KR101850117B1 - 반공진 진동 절연 및 진동 에너지 수확 장치 - Google Patents

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김재은
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대구가톨릭대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명의 목적은 구조물에서의 진동 에너지를 필요에 따라 수확하거나 절연하는 새로운 개념의 반공진 진동 절연 및 진동 에너지 수확 장치를 제공하는 것이다. 이를 위하여 본 발명에서는, 베이스 구조물에 고정되는 베이스 고정부; 상기 베이스 고정부에 일단이 고정된 캔틸레버; 상기 캔틸레버에서 상기 베이스 고정부에 고정된 반대편 단부인 타단부에 고정된 제1 질량체; 상기 캔틸레버의 길이 방향에 나란하게 배치되고 상기 베이스 고정부 및 상기 제1 질량체와 각각 힌지로 고정된 병렬 프레임; 상기 병렬 프레임의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 연결된 제2 질량체; 및 상기 제2 질량체의 상기 병렬 프레임 상에서의 위치를 길이 방향을 따라 조절하는 조절 부재를 포함하는 반공진 진동 절연 및 에너지 수확 장치를 제공한다.

Description

반공진 진동 절연 및 진동 에너지 수확 장치{Anti-resonant vibration isolation and vibration energy harvesting device}
본 발명은 진동 절연 구조물 및 이를 이용한 진동 에너지 수확 장치에 관한 것으로, 고유 진동수 조절이 가능하여 진동 절연 기능을 할 수도 있고 진동수를 조절하여 진동을 증폭시킴으로써 진동 에너지 수확 장치로도 사용할 수 있는 반공진 진동 절연 및 진동 에너지 수확 장치에 관한 것이다.
진동 에너지는 주변 환경 어디에나 존재하여 획득하기 용이하다. 획득한 진동 에너지를 유용한 전기 에너지로 변환하기 위한 수단 중 압전 진동 에너지 수확 기술은 장치 구성의 간단함, 소형화, 높은 출력 전압 및 비교적 높은 에너지 밀도 등의 장점을 갖고 있어 이에 대한 많은 연구가 이뤄져 오고 있다. 기술면에 있어서 전기 출력량 향상 및 주파수 대역폭의 광역화, 다축 진동원 가진 방향성 및 소형화에 대한 연구가 진행되어 오면서 최근 여러 분야에 적용시키려는 노력이 동시에 시도되어 왔다. 진동 에너지 수확 기술의 주 응용 분야는 무선 센서 네트워크 (wireless sensor network) 및 지능형 빌딩 (smart building)/지능 감시(intelligent monitoring) 등이 주목 받고 있다.
한편, 진동 에너지는 구조물에 있어서 구조 안정성에 악영향을 주는 경우에는 이를 감소시키는 것이 바람직한 경우가 있고, 또는 이를 에너지원으로 이용하는 경우에는 진동을 증폭시킬 필요가 있는 경우가 있다.
도 1에는 질량 m 및 탄성계수 k로 모델링되는 구조물에서 진동을 절연하는 방법을 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 1에 도시된 것과 같이, 질량 m 및 스프링 k로 표현되는 구조물이 가진 될 경우, 구조물에 전달되는 진동을 억제하기 위해 질량 ma를 스프링 ka로 연결하면,
Figure 112016060818813-pat00001
(Hz)에서 질량 m의 변위 z가 0이 되고 이 주파수 부근에서의 진폭이 감소된다.
이러한 구조를 사용하여 진동을 절연 또는 감소시키는 방법은 구조물에 가해지는 가진력의 주파수에 따른 조절은 어려워서 필요에 따라 질량 ma와 스프링 ka를 새로 선택하여 부착하여야 한다는 점에서 불편하다.
종래에는 도 1에 도시된 것과 같은 동흡진 방법은 알려져 있었으나, 필요에 따라 동흡진 기능을 하도록 하거나 진동을 증폭시켜 에너지 수확 기능을 하도록 하는 장치는 알려진 바 없다. 본 발명에서는 구조물에서의 진동 에너지를 필요에 따라 수확하거나 절연하는 새로운 개념의 반공진 진동 절연 및 진동 에너지 수확 장치를 제공한다.
대한민국 특허등록공보 제10-1053256호 대한민국 등록특허공보 제10-1232629호
본 발명은 필요에 따라 동흡진 기능을 하도록 하거나 진동을 증폭시켜 에너지 수확 기능을 하도록 하는 장치를 제공하는데 있다. 또한, 본 발명의 목적은 구조물에서의 진동 에너지를 필요에 따라 수확하거나 절연하는 새로운 개념의 반공진 진동 절연 및 진동 에너지 수확 장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 베이스 구조물에 고정되는 베이스 고정부;
상기 베이스 고정부에 일단이 고정된 캔틸레버;
상기 캔틸레버에서 상기 베이스 고정부에 고정된 반대편 단부인 타단부에 고정된 제1 질량체;
상기 캔틸레버의 길이 방향에 나란하게 배치되고 상기 베이스 고정부 및 상기 제1 질량체와 각각 힌지로 고정된 병렬 프레임;
상기 병렬 프레임의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 연결된 제2 질량체; 및
상기 제2 질량체의 상기 병렬 프레임 상에서의 위치를 길이 방향을 따라 조절하는 조절 부재를 포함하는 반공진 진동 절연 및 에너지 수확 장치를 제공함으로써 달성된다.
여기서, 상기 캔틸레버는 두께에 비해 폭이 크고 폭에 비해 길이가 큰 부재로서 그 두께 방향의 양면 중 어느 한 면 또는 양면에는 압전소자가 부착된 것일 수 있다.
여기서, 상기 베이스 고정부에 대해 제1 질량체와 제2 질량체가 같은 방향에 배치된 것일 수 있다.
여기서, 상기 베이스 고정부에 대해 제1 질량체와 제2 질량체가 서로 다른 방향에 배치된 것일 수 있다.
여기서, 상기 조절 부재는,
상기 제2 질량체에 연결되는 제1 나사;
상기 병렬 프레임에 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 제1 나사가 회전 가능하게 지지되는 연결 프레임;
상기 제1 나사가 상기 제2 질량체로부터 이탈되지 않도록 하는 제2 나사를 포함하고,
상기 제1 나사와 맞닿는 상기 연결 프레임의 관통 홀 내면에는 상기 제1 나사의 나사산에 대응하는 나사산이 형성된 것일 수 있다.
여기서, 상기 제1 나사의 단부에는 둘레를 따라 홈이 형성되어 있으며,
상기 제2 나사는 상기 제2 질량체에 형성된 제1 나사용 구멍의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 삽입되면서 상기 제1 나사 단부의 홈에 삽입되어서, 상기 제1 나사가 상기 제2 질량체로부터 이탈하는 것을 방지하는 것일 수 있다.
본 발명에 의하면, 질량 ms와 끝단 사이의 거리를 변경함으로써, 기저에 부착된 전체 장치의 고유 진동수를 조절하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 베이스 구조물로부터 전달되는 진동을 절연하는 주파수인 진동 절연 주파수의 대역폭을 조절하는 것이 가능하며, 진동 절연 주파수 대역폭이 기존의 동흡진 장치보다 커서 구조물에 전달되는 진동을 억제하는 기능을 활용하기에 편리하다.
도 1에는 종래의 동흡진 장치의 개략적인 구성을 보여주는 도면이 도시되어 있다.
도 2에는 본 발명의 실시예1에 따른 반공진 진동 절연 장치가 구조물에 설치된 모습을 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 3에는 도 2에 도시된 본 발명의 실시예1에 따른 반공진 진동 절연 장치의 구성을 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 4에는 도 2에 도시된 본 발명의 실시예1에 따른 반공진 진동 절연 장치를 질량과 스프링으로 모델링한 도면이 도시되어 있다.
도 5에는 본 발명의 실시예2에 따른 반공진 진동 절연 장치가 구조물에 설치된 모습을 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 6에는 도 5에 도시된 본 발명의 실시예2에 따른 반공진 진동 절연 장치의 구성을 보여주는 사시도가 도시되어 있다.
도 7에는 도 5에 도시된 본 발명의 실시예2에 따른 반공진 진동 절연 장치를 질량과 스프링으로 모델링한 도면이 도시되어 있다.
도 8에는 종래의 동흡진장치, 본 발명의 실시예1 및 실시예2에 따른 진동 절연 장치별 진동 절연 주파수 대역폭을 비교하여 보여주는 그래프가 도시되어 있다.
도 9에는 비교예의 고유 진동수 조절이 가능한 진동 에너지 수확 장치의 구성을 보여주는 도면이 도시되어 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다.
도 2에는 본 발명의 실시예1에 따른 반공진 진동 절연 장치가 구조물에 설치된 모습을 보여주는 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 도시된 본 발명의 실시예1에 따른 반공진 진동 절연 장치의 구성을 보여주는 사시도가 도시되어 있으며, 도 4에는 도 2에 도시된 본 발명의 실시예1에 따른 반공진 진동 절연 장치를 질량과 스프링으로 모델링한 도면이 도시되어 있다.
도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예1에 따른 반공진 진동 절연 장치는 베이스 고정부(120), 캔틸레버(110), 제1 질량체(130), 병렬 프레임(160), 제2 질량체(140) 및 조절 부재를 포함한다.
상기 베이스 고정부(120)는 베이스 구조물(200)에 고정되는 부재로, 상기 캔틸레버(110)를 고정하기 위한 클램프가 형성되어 있을 수 있다.
상기 캔틸레버(110)는 상기 베이스 고정부(120)에 일단(고정단)이 고정된 부재로, 상기 베이스 구조물(200)에 작용하는 가진력은 상기 베이스 고정부(120)와 상기 캔틸레버(110)에 그대로 전달된다. 상기 캔틸레버(110)는 도면에 도시된 것과 같이 두께에 비해 폭이 크고 폭에 비해 길이가 큰 부재로서 그 두께 방향의 양면 중 어느 한 면 또는 양면에는 압전소자가 부착된다. 상기 압전소자는 상기 캔틸레버(110)가 변형됨에 따라 함께 변형되면서 기전력을 발생시키는 압전체를 포함하는 것으로, 바이모프(bimorph) 또는 모노모프(monomorph) 형태가 모두 사용될 수 있다.
상기 제1 질량체(130)는 상기 캔틸레버(110)에서 상기 베이스 고정부(120)에 고정된 고정단의 반대편 단부에 고정된다.
상기 병렬 프레임(160)은 상기 캔틸레버(110)의 길이 방향에 나란하게 배치되고 상기 베이스 고정부(120) 및 상기 제1 질량체(130)와 각각 힌지 조인트(170)로 회전력에 영향을 받지 않도록 고정된다. 상기 병렬 프레임(160)은 도면에 도시된 것과 같이 한 쌍이 사용되는 것이 구조의 안정성 면에서 바람직하지만 반드시 두 개가 사용되어야 하는 것으로 한정되는 것은 아니다.
상기 제2 질량체(140)는 상기 병렬 프레임(160)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 연결되어 있다. 상기 병렬 프레임(160)에는 그 길이 방향을 따라 소정 길이로 상기 제2질량체의 단부가 삽입되는 슬롯이 형성되어 있고, 상기 제2 질량체(140)가 일부분 이상 상기 슬롯에 삽입된 상태로 고정된다. 병렬 프레임(160)이 소정 간격을 두고 한 쌍이 사용되는 경우에는 두 개의 병렬 프레임(160)에 각각 슬롯이 형성되어 있고, 제2 질량체(140)의 양단부가 상기 슬롯에 삽입된 상태로 유지되는 방식으로 만들어질 수 있다. 또는 도면에 도시된 것과 같이 슬롯이 제2질량체에 형성되어 있고, 병렬 프레임에는 레일이 형성되어 있어서 슬롯에 상기 레일이 삽입되는 형태로 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있다.
상기 조절 부재는 상기 제2 질량체(140)의 상기 병렬 프레임(160) 상에서의 위치를 상기 병렬 프레임(160)의 길이 방향을 따라 변화시킬 수 있고 변화된 상태를 유지할 수 있는 부재이다.
상기 조절 부재의 구현은 다양한 형태로 가능한데, 어떤 경우라도 1방향 이동 및 고정이 가능하여야 한다.
예를 들어 도면에 도시된 것과 같이, 상기 조절 부재는, 상기 제2 질량체(140)에 연결되는 제1 나사(150); 상기 제1 나사(150)가 회전 가능하게 지지되는 연결 프레임(165); 상기 제1 나사(150)가 상기 제2 질량체(140)로부터 이탈되지 않도록 하는 제2 나사를 포함할 수 있다.
이 경우, 상기 제1 나사(150)는 상기 연결 프레임(165)을 관통하여 배치되고 머리 부분이 외측으로 돌출되고, 단부는 상기 제2 질량체(140)에 삽입된 상태로 이탈되지 않도록 제2 나사에 의해 지지된다. 제2 나사로 지지되는 방식은 여러 가지가 가능하겠지만 간단한 예로 다음의 구성을 예로들 수 있다. 상기 제1 나사(150)의 최단부로부터 소정 간격을 두고 주변보다 직경이 작은 단차를 형성하고, 제2 나사가 이 홈에 삽입된 상태로 상기 제1 나사(150)의 이탈을 방지하도록 한다. 이와 같은 구성은 상기 제1 나사(150)가 회전하는 움직임을 상기 제2 나사가 방해하지 않을 수 있게 하여서 간단한 구조로 상기 제1 나사(150)와 상기 제2 질량체(140) 사이의 회전 가능하게 연결된 구성을 구현할 수 있다.
본 발명의 실시예1에 따른 반공진 진동 절연 및 진동 에너지 수확 장치는 도 4에 도시된 것과 같이 모델링될 수 있다. 실시예1(A-type)의 경우, 기저의 가진 zb에 대한 각각의 운동 방정식은 다음과 같다.
[수학식 1]
Figure 112016060818813-pat00002
위 식에서 μ=m s /m, α=l 1 /l 2 , 및
Figure 112016060818813-pat00003
(rad/s)이다. 위 식을 이용하면 전달계수 T(ω)는 각각 다음과 같다.
[수학식 2]
Figure 112016060818813-pat00004
이러한 진동 절연 장치는 ms가 연결된 강체 막대의 힌지의 상호 위치에 의해 결정되며, 실시예1(A-type)은 질량 m과 ms가 역위상으로 움직이도록 되어 있다. 전달 계수의 식(수학식 2)에서 알 수 있듯이 위의 장치들은 전달계수가 0의 값을 갖는 주파수 ω z(반공진점)가 존재하는 것이 도 1에 도시된 동흡진기와의 차이점이다.
또한, μ 및 α의 값에 따라 T≤T*가 되는 ω z근처의 진동 절연 주파수 대역폭을 조절하는 것이 가능하다. 독특하게도, 실시예1에서는 μ=1/(α-1)의 조건을 만족하는 경우 모든 주파수 대역에서 T(ω)=1이 되는 현상도 관측된다.
이하에서는 본 발명의 실시예2에 따른 반공진 진동 절연 및 진동 에너지 수확 장치에 관하여 설명한다.
도 5에는 본 발명의 실시예2에 따른 반공진 진동 절연 장치가 구조물에 설치된 모습을 보여주는 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5에 도시된 본 발명의 실시예2에 따른 반공진 진동 절연 장치의 구성을 보여주는 사시도가 도시되어 있으며, 도 7에는 도 5에 도시된 본 발명의 실시예2에 따른 반공진 진동 절연 장치를 질량과 스프링으로 모델링한 도면이 도시되어 있다.
도 5 내지 도 7에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예1과 실시예2가 상이한 점(본 실시예가 이전의 실시예와 다른 점)은, 상기 베이스 고정부(120, 320)에 대해 제1 질량체(130, 330)와 제2 질량체(140, 340)가 같은 방향에 배치되었는지, 아니면 서로 다른 방향에 배치되었는지에 따른 차이이다. 양 실시예의 구성요소는 실질적으로 동일하고, 제2 질량체(140, 340) 및 조절 부재의 위치만 상이하고 이에 따라 병렬 프레임(160, 360)의 길이 및 힌지 결합 위치가 상이하다.
즉, 도 5 및 도 6에 도시된 것과 같이, 본 발명의 실시예2에 따른 반공진 진동 절연 장치는 베이스 고정부(320), 캔틸레버(310), 제1 질량체(330), 병렬 프레임(360), 제2 질량체(340) 및 조절 부재를 포함한다.
구성상 차이가 있지만 어느 실시예나 본 발명의 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예2에 따른 반공진 진동 절연 및 진동 에너지 수확 장치는 도 7에 도시된 것과 같이 모델링될 수 있다. 이때, 기저의 가진 zb에 대한 운동 방정식은 다음과 같다.
[수학식 3]
Figure 112016060818813-pat00005
위 식에서 μ=m s /m, α=l 1 /l 2 , 및
Figure 112016060818813-pat00006
(rad/s)이다. 위 식을 이용하면 전달계수 T(ω)는 각각 다음과 같다.
[수학식 4]
Figure 112017061131295-pat00007
상기 실시예2의 진동 절연 장치는 ms가 연결된 강체 막대의 힌지의 상호 위치에 의해 결정되며, 실시예1(A-type)은 질량 m과 ms가 역위상으로 움직이도록 된데 비해 실시예2(B-type)는 질량 m과 ms가 동위상으로 움직이도록 되어 있다. 위 전달 계수의 식에서 알 수 있듯이 본 발명의 장치는 전달계수가 0의 값을 갖는 주파수 ω z(반공진점)가 존재하는 것이 도 1에 도시된 동흡진기와의 차이점이다.
또한, μ 및 α의 값에 따라 T≤T*가 되는 ω z근처의 진동 절연 주파수 대역폭을 조절하는 것이 가능하다.
도 8에는 종래의 동흡진장치, 본 발명의 실시예1 및 실시예2에 따른 진동 절연 장치별 진동 절연 주파수 대역폭을 비교하여 보여주는 그래프가 도시되어 있다.
도 8은 ω 0 =2ω z 및 T*=0.1에 대해 진동 절연 장치별 진동 절연 주파수 대역폭을 비교한 것이다. 도 8에 도시된 것과 같이, μ 의 값이 작은 경우에는 실시예1 및 실시예2의 2가지 형태의 진동 절연 장치의 진동 절연 주파수 대역폭이 기존의 동흡진 장치의 것보다 큼을 알 수 있다.
실시예1과 실시예2 각각의 진동 절연 장치는 가진하는 기저로 부터 그에 부착에 끝단 질량이 달린 캔틸레버(110)로 유입되는 진동 절연을 위해 존재하며, 기저에 부착하는 고정단과 질량 m에는 힌지가 설치되어 있다. 질량 m은 고정단에 대해 캔틸레버(110) 평판으로 연결되어 있기에 캔틸레버(110)는 굽힘 강성에 의해 스프링
Figure 112017061131295-pat00017
의 역할을 한다. 진동 절연 주파수 대역폭을 조절하기 위해 α 또는 μ 의 값을 조정할 수 있으나 발명 예는 도면에 표시된 바와 같이 고정단과 질량 ms 사이의 거리(l1-l2 )를 조절할 수 있게 되어 있다.
본 발명은 또한 진동 에너지 수확 장치에도 적용 가능하다. 캔틸레버(110)의 상하면 (또는 일면)에 압전체를 부착하여 진동 에너지 수확 장치를 구성할 수 있다. 이의 특징으로 진동 에너지 수확 장치는 외부 가진 주파수와 고유 진동수가 일치할 경우 최대 전력을 얻을 수 있다. 본 발명의 특징의 하나인 질량 ms와 끝단 사이의 거리를 변경함에 의해 기저에 부착된 전체 장치의 고유 진동수를 조절하는 것이 가능하다. 설계와 약간 달리 제작된 진동 에너지 수확 장치의 고유 진동수를 외부 가진 주파수에 맞도록 조절하거나, 시간이 흐름에 따라 가진 주파수 또는 장치의 고유 진동수가 변화된 경우 이의 보정도 가능하다.
도 9에는 비교예의 고유 진동수 조절이 가능한 진동 에너지 수확 장치의 구성을 보여주는 도면이 도시되어 있다.
간단한 형태의 캔틸레버(110) 압전 진동 에너지 수확 장치의 경우, 일례로 고유 진동수를 조절하기 위해 도 9를 고려할 수 있으나 압전 재료가 취성 재질의 세라믹일 경우 지그의 움직임으로 깨질 수 있다. 이 경우 본 발명에서 제안된 구조를 이용하면 압전 캔틸레버(110) 진동 에너지 수확 장치의 고유 진동수를 쉽게 조절할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
100, 300: 반공진 진동 절연 및 진동 에너지 수확 장치
110, 310, 410: 캔틸레버(k)
120, 320, 420: 베이스 고정부
130, 330, 430: 제1 질량체(m)
140, 340, 440: 제2 질량체(ms)
150, 350, 450: 제1 나사
160, 360: 병렬 프레임
170, 370: 힌지 조인트
200: 베이스 구조물

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 베이스 구조물(200)에 고정되는 베이스 고정부(120);
    상기 베이스 고정부(120)에 일단이 고정된 캔틸레버(110);
    상기 캔틸레버(110)에서 상기 베이스 고정부(120)에 고정된반대편 단부인 타단부에 고정된제1 질량체(130);
    상기 캔틸레버(110)의 길이 방향에나란하게 배치되고 상기 베이스 고정부(120) 및 상기 제1 질량체(130)와 각각 힌지로 고정된 병렬 프레임(160);
    상기 병렬 프레임(160)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 연결된 제2 질량체(140); 및
    상기 제2 질량체(140)의 상기 병렬 프레임(160) 상에서의 위치를길이 방향을 따라 조절하는 조절 부재를 포함하고,
    상기 제1 질량체(130)와 상기 제2 질량체(140)는 상기 베이스 고정부(120)를 기준으로 서로 역위상으로 움직이고,
    상기 조절 부재는,
    상기 제2 질량체(140)에 연결되는 제1 나사(150);
    상기 병렬 프레임(160)에 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 제1 나사(150)가 회전 가능하게 지지되는 연결 프레임(165);
    상기 제1 나사(150)가 상기 제2 질량체(140)로부터 이탈되지 않도록하는 제2 나사를 포함하고,
    상기 제1 나사(150)와 맞닿는상기 연결 프레임(165)의 관통 홀 내면에는 상기 제1 나사(150)의 나사산에 대응하는 나사산이 형성되며,
    상기 제1 나사(150)의 단부에는 둘레를따라 홈이 형성되어 있으며,
    상기 제2 나사는 상기 제2 질량체(140)에 형성된 제1 나사(150)용 구멍의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 삽입되면서 상기 제1 나사(150) 단부의 홈에 삽입되어서, 상기 제1 나사(150)가 상기 제2 질량체(140)로부터 이탈하는 것을 방지하고,
    상기 제2 질량체(140)의 상기 병렬 프레임(160) 상에서의 위치가 그 길이 방향을 따라 조절됨으로써 진동 차단 대역폭이 조절 가능한 것을 특징으로 하는 반공진 진동 절연 및 에너지 수확 장치.
  6. 베이스 구조물(200)에 고정되는 베이스 고정부(320);
    상기 베이스 고정부(320)에 일단이고정된 캔틸레버(310);
    상기 캔틸레버(310)에서 상기 베이스 고정부(320)에 고정된 반대편단부인 타단부에 고정된제1 질량체(330);
    상기 캔틸레버(310)의 길이 방향에 나란하게 배치되고 상기 베이스 고정부(320) 및 상기 제1 질량체(330)와 각각 힌지로 고정된 병렬 프레임(360);
    상기 병렬 프레임(360)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 가능하게 연결된제2 질량체(340); 및
    상기 제2 질량체(340)의 상기 병렬 프레임(360) 상에서의 위치를길이 방향을 따라 조절하는 조절 부재를 포함하고,
    상기 제1 질량체(330)와 상기 제2 질량체(340)는 상기 베이스 고정부(320)를 기준으로 서로 동위상으로 움직이고,
    상기 조절 부재는,
    상기 제2 질량체(340)에 연결되는 제1 나사(350);
    상기 병렬 프레임(360)에 교차하는 방향으로 연장되고, 상기 제1 나사(350)가 회전 가능하게 지지되는 연결 프레임(365);
    상기 제1 나사(350)가 상기 제2 질량체(340)로부터 이탈되지 않도록하는 제2 나사를 포함하고,
    상기 제1 나사(350)와 맞닿는 상기 연결 프레임(365)의 관통 홀 내면에는 상기 제1 나사(350)의 나사산에 대응하는 나사산이 형성되며,
    상기 제1 나사(350)의 단부에는 둘레를 따라 홈이 형성되어 있으며,
    상기 제2 나사는 상기 제2 질량체(340)에 형성된 제1 나사(350)용 구멍의 길이 방향에 대해 교차하는 방향으로 삽입되면서 상기 제1 나사(350) 단부의 홈에 삽입되어서, 상기 제1 나사(350)가 상기 제2 질량체(340)로부터 이탈하는 것을 방지하고,
    상기 제2 질량체(340)의 상기 병렬 프레임(360) 상에서의 위치가 그 길이방향을 따라 조절됨으로써 진동 차단 대역폭이 조절 가능한 것을 특징으로 하는 반공진 진동 절연 및 에너지 수확 장치.
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JP2014138545A (ja) * 2013-01-18 2014-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発電装置、検出システム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101190451B1 (ko) * 2011-04-06 2012-10-11 창원대학교 산학협력단 주파수 가변용 압전발전장치
JP2014138545A (ja) * 2013-01-18 2014-07-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 発電装置、検出システム

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