KR101479282B1 - 연직 방향 진동 저감 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 상부 구조물의 연직 운동이 전달되도록 연결된 상부경사부재; 하부 구조물 또는 지면의 연직 운동이 전달되도록 연결된 하부경사부재; 상기 상부경사부재와 상기 하부경사부재를 연결하는 탄성부재; 상기 상부경사부재와 상기 하부경사부재와 연결되어 상기 상부경사부재 또는 상기 하부경사부재의 연직 운동을 수평 운동으로 전환시키도록 구성된 수평운동변환부재; 상기 수평운동변환부재의 수평운동을 저감시키도록 구성된 댐퍼를 포함하는, 연직 방향 진동 저감 장치에 관한 것이다.

Description

연직 방향 진동 저감 장치{VERTICAL DIRECTION VIBRATION REDUCING DEVICE}

본 발명은 구조물에 전달되는 진동을 저감시키는 진동 저감 장치에 관한 것이다. 상세하게는 본 발명은 연직 방향의 진동을 수평 방향의 진동으로 전환시켜 수평 방향의 운동을 소산시켜 연직 방향 진동을 저감 시키는 면진 개념의 장치에 관한 것이다.

구조물에 전달되는 진동 저감 방법은 구조물이 충분한 강성을 갖도록하는 내진 방법과 발생된 진동의 특성을 분석하여 이를 피하는 면진 방법을 포함한다.

이중 면진의 개념은 가진되는 진동의 주파수 특성과 구조물의 주파수 특성을 달리함으로써 구조물에 힘이 전달되지 않도록 하는 방법이다. 종래 개발된 면진의 방법의 대표적인 예는 스프링과 탄성적층고무, 또는 탄성적층고무에 납을 삽입한 구조 등을 구조물의 하부 또는 진동이 전달되는 위치에 설치하여 구조물의 고유진동수를 가진 진동수와 달리하여 면진하는 방법이 있다.

이러한 종래의 방법들은 진동이 구조물에 대하여 수평방향으로 작용하는 경우에 대해서는 그 기능과 성능이 입증되었고, 실제로도 많은 구조물에 적용되고 있으나 구조물에 수직한 방향(상하방향)으로 작용하는 진동에 대해서는 현재 개발된 발명이 제한적이다.

수직 방향 면진은 다음과 같은 이유에서 수평 방향의 면진보다 더 어려운 기술이다. 일반적으로 진동저감장치에서 수평 2축 방향으로는 초기에 아무런 힘이 작용하고 있지 않으므로 수평축으로 발생이 예상되는 진동의 힘만을 고려하면 면진장치를 설계할 수 있다. 그러나 수직방향에 대해서는 중력이 작용하고 있기 때문에 면진장치 위에 설치되는 구조물의 자중이 항상 고려되어여 한다. 또한 구조적으로 구조물을 지지함과 동시에 면진기능을 가져야 하므로 이러한 것들을 전부 고려해야하는 수직 방향 면진을 위한 면진 장치는 구성하기 어렵다.

수직 방향으로 면진 기능을 갖기 위해서는 면진장치가 구조물에 비하여 유연해야 하고 또한, 적절한 강성을 가져야 한다. 왜냐하면 면진 장치가 너무 유연하면 상부 자중을 지지하지 어렵게 되고, 너무 강하면, 구조물을 면진시키기 어렵기 때문이다.

이를 해결하기 위하여 연직방향의 진동을 제어하는 진동저감 장치들이 개발되고 있다. 이러한 장치들은 주로 연직방향으로 작용하는 진동의 힘을 마찰력을 이용하거나 스프링 등의 탄성복원 성능을 이용하는 방법을 적용하고 있다. 마찰력을 이용하는 예로서, 대한민국 특허 출원 10-2000-0033090호가 있다. 그러나, 이러한 마찰장치의 경우 마찰면의 넓이 및 조도에 그 성능이 영향을 받기 때문에 마찰력만으로 진동저감 효과를 발휘하기 위해서는 충분한 마찰면의 확보가 필요하여 협소한 장소에 마찰력만 제어되는 연직방향 진동저감 장치를 설치하는 것에 한계가 있으며, 또한 마찰면의 마모에 의하여 마찰재를 교체가 필요하여 상부구조물을 일시적으로 지지하고 마찰재를 교체하는 작업이 필요한 단점이 있다. 또한 스프링, 적층고무 등 탄성복원 성능이 있는 재료 및 요소를 이용하여 면진하는 경우에는 재료의 탄성에 의하여 진동이 증폭되는 현상이 발생할 수도 있다.

대한민국 특허 출원 10-2000-0033090호

본 발명의 목적은 상기한 문제점을 극복하고, 새로운 개념의 진동 저감 방법에 대한 개발에 있다. 본 발명의 목적은 면진 개념의 새로운 방법을 제공하고, 제어하기 힘든 연직 방향의 운동을 능동적으로 제어할 수 있는 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 일 측면으로서, 본 발명은, 상부 구조물(101)의 연직 운동이 전달되도록 연결된 상부경사부재(1); 하부 구조물(102) 또는 지면의 연직 운동이 전달되도록 연결된 하부경사부재(3); 상기 상부경사부재(1)와 상기 하부경사부재(3)를 연결하는 탄성부재(2); 상기 상부경사부재(1)와 상기 하부경사부재(3)와 연결되어 상기 상부경사부재(1) 또는 상기 하부경사부재(2)의 연직 운동을 수평 운동으로 전환시키도록 구성된 수평운동변환부재(6); 상기 수평운동변환부재(6)의 수평운동을 저감시키도록 구성된 댐퍼(8)를 포함하는, 연직 방향 진동 저감 장치(100)에 관한 것이다.

본 발명에서의 연결이란 구성부들 끼리의 직접 결합 및 중간체를 이용한 간접 결합의 의미를 포함한다.

상기 상부경사부재(1)는 상기 탄성부재(2)와 연결되고 상기 하부경사부재(3)를 향하는 하부대향면(13), 및 상기 하부대향면(13)으로부터 연장된 상부경사부재경사면(15)을 포함하며, 상기 하부경사부재(3)는 상기 탄성부재(2)와 연결되고 상기 상부경사부재(1)를 향하는 상부대향면(14), 및 상기 상부대향면(14)으로부터 연장된 하부경사부재경사면(16)을 포함하며, 상기 상부경사부재경사면(15)과 상기 하부경사부재경사면(16)의 연장 방향은 같은 방향이고 상기 두 경사면은 서로 멀어지는 방향으로 연장되어 있고, 상기 수평운동변환부재(6)는 상기 상부경사부재경사면(15)과 평행한 상부경사대향면(17) 및 상기 하부경사부재경사면(16)과 평행한 하부경사대향면(18)을 포함하고, 상기 상부경사부재경사면(15)과 상기 상부경사대향면(17) 및 상기 하부경사부재경사면(16)과 상기 하부경사대향면(18)은 각각 서로 선형 운동 가능하도록 연결되어, 상기 상부경사부재(1) 또는 상기 하부경사부재(3)의 연직 운동을 수평 운동으로 전환시키도록 구성된다.

상기 상부경사부재경사면(15)과 상기 상부경사대향면(17) 및 상기 하부경사부재경사면(16)과 상기 하부경사대향면(18)의 선형 운동 가능하도록 구성된 연결은, 면접촉 없이 마찰력이 발생되지 않도록 면연결부재(5)를 통해 연결된다.

상기 면연결부재(5)는 리니어 가이드이다. 바람직하게는 상기 리니어 가이드는 베어링을 포함하고, 상기 리니어 가이드에 의한 운동은 상기 베어링에 의해 보조된다. 이러한 면연결부재에 있어서, 한 면의 선형 운동이 이 면에 대항하는 타면의 선형 운동을 보장하는 부재이면 본 발명의 면연결부재에 포함되는 것으로 해석되어야 하며, 이의 특정 종류에 한정되지 아니한다.

상기 탄성부재(2)는 상기 상부 구조물의 하중을 지지하고 상기 상부 구조물의 진동시 상기 상부 구조물 운동을 복원하도록 구성된, 복원스프링이다.

상기 댐퍼는 일 예로서, 선형 댐퍼(8)이며, 상기 선형 댐퍼는 상기 지면 또는 상기 하부 구조물에 세워져 있는 반력벽(9)에 의해 지지되어 있고, 상기 수평운동변환부재(6)의 수평운동은 수평전달부재(7)에 의해 상기 선형 댐퍼로 전달되어 상기 선형 댐퍼에 의해 상기 수평운동이 소산된다.

상기 댐퍼는 다른 예로서, 원형 댐퍼(11)이며, 상기 원형 댐퍼는 상기 지면 또는 상기 하부 구조물에 세워져 있는 반력바닥(9)에 회전 소산 가능하도록 연결되어 있고, 상기 수평운동변환부재의 수평운동은 수평전달부재에 의해 상기 원형 댐퍼로 전달되어 상기 원형댐퍼에 의해 상기 수평운동이 소산된다.

이러한 댐퍼에 있어서, 운동 에너지를 소산시킬 수 있는 부재이면 본 발명의 댐퍼에 포함되는 것으로 해석되어야 하며, 어떤 특정 종류에 한정되지 아니한다. 댐퍼의 일예로서 유압 실린더 타입의 댐퍼일 수 있다.

상기 상부 구조물 또는 상기 하부 구조물의 발생 진동의 특성에 따라 상기 수평 운동의 소산력을 제어하도록 구성된, 댐퍼제어부를 포함한다. 댐퍼제어부는 예를 들어, 유압실린더 타입의 제어부인 경우 실린더 내 유압의 양을 조절할 수 있는 구성을 포함한다.

본 발명의 다른 측면으로서, 본 발명은, 둘 이상의 상기 연직 방향 진동 장치가 상부 구조물의 무게 중심이 평형을 이루도록 설치된, 연직 방향 진동 저감이 가능한 구조물을 제공한다.

상기 각 진동 장치의 댐퍼의 소산력을 제어하도록 구성된 댐퍼제어부를 포함하고, 상기 댐퍼제어부는 상기 구조물의 무게 중심이 평형을 유지하도록 상기 댐퍼의 소산력을 제어하도록 구성된다.

본 발명은 진동 저감 장치는, 연직 방향 운동을 수평 방향 운동으로 전환 함에 마찰력을 활용하지 않아 영구적으로 사용가능하고, 이의 능동적 제어가 가능하다. 또한 진동의 면진 개념에서 제어하기 힘든 연직 방향의 제어가 가능한 구성을 제공함으로서 능동적으로 상황에 맞는 진동 제어가 가능하다.

도 1은 본 발명의 진동 저감 장치의 개략도이다.
도 2는 경사부재경사면과 경사대향면 사이의 연결의 예를 보여준다.
도 3은 본 발명에서 사용되는 댐퍼의 일 예로서 원형 댐퍼를 예시한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 진동 저감 장치가 구조물에 설치된 예를 보여준다.
도 6은 댐퍼제어부를 통해 댐퍼의 소산력을 제어하는 시스템의 블록도를 보여준다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 시스템 및 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 진동 저감 장치의 개략도이다.

도 1에서 참조되는 바와 같이, 본 발명의 연직 방향 진동 저감 장치(100)는 상부 구조물(101)의 연직 운동이 전달되도록 연결된 상부경사부재(1); 하부 구조물(102) 또는 지면의 연직 운동이 전달되도록 연결된 하부경사부재(3); 상기 상부경사부재(1)와 상기 하부경사부재(3)를 연결하는 탄성부재(2); 상기 상부경사부재(1)와 상기 하부경사부재(3)와 연결되어 상기 상부경사부재(1) 또는 상기 하부경사부재(2)의 연직 운동을 수평 운동으로 전환시키도록 구성된 수평운동변환부재(6); 상기 수평운동변환부재(6)의 수평운동을 저감시키도록 구성된 댐퍼(8)를 포함한다.

본 발명의 진동 저감 장치(100)는 연직 방향의 진동을 저감시키는 장치로서 면진의 개념을 수행하는 장치이다.

상부 구조물(101)에서 발생된 연직 운동(수직 운동, 위 아래 운동)은 상부경사부재(1)에 전달될 것이고, 이는 하부 구조물(102)에서 발생된 연직 운동도 또한 하부경사부재(3)에 전달될 것이다.

상부경사부재(1)의 연직 운동은 수평운동변환부재(6)를 통해 수평운동으로 전환된다. 마찬가지로 하부경사부재(3)의 연직 운동은 수평운동변환부재(6)를 통해 수평운동으로 전환된다. 수평운동변환부재(6)의 수평운동은 댐퍼(8)를 통해 소산된다.

상부경사부재(1) 및 하부경사부재(3)는 탄성부재(2)를 통해 연결되어 있다. 탄성부재(2)는 상부경사부재(1) 및 상부구조물(3)의 무게를 지지할 수 있는 지지력을 가지고 있다. 상부경사부재(1)와 하부경사부재(3)는 탄성부재(2)를 통해 연결되어 있어서, 상부 구조물(101)과 하부 구조물(102)의 연직 운동을 개별적으로 수평운동변환부재(6)로 전달한다. 상기 탄성부재(2)의 예는 상부 구조물(101)의 하중을 지지하고 상기 상부 구조물의 진동시 상기 상부 구조물 운동을 복원하도록 구성된 복원스프링이다.

상기 상부경사부재(1)는 상기 탄성부재(2)와 연결되고 상기 하부경사부재(3)를 향하는 하부대향면(13), 및 상기 하부대향면(13)으로부터 연장된 상부경사부재경사면(15)을 포함한다. 그리고, 상기 하부경사부재(3)는 상기 탄성부재(2)와 연결되고 상기 상부경사부재(1)를 향하는 상부대향면(14), 및 상기 상부대향면(14)으로부터 연장된 하부경사부재경사면(16)을 포함한다. 이때 상기 상부경사부재경사면(15)과 상기 하부경사부재경사면(16)의 연장 방향은 같은 방향이다. 도 1에 있어서 오른쪽 방향이다. 그리고 상기 두 경사면(15, 16)은 서로 멀어지는 방향으로 연장되어 있다. 도 1에서 예시되는 바와 같이 두 경사면(15, 16)은 오른쪽으로 가면서 벌어진 형성을 갖는다. 상기 수평운동변환부재(6)는 상기 상부경사부재경사면(15)과 평행한 상부경사대향면(17) 및 상기 하부경사부재경사면(16)과 평행한 하부경사대향면(18)을 포함하고, 상기 상부경사부재경사면(15)과 상기 상부경사대향면(17) 및 상기 하부경사부재경사면(16)과 상기 하부경사대향면(18)은 각각 서로 선형 운동 가능하도록 연결되어 있다.

이러한 구성에 따라 연직 방향 운동이 수평방향운동으로 전환되는 메커니즘을 다음과 같이 상세히 설명한다.

상부경사부재(1)가 아래로 이동하는 경우, 상기 상부경사부재경사면(15)은 상기 수평운동변환부재(6)의 상기 상부경사대향면(17)을 밀어 상기 수평운동변환부재(6)를 오른쪽으로 이동시킨다. 상부경사부재(1)가 위로 이동하는 경우, 상기 상부경사부재경사면(15)은 상기 수평운동변환부재(6)의 상기 상부경사대향면(17)을 당겨 상기 수평운동변환부재(6)를 왼쪽으로 이동시킨다. 이렇게 이동되는 수평운동변환부재(6)는 수평운동전달부재(7)를 통해 댐퍼(8)에 연결되어 있고, 댐퍼(8)에 의해 수평운동이 소산된다.

마찬가지로, 하부경사부재(3)가 아래로 이동하는 경우, 상기 하부경사부재경사면(16)은 상기 수평운동변환부재(6)의 상기 하부경사대향면(18)을 당겨 상기 수평운동변환부재(6)를 왼쪽으로 이동시킨다. 하부경사부재(3)가 위로 이동하는 경우, 상기 하부경사부재경사면(16)은 상기 수평운동변환부재(6)의 상기 하부경사대향면(18)을 밀어 상기 수평운동변환부재(6)를 오른쪽으로 이동시킨다. 이렇게 이동되는 수평운동변환부재(6)는 댐퍼(8)에 연결되어 있고, 댐퍼에 의해 수평운동이 소산된다.

상부경사부재경사면(15) 및 하부경사부재경사면(16)의 경사각은 0도 초과 90도 미만이고, 사용환경에 따라 이 범위 내에서 경사도를 설정할 수 있다. 수평운동변환부재의 수평운동 범위를 줄이기 위해서는 45도보다 큰 경사각을 설정할 수 있고, 수평운동변환부재의 수평운동 범위를 넓히기 위해서는 45도보다 작은 경사각을 설정할 수 있다.

상기 상부경사부재경사면(15)과 상기 상부경사대향면(17) 및 상기 하부경사부재경사면(16)과 상기 하부경사대향면(18)의 선형 운동 가능하도록 구성된 연결은, 면접촉 없이 마찰력이 발생되지 않도록 면연결부재(5)를 통해 연결된다. 상기 면연결부재(5)의 예는 리니어 가이드가 있다. 바람직하게는 상기 리니어 가이드는 베어링을 포함하고, 상기 리니어 가이드에 의한 운동은 상기 베어링에 의해 보조된다. 도 2는 경사부재경사면(15, 16)과 경사대향면(17, 18) 사이의 연결의 예를 보여준다. 도 2에 예시된 면연결부재(5)는 경사부재경사면(15, 16)에 리니어 가이드 레일(4)이 위치하고 경사대향면에 상기 리니어 가이드 레일(4) 면에서 선형운동에 따른 마찰력을 최소화 하기 위해 베어링(10)이 위치한다. 베어링(10)은 롤러도 대체되거나 추가될 수 있다. 이러한 면연결부재(5)에 있어서, 한 면의 선형 운동이 이 면에 대항하는 타면의 선형 운동을 보장하는 부재이면 본 발명의 면연결부재에 포함되는 것으로 해석되어야 하며, 이의 특정 종류에 한정되지 아니한다.

본 발명에서 사용될 수 있는 댐퍼(8)의 예는 도 1 및 도 3이 참조된다. 도 1은 선형 댐퍼(8)를 예시한다. 상기 선형 댐퍼(8)는 상기 지면 또는 상기 하부 구조물에 세워져 있는 반력벽(9)에 의해 지지되어 있고, 상기 수평운동변환부재(6)의 수평운동은 수평전달부재(7)에 의해 상기 선형 댐퍼로 전달되어 상기 선형 댐퍼에 의해 상기 수평운동이 소산된다. 선형 댐퍼의 예는 유압 실린더 방식 댐퍼를 포함한다.

상기 댐퍼는 다른 예로서, 원형 댐퍼가 있으며 이는 도 3이 참조된다. 상기 원형 댐퍼는 상기 지면 또는 상기 하부 구조물에 세워져 있는 반력바닥(11)에 회전 소산 가능하도록 연결되어 있고, 상기 수평운동변환부재(6)의 수평운동은 수평전달부재(7)에 의해 상기 원형 댐퍼로 전달되어 상기 원형댐퍼에 의해 상기 수평운동이 소산된다. 원형 댐퍼가 사용되는 경우에, 수평운동전달부재(7)는 수평운동전달부재의 수평운동에 따라 원형 댐퍼의 회전부재(12)가 회전운동이 되도록 톱니형 부재(20)를 통해 원형 댐퍼의 톱니형 부재(20)와 맞물리는 구성(도시되지 않음)과 연결된다.

본 발명에서 예시하는 댐퍼의 예는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 제시된 것일 뿐이며, 수평 운동의 에너지를 소산시킬 수 있는 부재이면 본 발명의 댐퍼에 포함되는 것으로 해석되어야 하며, 어떤 특정 종류에 한정되지 아니한다.

상기 상부 구조물(101) 또는 상기 하부 구조물(102)의 발생 진동의 특성(예를 들어, 진동 주파수, 세기 등)에 따라 상기 수평 운동의 소산력을 제어하도록 구성된, 댐퍼 제어부(600)를 포함한다. 본 발명의 댐퍼는 능동형으로서 이의 댐퍼 소산력이 댐퍼 제어부(600)에 의해 제어된다. 예를 들어 댐퍼제어부(600)는 구조물의 발생 진동에 따라 필요한 댐퍼 소산양을 계산하여 유압실린더 타입의 댐퍼에 계산된 유압을 갖도록 설정할 수 있다.

또한 이러한 댐퍼 제어부는 진동 특성에 따라 댐퍼의 소산력을 제어할 수 있고, 구조물의 중량 중심이 평형을 유지하도록 상기 댐퍼의 소산력을 제어할 수 있다. 도 4 및 도 5는 본 발명의 진동 저감 장치가 구조물에 설치된 예를 보여준다.

도 5에서 보는 바와 같이 하나의 구조물에 4개의 진동 저감 장치가 대칭을 이뤄 설치되어 있다. 2개 또는 3개 이상의의 진동 저감 장치로 대칭을 이뤄 설치될 수도 있다. 하나의 원형 반력벽(9)에 4개의 진동 저감 장치가 대칭을 이뤄 설치되어 구조물의 중량 중심을 잡고 설치되어 있다. 지진 등과 같은 외부 힘이 발생되는 경우 구조물은 다양한 방식으로 진동될 것이다. 이러한 진동에 따라 구조물의 중량 중심은 다양한 형태로 바뀔 것이다. 이때 본 발명의 댐퍼 제어부는 구조물의 중량 중심에 필요한 설치된 진동 저감 장치의 각 소산력을 계산하고 능동형 댐퍼에 필요한 소산력을 갖도록 제어하여 구조물의 중량 중심을 유지하도록 한다.

도 6은 댐퍼제어부를 통해 댐퍼의 소산력을 제어하는 시스템의 블록도를 보여준다. 구조물 진동 특성 파라미터 입력부(605) 및/또는 구조물 중량 중심값 입력부(606)는 외부 진동 발생시의 진동 특성값(예를 들어, 진동 주파수, 진폭 등) 또는 구조물 중량 중심값을 댐퍼 제어부(600)로 입력하고, 댐퍼 제어부(600)는 입력된 값에 기초하여 진동 소산을 구조물에 안정적으로 빠른 시간에 소산 시킬 수 있는 댐퍼의 소산력을 결정하여 댐퍼의 소산력을 제어한다. 또한 댐퍼 제어부(600)는 입력된 값에 기초하여 구조물이 평형을 유지할 수 있도록 다수의 댐퍼의 소산력의 값을 설정하고, 개별 댐퍼의 소산력을 제어한다.

1: 상부경사부재
2: 탄성부재
3: 하부경사부재
4: 리니어 가이드 레일
5: 면연결부재
6: 수평운동변환부재
7: 수평운동전달부재
8: 댐퍼
9: 반력벽
10: 베어링
11: 반력바닥
12: 원형 댐퍼의 회전부재
13: 하부대향면
14: 상부대향면
15: 상부경사부재경사면
16: 하부경사부재경사면
17: 상부경사대향면
18: 하부경사대향면
20: 톱니형 부재
100: 연직 방향 진동 저감 장치
101: 상부 구조물
102: 하부 구조물 또는 지면
600: 댐퍼제어부
601: 제 1 댐퍼
602: 제 2 댐퍼
603: 제 3 댐퍼
604: 제 4 댐퍼
605: 구조물 진동 특성 파라미터 입력부
606: 구조물 중량 중심값 입력부

Claims (11)

1. 상부 구조물의 연직 운동이 전달되도록 연결된 상부경사부재;
   하부 구조물 또는 지면의 연직 운동이 전달되도록 연결된 하부경사부재;
   상기 상부경사부재와 상기 하부경사부재를 연결하는 탄성부재;
   상기 상부경사부재와 상기 하부경사부재와 연결되어 상기 상부경사부재 또는 상기 하부경사부재의 연직 운동을 수평 운동으로 전환시키도록 구성된 수평운동변환부재;
   상기 수평운동변환부재의 수평운동을 저감시키도록 구성된 댐퍼를 포함하는,
   연직 방향 진동 저감 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 상부경사부재는 상기 탄성부재와 연결되고 상기 하부경사부재를 향하는 하부대향면, 및 상기 하부대향면으로부터 연장된 상부경사부재경사면을 포함하며,
   상기 하부경사부재는 상기 탄성부재와 연결되고 상기 상부경사부재를 향하는 상부대향면, 및 상기 상부대향면으로부터 연장된 하부경사부재경사면을 포함하며,
   상기 상부경사부재경사면과 상기 하부경사부재경사면의 연장 방향은 같은 방향이고 상기 두 경사면은 서로 멀어지는 방향으로 연장되어 있고,
   상기 수평운동변환부재는 상기 상부경사부재경사면과 평행한 상부경사대향면 및 상기 하부경사부재경사면과 평행한 하부경사대향면을 포함하고,
   상기 상부경사부재경사면과 상기 상부경사대향면 및 상기 하부경사부재경사면과 상기 하부경사대향면은 각각 서로 선형 운동 가능하도록 연결되어, 상기 상부경사부재 또는 상기 하부경사부재의 연직 운동을 수평 운동으로 전환시키도록 구성된,
   연직 방향 진동 저감 장치.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 상부경사부재경사면과 상기 상부경사대향면 및 상기 하부경사부재경사면과 상기 하부경사대향면의 선형 운동 가능하도록 구성된 연결은, 면접촉 없이 마찰력이 발생되지 않도록 면연결부재를 통해 연결된,
   연직 방향 진동 저감 장치.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 면연결부재는 리니어 가이드인,
   연직 방향 진동 저감 장치.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 리니어 가이드는 베어링을 포함하고, 상기 리니어 가이드에 의한 운동은 상기 베어링에 의해 보조되는,
   연직 방향 진동 저감 장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 탄성부재는 상기 상부 구조물의 하중을 지지하고 상기 상부 구조물의 진동시 상기 상부 구조물 운동을 복원하도록 구성된, 복원스프링인,
   연직 방향 진동 저감 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 댐퍼는 선형 댐퍼이며, 상기 선형 댐퍼는 상기 지면 또는 상기 하부 구조물에 세워져 있는 반력벽(9)에 의해 지지되어 있고,
   상기 수평운동변환부재의 수평운동은 수평전달부재에 의해 상기 선형 댐퍼로 전달되어 상기 선형 댐퍼에 의해 상기 수평운동이 소산되는,
   연직 방향 진동 저감 장치.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 댐퍼는 원형 댐퍼이며, 상기 원형 댐퍼는 상기 지면 또는 상기 하부 구조물에 세워져 있는 반력바닥(9)에 회전 소산 가능하도록 연결되어 있고,
   상기 수평운동변환부재의 수평운동은 수평전달부재에 의해 상기 원형 댐퍼로 전달되어 상기 원형댐퍼에 의해 상기 수평운동이 소산되는,
   연직 방향 진동 저감 장치.
9. 제 7항 또는 제 8항에 있어서,
   상기 상부 구조물 또는 상기 하부 구조물의 발생 진동의 특성에 따라 상기 수평 운동의 소산력을 제어하도록 구성된, 댐퍼제어부를 포함하는,
   연직 방향 진동 저감 장치.
10. 둘 이상의 제 1항의 연직 방향 진동 장치가 상부 구조물의 무게 중심이 평형을 이루도록 설치된,
    연직 방향 진동 저감이 가능한 구조물.
11. 제 10항에 있어서,
    상기 각 진동 장치의 댐퍼의 소산력을 제어하도록 구성된 댐퍼제어부를 포함하고,
    상기 댐퍼제어부는 상기 구조물의 무게 중심이 평형을 유지하도록 상기 댐퍼의 소산력을 제어하도록 구성된,
    연직 방향 진동 저감이 가능한 구조물.
    

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