KR101105370B1 - Displacement-Amplifying Damping System - Google Patents

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한국건설기술연구원
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Abstract

본 발명은 제진 시스템에 관한 것으로서, 구조물에 연결 부재를 매개하여 지지점을 기준으로 회동할 수 있게 설치되며, 상기 지지점으로부터 서로 다른 거리를 갖는 2개의 작용점을 형성하는 편심 회전판; 상기 작용점 중 거리가 작은 작용점에 힌지 결합되는 지지 부재; 및 상기 작용점 중 거리가 큰 작용점에 힌지 결합되어 상기 구조물의 변위를 흡수하는 댐퍼를 포함한다.The present invention relates to a vibration suppression system, comprising: an eccentric rotary plate installed on a structure so as to pivot about a support point through a connecting member and forming two working points having different distances from the support point; A support member hinged to a small working point of the working points; And a damper which is hinged to a large working point of the working points to absorb the displacement of the structure.

Description

앵글형 편심 회전판을 이용한 변위 증폭형 제진 시스템 {Displacement-Amplifying Damping System}Displacement-Amplifying Damping System using Angle Eccentric Rotating Plate

본 발명은 제진 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 구조물에 설치되어 구조물에 작용하는 지진력을 흡수하여 구조물 자체의 저항능력을 증가시키는 제진 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 지진응답에 의해 구조물에 발생되는 횡변위를 제진 시스템 내에서 증폭시켜 제진 효율을 증가시키는 제진 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a vibration suppression system, and more particularly, to a vibration suppression system installed on the structure to absorb the seismic force acting on the structure to increase the resistance capacity of the structure itself. In particular, the present invention relates to a vibration suppression system that amplifies the lateral displacement generated in the structure by the earthquake response in the vibration suppression system to increase the vibration suppression efficiency.

일반적으로 다주택, 빌딩, 건물, 아파트 등과 같은 기존 건축 구조물은 지진으로부터 건축 구조물을 안전하게 보호하기 위한 내진 설계(耐震設計)가 필수적이다. 특히, 지진 발생시에 건축 구조물의 붕괴로 인한 인명 피해 및 재산 피해는 막대하므로, 지진하중에 저항하기 위해 기둥과 슬래브 등을 보강할 필요성이 제기되고 있다.In general, existing building structures such as multi-family houses, buildings, buildings, apartments, etc., it is necessary to seismic design to protect the building structures from earthquakes. In particular, when the earthquake occurs, human and property damages due to the collapse of building structures are enormous, and there is a need for reinforcing columns and slabs to resist earthquake loads.

내진보강을 위한 기존공법은, 지진 발생시 대상 구조물에 발생되는 지진력에 대하여 구조물 자체의 저항능력을 증가시키는 방법으로 단면증설, 가새보강, 전단벽 신설 등이 전통적으로 사용되고 있다.Existing methods for seismic reinforcement have been traditionally used to increase the resistance of the structure itself against seismic forces generated in the target structure during earthquakes, such as section expansion, brace reinforcement, and shear wall construction.

최근에는 구조물에 전달되는 지진력 자체를 감소시키는 제진 장치가 개발되고 있다. 제진 장치의 종류는 크게 입력 지진파에 맞게 진동특성을 제어할 수 있는 능동형 제진 장치와 자체의 감쇠특성만으로 제어하는 수동형 제진 장치로 구분된다.Recently, damping devices have been developed to reduce the seismic forces themselves. The type of vibration suppression device is largely divided into an active vibration suppression device capable of controlling vibration characteristics according to an input seismic wave and a passive vibration suppression device controlled only by its own damping characteristics.

수동형 제진 장치는 건축물의 최상층에 설치되는 동조질량/유체감쇠기, 오일 댐퍼, 점탄성 댐퍼, 마찰 댐퍼, 이력 댐퍼 등이 있으며, 건물의 층간에 주로 가새 또는 벽의 일부로 보강되고 있다.Passive damping devices include tuning mass / fluid dampers, oil dampers, viscoelastic dampers, friction dampers, hysteresis dampers, etc., which are installed on the top floor of a building, and are mainly reinforced by braces or parts of walls between buildings.

상기와 같은 제진 장치는 하중-변위 이력곡선의 면적에 비례하여 감쇠성능을 발휘하므로, 댐퍼의 종류에 관계없이 주로 가장 변위가 크게 발생되는 영역(골조구조의 대각선 방향)에 설치하는 것이 일반적이다. 제진 장치의 변위가 클수록 지진력에 의해 발생하는 에너지의 흡수능력이 커지므로, 제진장치의 변위를 증폭시키는 것은 매우 중요하다.Since the damping device exhibits damping performance in proportion to the area of the load-displacement hysteresis curve, it is generally installed in a region where the displacement is largely large (diagonal direction of the frame structure) regardless of the type of damper. The greater the displacement of the vibration damping device, the greater the absorption capacity of the energy generated by the seismic force. Therefore, it is very important to amplify the displacement of the vibration damping device.

도 1은 종래 변위 증폭형 제진 시스템의 도면이고, 도 2는 종래 변위 증폭형 제진 시스템의 작용도이다.1 is a view of a conventional displacement amplification vibration suppression system, Figure 2 is a functional diagram of a conventional displacement amplification vibration suppression system.

도 1을 참고하면, 종래 변위증폭 제진 시스템은 연결재(81, 82)의 절점과 구조물(100)의 우측 상부 모서리 사이 및 연결재(83, 84)의 절점과 구조물(100)의 좌측 상부 모서리 사이에 각각 댐퍼(90)가 설치되는 구조로 이루어진다. 종래 변위증폭 제진 시스템은 도 2에 도시된 바와 같이, 지진력(화살표)에 의해 횡변위(δF)가 발생하면, 연결재(81, 82)가 이루는 각도(θ1)가 커지면서 연결재(81, 82)의 절점과 댐퍼(90)사이의 거리가 증가한다. 반면, 좌측의 연결재(83, 84)가 이루는 각도(θ2)는 감소하면서 연결재(83, 84)의 절점과 댐퍼(90) 사이의 거리는 감소한다. 이와 같이, 댐퍼(20)는 구조물(100)의 횡변위에 의한 연결재(81, 82, 83, 84)의 각도 변화에 의해 변위가 증가되어 에너지의 소산작용을 한다.Referring to FIG. 1, the conventional displacement amplification vibration suppression system is provided between the nodes of the connecting members 81 and 82 and the upper right corner of the structure 100 and between the nodes of the connecting members 83 and 84 and the upper left corner of the structure 100. Each of the dampers 90 has a structure in which it is installed. In the conventional displacement amplification vibration suppression system, as shown in FIG. 2, when lateral displacement δF occurs due to seismic force (arrow), the angles of the connecting members 81 and 82 are increased and the nodes of the connecting members 81 and 82 become larger. And the distance between the damper 90 increases. On the other hand, while the angle θ2 formed by the connecting members 83 and 84 on the left side decreases, the distance between the nodes of the connecting members 83 and 84 and the damper 90 decreases. In this way, the damper 20 is displaced by the change in the angle of the connecting member 81, 82, 83, 84 due to the lateral displacement of the structure 100 to dissipate energy.

그러나 상기와 같은 종래 변위증폭 제진 시스템은 각 댐퍼(20)가 일방향으로만 압축 또는 신장되어 댐퍼의 변위를 증폭하는데 한계가 있다. 따라서 구조물에 작용하는 횡방향 변위를 더욱 더 증폭하여 댐퍼에 작용하도록 하는 새로운 구조의 제진 시스템이 필요하다.
However, in the conventional displacement amplification vibration suppression system as described above, each damper 20 is compressed or extended only in one direction, thereby limiting amplification of the damper displacement. Therefore, there is a need for a new structure of vibration suppression system that further amplifies the lateral displacement acting on the structure to act on the damper.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조물의 손상변위 이내에서 충분한 에너지 소산능력을 발휘하고, 구조물에 작용하는 횡방향 변위를 증폭시켜 댐퍼에 작용하는 변위를 극대화할 수 있으며, 소용량 고효율의 제진성능을 발휘할 수 있는 제진 시스템을 제공함에 있다.The present invention is to solve the above problems, exhibits sufficient energy dissipation capacity within the damage displacement of the structure, and can maximize the displacement acting on the damper by amplifying the lateral displacement acting on the structure, small capacity high efficiency It is to provide a vibration suppression system that can exhibit the vibration damping performance of.

또한, 본 발명의 다른 목적은 구조물에 작용하는 지진력의 대부분을 제진장치에서 흡수 및 소산시킴으로서, 구조물의 손상을 최소화하고, 고성능 내진보강효과를 구현할 수 있는 제진 시스템을 제공함에 있다.
Another object of the present invention is to provide a vibration suppression system capable of minimizing damage to the structure and realizing high-performance seismic reinforcing effect by absorbing and dissipating most of the seismic force acting on the structure in the vibration suppression apparatus.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구조물에 연결되는 복수 개의 링크 부재; 및 상기 링크 부재가 연결된 절점 사이에 설치되어 상기 구조물의 변위를 흡수하는 댐퍼를 포함하며, 상기 링크 부재는, 상기 구조물이 변형되는 경우, 상기 댐퍼가 연결된 양측의 절점이 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동하도록 설치되어, 상기 댐퍼를 양방향으로 압축 또는 신장시키는 제진 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of link members connected to the structure; And a damper installed between nodes connected to the link member to absorb displacement of the structure, wherein the link member is in a direction in which the nodes on both sides to which the damper is connected are moved away from each other or close to each other when the structure is deformed. It is installed to move to provide a vibration suppression system for compressing or stretching the damper in both directions.

또한, 상기 댐퍼의 일측과 연결되어 제1 절점을 형성하는 한 쌍의 링크 부재가 이루는 각도는 90도보다 크고 180도보다 작으며, 상기 댐퍼의 타측과 연결되어 제2 절점을 형성하는 다른 한 쌍의 링크 부재가 이루는 각도는 180도보다 크고 360도보다 작을 수 있다.In addition, an angle formed by a pair of link members connected to one side of the damper to form a first node is greater than 90 degrees and less than 180 degrees, and another pair connected to the other side of the damper to form a second node. The angle formed by the link member may be greater than 180 degrees and less than 360 degrees.

또한, 상기 제2 절점과 또 다른 한 쌍의 링크 부재에 의해 형성되는 제3 절점 사이에 추가 댐퍼가 설치될 수 있다. 여기서, 상기 추가 댐퍼는 상기 댐퍼가 압축 또는 신장되는 방향과 반대 방향으로 작동한다.In addition, an additional damper may be installed between the second node and the third node formed by another pair of link members. Here, the additional damper operates in a direction opposite to the direction in which the damper is compressed or extended.

또한, 상기 추가 댐퍼의 강성은 상기 댐퍼의 강성과 다를 수 있다.In addition, the rigidity of the additional damper may be different from that of the damper.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구조물에 연결 부재를 매개하여 지지점을 기준으로 회동할 수 있게 설치되며, 상기 지지점으로부터 서로 다른 거리를 갖는 2개의 작용점을 형성하는 편심 회전판; 상기 작용점 중 거리가 작은 작용점에 힌지 결합되는 지지 부재; 및 상기 작용점 중 거리가 큰 작용점에 힌지 결합되어 상기 구조물의 변위를 흡수하는 댐퍼를 포함하는 제진 시스템을 제공한다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention is installed so as to be rotated based on the support point via the connecting member to the structure, the eccentric rotary plate to form two working points having a different distance from the support point; A support member hinged to a small working point of the working points; And it provides a vibration damping system comprising a damper which is hinged to a larger working point of the working point to absorb the displacement of the structure.

또한, 상기 편심 회전판은, 상기 지지점과 상기 2개의 작용점이 동일한 선상에 배열되는 일자형 편심 회전판일 수 있다.The eccentric rotating plate may be a linear eccentric rotating plate having the support point and the two operating points arranged on the same line.

또한, 상기 편심 회전판은, 상기 지지점과 하나의 작용점을 있는 선분과 상기 지지점과 다른 하나의 작용점을 잇는 선분이 이루는 각도가 0도보다 크고 180도보다 작은 앵글형 편심 회전판일 수 있다.The eccentric rotating plate may be an angular eccentric rotating plate having an angle greater than 0 degrees and smaller than 180 degrees formed by a line segment connecting the supporting point and the other operating point.

또한, 상기 연결 부재는 상기 지지점에 힌지 결합되는 한 쌍의 링크일 수 있다.In addition, the connection member may be a pair of links hinged to the support point.

또한, 상기 한 쌍의 링크는, 상기 구조물이 변형되는 경우, 상기 지지점이 상기 댐퍼의 변위를 증폭시키는 방향으로 이동하도록 설치될 수 있다.In addition, the pair of links may be installed such that the support point moves in a direction to amplify the displacement of the damper when the structure is deformed.

또한, 상기 지지 부재에는 추가 댐퍼가 설치될 수 있다. 여기서, 상기 추가 댐퍼의 강성은 상기 댐퍼의 강성보다 작게 형성될 수 있다.In addition, the support member may be provided with an additional damper. Here, the rigidity of the additional damper may be formed smaller than the rigidity of the damper.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 구조물에 연결되는 복수 개의 링크 부재; 상기 링크 부재가 연결된 각 절점을 지지점으로 하여 회동할 수 있게 설치되며, 상기 지지점으로부터 서로 다른 거리를 갖는 2개의 작용점을 형성하는 복수 개의 편심 회전판; 및 상기 복수 개의 편심 회전판의 작용점 중 거리가 큰 작용점 사이에 설치되어 상기 구조물의 변위를 흡수하는 댐퍼를 포함하는 제진 시스템을 제공한다. 여기서, 상기 링크 부재는, 상기 구조물이 변형되는 경우, 상기 편심 회전판이 연결된 절점을 서로 멀어지거나 가까워지는 방향으로 이동시켜 상기 댐퍼를 양방향으로 압축 또는 신장시킨다.In addition, in order to achieve the above object, the present invention comprises a plurality of link members connected to the structure; A plurality of eccentric rotating plates which are rotatably installed with each node connected to the link member as a support point, and which form two working points having different distances from the support point; And a damper installed between the large operating points of the operating points of the plurality of eccentric rotating plates to absorb the displacement of the structure. Here, the link member, when the structure is deformed, by moving the nodes connected to the eccentric rotation plate in a direction away from or close to each other to compress or extend the damper in both directions.

또한, 상기 편심 회전판은, 상기 지지점과 상기 2개의 작용점이 동일한 선상에 배열되는 일자형 편심 회전판이며, 상기 복수 개의 편심 회전판의 작용점 중 거리가 작은 작용점과 상기 구조물 사이에는 지지 부재가 연결될 수 있다.The eccentric rotating plate may be a straight eccentric rotating plate having the supporting point and the two operating points arranged on the same line, and a supporting member may be connected between the operating point having a smaller distance among the operating points of the plurality of eccentric rotating plates and the structure.

또한, 상기 편심 회전판은, 상기 지지점과 하나의 작용점을 있는 선분과 상기 지지점과 다른 하나의 작용점을 잇는 선분이 이루는 각도가 0도보다 크고 180도보다 작은 앵글형 편심 회전판이며, 상기 복수 개의 편심 회전판의 작용점 중 거리가 작은 작용점 사이에는 지지 부재가 연결될 수 있다.The eccentric rotating plate may be an angular eccentric rotating plate having an angle greater than 0 degrees and smaller than 180 degrees formed by a line segment connecting the supporting point and the other operating point with the supporting point and one working point. The supporting member may be connected between the working points having a smaller distance among the working points.

또한, 상기 지지 부재에는 추가 댐퍼가 설치될 수 있으며, 이때, 상기 추가 댐퍼의 강성은 상기 댐퍼의 강성보다 작게 형성될 수 있다.
In addition, the support member may be provided with an additional damper, wherein the rigidity of the additional damper may be formed smaller than the rigidity of the damper.

본 발명의 실시예에 따른 제진 시스템에 의하면, 지진력에 의해 발생된 구조물의 변위를 증폭시켜 댐퍼에 작용하게 함으로써, 댐퍼의 에너지 흡수 및 소산 능력을 높인다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 제진 시스템은 지진 등에 의한 구조물의 손상을 방지하고, 구조물의 내진성을 강화한다.According to the vibration suppression system according to the exemplary embodiment of the present invention, the displacement of the structure generated by the seismic force is amplified to act on the damper, thereby increasing the energy absorption and dissipation capacity of the damper. Therefore, the vibration suppression system according to the embodiment of the present invention prevents damage to the structure by an earthquake or the like and enhances the shock resistance of the structure.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 제진 시스템은 소용량의 댐퍼로 성능을 극대화하므로 고가의 댐퍼 제작비를 절감할 수 있고, 댐퍼에 작용하는 변위를 극대화하므로 댐퍼 배치각이 증가되는 협소한 공간에서도 충분한 댐핑효과를 발휘한다.In addition, the damping system according to the embodiment of the present invention maximizes performance with a small capacity damper, thereby reducing expensive damper manufacturing costs, and maximizing displacement acting on the damper, thus sufficient damping in a narrow space where the damper placement angle is increased. It is effective.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 제진 시스템은 횡변위의 증폭을 통해 풍하중, 소지진, 진동 등 작은 수평변위에도 효과적인 제진성능 발휘하고, 시스템의 부품화 및 조립화가 가능하고, 시공성이 우수하다.
In addition, the vibration suppression system according to the embodiment of the present invention exhibits an effective vibration suppression performance even at small horizontal displacements such as wind load, earthquake, vibration, etc. through the amplification of the lateral displacement, and it is possible to form and assemble the system, and has excellent workability.

도 1은 종래 변위 증폭형 제진 시스템의 도면이다.
도 2는 종래 변위 증폭형 제진 시스템의 작용도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다.
도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다.
도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 12는 본 발명의 제7 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 13은 본 발명의 제8 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 14는 본 발명의 제9 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 15는 본 발명의 제9 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다.
도 16은 본 발명의 제10 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 17은 본 발명의 제11 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 18a 및 도 18b는 본 발명의 제11 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다.
도 19는 본 발명의 제12 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 20은 본 발명의 제12 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다.
도 21은 본 발명의 제13 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 22는 본 발명의 제14 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.
도 23a 및 도 23b는 본 발명의 제14 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다.
도 24는 본 발명의 제15 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.1 is a view of a conventional displacement amplification vibration suppression system.
2 is a functional diagram of a conventional displacement amplification vibration suppression system.
3 is a view of a vibration suppression system according to a first embodiment of the present invention.
4 is a functional diagram of a vibration suppression system according to a first embodiment of the present invention.
5 is a view of a vibration suppression system according to a second embodiment of the present invention.
6 is a functional diagram of a vibration suppression system according to a second embodiment of the present invention.
7 is a view of a vibration suppression system according to a third embodiment of the present invention.
8 is a view of a vibration suppression system according to a fourth embodiment of the present invention.
9 is a functional diagram of a vibration suppression system according to a fourth embodiment of the present invention.
10 is a view of a vibration suppression system according to a fifth embodiment of the present invention.
11 is a view of a vibration suppression system according to a sixth embodiment of the present invention.
12 is a view of a vibration suppression system according to a seventh embodiment of the present invention.
13 is a view of a vibration suppression system according to an eighth embodiment of the present invention.
14 is a view of a vibration suppression system according to a ninth embodiment of the present invention.
15 is a functional diagram of a vibration suppression system according to a ninth embodiment of the present invention.
16 is a view of a vibration suppression system according to a tenth embodiment of the present invention.
17 is a view of a vibration suppression system according to an eleventh embodiment of the present invention.
18A and 18B are functional diagrams of the vibration suppression system according to the eleventh embodiment of the present invention.
19 is a view of a vibration suppression system according to a twelfth embodiment of the present invention.
20 is a functional diagram of a vibration suppression system according to a twelfth embodiment of the present invention.
21 is a view of a vibration suppression system according to a thirteenth embodiment of the present invention.
22 is a view of a vibration suppression system according to a fourteenth embodiment of the present invention.
23A and 23B are functional diagrams of a vibration suppression system according to a fourteenth embodiment of the present invention.
24 is a view of a vibration suppression system according to a fifteenth embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 제진 시스템에 대하여 도면을 참고하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a vibration suppression system according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

설명에 앞서, 이하에서 사용되는 용어 중 연결 부재는 형상에 관계없이 구조물 또는 편심 회전판에 연결되는 일체의 구성요소를 의미하고, 링크 부재는 상기 연결 부재 중 바(bar)형 부재를 의미하며, 지지 부재는 상기 연결 부재 중 편심 회전판의 지지점으로부터 작은 거리에 위치하는 작용점에 연결되는 구성요소를 의미한다.Prior to the description, the terminology used herein refers to an integral component connected to a structure or an eccentric rotating plate regardless of shape, and the linkage member refers to a bar-shaped member of the connecting element, and is supported. The member means a component connected to an operating point located at a small distance from the supporting point of the eccentric rotating plate of the connecting member.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다.3 is a view of a vibration suppression system according to a first embodiment of the present invention, Figure 4 is a functional diagram of a vibration suppression system according to a first embodiment of the present invention.

도 3을 참고하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제진 시스템은 구조물(100)에 연결되면서 서로 힌지 결합되는 복수 개의 링크 부재(11, 12, 13, 14) 및 링크 부재(11, 12, 13, 14)의 절점(N1, N2) 사이에 설치되어 구조물(100)의 변위를 흡수하는 댐퍼(20)를 포함한다. 댐퍼(20)의 일측은 한 쌍의 링크 부재(11, 12)의 제1 절점(N1)과 연결되고, 댐퍼(20)의 타측은 다른 한 쌍의 링크 부재(13, 14)의 제2 절점(N2)과 연결된다. 댐퍼(20) 측에서 바라본 상기 한 쌍의 링크 부재(11, 12)가 이루는 각도(θ1)는 90도 보다 크고 180도 보다 작게 형성되고, 댐퍼(20) 측에서 바라본 상기 다른 한 쌍의 링크 부재(13, 14)가 이루는 각도(θ2)는 180도보다 크고 360도보다 작게 형성된다.Referring to FIG. 3, the vibration suppression system according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of link members 11, 12, 13, 14, and link members 11, 12, which are connected to the structure 100 and hinged to each other. 13 and 14, the damper 20 is installed between the nodes (N1, N2) to absorb the displacement of the structure (100). One side of the damper 20 is connected to the first node N1 of the pair of link members 11 and 12, and the other side of the damper 20 is the second node of the other pair of link members 13 and 14. Is connected to (N2). The angle θ1 formed by the pair of link members 11 and 12 viewed from the damper 20 side is formed larger than 90 degrees and smaller than 180 degrees, and the other pair of link members viewed from the damper 20 side. An angle θ2 formed by (13, 14) is formed larger than 180 degrees and smaller than 360 degrees.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 제진 시스템에 좌측으로 지진력이 작용하여 횡변위(δF)가 발생하면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 링크 부재(11, 12)가 이루는 각도가 증가(θ'1 ＞ θ1)함과 동시에 상기 다른 한 쌍의 링크 부재(13, 14)가 이루는 각도도 증가(θ'2 ＞ θ2)한다. 이에 따라, 제1 절점(N1)과 제2 절점(N2) 사이의 거리는 가까워진다. 도 4에서 점선은 횡변위(δF)가 발생하기 전 제진 시스템의 모습을 나타낸다.When the lateral displacement δF occurs due to the seismic force acting on the left side of the vibration suppression system according to the first embodiment of the present invention configured as described above, as shown in FIG. 4, the pair of link members 11 and 12 The angle formed by the pair of link members 13 and 14 also increases (θ'2> θ2). As a result, the distance between the first node N1 and the second node N2 becomes close. In FIG. 4, the dotted line shows the vibration suppression system before the lateral displacement δF occurs.

따라서 댐퍼(20)는 상기 링크 부재(11, 12, 13, 14)의 각도 변화에 의해 양방향으로 압축되고, 이러한 댐퍼(20)의 압축 변위는 구조물의 횡변위(δF)보다 증폭되어 댐퍼(20)의 제진 성능을 향상시킨다. 이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 제진 시스템은 양측의 절점(N1, N2)이 서로 가까워지게 이동하여 댐퍼(20)의 변위를 양방향으로 증폭함으로써, 댐퍼의 일측만이 절점에 연결된 제진 시스템보다 압축변위가 증대된다.Accordingly, the damper 20 is compressed in both directions by the angle change of the link members 11, 12, 13, and 14, and the compression displacement of the damper 20 is amplified more than the lateral displacement δF of the structure, thereby damping the damper 20. Improves the damping performance. As described above, in the vibration suppression system according to the first embodiment of the present invention, the nodes N1 and N2 on both sides move closer to each other to amplify the displacement of the damper 20 in both directions, so that only one side of the damper is connected to the nodes. The compression displacement is higher than that of the system.

본 실시예에서는 절점(N1, N2)이 서로 가까워져 댐퍼(20)가 압축되는 경우에 대해서 살펴보았으나, 반대방향(우측)으로 지진력이 작용하여 횡변위가 발생되면 절점(N1, N2)이 서로 멀어지게 이동하여 댐퍼(20)가 양방향으로 신장되는 경우도 포함한다.In this embodiment, although the nodes N1 and N2 are close to each other, the damper 20 is compressed. However, when lateral displacement occurs due to the seismic force in the opposite direction (right), the nodes N1 and N2 are far from each other. It also includes a case where the damper 20 extends in both directions by moving forklift.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다. 편의상, 도 5 및 도 6에서 제1 실시예와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하며, 중복되는 부분의 설명은 생략한다.5 is a view of a vibration suppression system according to a second embodiment of the present invention, Figure 6 is a functional diagram of a vibration suppression system according to a second embodiment of the present invention. For convenience, the same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment in FIGS. 5 and 6, and descriptions of overlapping portions will be omitted.

도 5를 참고하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제진 시스템은 전술한 제1 실시예에 비하여 추가 댐퍼(30)를 더 포함하고 있다. 즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제진 시스템은 추가 댐퍼(30)의 설치를 위해 또 다른 한 쌍의 링크 부재(15, 16)가 구조물(100)에 연결되어 설치된다. 상기 또 다른 한 쌍의 링크 부재(15, 16)에 의해 형성된 제3 절점(N3)과 제2 절점(N2) 사이에 상기 추가 댐퍼(30)가 설치된다. 추가 댐퍼(30) 측에서 바라본 상기 다른 한 쌍의 링크 부재(13, 14)가 이루는 각도(θ3) 및 상기 또 다른 한 쌍의 링크 부재(15, 16)가 이루는 각도(θ4)는 90도 보다 크고 180도 보다 작게 형성된다.Referring to FIG. 5, the damping system according to the second embodiment of the present invention further includes an additional damper 30 as compared with the first embodiment. That is, in the vibration suppression system according to the second embodiment of the present invention, another pair of link members 15 and 16 are connected to the structure 100 to install the additional damper 30. The additional damper 30 is installed between the third node N3 and the second node N2 formed by the pair of link members 15 and 16. The angle θ3 of the pair of link members 13 and 14 viewed from the side of the additional damper 30 and the angle θ4 of the pair of link members 15 and 16 are greater than 90 degrees. It is formed larger and smaller than 180 degrees.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제2 실시예에 따른 제진 시스템에 지진력이 작용하여 횡변위(δF)가 발생하면, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 다른 한 쌍의 링크 부재(13, 14)가 이루는 각도가 감소(θ'3 ＜ θ3)함과 동시에 상기 또 다른 한 쌍의 링크 부재(15, 16)가 이루는 각도도 감소(θ'4 ＜ θ4)한다. 이에 따라, 제2 절점(N2)과 제3 절점(N3) 사이의 거리는 서로 멀어져 추가 댐퍼(30)는 양방향으로 신장된다.When a lateral displacement δF occurs due to an earthquake force acting on the vibration suppression system according to the second embodiment of the present invention configured as described above, as shown in FIG. 6, the pair of link members 13 and 14 are formed. At the same time as the angle decreases θ'3 <θ3, the angle formed by the another pair of link members 15 and 16 is also reduced (θ'4 <θ4). Accordingly, the distance between the second node N2 and the third node N3 is far from each other, so that the additional damper 30 extends in both directions.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제진 시스템은 댐퍼(20)에 의한 압축 변위 증폭 및 추가 댐퍼(30)에 의한 신장 변위 증폭으로 구조물의 횡변위를 이중으로 증폭하여 댐퍼의 제진 작용을 증대시킨다. 그리고 추가 댐퍼(30)의 강성은 댐퍼(20)의 강성과 동일하게 할 수도 있으나, 댐퍼(20)의 강성과 다르게 하여 순차적인 댐핑이 일어나도록 할 수 있다. 또한, 본 실시예에서 추가 댐퍼(30)로는 설치면적의 제한이 적은 강재 이력 댐퍼 또는 마찰 댐퍼를 적용할 수 있고, 추가 댐퍼(30)의 개수는 구조물의 크기 등에 따라 증가될 수 있다.That is, the vibration suppression system according to the second embodiment of the present invention amplifies the lateral displacement of the structure by amplifying the compression displacement by the damper 20 and the expansion displacement by the additional damper 30 to increase the damping action of the damper. . The stiffness of the additional damper 30 may be the same as the stiffness of the damper 20, but may be different from the stiffness of the damper 20 so that sequential damping may occur. In addition, in the present embodiment, the additional damper 30 may be a steel hysteresis damper or a friction damper having a limited installation area, and the number of the additional dampers 30 may be increased according to the size of the structure.

도 7은 본 발명의 제3 실시예에 따른 제진 시스템의 도면으로써, 상기 제2 실시예에 따른 제진 시스템을 세로방향으로 회전시켜 설치한 것이다. 즉, 본 발명의 제3 실시예에 따른 제진 시스템은 건축물 기둥 주위의 제한된 공간에 설치될 수 있는 것으로서, 그 구성요소는 방향을 제외하고 제2 실시예와 동일하므로, 자세한 설명은 생략한다.7 is a view of a vibration suppression system according to a third embodiment of the present invention, in which the vibration suppression system according to the second embodiment is rotated in a vertical direction. That is, the vibration suppression system according to the third embodiment of the present invention can be installed in a limited space around the building pillar, and the components thereof are the same as the second embodiment except for the direction, and thus detailed description thereof will be omitted.

지금까지, 링크 부재 및 댐퍼의 배열에 의해 댐퍼의 변위를 증폭시키는 방법에 대하여 설명하였으나, 이하에서는 편심 회전판을 이용하여 댐퍼의 변위를 증폭시키는 방법에 대하여 설명한다.Up to now, the method of amplifying the displacement of the damper by the arrangement of the link member and the damper has been described. Hereinafter, the method of amplifying the displacement of the damper using the eccentric rotating plate will be described.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이고, 도 9는 본 발명의 제4 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다.8 is a view of a vibration suppression system according to a fourth embodiment of the present invention, Figure 9 is a functional diagram of a vibration suppression system according to a fourth embodiment of the present invention.

도 8을 참고하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 제진 시스템은 구조물(100)에 연결 부재를 매개하여 지지점(P0)을 기준으로 회동할 수 있는 편심 회전판(40), 편심 회전판(40)의 일측에 연결되어 구조물(100)의 변위를 흡수하는 댐퍼(20) 및 편심 회전판(40)의 타측에 연결되는 지지 부재(50)를 포함한다. 편심 회전판(40)은 지지점(P0)을 중심으로 양측에 2개의 작용점(P1, P2)이 형성된다. 지지점(P0)과 제1 작용점(P1)을 잇는 선분의 길이(L1)는 지지점(P0)과 제2 작용점(P2)을 잇는 선분의 길이(L2)보다 크다. 일례로, 지지점(P0)과 제1 작용점(P1)을 잇는 선분의 길이(L1)는 지지점(P0)과 제2 작용점(P2)을 잇는 선분의 길이(L2)에 α배일 수 있다(L1 = α×L2, α＞1).Referring to FIG. 8, the vibration suppression system according to the fourth exemplary embodiment of the present invention includes an eccentric rotating plate 40 and an eccentric rotating plate 40 which can rotate based on the support point P0 through a connecting member to the structure 100. It is connected to one side of the damper 20 to absorb the displacement of the structure 100 and the support member 50 is connected to the other side of the eccentric rotating plate 40. In the eccentric rotating plate 40, two working points P1 and P2 are formed on both sides of the support point P0. The length L1 of the line connecting the supporting point P0 and the first working point P1 is larger than the length L2 of the line connecting the supporting point P0 and the second working point P2. For example, the length L1 of the line connecting the supporting point P0 and the first working point P1 may be α times the length L2 of the line connecting the supporting point P0 and the second working point P2 (L1 =). α × L2, α> 1).

또한, 본 발명의 제4 실시예에 따른 앵글형 편심 회전판(40)은, 지지점(P0)과 제1 작용점(P1)을 잇는 선분과 지지점(P0)과 제2 작용점(P2)을 잇는 선분이 이루는 각도가 90도이나, 이 각도는 0도보다 크고, 180도보다 작은 범위 내에서 다양하게 변경될 수 있다. 편심 회전판(40)의 제1 작용점(P1)은 구조물(10)의 우측 하부 모서리에 연결된 댐퍼(20)의 일측과 힌지 결합되고, 편심 회전판(40)의 제2 작용점(P2)은 구조물(10)의 좌측 하부 모서리에 연결된 지지 부재(50)의 일측과 힌지 결합된다.In addition, in the angular eccentric rotating plate 40 according to the fourth embodiment of the present invention, a line segment connecting the supporting point P0 and the first operating point P1 and a line segment connecting the supporting point P0 and the second operating point P2 are formed. Although the angle is 90 degrees, this angle can be varied within a range greater than 0 degrees and less than 180 degrees. The first operating point P1 of the eccentric rotating plate 40 is hinged to one side of the damper 20 connected to the lower right corner of the structure 10, and the second operating point P2 of the eccentric rotating plate 40 is the structure 10. Hinge and one side of the support member 50 connected to the lower left corner of the).

또한, 본 실시예에서 편심 회전판(40)의 지지점(P0)에 힌지 결합되는 연결 부재는 한 쌍의 링크 부재(11, 12)로 이루어질 수 있다. 지지 부재(50)도 링크 부재로 이루어질 수 있다.In addition, in the present embodiment, the connection member hinged to the support point P0 of the eccentric rotating plate 40 may be formed of a pair of link members 11 and 12. The support member 50 may also be made of a link member.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제4 실시예에 따른 제진 시스템에 지진력에 의한 횡변위(δF)가 발생하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 편심 회전판(40)은 지렛대의 원리에 의해 지지점(P0)을 중심으로 일 방향(시계방향)으로 회전한다. 도 9에서 점선은 회전하기 전 제진 시스템의 모습을 나타낸다.When the lateral displacement δF due to the seismic force occurs in the vibration suppression system according to the fourth embodiment of the present invention configured as described above, as shown in FIG. 9, the eccentric rotating plate 40 is supported by the principle of the lever P0. Rotate in one direction (clockwise) around. In FIG. 9, the dotted line shows the vibration suppression system before rotation.

이때, 지지점(P0)으로부터 거리가 긴 제1 작용점(P1)의 회전 변위(δD)가 거리가 짧은 제2 작용점의 회전변위보다 길이의 비(α배)만큼 크게 되며, 이에 따라, 제1 작용점(P1)에 연결된 댐퍼(20)의 변위(δD)도 길이비만큼 증폭된다. 요컨대, 편심 회전판(40)은 지지점으로부터 작용점의 거리비만큼 회전 변위를 증폭하여 댐퍼(20)에 전달한다.At this time, the rotational displacement δD of the first operating point P1 having a long distance from the supporting point P0 is larger than the rotational displacement of the second operating point having a shorter distance by a ratio (α times), so that the first operating point The displacement δD of the damper 20 connected to P1 is also amplified by the length ratio. In other words, the eccentric rotating plate 40 amplifies the rotational displacement by the distance ratio of the working point from the support point and transmits it to the damper 20.

도 10은 본 발명의 제5 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이며, 도 11은 본 발명의 제6 실시예에 따른 제진 시스템의 도면으로서, 앵글형 편심 회전판을 이용한 다양한 변형예를 도시하고 있다.FIG. 10 is a view of a vibration suppression system according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a view of a vibration suppression system according to a sixth embodiment of the present invention, illustrating various modifications using an angular eccentric rotating plate.

도 10을 참고하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 제진 시스템은 제4 실시예와 비교하여 동일한 구성 요소를 구비하나, 배열이 상이하다. 즉, 본 발명의 제5 실시예에 따른 제진 시스템은 편심 회전판(40)의 지지점(P0)이 구조물(100)의 하부 모서리에 연결된 한 쌍의 링크 부재(11, 12)와 연결되고, 편심 회전판(40)의 제1 작용점(P1)은 구조물(100)의 우측 상부 모서리에 연결된 댐퍼(20)와 연결되며, 편심 회전판(40)의 제2 작용점(P2)은 구조물(100)의 좌측 상부 모서리에 연결된 지지 부재(50)와 연결된다.Referring to FIG. 10, the vibration suppression system according to the fifth embodiment of the present invention includes the same components as those of the fourth embodiment, but differs in arrangement. That is, in the vibration suppression system according to the fifth embodiment of the present invention, the support point P0 of the eccentric rotating plate 40 is connected to a pair of link members 11 and 12 connected to the lower edge of the structure 100, and the eccentric rotating plate The first working point P1 of 40 is connected to the damper 20 connected to the upper right corner of the structure 100, and the second working point P2 of the eccentric rotating plate 40 is the upper left corner of the structure 100. It is connected with the support member 50 connected to.

도 11을 참고하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 제진 시스템은 제4 실시예와 비교하여 연결 부재의 구성이 상이하다. 즉, 본 발명의 제6 실시예에 다른 제진 시스템은 편심 회전판(40)의 지지점(P0)에 힌지 결합되는 연결 부재가 한 쌍의 링크 부재(11, 12)가 아닌 일체형 고정구(60)로 형성된다.Referring to FIG. 11, the vibration suppression system according to the sixth embodiment of the present invention has a different configuration than the fourth embodiment. That is, in the vibration suppression system according to the sixth embodiment of the present invention, the connecting member hinged to the support point P0 of the eccentric rotating plate 40 is formed as an integrated fixture 60 instead of the pair of link members 11 and 12. do.

상기에서는 앵글형 편심 회전판에 대하여 설명하였으며, 이하에서는 일자형 편심 회전판에 대하여 설명한다.In the above, the angle type eccentric rotating plate has been described, and the straight eccentric rotating plate will be described below.

도 12는 본 발명의 제7 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이고, 도 13은 본 발명의 제8 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다. 도 12를 참고하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 제진 시스템은 일자형 편심 회전판(70)을 포함한다. 즉, 일자형 편심 회전판(70)은 회전 중심이 되는 지지점(P0), 지지점(P0)으로부터 거리(L1)가 큰 제1 작용점(P1) 및 지지점(P0)으로부터 거리(L2)가 작은 제2 작용점(P2)이 동일한 선상에 배열된다.12 is a view of a vibration suppression system according to a seventh embodiment of the present invention, Figure 13 is a view of a vibration suppression system according to an eighth embodiment of the present invention. 12, the vibration suppression system according to the seventh embodiment of the present invention includes a straight eccentric rotating plate 70. That is, the straight eccentric rotating plate 70 has a supporting point P0 serving as a rotation center, a first working point P1 having a large distance L1 from the supporting point P0, and a second working point having a small distance L2 from the supporting point P0. (P2) is arranged on the same line.

편심 회전판(70)의 지지점은 구조물(100)의 상부 양측 모서리에 연결된 한 쌍의 링크 부재(11, 12)와 힌지 결합되고, 편심 회전판(70)의 제1 작용점(P1)은 구조물(100)의 좌측 하부 모서리에 연결된 댐퍼(20)의 일측과 힌지 결합되고, 편심 회전판(70)의 제2 작용점은 구조물(100)의 좌측 하부 모서리에 연결된 지지 부재(50)의 일측과 힌지 결합된다. 이와 같이 구성된 제진 시스템도 편심 회전판(70)의 지지점(P0)으로부터 작용점(P1, P2)의 거리비만큼 회전 변위를 증폭하여 댐퍼(20)에 전달한다.The support point of the eccentric rotating plate 70 is hinged to a pair of link members 11 and 12 connected to the upper both edges of the structure 100, and the first working point P1 of the eccentric rotating plate 70 is the structure 100. One side of the damper 20 connected to the lower left corner of the hinge is coupled, the second working point of the eccentric rotating plate 70 is hinged to one side of the support member 50 connected to the lower left corner of the structure (100). The damping system configured as described above also amplifies the rotational displacement by the distance ratio of the working points P1 and P2 from the support point P0 of the eccentric rotating plate 70 and transmits the damper to the damper 20.

도 13을 참고하면, 본 발명의 제8 실시예에 따른 제진 시스템은 제7 실시예와 비교하여 편심 회전판 및 댐퍼의 배열이 상이하다. 즉, 본 발명의 제8 실시예에 따른 제진 시스템은 편심 회전판(70)이 제7 실시예와 비교하여 반시계방향으로 대략 90도 정도의 각도로 회전하여 배치되고, 편심 회전판(70)의 제1 작용점(P1)과 힌지 결합된 댐퍼(20)의 타측은 구조물(100)의 우측 하부 모서리에 연결된다.Referring to FIG. 13, the vibration suppression system according to the eighth embodiment of the present invention has a different arrangement of the eccentric rotating plate and the damper than the seventh embodiment. That is, in the vibration suppression system according to the eighth embodiment of the present invention, the eccentric rotation plate 70 is disposed by rotating at an angle of about 90 degrees counterclockwise as compared with the seventh embodiment, The other side of the damper 20 hinged to the first action point P1 is connected to the lower right corner of the structure 100.

도 14는 본 발명의 제9 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이고, 도 15는 본 발명의 제9 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이며, 도 16은 본 발명의 제10 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다.14 is a view of a vibration suppression system according to a ninth embodiment of the present invention, Figure 15 is a functional diagram of a vibration suppression system according to a ninth embodiment of the present invention, Figure 16 is a vibration suppression according to a tenth embodiment of the present invention A diagram of the system.

본 발명의 제9 및 제10 실시예에 따른 제진 시스템은 편심 회전판에 의한 변위 증폭뿐만 아니라, 링크 부재의 각도 변화에 의한 변위 증폭도 발생시킨다.The vibration suppression system according to the ninth and tenth embodiments of the present invention generates not only displacement amplification by the eccentric rotating plate but also displacement amplification by the change of the angle of the link member.

도 14를 참고하면, 본 발명의 제9 실시예에 따른 제진 시스템은 일자형 편심 회전판(70)의 지지점(P0)이 한 쌍의 링크 부재(11, 12)의 절점에 연결되되, 이 한 쌍의 링크 부재(11, 12)는 구조물(100)의 변형시, 절점이 편심 회전판(70)의 변위를 증폭시키는 방향으로 이동하도록 설치된다. 즉, 한 쌍의 링크 부재(11, 12)는 일자형 편심 회전판(70)의 지지점(P0)에 연결되면서 하나의 링크 부재(11)의 일단이 구조물(100)의 우측 상부 모서리에 연결되고, 다른 하나의 링크 부재(12)의 일단이 구조물(100)의 좌측 하부 모서리에 연결된다. 한 쌍의 링크 부재(11, 12)가 구조물(100)의 대각선 방향으로 설치된다.Referring to FIG. 14, in the vibration suppression system according to the ninth embodiment of the present invention, the support point P0 of the linear eccentric rotating plate 70 is connected to the nodes of the pair of link members 11 and 12, The link members 11 and 12 are installed to move the node in the direction of amplifying the displacement of the eccentric rotating plate 70 when the structure 100 is deformed. That is, the pair of link members 11 and 12 are connected to the support point P0 of the straight eccentric rotating plate 70 while one end of one link member 11 is connected to the upper right corner of the structure 100, and the other One end of one link member 12 is connected to the lower left corner of the structure 100. A pair of link members 11 and 12 are installed in the diagonal direction of the structure 100.

또한, 편심 회전판(70)의 제1 작용점(P1)은 구조물(100)의 우측 하부 모서리에 연결된 댐퍼(20)의 일측에 연결되고, 편심 회전판(70)의 제2 작용점(P2)은 구조물(100)의 좌측 상부 모서리에 연결된 지지 부재(50)의 일측에 연결된다.In addition, the first working point P1 of the eccentric rotating plate 70 is connected to one side of the damper 20 connected to the lower right corner of the structure 100, and the second working point P2 of the eccentric rotating plate 70 is the structure ( It is connected to one side of the support member 50 connected to the upper left corner of 100.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제9 실시예에 따른 제진 시스템은, 도 15에 도시된 바와 같이, 구조물(100)에 횡변위(δF)가 발생하면, 우선 한 쌍의 링크 부재(11, 12)가 이루는 각도(θ5)가 증가하면서 댐퍼(20)에 1차적 변위를 증폭하고, 다음으로, 편심 회전판(70)의 회전에 의해 작용점(P1, P2)의 길이비만큼 댐퍼(20)의 변위를 2차적으로 증폭시킨다.In the vibration suppression system according to the ninth embodiment of the present invention configured as described above, as shown in FIG. 15, when a lateral displacement δF occurs in the structure 100, first, a pair of link members 11 and 12 are connected. The primary displacement is amplified by the damper 20 while the angle θ5 is increased, and then the displacement of the damper 20 is increased by the length ratio of the operating points P1 and P2 by the rotation of the eccentric rotating plate 70. Amplify differentially.

따라서 본 발명의 제9 실시예에 따른 제진 시스템은 링크 부재(11, 12)의 각도 변화에 의한 1차 변위 증폭 및 편심 회전판(70)의 회전에 의한 2차 변위 증폭을 구현함으로써, 댐퍼(20)의 변위(δD) 증폭을 월등히 높일 수 있다. 이와 같은 제진 시스템은 풍하중, 소지진, 진동 등 일상적으로 발생하는 소규모 변위에도 효과적으로 적용될 수 있다.Accordingly, the vibration suppression system according to the ninth embodiment of the present invention implements the first displacement amplification by the change of the angle of the link members 11 and 12 and the second displacement amplification by the rotation of the eccentric rotating plate 70, thereby providing a damper 20. ) Amplification of the displacement (δD) can be significantly increased. Such a vibration suppression system can be effectively applied to small-scale displacements that occur daily, such as wind loads, earthquakes and vibrations.

도 16을 참고하면, 본 발명의 제10 실시예에 따른 제진 시스템은 제9 실시예에 비하여 편심 회전판의 타입 및 댐퍼의 배열이 상이하다. 즉, 본 발명의 제10 실시예에 따른 제진 시스템은 앵글형 편심 회전판(40)의 지지점(P0)에 한 쌍의 링크 부재(11, 12)가 대각선 방향으로 연결된다. 하나의 링크 부재(11)의 일단은 구조물(100)의 우측 상부 모서리에 연결되고, 다른 하나의 링크 부재(12)의 일단은 구조물(100)의 좌측 하부 모서리에 연결된다.Referring to FIG. 16, the vibration suppression system according to the tenth embodiment of the present invention has a different type of eccentric rotating plate and an arrangement of dampers than the ninth embodiment. That is, in the vibration suppression system according to the tenth embodiment of the present invention, a pair of link members 11 and 12 are connected to the support point P0 of the angular eccentric rotating plate 40 in a diagonal direction. One end of one link member 11 is connected to the upper right corner of the structure 100, and one end of the other link member 12 is connected to the lower left corner of the structure 100.

또한, 앵글형 편심 회전판(40)의 제1 작용점(P1)은 구조물(100)의 좌측 상부 모서리에 연결된 댐퍼(20)의 일측에 연결되고, 앵글형 편심 회전판(40)의 제2 작용점(P2)은 구조물(100)의 좌측 상부 모서리에 연결된 지지 부재(50)의 일측에 연결된다.In addition, the first working point P1 of the angular eccentric rotating plate 40 is connected to one side of the damper 20 connected to the upper left corner of the structure 100, and the second working point P2 of the angular eccentric rotating plate 40 is It is connected to one side of the support member 50 connected to the upper left corner of the structure (100).

다음으로, 강성이 다른 2종의 댐퍼를 편심 회전판에 연결하여 순차적으로 댐퍼의 변위를 증폭할 수 있는 가속 변위 증폭형 제진 시스템에 대하여 설명한다.Next, an acceleration displacement amplification type vibration suppression system capable of sequentially amplifying the displacement of the damper by connecting two types of dampers having different rigidities to the eccentric rotating plate will be described.

도 17은 본 발명의 제11 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이고, 도 18a 및 도 18b는 본 발명의 제11 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다. 도 17을 참고하면, 본 발명의 제11 실시예에 따른 제진 시스템은 제9 실시예의 지지 부재가 추가 댐퍼(30)로 치환되고, 편심 회전판(70)이 반시계방향으로 약간 회전한 형태이다. 추가 댐퍼(30)는 댐퍼(20)의 강성보다 상대적으로 작게 형성된다.17 is a view of a vibration suppression system according to an eleventh embodiment of the present invention, and FIGS. 18A and 18B are functional diagrams of a vibration suppression system according to an eleventh embodiment of the present invention. Referring to FIG. 17, in the vibration suppression system according to the eleventh embodiment of the present invention, the support member of the ninth embodiment is replaced by the additional damper 30, and the eccentric rotating plate 70 rotates slightly counterclockwise. The additional damper 30 is formed relatively smaller than the rigidity of the damper 20.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제11 실시예에 따른 제진 시스템은 도 18a에 도시된 바와 같이, 횡변위(δF1)가 발생하면, 한 쌍의 링크 부재(11, 12)가 이루는 각도(θ6, 도 17 참조)가 증가하면서 지지점(P0)이 이동함과 동시에 편심 회전판(70)이 시계방향으로 회전한다. 이때, 댐퍼(20)와 추가 댐퍼(30)는 각각의 강성에 비례하여 제1 작용점(P1)의 회전 변위와 제2 작용점(P2)의 회전 변위를 유발한다. 여기서, 추가 댐퍼(30)는 댐퍼(20)의 강성보다 상대적으로 작게 형성되므로, 편심 회전판(70)의 회전 변위는 추가 댐퍼(30)에 집중되고, 댐퍼(20)에는 상대적으로 작은 변형이 발생한다. 이러한 댐퍼(20) 및 추가 댐퍼(30)의 작동 변위는 추가 댐퍼(30)가 한계변위에 도달할 때까지 지속된다.In the vibration suppression system according to the eleventh exemplary embodiment of the present invention configured as described above, as shown in FIG. 18A, when the lateral displacement δF1 occurs, the angles θ6 and 17 formed by the pair of link members 11 and 12 are shown. As the support point PO moves, the eccentric rotating plate 70 rotates clockwise. At this time, the damper 20 and the additional damper 30 causes the rotational displacement of the first operating point (P1) and the rotational displacement of the second operating point (P2) in proportion to the respective stiffness. Here, since the additional damper 30 is formed relatively smaller than the rigidity of the damper 20, the rotational displacement of the eccentric rotating plate 70 is concentrated in the additional damper 30, the relatively small deformation occurs in the damper 20 do. The operational displacement of this damper 20 and further damper 30 lasts until the further damper 30 reaches the limit displacement.

추가 댐퍼(30)가 한계변위에 도달한 후에도 횡변위(δF2)가 발생하면, 도 18b에 도시된 바와 같이, 추가 댐퍼(30)가 더 이상 댐핑기능을 하지 않으므로, 편심 회전판(70)의 추가된 증폭 변위는 모두 댐퍼(20)에 전달된다. 도 18b에서 2점쇄선은 초기 위치를 나타내고, 점선은 1차 변위 증폭된 후의 모습을 나타내며, 실선이 2차 변위 증폭된 후의 모습을 나타낸다.If the lateral displacement δF2 occurs even after the additional damper 30 reaches the limit displacement, as shown in FIG. 18B, since the additional damper 30 no longer functions as a damping function, the additional displacement of the eccentric rotating plate 70 is added. The amplified displacements are all transmitted to the damper 20. In FIG. 18B, the dashed-dotted line indicates the initial position, the dotted line indicates the state after the first displacement amplification, and the solid line indicates the state after the second displacement amplification.

이와 같이 편심 회전판(70)을 이용한 가속 변위형 제진 시스템은 링크 부재(11, 12)에 의해 증폭된 변위가 편심 회전판(70)에 의해 재증폭되므로, 월등한 변위를 댐퍼(20)에 유발시킬 수 있으며, 댐퍼(20)와 추가 댐퍼(30) 간의 강성차를 이용하여 순차적으로 증폭된 변위가 전달됨으로써, 안정된 작동성을 확보할 수 있다.In this manner, in the acceleration displacement vibration suppression system using the eccentric rotating plate 70, the displacement amplified by the link members 11 and 12 is amplified again by the eccentric rotating plate 70, thereby causing the damper 20 to have superior displacement. In addition, by using the stiffness difference between the damper 20 and the additional damper 30, the amplified displacement is sequentially transmitted, thereby ensuring stable operability.

지금까지 단일의 편심 회전판을 이용한 제진 시스템에 대하여 설명하였으나, 이하에서는 복수 개의 편심 회전판을 이용하여 댐퍼의 변위를 증폭시키는 방법에 대하여 설명한다.Although the vibration damping system using a single eccentric rotating plate has been described so far, the following describes a method of amplifying displacement of the damper using a plurality of eccentric rotating plates.

도 19는 본 발명의 제12 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이고, 도 20은 본 발명의 제12 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이다. 도 19를 참고하면, 본 발명의 제12 실시예에 따른 제진 시스템은 제1 실시예의 구조에서 링크 부재의 절점에 한 쌍의 편심 회전판(70)을 추가 설치하고, 댐퍼(20)를 상기 편심 회전판(70) 사이에 설치한 것이다.19 is a view of a vibration suppression system according to a twelfth embodiment of the present invention, Figure 20 is a functional diagram of a vibration suppression system according to a twelfth embodiment of the present invention. Referring to FIG. 19, in the vibration suppression system according to the twelfth embodiment of the present invention, a pair of eccentric rotary plates 70 are additionally installed at the nodes of the link member in the structure of the first exemplary embodiment, and a damper 20 is attached to the eccentric rotary plates. It is installed between 70.

즉, 한 쌍의 링크 부재(11, 12)의 절점과 다른 한 쌍의 링크 부재(13, 14)의 절점에 각각 일자형 편심 회전판(70)의 지지점(P0)을 힌지 결합하여 연결한다. 또한, 한 쌍의 편심 회전판(70)의 제1 작용점(P1) 사이에는 댐퍼(20)가 힌지 결합되고, 한 쌍의 편심 회전판(70)의 제2 작용점(P2)에는 구조물(100)의 각 상부 모서리에 연결된 지지 부재(50)가 연결된다.That is, hinge points of the support points P0 of the linear eccentric rotating plate 70 are connected to the nodes of the pair of link members 11 and 12 and the nodes of the pair of link members 13 and 14, respectively. In addition, the damper 20 is hinged between the first working point P1 of the pair of eccentric rotating plates 70, and each of the structures 100 is connected to the second working point P2 of the pair of eccentric rotating plates 70. The support member 50 connected to the upper edge is connected.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제12 실시예에 따른 제진 시스템에 있어서, 구조물에 횡변위(δF)가 발생하면, 도 20에 도시된 바와 같이, 각 링크 부재(11, 12, 13, 14)가 이루는 각도가 증가(θ1→θ'1, θ2→θ'2)하면서 편심 회전판(70)의 지지점(P0)이 서로 가까워져 댐퍼(20)에 1차적으로 증폭된 압축 변위가 작용한다. 이때, 우측의 편심 회전판(70)은 시계방향으로 회전하고, 좌측의 편심 회전판(70)은 반시계방향으로 회전함으로써, 한 쌍의 편심 회전판(70)의 길이비만큼 댐퍼(20)의 압축변위는 2차적으로 더욱 증가한다.In the vibration suppression system according to the twelfth embodiment of the present invention configured as described above, when the lateral displacement δF occurs in the structure, as shown in FIG. 20, the link members 11, 12, 13, and 14 are formed. As the angles increase (θ1 → θ'1, θ2 → θ'2), the support points P0 of the eccentric rotating plate 70 are close to each other, and the compression amplification acted primarily on the damper 20 acts. At this time, the right eccentric rotating plate 70 rotates in the clockwise direction, and the left eccentric rotating plate 70 rotates in the counterclockwise direction, thereby compressing the displacement of the damper 20 by the length ratio of the pair of eccentric rotating plates 70. Is further increased secondarily.

여기서, 댐퍼(20)는 양측에 설치된 편심 회전판(70)이 동시에 작동함으로써, 양방향으로 댐퍼(20)의 압축변위가 증폭되어 단일의 편심 회전판(70)을 이용하여 일방향으로 변위를 증폭하는 것보다 댐퍼(20)의 효율이 극대화된다.Here, the damper 20 is operated by the eccentric rotating plate 70 installed on both sides at the same time, the compression displacement of the damper 20 is amplified in both directions, rather than amplifying the displacement in one direction using a single eccentric rotating plate 70 The efficiency of the damper 20 is maximized.

도 21은 본 발명의 제13 실시예에 따른 제진 시스템의 도면으로서, 복수 개의 앵글형 편심 회전판을 이용한 제진 시스템을 나타낸다. 도 21을 참고하면, 본 발명의 제13 실시예에 따른 제진 시스템은, 제12 실시예와 비교하여, 일자형 편심 회전판(70)이 앵글형 편심 회전판(40)으로 대체되고, 지지 부재(50)가 앵글형 편심 회전판(40)의 제2 작용점(P2) 사이에 설치되는 것을 제외하고는 동일하다. 따라서 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.21 is a view of a vibration suppression system according to a thirteenth embodiment of the present invention, illustrating a vibration suppression system using a plurality of angled eccentric rotating plates. Referring to FIG. 21, in the vibration suppression system according to the thirteenth embodiment of the present invention, the straight eccentric rotary plate 70 is replaced by the angular eccentric rotary plate 40, and the support member 50 is compared with the twelfth exemplary embodiment. The same is true except that it is provided between the second working points P2 of the angle-type eccentric rotating plate 40. Therefore, detailed description thereof will be omitted.

도 22는 본 발명의 제14 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이고, 도 23a 및 도 23b는 본 발명의 제14 실시예에 따른 제진 시스템의 작용도이며, 도 24는 본 발명의 제15 실시예에 따른 제진 시스템의 도면이다. 도 22 내지 도 24는 복수 개의 편심 회전판 및 복수 개의 댐퍼를 이용하는 제진 시스템의 실시예들을 나타내고 있다. 도 22를 참고하면, 본 발명의 제14 실시예에 따른 제진 시스템은 제13 실시예의 지지 부재(50)를 대신하여 추가 댐퍼(30)를 구비하고 있다. 추가 댐퍼(30)는 댐퍼(20)의 강성보다 상대적으로 작게 형성된다.22 is a view of a vibration suppression system according to a fourteenth embodiment of the present invention, FIGS. 23A and 23B are functional diagrams of a vibration suppression system according to a fourteenth embodiment of the present invention, and FIG. 24 is a fifteenth embodiment of the present invention. Figure of the vibration suppression system according to. 22 to 24 show embodiments of a vibration suppression system using a plurality of eccentric rotating plates and a plurality of dampers. Referring to FIG. 22, the vibration suppression system according to the fourteenth embodiment of the present invention includes an additional damper 30 in place of the support member 50 of the thirteenth embodiment. The additional damper 30 is formed relatively smaller than the rigidity of the damper 20.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제14 실시예에 따른 제진 시스템은 도 23a에 도시된 바와 같이, 횡변위(δF1)가 발생하면, 한 쌍의 링크 부재(11, 12) 및 다른 한 쌍의 링크 부재(13, 14)가 이루는 각도가 증가하면서 편심 회전판(40)의 지지점(P0)이 서로 가까워지게 이동함과 동시에 한 쌍의 편심 회전판(70)이 약간 회전한다.In the vibration suppression system according to the fourteenth exemplary embodiment of the present invention configured as described above, when the lateral displacement δF1 occurs, the pair of link members 11 and 12 and the other pair of link members ( As the angle formed by the 13 and 14 increases, the support points P0 of the eccentric rotating plate 40 move closer to each other, and a pair of eccentric rotating plates 70 rotate slightly.

이때, 댐퍼(20)와 추가 댐퍼(30)는 각각의 강성에 비례하여 제1 작용점(P1)의 변위와 제2 작용점(P2)의 변위를 유발한다. 여기서, 추가 댐퍼(30)는 댐퍼(20)의 강성보다 상대적으로 작게 형성되므로, 편심 회전판(70)의 변위는 추가 댐퍼(30)에 집중되고, 댐퍼(20)에는 상대적으로 작은 변형이 발생한다. 이러한 댐퍼(20) 및 추가 댐퍼(30) 작동 변위는 추가 댐퍼(30)가 한계변위에 도달할 때까지 지속된다.At this time, the damper 20 and the additional damper 30 causes the displacement of the first operating point (P1) and the displacement of the second operating point (P2) in proportion to the respective stiffness. Here, since the additional damper 30 is formed to be relatively smaller than the rigidity of the damper 20, the displacement of the eccentric rotating plate 70 is concentrated on the additional damper 30, the relatively small deformation occurs in the damper 20. . This damper 20 and further damper 30 operating displacement continues until the additional damper 30 reaches the limit displacement.

추가 댐퍼(30)가 한계변위에 도달한 후에도 횡변위(δF2)가 발생하면, 도 23b에 도시된 바와 같이, 추가 댐퍼(30)가 더 이상 댐핑기능을 하지 않으므로, 편심 회전판(70)의 추가된 증폭 변위는 모두 댐퍼(20)에 전달된다. 도 23b에서 2점쇄선은 초기 위치를 나타내고, 점선은 1차 변위 증폭된 후의 모습을 나타내고, 실선이 2차 변위 증폭된 후의 모습을 나타낸다.If the lateral displacement δF2 occurs even after the additional damper 30 reaches the limit displacement, as shown in FIG. 23B, since the additional damper 30 no longer functions as a damping function, the additional displacement of the eccentric rotating plate 70 is added. The amplified displacements are all transmitted to the damper 20. In FIG. 23B, the dashed-dotted line shows the initial position, the dotted line shows the state after the first displacement amplification, and the solid line shows the state after the second displacement amplification.

도 24를 참고하면, 본 발명의 제15 실시예에 따른 제진 시스템은, 제12 실시예의 지지 부재(50)를 대신하여 댐퍼(20)보다 작은 강성을 갖는 추가 댐퍼(30)를 구비하며, 작동의 방식은 상기 제14 실시예와 유사하다. 따라서 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.Referring to FIG. 24, the vibration suppression system according to the fifteenth embodiment of the present invention has an additional damper 30 having a rigidity smaller than that of the damper 20 in place of the support member 50 of the twelfth embodiment. Is similar to the fourteenth embodiment. Therefore, detailed description thereof will be omitted.

지금까지, 댐퍼에 증폭된 변위를 유발하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
So far, the preferred embodiment of the present invention for causing amplified displacement in the damper has been described, but the present invention is not limited thereto, and various modifications are made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. It is possible to carry out by doing this, and this also belongs to the scope of the present invention.

P0 : 지지점
P1 : 제1 작용점
P2 : 제2 작용점
50 : 지지 부재P0: support point
P1: first action point
P2: second action point
50: support member

Claims (3)

삭제delete 구조물에 설치되는 한 쌍의 링크 부재(11, 12)로 구성된 연결부재;
상기 연결부재의 일단이 회전가능하게 연결되는 지지점(P0)을 가지고 있고, 상기 지지점(P0)을 회전 중심으로 회전할 수 있으며, 상기 지지점(P0)으로부터 이격된 위치에 제1 작용점(P1)과 제2 작용점(P2)을 가지고 있고, 상기 지지점(P0)과 제1 작용점(P1) 사이의 거리(L1)가, 상기 지지점(P0)과 제2 작용점(P2) 사이의 거리(L2)보다 더 크며, 상기 지지점(P0)과 제1 작용점(P1) 사이를 잇는 선분과, 상기 지지점(P0)과 제2 작용점(P2) 사이를 잇는 선분이 이루는 각도는 0도보다 크고 180도보다 작은 구조를 가지는 앵글형 편심 회전판(40);
상기 제2 작용점(P2)에 일단이 힌지 결합되는 지지 부재(50); 및
상기 제1 작용점(P1)에 일단이 힌지 결합되어 상기 구조물의 변위를 흡수하는 댐퍼(20)를 포함하며;
상기 연결부재를 이루는 상기 한 쌍의 링크 부재(11, 12)는 양단이 각각 상기 지지점(P0)에 힌지 결합되며;
구조물에 변위가 발생하면 상기 앵글형 편심 회전판(40)은 이동과 동시에 상기 지지점(P0)을 중심으로 일 방향으로 회전하게 되고, 상기 앵글형 편심 회전판(40)의 이동과 회전에 의해, 제1 작용점(P1)의 변위는 제2 작용점(P2)의 변위보다, 지지점(P0)으로부터 제1 작용점(P1)과 제2 작용점(P2)까지의 각 거리의 길이비 만큼 더 크게 증폭된 변위가 발생하여, 제1 작용점(P1)에 연결된 댐퍼(20)의 변위 상기 지지점(P0)으로부터 제1 작용점(P1)과 제2 작용점(P2)까지의 각 거리의 길이비 만큼 증폭되는 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 제진 시스템.
A connection member composed of a pair of link members 11 and 12 installed on the structure;
One end of the connection member has a support point (P0) rotatably connected, and can rotate the support point (P0) to the rotation center, and the first working point (P1) at a position spaced from the support point (P0) It has a 2nd acting point P2, and the distance L1 between the said support point P0 and the 1st acting point P1 is more than the distance L2 between the said support point P0 and the 2nd acting point P2. The angle between the line segment connecting the support point P0 and the first operating point P1 and the line segment connecting the support point P0 and the second operating point P2 is greater than 0 degrees and smaller than 180 degrees. An angled eccentric rotating plate 40;
A support member (50) having one end hinged to the second working point (P2); And
One end is hinged to the first working point (P1) comprises a damper (20) for absorbing the displacement of the structure;
The pair of link members (11, 12) constituting the connecting member is hinged to both ends of the support point (P0), respectively;
When the displacement occurs in the structure, the angular eccentric rotating plate 40 is rotated in one direction about the support point P0 at the same time as the movement, and by the movement and rotation of the angular eccentric rotating plate 40, the first working point ( The displacement of P1 is larger than the displacement of the second operating point P2, and the displacement amplified by the length ratio of each distance from the supporting point P0 to the first operating point P1 and the second operating point P2 occurs, Displacement of the damper 20 connected to the first working point (P1) is characterized in that it has a configuration amplified by the length ratio of each distance from the support point (P0) to the first working point (P1) and the second working point (P2) Vibration damping system.
제2항에 있어서,
상기 연결부재는 상기 지지점(P0)에 일단이 힌지 결합되는 일체형 고정구(60)로 이루어진 것을 특징으로 하는 제진 시스템.The method of claim 2,
The connecting member is a vibration suppression system, characterized in that consisting of an integral fixture 60, one end of which is hinged to the support point (P0).
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