KR101368653B1 - Friction damper for self restoration - Google Patents

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KR101368653B1
KR101368653B1 KR1020130023204A KR20130023204A KR101368653B1 KR 101368653 B1 KR101368653 B1 KR 101368653B1 KR 1020130023204 A KR1020130023204 A KR 1020130023204A KR 20130023204 A KR20130023204 A KR 20130023204A KR 101368653 B1 KR101368653 B1 KR 101368653B1
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KR1020130023204A
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허종완
장희명
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인천대학교 산학협력단
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Abstract

A friction damper with a self-righting function is disclosed. The friction damper with a self-righting function comprises: a housing having a containing space formed therein; a first sliding body including a first pressurizing protrusion which has a cross-section formed constantly in a longitudinal direction inside the containing space; an insertion unit sliding inside the housing by being inserted inside the housing; a second sliding body including a second pressurizing protrusion which has a cross-section which is formed constantly in a longitudinal direction inside the containing space and which slides by coming in close contact with the first pressurizing protrusion; and a shape memory wire which wraps around the first and second pressurizing protrusions and which is tensioned when the first and second pressurizing protrusions slide. The friction damper with a self-righting function according to the present invention is provided to automatically return to an original state by using a righting force of the shape memory wire after relative displacement occurs between the first and second sliding bodies by an external force according to the connection between the first and second sliding bodies, thereby being repeatedly reused.

Description

자동복원형 마찰 댐퍼{FRICTION DAMPER FOR SELF RESTORATION}Automatic Restoration Friction Damper {FRICTION DAMPER FOR SELF RESTORATION}

본 발명은 자동복원형 마찰 댐퍼에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 구조물에 설치되는 보강재와 결합하여 구조물에 인가되는 외력을 마찰면의 상대운동에 의해 흡수할 수 있도록 이루어지는 에너지 소산형 마찰 댐퍼에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic restoring friction damper, and more particularly, to an energy dissipation friction damper which is combined with a reinforcement installed in a structure to absorb an external force applied to the structure by the relative motion of the friction surface. will be.

일반적으로 건축구조물은 지진으로부터 안전하게 보호하기 위하여 내진 설계(耐震設計)를 반드시 실시하고 있다. 특히 지진 발생시 구조물의 붕괴로 인한 피해는 막대하므로 지진하중에 저항하기 위해 기둥 및 보와 같은 골조에 제진장치를 설치하여 구조물의 강도 및 내진성을 보강하는 것은 필수적이다.In general, building structures must be seismically designed to protect from earthquakes. In particular, since the damage caused by the collapse of the structure is enormous when an earthquake occurs, it is essential to reinforce the strength and the seismic resistance of the structure by installing a vibration isolator in the framework such as columns and beams in order to resist the earthquake load.

따라서 건축구조물에는 내진보강을 위하여 제진장치를 포함하는 제진 시스템을 설치하게 되며, 제진 시스템에 구비되는 제진장치는 주로 댐퍼(damper)와 가새(brace)로 이루어진다. 댐퍼는 마찰면의 상대이동에 의해 가새에 인가되는 외력을 흡수하는 마찰 댐퍼가 주로 사용되고 있다.Therefore, in the building structure, a vibration suppression system including a vibration suppression apparatus is installed for the seismic reinforcement, and the vibration suppression apparatus provided in the vibration suppression system mainly includes a damper and a brace. The damper is mainly used a friction damper that absorbs the external force applied to the brace by the relative movement of the friction surface.

그러나, 종래의 마찰 댐퍼는 가새에 인가되는 외력을 일단 흡수하면 영구변형이 발생하게 되며, 이에 따라 마찰 댐퍼를 교환하거나 보수하는 과정에서 막대한 비용이 지출되는 문제점이 있었다.However, in the conventional friction damper, once the external force applied to the brace is absorbed, permanent deformation occurs, and accordingly, there is a problem that a huge cost is spent in the process of replacing or repairing the friction damper.

본 발명의 목적은, 외력을 흡수하여 일단 변형되더라도 자동으로 원상복구될 수 있도록 이루어지는 에너지 소산형 마찰 댐퍼를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an energy dissipation type friction damper that is capable of absorbing external forces and automatically restoring them once deformed.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 내부에 수용공간이 형성되는 하우징, 상기 수용공간에서 길이방향으로 단면이 일정하게 형성되는 제1 가압돌부를 포함하는 제1 슬라이딩 바디; 상기 하우징 내부로 삽입되어 슬라이드 이동하는 삽입체, 상기 삽입체 일측에서 길이방향으로 단면이 일정하게 형성되고 상기 제1 가압돌부와 밀착하여 슬라이드 이동하는 제2 가압돌부를 포함하는 제2 슬라이딩 바디; 및 상기 제1 가압돌부 및 제2 가압돌부를 둘러싸고 상기 제1 가압돌부 및 제2 가압돌부의 슬라이드 이동시 인장되는 형상기억 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동복원형 마찰 댐퍼에 의하여 달성된다.According to the present invention, the first sliding body including a housing in which a receiving space is formed therein, a first pressing protrusion having a constant cross section in the longitudinal direction in the receiving space; A second sliding body including an insert inserted into the housing and slidably moving, and a second pressing protrusion slidably moved in close contact with the first pressing protrusion and having a constant cross section in a longitudinal direction from one side of the insert; And a shape memory wire surrounding the first pressing protrusion and the second pressing protrusion and being tensioned when the first pressing protrusion and the second pressing protrusion slide.

상기 제1 가압돌부 및 제2 가압돌부의 길이방향의 양단부에는 한 쌍의 슬라이더가 구비되고, 상기 형상기억 와이어는 상기 제1 가압돌부, 제2 가압돌부 및 슬라이더를 함께 둘러싸며, 상기 형상기억 와이어가 자연스럽게 인장 및 수축될 수 있도록, 상기 슬라이더는 상기 형상기억 와이어에 의해 둘러싸이는 면이 곡면으로 형성될 수 있다.A pair of sliders are provided at both ends in the longitudinal direction of the first pressing protrusion and the second pressing protrusion, and the shape memory wire surrounds the first pressing protrusion, the second pressing protrusion and the slider together, and the shape memory wire. The slider may be formed to have a curved surface that is surrounded by the shape memory wire so that it can be naturally stretched and contracted.

상기 제1 가압돌부는 상기 제2 가압돌부와 안정된 슬라이드 이동이 이루어지도록, 상기 제2 가압돌부를 중심으로 대칭되는 한 쌍으로 형성될 수 있다.The first pressing protrusion may be formed in a pair symmetrical with respect to the second pressing protrusion so that a stable slide movement with the second pressing protrusion is achieved.

본 발명에 의하면, 제1 가압돌부 및 제2 가압돌부가 형상기억 와이어로 결속됨에 따라 외력에 의해 제1 슬라이딩 바디와 제2 슬라이딩 바디 사이에 상대이동이 발생한 뒤에 형상기억 와이어의 복원력에 의해 자동으로 원상복구되며, 이에 따라 반복적으로 재사용할 수 있는 자동복원형 마찰 댐퍼를 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, as the first pressing protrusion and the second pressing protrusion are bound by the shape memory wire, a relative movement occurs between the first sliding body and the second sliding body by external force, and then automatically by the restoring force of the shape memory wire. It is possible to provide an automatic recovery friction damper that can be restored to its original shape, which can be reused repeatedly.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동복원형 마찰 댐퍼의 조립상태를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 자동복원형 마찰 댐퍼의 전체구성을 나타내는 분해사시도이다.
도 3은 도 1의 자동복원형 마찰 댐퍼의 횡단면도이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 1의 자동복원형 마찰 댐퍼의 작동상태를 나태내는 종단면도이다.
도 5 및 도 6은 도 1의 자동복원형 마찰 댐퍼의 적용상태를 나타내는 정면도이다.
도 7은 도 1의 자동복원형 마찰 댐퍼의 하중-변위 이력 곡선을 나타내는 도면이다.1 is a perspective view showing the assembled state of the automatic restoring friction damper according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the overall configuration of the automatic restoring friction damper of FIG. 1.
3 is a cross-sectional view of the self-retaining friction damper of FIG. 1.
4A to 4C are longitudinal cross-sectional views showing an operating state of the self-retaining friction damper of FIG. 1.
5 and 6 are front views illustrating an application state of the auto-recovery friction damper of FIG. 1.
7 is a view showing a load-displacement hysteresis curve of the self-retaining friction damper of FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동복원형 마찰 댐퍼의 조립상태를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 자동복원형 마찰 댐퍼의 전체구성을 나타내는 분해사시도이며, 도 3은 도 1의 자동복원형 마찰 댐퍼의 횡단면도이고, 도 4a 내지 도 4c는 도 1의 자동복원형 마찰 댐퍼의 작동상태를 나태내는 종단면도이며, 도 5 및 도 6은 도 1의 자동복원형 마찰 댐퍼의 적용상태를 나타내는 정면도이고, 도 7은 도 1의 자동복원형 마찰 댐퍼의 하중-변위 이력 곡선을 나타내는 도면이다.1 is a perspective view showing the assembled state of the automatic recovery friction damper according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view showing the overall configuration of the automatic recovery friction damper of Figure 1, Figure 3 is 4A through 4C are longitudinal cross-sectional views illustrating an operating state of the auto-recovery friction damper of FIG. 1, and FIGS. 5 and 6 are applied to the self-recovery friction damper of FIG. 1. 7 is a diagram showing a load-displacement hysteresis curve of the auto-recovery friction damper of FIG. 1.

본 발명의 자동복원형 마찰 댐퍼는 구조물로부터 보강재에 인가되는 외력을 자체 변위에 의한 변형에너지 및 마찰에너지의 형태로 흡수하기 위해, 양단부가 보강재(補强材)와 구조물에 각각 결합된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 마찰 댐퍼는 프레임 구조물에 설치되는 가새의 연결부분에 결합되는 것으로 설명한다.In the self-restoring friction damper of the present invention, both ends are coupled to the reinforcement and the structure, respectively, in order to absorb the external force applied from the structure to the reinforcement in the form of deformation energy and friction energy due to its displacement. Friction damper according to an embodiment of the present invention will be described as being coupled to the connection portion of the brace is installed in the frame structure.

도 1 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동복원형 마찰 댐퍼(100)는 제1 슬라이딩 바디(10), 제2 슬라이딩 바디(30), 형상기억 와이어(50) 및 슬라이더(70)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figures 1 to 7, the self-restoring friction damper 100 according to an embodiment of the present invention is the first sliding body 10, the second sliding body 30, the shape memory wire 50 And a slider 70.

제1 슬라이딩 바디(10) 및 제2 슬라이딩 바디(30)는 서로 접촉면을 형성한 상태에서 슬라이드 이동할 수 있도록 상호 대응되는 구조로 형성된다. 제1 슬라이딩 바디(10)는 하우징(11) 및 연결부(13)로 이루어지며, 제2 슬라이딩 바디(30)는 삽입체(31) 및 연결부(33)로 이루어진다.The first sliding body 10 and the second sliding body 30 are formed to have a structure corresponding to each other so that the sliding movement in the state where the contact surface is formed with each other. The first sliding body 10 is composed of a housing 11 and a connecting portion 13, and the second sliding body 30 is composed of an insert 31 and a connecting portion 33.

연결부(13)는 마찰 댐퍼(100)가 프레임 구조물(200), 버팀대(240) 또는 가새(230)와 연결되기 위한 구성으로서, 제1 슬라이딩 바디(10) 및 제2 슬라이딩 바디(30)의 단부에 각각 형성된다. 연결부(13)에는 프레임 구조물(200), 버팀대(240) 또는 가새(230)와 회전가능하게 연결될 수 있도록 결합홀(14)이 형성된다. 물론, 연결부(13)는 마찰 댐퍼(100)가 결합되는 부위의 바람직한 구속조건에 따라 용접에 의해 고정결합될 수 있다.The connecting portion 13 is configured to connect the friction damper 100 with the frame structure 200, the brace 240, or the brace 230, and ends of the first sliding body 10 and the second sliding body 30. Are formed on each. The connecting portion 13 is formed with a coupling hole 14 to be rotatably connected to the frame structure 200, brace 240 or brace 230. Of course, the connecting portion 13 may be fixedly coupled by welding according to the desired constraint of the portion where the friction damper 100 is coupled.

하우징(11)은 길이방향의 일단이 개구되며, 내부에 수용공간(15)을 형성한다. 수용공간(15)에는 길이방향으로 단면이 일정하게 형성되는 제1 가압돌부(12)가 마련된다.One end of the housing 11 is opened in the longitudinal direction and forms an accommodation space 15 therein. The receiving space 15 is provided with a first pressing protrusion 12 having a constant cross section in the longitudinal direction.

삽입체(31)는 그 외주면이 수용공간(15)에 대응되는 형태로 형성되어 슬라이드 이동가능하게 수용공간(15)에 삽입되며, 이에 프레임 구조물(200) 및 가새(230)에 외력이 가해지면 하우징(11)과 서로 슬라이드 이동된다. 삽입체(31)의 일측에는 길이방향으로 단면이 일정하게 형성되고 제1 가압돌부(12)와 밀착결합되어 슬라이드 이동하는 제2 가압돌부(32)가 마련된다.Insert 31 is formed in the shape of the outer peripheral surface corresponding to the receiving space 15 is inserted into the receiving space 15 so as to be movable slide, when the external force is applied to the frame structure 200 and the brace 230 The housing 11 slides with each other. One side of the insert 31 is provided with a second pressing protrusion 32 which is formed in a constant cross section in the longitudinal direction and is in close contact with the first pressing protrusion 12 and slides.

제1 가압돌부(12) 및 제2 가압돌부(32)는 서로 밀착결합되어 가새(230)에 인가되는 외력을 흡수하는 마찰면을 형성한다.The first pressing protrusion 12 and the second pressing protrusion 32 are closely coupled to each other to form a friction surface for absorbing the external force applied to the brace 230.

본 발명의 마찰 댐퍼(100)는, 프레임 구조물(200)에 인가되는 외력을 마찰력(F2) 및 형상기억 와이어(50)의 변형-복원 응력(F1)에 의해 흡수하기 위해 마련되며, 제1 가압돌부(12) 및 제2 가압돌부(32)는 밀착결합되어 마찰력(F2)이 발생하는 마찰면을 형성한다. 마찰면은 제작시 표면 거칠기를 가공하여 마찰력(F2)의 크기를 조정할 수 있으며, 코팅층을 형성하여 강도, 마찰계수 등의 다양한 기계적 특성을 부여할 수 있다.The friction damper 100 of the present invention is provided to absorb the external force applied to the frame structure 200 by the friction force F2 and the deformation-restoration stress F1 of the shape memory wire 50, and the first pressurization is performed. The protrusion 12 and the second pressing protrusion 32 are closely coupled to form a friction surface on which the friction force F2 is generated. The friction surface can adjust the size of the friction force (F2) by processing the surface roughness during manufacturing, and can form a coating layer to impart various mechanical properties such as strength, friction coefficient.

제1 가압돌부(12)와 제2 가압돌부(32)는 하나씩 마련되어 하나의 마찰면을 형성하거나, 또는 제1 가압돌부(12)가 한 쌍으로 마련되어 제2 가압돌부(32)와 두 개의 마찰면을 형성할 수도 있다.The first pressing protrusions 12 and the second pressing protrusions 32 are provided one by one to form one friction surface, or the first pressing protrusions 12 are provided in pairs so that the second pressing protrusions 32 and the two friction protrusions 32 are in friction with each other. It can also form a face.

제1 가압돌부(12)가 한 쌍으로 형성되면, 제2 가압돌부(32)의 양측면에 각각 마찰면이 형성된다. 따라서 제1 가압돌부(12)와 제2 가압돌부(32)는 측면으로 흔들리지 않는 안정된 슬라이드 이동이 이루어질 수 있으며, 마찰력을 두 배로 증대시킬 수 있다. 이에 따라 가새(230)에 인가되는 외력을 흡수할 수 있는 에너지량을 두 배로 증가시킬 수 있게 된다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1 가압돌부(12)가 한 쌍으로 마련되는 것으로 설명하기로 한다.When the first pressing protrusions 12 are formed in a pair, friction surfaces are formed on both side surfaces of the second pressing protrusions 32, respectively. Therefore, the first pressing protrusion 12 and the second pressing protrusion 32 can be stabilized slide movements do not shake to the side, it can double the friction force. Accordingly, the amount of energy capable of absorbing the external force applied to the brace 230 can be doubled. In the embodiment of the present invention, it will be described that the first pressing protrusion 12 is provided as a pair.

일반적으로 마찰 댐퍼(100)는 마찰면에 발생하는 마찰력(F2)과 상대이동거리(δ)에 의해 도시되는 하중-변위 이력 곡선의 면적(②)에 비례하는 제진 성능을 발휘한다. 마찰 댐퍼(100)는 마찰면의 상대이동에 의해 마찰 댐퍼(100)에 가해지는 외력의 일부를 마찰력(F2)으로 흡수한다.(도 7 참조)In general, the friction damper 100 exhibits a vibration damping performance proportional to the area (2) of the load-displacement hysteresis curve shown by the frictional force F2 and the relative travel distance δ generated on the friction surface. The friction damper 100 absorbs a part of the external force applied to the friction damper 100 by the relative movement of the friction surface as the friction force F2 (see FIG. 7).

형상기억 와이어(50)는 제1 가압돌부(12) 및 제2 가압돌부(32)를 결속한다. 따라서 제1 가압돌부(12)와 제2 가압돌부(32)가 상대이동할 때 복원력을 생성한다. 또한, 형상기억 와이어(50)는 마찰면과 함께 가새(230)에 인가된 외력에 대한 저항력(F1)을 형성한다.The shape memory wire 50 binds the first pressing protrusion 12 and the second pressing protrusion 32. Therefore, the restoring force is generated when the first pressing protrusion 12 and the second pressing protrusion 32 move relative to each other. In addition, the shape memory wire 50 forms a resistance (F1) to the external force applied to the brace 230 with the friction surface.

형상기억 와이어(50)는 초탄성 형상기억합금으로 형성된다. 초탄성 형상기억합금은(superelasticity shape memory alloy, 超彈性 形狀記憶合金) 소성변형이 가해지고 난 후에 열이 가해지지 않더라도 실온에서 본래의 형상으로 복원하는 성질을 가지는 금속이다. 따라서 마찰 댐퍼(100)는 외력에 의해 변위가 발생한 후 열이 가해지지 않더라도 자체적으로 원래 상태로 복귀된다.The shape memory wire 50 is formed of a superelastic shape memory alloy. A superelasticity shape memory alloy is a metal having a property of restoring to its original shape at room temperature even if no heat is applied after plastic deformation is applied. Therefore, the friction damper 100 is returned to its original state even if heat is not applied after the displacement is generated by the external force.

슬라이더(70)는, 형상기억 와이어(50)가 곡면을 따라 자연스럽게 인장 및 수축될 수 있도록, 제1 가압돌부(12) 및 제2 가압돌부(32)의 길이방향 양단부에 마련된다. 슬라이더(70)는 형상기억 와이어(50)에 의해 둘러싸이는 면이 곡면으로 이루어진다.The slider 70 is provided at both ends of the first pressing protrusion 12 and the second pressing protrusion 32 so that the shape memory wire 50 can be naturally stretched and contracted along the curved surface. The slider 70 has a curved surface surrounded by the shape memory wire 50.

바람직하게는, 제1 가압돌부(12) 및 슬라이더(70)의 바깥쪽 면을 따라 형상기억 와이어(50)가 결속되는 권취홈(H)이 형성된다. 권취홈(H)이 형성되면 형상기억 와이어(50)는 제2 슬라이딩 바디(30)와 간섭 없이 제1 가압돌부(12) 및 슬라이더(70)에 결속된다.Preferably, the winding groove H, to which the shape memory wire 50 is bound, is formed along the outer surface of the first pressing protrusion 12 and the slider 70. When the winding groove H is formed, the shape memory wire 50 is bound to the first pressing protrusion 12 and the slider 70 without interfering with the second sliding body 30.

도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 제1 슬라이딩 바디(10)와 제2 슬라이딩 바디(30) 사이에 슬라이드 이동이 발생하게 되면, 형상기억 와이어(50)는 인장 변형에 의한 복원력이 작용하게 된다.4A to 4C, when a slide movement occurs between the first sliding body 10 and the second sliding body 30, the shape memory wire 50 has a restoring force due to tensile deformation.

먼저, 마찰 댐퍼(100)에 압축력이 작용하게 되면, 삽입체(31)가 하우징(11)의 내부로 더 삽입되는 형태의 상대이동이 발생하며, 따라서 제2 가압돌부(32)는 제1 슬라이딩 바디(10) 측의 슬라이더(70)를 밀게 된다. 한편, 마찰 댐퍼(100)에 인장력이 작용하게 되면, 삽입체(31)가 하우징(11)의 내부에서 인출되는 형태의 상대이동이 발생하게 되며, 제2 가압돌부(32)는 제2 슬라이딩 바디(30) 쪽의 슬라이더(70)를 밀게 된다.First, when the compressive force is applied to the friction damper 100, a relative movement of the insert 31 is further inserted into the housing 11, so that the second pressing protrusion 32 is the first sliding The slider 70 on the body 10 side is pushed. On the other hand, when the tensile force is applied to the friction damper 100, the relative movement in the form in which the insert 31 is drawn out of the housing 11 is generated, the second pressing protrusion 32 is the second sliding body The slider 70 on the side 30 is pushed.

즉, 마찰 댐퍼(100)에 압축력 또는 인장력이 작용하면, 마찰면에 서로 반대방향의 상대운동이 발생하면서 형상기억 와이어(50)가 인장되며, 형상기억 와이어(50)는 제1 슬라이딩 바디(10) 및 제2 슬라이딩 바디(30)가 상대운동이 발생하기 전의 상태로 복원될 수 있는 복원력을 생성시키게 된다. 즉, 본 발명의 마찰 댐퍼(100)는 형상기억 와이어(50)를 설치하여, 지진이나 바람에 의해 건축구조물에 반복하중(건축구조물을 구성하는 프레임 구조물(200)에도 전달됨)이 가해지는 경우 번갈아 가며 복원력을 발생시킴으로써 제1 슬라이딩 바디(10)와 제2 슬라이딩 바디(30) 사이의 상대이동이 자동으로 복원된다.That is, when a compressive force or a tensile force is applied to the friction damper 100, the shape memory wire 50 is tensioned while the relative motion in the opposite direction occurs on the friction surface, and the shape memory wire 50 is the first sliding body 10. ) And the second sliding body 30 to generate a restoring force that can be restored to the state before the relative motion occurs. That is, the friction damper 100 of the present invention alternately installs the shape memory wire 50 when alternating loads (transmitted to the frame structure 200 constituting the building structure) are applied to the building structure by an earthquake or wind. By generating a restoring force, relative movement between the first sliding body 10 and the second sliding body 30 is automatically restored.

형상기억 와이어(50)의 저항력 및 변형률은 형상기억 와이어(50)의 권취회수에 의해 조정될 수 있다. 즉, 형상기억 와이어(50)의 권취회수가 증가되면 권취회수에 비례하여 초탄성 형상기억 와이어의 단면적이 커지게 되고, 따라서 형상기억 와이어(50)의 저항력은 증가되는 동시에 변형량은 감소되는 것이다. 형상기억 와이어(50)의 권취회수는 설치시에 조정될 수 있다.The resistance and strain of the shape memory wire 50 may be adjusted by the number of turns of the shape memory wire 50. That is, when the number of windings of the shape memory wire 50 is increased, the cross-sectional area of the superelastic shape memory wire is increased in proportion to the number of windings, so that the resistance of the shape memory wire 50 is increased and the amount of deformation is decreased. The number of windings of the shape memory wire 50 can be adjusted at the time of installation.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 마찰 댐퍼(100)는 프레임 구조물(200)의 기둥(210) 또는 보(220)를 가새(230)와 연결하는 부위에 다양한 방식으로 결합된다. 기둥(210) 또는 보(220)와 가새(230)의 결합방법은 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.As shown in Figures 5 and 6, the friction damper 100 of the present invention is coupled in various ways to the site connecting the column 210 or beam 220 of the frame structure 200 with the brace 230. . Since the coupling method of the pillar 210 or the beam 220 and the brace 230 is a well-known technique, detailed description will be omitted.

도 7을 참조하면, 본 발명의 자동복원형 마찰 댐퍼(100)의 한 일(③)은 형상기억 와이어(50)의 변형-복원 응력(F1)과 상대이동거리(δ)에 의한 일(①) 및 마찰면의 마찰력(F2)과 상대이동거리(δ)에 의한 일(②)의 합으로 수치화되어 질 수 있으며, 이는 하중-변위 이력 곡선에 의해 도시화될 수 있다.Referring to FIG. 7, one work (③) of the self-restoring friction damper 100 of the present invention is the work due to the strain-restored stress F1 and the relative travel distance δ of the shape memory wire 50 (①). ) And the friction force (F2) of the friction surface and the work (②) by the relative travel distance (δ) can be quantified, which can be illustrated by the load-displacement hysteresis curve.

즉, 본 발명의 자동복원형 마찰 댐퍼(100)는 마찰력(F2)에 의존하여 제진 성능을 나타내는 종래의 마찰 댐퍼와 비교하여 큰 힘(F3=F1+F2)에 의한 변위로서 에너지를 흡수하며, 이에 따라 마찰 댐퍼(100)의 소형화 및 경량화를 꾀할 수 있게 된다.That is, the self-restoring friction damper 100 of the present invention absorbs energy as a displacement due to a large force (F3 = F1 + F2) as compared with the conventional friction damper exhibiting vibration damping performance depending on the friction force F2, Accordingly, the friction damper 100 can be reduced in size and weight.

본 발명에 의하면, 제1 가압돌부(12) 및 제2 가압돌부(32)가 형상기억 와이어(50)로 결속됨에 따라 외력에 의해 제1 슬라이딩 바디(10)와 제2 슬라이딩 바디(30) 사이에 상대이동이 발생한 뒤에 형상기억 와이어(50)의 복원력에 의해 자동으로 원상복구되며, 이에 따라 반복적으로 재사용할 수 있는 자동복원형 마찰 댐퍼(100)를 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, as the first pressing protrusion 12 and the second pressing protrusion 32 are bound by the shape memory wire 50, between the first sliding body 10 and the second sliding body 30 by an external force. After the relative movement in the shape memory wire 50 is automatically restored to the original by the restoring force, it is possible to provide an automatic restoring friction damper 100 that can be reused repeatedly.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.

100 : 마찰 댐퍼 10 : 제1 슬라이딩 바디
30 : 제2 슬라이딩 바디 50 : 형상기억 와이어
70 : 슬라이더100: friction damper 10: first sliding body
30: second sliding body 50: shape memory wire
70: slider

Claims (3)

내부에 수용공간이 형성되는 하우징 및 상기 수용공간에서 길이방향으로 단면이 일정하게 형성되는 제1 가압돌부를 포함하는 제1 슬라이딩 바디;
상기 하우징 내부로 삽입되어 슬라이드 이동하는 삽입체 및 상기 삽입체 일측에서 길이방향으로 단면이 일정하게 형성되고 상기 제1 가압돌부와 밀착하여 슬라이드 이동하는 제2 가압돌부를 포함하는 제2 슬라이딩 바디; 및
상기 제1 가압돌부 및 제2 가압돌부를 둘러싸고 상기 제1 가압돌부 및 제2 가압돌부의 슬라이드 이동시 인장되는 형상기억 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동복원형 마찰 댐퍼.A first sliding body including a housing in which an accommodation space is formed and a first pressing protrusion having a constant cross section in a longitudinal direction in the accommodation space;
A second sliding body including an insert inserted into the housing to slide and a second pressing protrusion formed to have a constant cross section in a longitudinal direction at one side of the insert and slidingly moving in close contact with the first pressing protrusion; And
And a shape memory wire surrounding the first pressing protrusion and the second pressing protrusion and being tensioned when the first pressing protrusion and the second pressing protrusion slide. 제1항에 있어서,
상기 제1 가압돌부 및 제2 가압돌부의 길이방향의 양단부에는 한 쌍의 슬라이더가 구비되고,
상기 형상기억 와이어는 상기 제1 가압돌부, 제2 가압돌부 및 슬라이더를 함께 둘러싸며,
상기 형상기억 와이어가 자연스럽게 인장 및 수축될 수 있도록, 상기 슬라이더는 상기 형상기억 와이어에 의해 둘러싸이는 면이 곡면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동복원형 마찰 댐퍼.The method of claim 1,
A pair of sliders are provided at both ends in the longitudinal direction of the first pressing protrusion and the second pressing protrusion,
The shape memory wire surrounds the first pressing protrusion, the second pressing protrusion and the slider together,
And the slider is formed so that the surface surrounded by the shape memory wire is curved so that the shape memory wire can be naturally stretched and contracted. 제1항에 있어서,
상기 제1 가압돌부는 상기 제2 가압돌부와 안정된 슬라이드 이동이 이루어지도록, 상기 제2 가압돌부를 중심으로 대칭되는 한 쌍으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동복원형 마찰 댐퍼.The method of claim 1,
The first pressing protrusion is formed in a pair symmetrical with respect to the second pressing protrusion in order to achieve a stable slide movement with the second pressing protrusion, characterized in that the automatic restoring friction damper.
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