하여 내진 설계를 한 것은 보이지 않아 지면이 기울어지는 등의 지진이 발생하는 경우 내진 설계의 효과는 크게 감소되어 그로 인한 피해를 방지할 수 없는 문제점이 있었는바, 이를 해결하기 위해 본 발명은 볼베어링에 의한 횡방향의 진동 흡수, 제1압축스프링과 제2압축스프링을 통해 종방향의 진동 흡수 및 구면접촉을 이루는 볼조인트 구조에 의해 축방향 기울림도 제어가능토록하고 있다. 이하에서 구성요소별로 자세히 살펴본다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반은, 하부가 폐쇄된 원통형상으로, 하부 내면은 구면을 형성하는 제1하우징(110); 상기 제1하우징(110)의 하부 내면의 구면과 구면 접촉하도록 일단이 구 형상이고, 타단은 원형의 제1플랜지(122)의 중앙부와 연결되고, 중앙부에 원형의 제2플랜지(124)의 중앙부와 고정 연결되며, 배전반 저면부(12)를 관통하는 샤프트(120); 상기 제1하우징(110)의 상부 내부에 일단이 삽입 연결되고, 상기 샤프트(120)를 수평면과 수직으로 유지하도록 볼이 사방에서 지탱하는 다수의 제1볼플런저(130); 상기 샤프트(120)가 삽입되는 배전반의 저면부(12) 하면과 고정연결되는 제1스프링커버(140); 및 상기 제1스프링커버(140)와 상기 제1플랜지(122) 사이에 삽입 연결되는 제1압축스프링(142);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1하우징(110)은 지면의 기울어짐에 대비한 내진 설계 요소로의 기능을 수행한다. 즉 상기 제1하우징(110)은 하부가 폐쇄된 원통형상으로, 하부 내면은 구면을 형성할 수 있다. 하부내면의 구면과 구면 접촉하는 샤프트(120)의 일단부와의 연결을 통해 지면과 배전반 케이스(10)의 저면이 평행되지 않는다 하더라도 상기 배전반 케이스(10)의 저면을 수평으로 유지시킬 수 있게 된다. 구면접촉은 통상적인 볼조인트의 구조와 유사하다. 통상의 볼조인트는 관의 끝에 볼부분을 만들어 케이싱으로 싸고, 그 틈새를 개스킷으로 밀봉한 것으로서, 볼 부분이 케이싱내에서 자유롭게 회전할 수 있기 때문에 관절의 작용을 하여 관의 신축을 흡수할 수 있어 고온, 고압에서 사용을 많이 하게된다. 이러한 볼조인트의 구조를 빌어 본 발명은 내진설계에 있어 지면의 기울어짐에 대응할 수 있는 구조로 제안하고 있다.
즉 구면의 내면 내부에 상기 구 형상의 샤프트(120) 일단부가 포함되는 형상이 된다. 이러한 구면 접촉을 통해 지면과 연결된 상기 제1하우징(110)이 기울더라도 상기 샤프트(120)는 수평면과 수직을 이룰 수 있고, 그에 따라 상기 샤프트(120)와 수직으로 연결되는 상기 배전반 케이스(10)의 저면부는 수평면과 수평을 이룰 수 있어 배전반이 안정되어 배전반 내의 전기장치는 지진이 발생하더라도 파괴되지 않게 된다.
상기 샤프트(120)는, 상기 제1하우징(110)과 일단부가 연결되어 구면접촉함으로써 볼조인트의 구조를 통해 지진의 발생시 지면의 기울어짐에 대비한 내진 설계의 요소이다. 상기 샤프트(120)는, 상기 제1하우징(110)의 하부 내면의 구면과 구면 접촉하도록 일단이 구 형상이고, 중앙부에 원형의 제1플랜지(122)의 중앙부와 관통하도록 고정 연결되며, 타단은 원형의 제2플랜지(124)의 중앙부와 연결되고, 상기 배전반의 저면부(12)를 관통하도록 할 수 있다. 즉 상기 배전반 케이스(10)의 저면을 관통하는 샤프트(120)로서 하단부는 구 형상으로 상기 제1하우징(110) 내부면과 볼조인트 구조와 유사한 구조를 형성하고, 중단부와 상단부는 각각 제1플랜지(122)와 제2플랜지(124)와 연결된다. 상기 제1플랜지(122)와 상기 제2플랜지(124)는 원판 형상으로 할 수 있다.
상기 샤프트(120)의 구조는 두가지 형상으로 구분될 수 있다.
첫 번째는, 상기 제1플랜지(122)와 상기 제2플랜지(124)의 거리가 짧은 것으로 상기 제1플랜지(122)와 상기 배전반 저면부(12) 하면에 상기 제1압축스프링(142)이 연결되며, 상기 제2플랜지(124)는 상기 배전반 저면부(12) 상면에 밀착되어 연결되게 된다.
두 번째는, 상기 제1플랜지(122)와 상기 제2플랜지(124)의 거리가 첫 번째 경우보다 긴 것으로, 상기 제1플랜지(122)와 상기 배전반 저면부(12) 하면에 상기 제1압축스프링(142)이 연결되며, 상기 제2플랜지(124)와 상기 배전반 저면부(12) 상면 간에 상기 제2압축스프링(152)이 연결되는 구조이다.
첫 번째 형상과 두 번째 형상의 차이점은 상기 제2압축스프링(152)의 연결 여부인데, 상기 제2압축스프링(152)이 삽입 연결됨으로서 상기 제1압축스프링(142)만으로 수직방향의 진동을 흡수하는 경우보다 수직방향의 진동을 보다 잘 흡수할 수 있게 됨으로써 내진 효과가 더욱 상승할 수 있다.
상기 제1볼플런저(130)는, 상기 샤프트(120)를 수평면과 수직방향으로 지탱하는 역할을 한다. 상기 제1볼플런저(130)는 상기 제1하우징(110)의 상부 내부에 삽입 연결되고, 상기 샤프트(120)를 수평면과 수직으로 유지하도록 사방에서 지탱하는 다수개로 이루어질 수 있다. 상기 제1볼플런저(130)는 통상의 볼플런저와 동일한 구성을 하되, 다만 전방으로 튀어나오는 볼이 통상의 볼플런저보다 길도록 형성될 수 있다. 이는 유동할 수 있는 범위를 넓힐 수 있도록 하기 위함이다. 통상의 볼플런저는 다른 말로 제스퍼 핀이라고도 불리며, 외경에 나사를 낸 원통형의 한 끝에 볼 또는 핀이 매입되어 있고, 원통 속에 볼을 지지하는 스프링이 들어있다. 볼에 외부 상대물로부터 힘이 작용되면 볼이 속으로 들어갔다가 스프링 탄성에 의해 다시 나오게 된다. 볼 플런저는 컨트롤 레버와 같이 사용을 해서 일정위치에서 멈춤-인덱싱 기능을 하는데 많이 사용된다.
상기 제1볼플런저(130)의 본체의 말단부가 상기 제1하우징(110)의 상부의 내부 사방에 삽입 연결되고 상기 제1볼플런저(130)의 본체 내부의 볼이 전방으로 튀어 나와 상기 샤프트(120)의 외측면과 맞닿도록 연결하여 상기 샤프트(120)를 사방에서 지지하게 된다.
상기 제1스프링커버(140)는, 상기 제1압축스프링(142)의 커버 역할을 수행하는 구성요소로, 상기 샤프트(120)가 삽입되는 배전반의 저면부(12) 하면과 연결된다. 즉 상기 제1압축스프링(142)의 상부에만 연결되거나, 상기 제1압축스프링(142)의 상,하부 모두에 연결될 수 있다. 상부에만 연결되거나, 상,하부 모두에 연결되는 어떠한 경우라도 상기 배전반의 저면부(12) 하면과 상부는 연결되게 된다.
상기 제1압축스프링(142)의 상,하부 모두에 연결되는 경우(이하 제1압축스프링(142)부라 한다.), 상기 제1압축스프링(142)을 포함하여 일체의 하나의 구성요소로 하여, 상기 제1플랜지(122)와 상기 배전반 케이스(10) 저면부 사이에 결합하거나 분리하는데 용이할 수 있다. 즉 상기 제1압축스프링(142)부는 상기 제1플랜지(122) 상부와 하단부를 결합하고, 상기 배전반 케이스(10) 저면부와 상단부를 결합을 통해 간단하게 조립할 수 있고, 분리하는 것도 간편하다. 또한 상기 제1스프링커버(140)를 하부에도 연결하는 경우 상기 제1압축스프링(142)은 보다 안정적으로 상기 제1플랜지(122)와 연결될 수 있어 상기 제1압축스프링(142)부로 이용하는 것이 바람직하다.
상기 제1압축스프링(142)은, 상기 제1플랜지(122)와 상기 제1스프링커버(140)의 사이를 연결하는 압축스프링이다. 여기서 상기 제1스프링커버(140)는 상기 배전반 저면부(12) 하부에 접촉 연결되는 것을 말한다. 상기 제1압축스프링(142)은 지진시 종방향 지진파 즉 P파에 의한 진동에 대응한 내진 설계 구조이다. 즉 종방향의 진동에 대해 상기 제1압축스프링(142)은 상기 지면과 연결되는 제1플랜지(122)와 상기 배전반과 연결되는 상기 제1스프링커버(140)간에 탄성력을 부여하여 지면에서 전달되는 진동을 흡수함으로써 상기 배전반에 진동의 전달을 최소화하게 된다.
상기 샤프트(120)의 두 번째 구조에서는 상기 제2스프링커버와 상기 제2압축스프링(152)의 구조가 추가로 포함된다.
상기 제2스프링커버는, 상기 제1스프링커버(140)와 동일한 구조와 기능을 수행한다. 즉 상기 샤프트(120)가 삽입되는 배전반의 저면부(12) 하면과 연결되도록 할 수 있는데, 이는 상기 제1스프링커버(140)와 그 위치가 달라지는데, 이는 상기 제2압축스프링(152)이 상기 배전반 저면부(12) 상부에 위치하게 됨으로써 생기는 결과이다. 상기 제2스프링커버도 상기 제2압축스프링(152)의 하부에만 연결될 수도 있고, 하부뿐만 아니라 상부에도 연결될 수도 있다. 이는 상기 제1스프링커버(140)에서 설명한 바와 같이 상기 제2압축스프링(152)의 상,하부에 연결되는 구조가 더욱 안정적이고 편의성이 좋아 하부에만 연결된 구조보다 바람직하다.
상기 제2압축스프링(152)은 상기 배전반의 저면부(12) 상부에 위치하게 됨으로써 상기 제1압축스프링(142)과 함께 종방향 진동을 감소하게 하는 역할을 한다. 상기 제2스프링커버와 상기 제2플랜지(124) 사이에 삽입 연결될 수 있다. 즉 상기 제2스프링커버가 상기 제2압축스프링(152)의 하부에만 있는 경우 상기 제2스프링버커와 상기 제2플랜지(124) 사이에 연결될 수 있고, 상기 제2스프링커버가 상기 제2압축스프링(152)의 상,하부 모두 연결되는 경우(이하 제2압축스프링(152)부라 한다), 상기 제2압축스프링(152)부는 상기 제2플랜지(124)와 상기 배전반 저면부(12) 상면 사이에 연결되게 된다.
상기 내진장치(100)는, 상기 제1하우징(110) 상부를 폐쇄하되 상기 샤프트(120)가 중앙부를 관통하는 제1고무캡(160);을 더 포함할 수 있다. 상기 제1고무캡(160)은 상기 제1하우징(110)의 덮개의 역할을 하여 먼지나 빗물 등의 침입을 막게 된다. 상기 제1고무캡(160)은 탄성이 있는 재질로 할 것인데, 이러한 재질이어야 상기 제1하우징(110)의 내면과 구면 접촉하는 샤프트(120)가 기울어지는 유동을 하여도 파괴없이 덮개의 역할을 수행할 수 있다.
또한, 상기 내진장치(100)는, 상기 제1하우징(110)을 내포하도록 중공을 형성하는, 하부가 폐쇄된 원통형상의 제2하우징(170); 상기 제2하우징(170)의 상부 내부에 삽입 연결되고, 상기 제1하우징(110)의 외측면을 사방에서 지탱하는 다수의 제2볼플런저(180); 및 상기 제2하우징(170) 상부를 폐쇄하되 상기 샤프트(120)가 중앙부를 관통하는 제2고무캡(190);을 더 포함하고, 상기 제1하우징(110) 저면부 외부에 볼베어링(114)이 삽입되는 삽입구(112)를 형성하며, 상기 제1하우징(110) 저면부 외측면과 상기 제2하우징(170)의 저면부 내측면은 상기 삽입구(112)에 삽입되는 볼베어링(114)으로 연결되도록 할 수 있다. 즉 상술한 제1하우징(110)의 구성만으로는 지면의 기울어짐에 대한 대응과 종방향의 진동에 대한 대응적 요소만이 포함되어 횡방향의 진동에 대한 대응적 구성요소가 존재치 않았다. 이러한 횡방향 진동에 대한 대응방법으로 상기 제2하우징(170)을 더 포함하면서 볼베어링(114)을 통해 이를 구현하고 있다.
상기 제2하우징(170)은 횡방향 진동에 대응하기 위한 구성요소이다. 상기 제2하우징(170)은, 상기 제1하우징(110)을 내포하도록 중공을 형성하는, 하부가 폐쇄된 원통형상이 된다. 상기 중공 내부에 상기 제1하우징(110)이 포함되며, 상기 제1하우징(110) 저면부 외부에 볼베어링(114)이 삽입되는 삽입구(112)를 형성하며, 상기 제1하우징(110) 저면부 외측면과 상기 제2하우징(170)의 저면부 내측면은 상기 삽입구(112)에 삽입되는 볼베어링(114)으로 연결되도록 하여 상기 제1하우징(110)이 상기 제2하우징(170) 내부에서 전,후,좌,우 자유로이 유동할 수 있는 구조를 형성하여 횡방향 진동이 상기 제1하우징(110)을 거쳐 상기 배전반으로의 전달이 최소화 되도록 하게 된다.
상기 제2볼플런저(180)는 상기 제1하우징(110)을 상기 제2하우징(170) 내부에서 지탱하도록 하는 역할을 한다. 즉 상기 제2하우징(170)의 상부 내부에 일단이 삽입 연결되고, 상기 제1하우징(110)의 외측면을 볼이 사방에서 지탱하는 다수개로 이루어진다. 이는 상기 제1볼플런저(130)와 마찬가지로 통상의 볼플런저와 동일한 기능과 구성을 가지고 있다. 다만 볼이 통상의 볼플런저보다 길게 형성되어 유동할 수 있는 범위가 크도록 한다. 상기 제2볼플런저(180)는 상기 제2하우징(170)의 상부 내부에 삽입되고, 상기 제2볼플런저(180)의 볼은 상기 제1하우징(110)을 사방에서 지탱하게 된다. 이러한 지탱상태에서 지진이 발생하 횡파인 S파가 도달하면 상기 제1하우징(110)의 하부에 연결되는 상기 볼베어링(114)과 상기 삽입구(112) 가각의 구면접촉에 의한 결합에 의해 상기 제1하우징(110)은 상기 제2하우징(170)의 내부 중공에서 유동하게 되어, 지면과 접촉하는 상기 제2하우징(170)으로 전달된 횡파는 상기 제1하우징(110)으로의 전달이 감소되어 내진 성능을 발휘하게 된다. 상기 제2볼플런저(180)의 볼은 지진의 발생으로 횡방향으로 움직일 때 상기 제1하우징(110)이 유동할 수 있도록 탄성력을 가지고, 지진이 없는 평상시의 경우 상기 제1하우징(110)을 상기 제2하우징(170)과 연결하여 일정한 자리에 위치하도록 지탱하는 역할을 한다.
상기 제2고무캡(190)은, 상술한 상기 제1고무캡(160)과 같은 기능을 한다. 다만 상기 제1고무캡(160)은 상기 제1하우징(110)의 덮개 역할을 하였으나, 상기 제2고무캡(190)은 상기 제2하우징(170)의 덮개 역할을 한다는 것이 다를 뿐이다. 상기 제2고무캡(190)은 상기 제2하우징(170) 상부를 폐쇄하되 상기 샤프트(120)가 중앙부를 관통하도록 구성될 수 있다. 또한 상기 제1하우징(110)이 상기 제2하우징(170) 내부에서 유동하거나, 상기 샤프트(120)가 기울어지게 되더라도 파손되지 않아야 하므로 탄성력을 가지는 재질로 구성될 필요가 있는 바 고무를 사용할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 따른 내진기능을 구비한 배전반은, 종래 내진기능을 구비한 배전반은 상·하 및 좌·우의 진동 흡수는 가능하지만 전·후·좌·우 사방의 진동을 흡수하도록 개선하기에는 한계가 있었는데, 본 발명은 볼베어링을 통해 제1하우징과 제2하우징을 연결하여 사방의 모든 횡적 진동을 흡수할 수 있도록 하고 있어 지진파 중 피해 발생 정도가 큰 S 파에 의한 피해를 감소시킬 수 있고, 종래에는 내진 기능이 있는 경우라도 지진에 의해 지면이 기울어지는 등의 경우를 상정하여 내진설계를 한 것은 보이지 않는데, 본 발명은 상·하 및 전·후·좌·우뿐만 아니라 축방향의 기울림도 구면접촉을 하는 볼조인트 구조를 채택하여 이를 제어할 수 있음으로써 내진기능을 더욱 향상시키고 있으며, 제1압축스프링과 제2압축스프링을 배전반 저면부의 상하로 배치하여 종방향의 진동에 대해 더욱 효과적으로 대처할 수 있도록 하고 있다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 배전반 케이스 12: 배전반 저면부
100: 내진장치 110: 제1하우징
120: 샤프트 130: 제1볼플런저
140: 제1스프링커버 142: 제1압축스프링
150: 제2스프링커버 152: 제2압축스프링
160: 제1고무캡 170: 제2하우징
180: 제2볼플런저 190: 제2고무캡

Claims (4)

  1. 하부가 폐쇄된 원통형상으로, 하부 내면은 구면을 형성하는 제1하우징(110);
    상기 제1하우징(110)의 하부 내면의 구면과 구면 접촉하도록 일단이 구 형상이고, 타단은 원형의 제1플랜지(122)의 중앙부를 관통하도록 연결되고, 중앙부에 원형의 제2플랜지(124)의 중앙부와 고정 연결되며, 배전반 저면부(12)를 관통하는 샤프트(120);
    상기 제1하우징(110)의 상부 내부에 일단이 삽입 연결되고, 상기 샤프트(120)를 수평면과 수직으로 유지하도록 볼이 사방에서 지탱하는 다수의 제1볼플런저(130);
    상기 샤프트(120)가 삽입되는 배전반의 저면부(12) 하면과 고정연결되는 제1스프링커버(140); 및
    상기 제1스프링커버(140)와 상기 제1플랜지(122) 사이에 삽입 연결되는 제1압축스프링(142);을 포함하고,
    상기 제1하우징(110)을 내포하도록 중공을 형성하는, 하부가 폐쇄된 원통형상의 제2하우징(170);
    상기 제2하우징(170)의 상부 내부에 일단이 삽입 연결되고, 상기 제1하우징(110)의 외측면을 볼이 사방에서 지탱하는 다수의 제2볼플런저(180); 및
    상기 제2하우징(170) 상부를 폐쇄하되 상기 샤프트(120)가 중앙부를 관통하는 제2고무캡(190);을 더 포함하고,
    상기 제1하우징(110) 저면부 외부에 볼베어링(114)이 삽입되는 삽입구(112)를 형성하며, 상기 제1하우징(110) 저면부 외측면과 상기 제2하우징(170)의 저면부 내측면은 상기 삽입구(112)에 삽입되는 볼베어링(114)으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 내진기능을 구비한 배전반.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샤프트(120)가 삽입되는 배전반의 저면부(12) 상면과 고정연결되는 제2스프링커버(150); 및
    상기 제2스프링커버(150)와 상기 제2플랜지(124) 사이에 삽입 연결되는 제2압축스프링(152);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 내진기능을 구비한 배전반.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1하우징(110) 상부를 폐쇄하되 상기 샤프트(120)가 중앙부를 관통하는 제1고무캡(160);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 내진기능을 구비한 배전반.
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