KR101927863B1 - Lead rubber bearing using magnetorheological damper and toggle brace - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치에 관한 것으로서, 상부플레이트 및 하부플레이트와, 상부플레이트와 하부플레이트 사이에 배치되며 고무와 철판이 적층된 패드로 구성되어 구조물에 전달되는 내·외부의 충격 및 하중을 감쇠지지하는 납면진받침; 상기 납면진받침에 일단이 각각 연결되고 타단이 절점에서 서로 연결되는 한 쌍의 토글가새; 상기 절점과 상부플레이트의 상부모서리 사이에 설치되어 선형운동을 통해 진동을 감쇠하며, 외부로부터 공급되는 전류에 의해 점성이 변화되는 자기유변유체가 내부에 충진된 자기유변감쇠기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 실시 예에 의하면, 구조물의 횡변위 발생시 토글가새의 각도 변화에 따른 소산작용과 더불어서 자기유변감쇠기로 공급되는 전원의 양을 조절하여 자기유변유체의 점도를 변화시키고, 이에 따라 자기유변유체의 전단강성이 변화되도록 하여 자기유변감쇠기의 선형운동(피스톤운동)이 가변되도록 함으로써 구조물을 지지하는 지지력을 최적화하여 구조물의 손상범위 내에서 충분한 에너지 소산능력이 발휘되도록 할 수 있는 이점이 있다.The present invention relates to a seismic isolation device in which a magnetorheological damper and a toggle dam are combined. The seismic isolation device includes an upper plate and a lower plate, a pad disposed between the upper plate and the lower plate, A lead-free bearing support for supporting the impact and load of the bearing; A pair of toggle legs connected at one end to the lead-free base and at the other end to each other at the joints; And a magnetorheological damper provided between the joint and the upper edge of the upper plate for attenuating vibration through linear motion and filled with a magnetorheological fluid whose viscosity is changed by an electric current supplied from the outside, do.
According to the present embodiment, in addition to the dissipation action according to the angle change of the toggle curve at the time of the lateral displacement of the structure, the viscosity of the magnetorheological fluid is changed by controlling the amount of power supplied to the magnetorheological damper, So that the linear motion (piston motion) of the magnetorheological damper can be varied to optimize the supporting force for supporting the structure, so that sufficient energy dissipating capability can be exhibited within the damage range of the structure.

Figure R1020170000515
Figure R1020170000515

Description

자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치{Lead rubber bearing using magnetorheological damper and toggle brace}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an anti-seismic device comprising a magnetorheological damper and a toggle brace,

본 발명은 설치 후 유지관리가 쉽고, 내·외부의 충격, 하중의 변화에 대한 대응력이 우수한 새로운 개념의 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치에 관한 것이다.The present invention relates to a shock absorber incorporating a new concept of a magnetic reluctance damper and a toggle bird which is easy to maintain after installation and is excellent in response to changes in internal and external impacts and loads.

건축/토목 구조물(이하, 구조물)은 지면에서 지지되어 일정한 높이로 신축되며, 최근 들어 대형화, 고층화, 경량화, 세장화 추세에 있다.Architectural / civil engineering structures (hereinafter referred to as "structures") are supported on the ground and stretched to a certain height. Recently, they are becoming larger, higher, lighter, and thinner.

상기된 구조물은 바람 등과 같은 대기환경 및 지진과 같은 재해발생에 대한 대응수단으로 구조물을 안정되게 지지하기 위한 진동제어장치, 즉 내·외부의 충격, 하중에 대한 감쇠장치(이하, 면진장치)가 마련되어 있다.The above-mentioned structure is a vibration control device for stably supporting a structure by means of countermeasures against the occurrence of a disaster such as an atmospheric environment such as wind or an earthquake, that is, a damping device (hereinafter referred to as a seismic isolation device) Lt; / RTI >

이와 같은 진동제어장치는 그 운용방법에 따라 수동형과 능동형으로 구분될 수 있으며, 면진장치는 납고무베어링, 고무베어링 등과 같이 수동형 면진장치가 대부분이다.Such a vibration control device can be classified into a passive type and an active type according to its operation method, and the seismic isolation device is mostly a passive isolation device such as a lead rubber bearing and a rubber bearing.

상기 수동형 면진장치는 구조물과 지면에 걸쳐 기계적인 탄성수단에 의한 방진수단 등이 설치되고, 내·외부의 충격, 하중이 전달될 때, 이에 대응하여 구조물에서 발생되는 진동을 최소화하도록 한 것이다.The passive isolation device is provided with a structure and an anti-vibration means by mechanical elastic means over the ground, and minimizes the vibration generated in the structure in response to impacts and loads transmitted inside and outside.

상기 능동형 진동제어장치는 수동형의 면진장치에서 발전된 형태의 것으로, 내·외부의 충격, 하중이 전달될 때, 이에 대응하여 충격, 하중 및 진동응답의 특성치를 비교판단하여 구조물에 대한 지동제어효율 및 방진효율을 자동조절하도록 하는 것이다.The active vibration control device is a type developed from a passive isolation device. When the internal and external impacts and loads are transmitted, the active vibration control device compares and evaluates the characteristics of impact, load, and vibration response, So that the dustproof efficiency is automatically controlled.

이러한 수동형 면진장치로는 대한민국 등록특허 제10-0326406호(전단변형 조절을 위한 고정블록이 장착된 납면진받침)이 대표적이고, 능동형 진동제어장치로는 대한민국 등록특허 제10-0416398호(전자기유도부를 구비하는 MR감쇠장치)와 대한민국 등록특허 제10-0567924호(건축 구조물용 자기유변 감쇠장치)가 있다.Korean Patent No. 10-0326406 (a lead free-standing bearing equipped with a fixing block for controlling a shear deformation) is representative of such a passive isolation device, and Korean Patent No. 10-0416398 (electromagnetic induction portion And Korean Patent No. 10-0567924 (Magneto-rheological damping device for building structures).

상기 수동형 면진장치와 능동형 진동제어장치는 각각 특정의 장점을 갖는데, 수동형 면진장치의 경우 그 구성을 간단하게 실현할 수 있기 때문에 제작경비 및 설치 후 유지보수의 비용 발생이 크지 않다는 것이다.The passive isolation device and the active vibration control device each have specific advantages. However, since the configuration of the passive isolation device can be easily realized, the cost of production and post-installation maintenance is not large.

또한, 상기 능동형 진동제어장치의 장점은 내·외부의 충격, 하중의 변화에 대한 대응력이 우수하기 때문에 높은 안전성 및 이에 따른 제품의 신뢰도가 대단히 높다는 것에 있다.In addition, the advantage of the active vibration control device is that it is highly responsive to changes in internal and external shocks and loads, and thus has high safety and high reliability of products.

1. 대한민국 등록특허 제10-0326406호(전단변형 조절을 위한 고정블록이 장착된 납면진받침/2002.02.18)1. Korean Registered Patent No. 10-0326406 (Lead-free bearing with fixed block for shear deformation adjustment / Feb. 2, 2002) 2. 대한민국 등록특허 제10-0416398호(전자기유도부를 구비하는 MR감쇠장치/2004.01.13)2. Korean Registered Patent No. 10-0416398 (MR damping device with electromagnetic induction part / 2004.01.13) 3. 대한민국 등록특허 제10-0567924호(건축 구조물용 자기유변 감쇠장치/2006.03.30)3. Korean Patent No. 10-0567924 (Magneto-rheological damping device for building structure / 2006.03.30)

본 발명은 설치 후 유지관리가 쉽고, 내·외부의 충격, 하중의 변화에 대한대응력이 우수한 새로운 개념의 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a seismic isolation device combining a toggle bridge and a magnetic reluctance damper of a new concept, which is easy to maintain after installation, and is excellent in response to changes in impacts and loads inside and outside.

또한, 본 발명의 다른 목적은 자기유변감쇠기의 성능을 실시간으로 점검 가능한 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치를 제공하려는데 있다.Another object of the present invention is to provide a seismic isolation device combining a magnetic reluctance damper capable of checking the performance of a magnetorheological damper in real time and a toggle bridge.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, According to an aspect of the present invention,

상부플레이트 및 하부플레이트와, 상부플레이트와 하부플레이트 사이에 배치되며 고무와 철판이 적층된 패드로 구성되어 구조물에 전달되는 내·외부의 충격 및 하중을 감쇠지지하는 납면진받침;An upper surface plate and a lower plate, a lead-free surface support member disposed between the upper plate and the lower plate and configured to support a damping effect of internal and external impacts and loads transmitted to the structure,

상기 납면진받침에 일단이 각각 연결되고 타단이 절점에서 서로 연결되는 한 쌍의 토글가새;A pair of toggle legs connected at one end to the lead-free base and at the other end to each other at the joints;

상기 절점과 상부플레이트의 상부모서리 사이에 설치되어 선형운동을 통해 진동을 감쇠하며, 외부로부터 공급되는 전류에 의해 점성이 변화되는 자기유변유체가 내부에 충진된 자기유변감쇠기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a magnetorheological damper provided between the joint and the upper edge of the upper plate for attenuating vibration through linear motion and filled with a magnetorheological fluid whose viscosity is changed by an electric current supplied from the outside, do.

또한, 본 발명에서, Further, in the present invention,

상기 구조물의 진동을 측정하여 출력하는 진동측정센서;A vibration measurement sensor for measuring and outputting vibration of the structure;

상기 진동측정센서로부터 출력값을 전달받아 자기유변감쇠기로 인가하는 전류의 양을 결정하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a controller for receiving an output value from the vibration measurement sensor and determining an amount of current to be applied to the magnetorheological damper.

또한, 본 발명에서, Further, in the present invention,

상기 자기유변감쇠기의 작동상태를 확인하여 출력하는 MR감지센서가 더 보강 구비되고;An MR sensor for checking and outputting the operation state of the magnetorheological damper is further reinforced;

상기 제어부는 MR감지센서로부터 전달받은 출력값을 기설정된 값과 상호 비교하여 오작동유무를 판단하는 것을 특징으로 한다.And the controller compares the output value received from the MR sensor with a preset value to determine whether the malfunction has occurred.

본 실시 예에 의하면, 구조물의 횡변위 발생시 토글가새의 각도 변화에 따른 소산작용과 더불어서 자기유변감쇠기로 공급되는 전원의 양을 조절하여 자기유변유체의 점도를 변화시키고, 이에 따라 자기유변유체의 전단강성이 변화되도록 하여 자기유변감쇠기의 선형운동(피스톤운동)이 가변되도록 함으로써 구조물을 지지하는 지지력을 최적화하여 구조물의 손상범위 내에서 충분한 에너지 소산능력이 발휘되도록 할 수 있는 이점이 있다.According to the present embodiment, in addition to the dissipation action according to the angle change of the toggle curve at the time of the lateral displacement of the structure, the viscosity of the magnetorheological fluid is changed by controlling the amount of power supplied to the magnetorheological damper, So that the linear motion (piston motion) of the magnetorheological damper can be varied to optimize the supporting force for supporting the structure, so that sufficient energy dissipating capability can be exhibited within the damage range of the structure.

도 1은 본 발명에 따른 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치의 정면도.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치에 수평하중이 가해진 상태에서 수평변위가 발생한 것을 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치의 다른 실시 예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치에서 각 구성요소 간에 상호 연관관계를 도시한 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a front view of a seismic isolation device incorporating a magnetorheological damper and a toggle dam according to the present invention. FIG.
FIGS. 2 and 3 are diagrams showing a horizontal displacement occurring when a horizontal load is applied to a seismic isolation device incorporating a magnetorheological damper and a toggle bird according to the present invention. FIG.
4 is a view showing another embodiment of a seismic isolation device combining a magnetorheological damper and a toggle bird according to the present invention.
5 is a block diagram illustrating interrelationships among components in a seismic isolation device incorporating a magnetorheological damper and a toggle damper according to the present invention.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치의 정면도이고, 도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치에 수평하중이 가해진 상태에서 수평변위가 발생한 것을 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치의 다른 실시 예를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치에서 각 구성요소 간에 상호 연관관계를 도시한 블록도이다.FIG. 1 is a front view of a seismic isolation device incorporating a magnetorheological damper and a toggle dam according to the present invention. FIG. 2 and FIG. 3 are views showing a horizontal displacement FIG. 4 is a view showing another embodiment of a seismic isolation apparatus in which a magnetic reluctance damper and a toggle bird according to the present invention are combined. FIG. 5 is a view showing an example in which a magnetic reluctance damper according to the present invention and a toggle bird FIG. 4 is a block diagram illustrating interrelationships among components in the isolation device.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 납면진받침(Lead Rubber Bearing/LRB;10)은 공지의 면진수단으로서, 본 실시 예의 경우 구조물(S)에 설치되어 구조물(S)에 전달되는 내·외부의 충격 및 하중을 감쇠지지하는 기능을 한다.1 to 3, the lead rubber bearing (LRB) 10 is a known seismic isolator. In this embodiment, the lead rubber bearing (LRB) 10 is installed on the structure S, And to support the impact and load of the load.

상기 납면진받침(10)은 상·하부플레이트(11,12)와, 상·하부플레이트(11,12) 사이에 배치되며 고무와 철판이 적층된 패드(13)로 구성된다.The lead-free center support 10 is composed of upper and lower plates 11 and 12 and a pad 13 disposed between the upper and lower plates 11 and 12 and having rubber and an iron plate laminated.

또한, 구체적으로 도시하는 아니하였지만, 상기 패드(13)의 중심에는 원주형상의 납이 수용되며, 일정한 크기의 수평하중에 대하여 소성변형을 하는 성질을 이용하여 수평하중에 의한 수평진동에너지를 흡수한다.Although not shown in detail, the pad 13 receives a columnar lead at the center thereof and absorbs the horizontal vibration energy due to the horizontal load using the property of plastic deformation against a horizontal load of a certain size .

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 한 쌍의 토글가새(21,22)는 납면진받침(10)의 상·하부플레이트(11,12) 가장자리에 일단이 각각 연결되고 타단이 절점(N)에서 서로 연결되는 구조를 갖는다.1 to 3, the pair of toggle legs 21 and 22 have one ends connected to the edges of the upper and lower plates 11 and 12 of the lead-free base 10, As shown in FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 자기유변감쇠기(30)는 자기유변유체(MR유체)를 이용한 감쇠장치로서, 본 실시 예의 경우 절점(N)과 상부플레이트(11)의 상부모서리 사이에 설치되어 선형운동을 통해 진동을 감쇠하며, 외부로부터 공급되는 전류에 의해 점성이 변화되는 자기유변유체가 내부에 충진되어 있다.1 to 3, the magnetorheological damper 30 is a damping device using a magnetorheological fluid (MR fluid). In this embodiment, the magnetorheological damper 30 is installed between the joint N and the upper edge of the upper plate 11 And the vibration is damped through the linear motion, and the magnetorheological fluid whose viscosity is changed by the current supplied from the outside is filled in the inside.

상기 자기유변감쇠기(30)는 해당분야에서 널리 공지된 기술이므로 구체적인 설명은 생략하며, 대표적으로 대한민국 등록특허 제10-0416398호(전자기유도부를 구비하는 MR감쇠장치)와 대한민국 등록특허 제10-0567924호(건축 구조물용 자기유변 감쇠장치)가 있다.Since the magnetorheological damper 30 is a well-known technology in the field, a detailed description thereof will be omitted. For example, Korean Patent No. 10-0416398 (MR damping device having an electromagnetic induction part) and Korea Patent No. 10-0567924 (A magnetorheological damping device for building structures).

참고로, 상기 자기유변유체(MR유체:Magnetorheological Fluid)란 실리콘 오일 또는 미네랄 오일 등의 비전도성 용매 속에 미크론 크기의 자성을 가질 수 있는 입자들을 분산시킨 비콜로이드 용액으로, 자기장이 부하되지 않은 경우는 분산입자가 뉴튼유체성질을 띠지만 자기장이 부하되면 분산 입자가 분극화를 일으켜 부하된 자기장과 평행한 방향으로 섬유질이 형성되어 전단력이나 유동에 대한 저항력을 가지는 유체이다.For reference, the magnetorheological fluid (MR fluid) is a non-colloidal solution in which particles capable of having magnetism of micron size are dispersed in a nonconductive solvent such as silicone oil or mineral oil. When the magnetic field is not loaded The dispersed particles have Newtonian fluid properties but when the magnetic field is loaded, the dispersed particles are polarized, forming fibers in a direction parallel to the loaded magnetic field, and having fluid resistance against shear force or flow.

이러한, 자기유변유체는 자기장의 형성에 따른 응답속도가 매우 빠르고, 그 주파수범위가 DC ∼ 수십㎐, 사용온도 범위가 약 -40℃ ∼ 150℃로 매우 넓으며, 낮은 전압에 의한 구동 및 이를 적용한 제품의 구조가 대체로 간단하고 신뢰성이 높아 최근 각광받고 있는 물질이다.Such a magnetorheological fluid has a very fast response speed due to the formation of a magnetic field, its frequency range is from DC to several tens of Hz, and the operating temperature range is from -40 ° C to 150 ° C. The structure of the product is generally simple and highly reliable.

즉, 상기 자기유변감쇠기(30)는 유체에 자장을 가하면 점성이 높아지는 것을 이용하여 유체의 이동시 유체의 마찰력을 상승시켜 외부에서 입력된 에너지를 소산시키게 된다.That is, the magnetorheological damper 30 increases the frictional force of the fluid when the fluid is moved by using a high viscosity when a magnetic field is applied to the fluid, thereby dissipating the energy input from the outside.

도 1 및 도 5를 참조하면, 상기 진동측정센서(40)는 건축/토목 구조물(S)에 설치되어 건축/토목 구조물(S)에 전달되는 내·외부의 충격, 하중을 감지하고, 충격, 하중의 종류, 세기 등을 검출하며, 검출된 신호를 수치 또는 회로에 적합한 코드의 형태로 변환하여 제어부(60)로 출력하는 기능을 한다.1 and 5, the vibration measurement sensor 40 is installed on a building / civil engineering structure S, detects impacts and loads of internal and external parts transmitted to the building / civil structure S, And converts the detected signal into a code or a code suitable for the circuit, and outputs the converted signal to the control unit 60. [0050]

도 5를 참조하면, 상기 제어부(60)는 진동측정센서(40)의 신호를 전달받아, 전달된 내·외부의 충격, 하중에 대응하는 자기장이 형성되도록 자기유변감쇠기(30)로 인가하는 전류의 양을 결정해 제어하는 제어회로이다.5, the control unit 60 receives a signal from the vibration measurement sensor 40 and generates a current (current) to be applied to the magnetic reluctance damper 30 so as to form a magnetic field corresponding to the impacts and loads transmitted / And controls the amount of the control signal.

도 2에 도시된 바와 같이, 건축/토목 구조물(S)에 지진 등의 내·외부 충격(화살표)이 전달되면 전달된 충격은 진동측정센서(40)에 의해 수치, 코드화하여 검지, 검출하여 신호를 출력하게 된다.2, when an internal or external impact (an arrow) such as an earthquake is transmitted to the construction / civil engineering structure S, the transmitted impact is numerically, encoded, detected and detected by the vibration measurement sensor 40, .

상기 진동측정센서(40)의 신호가 제어부(60)로 입력되면, 제어부(60)에서는 검출된 신호에 대응하는 지지력을 판단하여 자기유변감쇠기(30)에 최적의 세기, 영역을 갖는 자기장을 형성하기 위한 신호를 출력하게 되는데, 이때, 최적의 자기장 형성을 위한 신호는 가변되어 전달되는 충격의 정도에 따라 미리 규격화되어 설정된 전원을 자기유변감쇠기(30)로 공급하게 된다.When the signal of the vibration measurement sensor 40 is input to the controller 60, the controller 60 determines a bearing force corresponding to the detected signal and forms a magnetic field having an optimal intensity region in the magnetorheological damper 30 At this time, a signal for forming an optimal magnetic field is varied and supplied to the magnetorheological damper 30 in advance according to the degree of impact transmitted.

상기와 같이 전원이 자기유변감쇠기(30)로 공급되면, 자기유변감쇠기(30) 내부에서 형성되는 자기장에 의해 자기유변유체의 점도가 변화되고, 이에 따라 자기유변유체의 전단강성이 변화되어 자기유변감쇠기(30)의 선형운동(피스톤운동)이 가변됨으로써 구조물(S)을 지지하는 지지력을 최적화할 수 있게 된다.When the power is supplied to the magnetorheological damper 30 as described above, the viscosity of the magnetorheological fluid is changed by the magnetic field formed in the magnetorheological damper 30, and the shear stiffness of the magnetorheological fluid is changed, It is possible to optimize the supporting force for supporting the structure S by varying the linear motion (piston motion) of the damper 30. [

따라서, 상기와 같은 작용에 의해, 도 2에 도시된 바와 같이, 지진력(화살표)에 의해 횡변위(δF)가 발생되면, 토글가새(21,22)가 이루는 각도(θ)가 감소하면서 토글가새(21,22)의 절점(N)과 자기유변감쇠기(30) 사이의 거리가 감소하게 된다.2, when the lateral displacement? F is generated by the seismic force (arrow), the angle? Formed by the toggle bars 21, 22 decreases, 21 and 22 and the distance between the node N and the magnetorheological damper 30 are reduced.

반면, 도 3에 도시된 바와 같이, 지진력(화살표)에 의해 횡변위(δF)가 발생되면, 토글가새(21,22)가 이루는 각도(θ)가 커지면서 토글가새(21,22)의 절점(N)과 자기유변감쇠기(30) 사이의 거리가 증가한다.3, when the lateral displacement? F is generated by the seismic force (arrow), the angle? Between the toggle bird 21 and the bird 22 increases and the joint N of the toggle bird 21, ) And the magnetorheological damper 30 increases.

이와 같이 자기유변감쇠기(30)는 구조물(S)의 횡변위(δF)에 의한 토글가새(21,22)의 각도 변화 및 자기유변감쇠기(30)의 압축 또는 신장에 의한 변위로 소산작용을 하게 됨에 따라 구조물(S)의 손상범위 내에서 충분한 에너지 소산능력을 발휘할 수 있게 되는 것이다.As described above, the magnetorheological damper 30 dissipates due to the change in the angle of the toggle valleys 21, 22 due to the lateral displacement? F of the structure S and the displacement due to compression or expansion of the magnetorheological damper 30 So that it is possible to exhibit sufficient energy dissipation capability within the damage range of the structure (S).

한편, 상기 자기유변감쇠기(30)는 제어부(60)를 통해 공급되는 전원의 양에 의해 압축 또는 신장이 결정되는데, 이와 같은 자기유변감쇠기(30)가 정상적으로 동작하는지를 알 수 있는 수단이 전혀 없어 이를 관리자가 주기적으로 점검해야 하는 불편함이 있을 수 있다.The magnetorheological damper 30 is determined to be compressed or elongated according to the amount of power supplied through the controller 60. Since there is no means for determining whether the magnetorheological damper 30 operates normally, There may be inconveniences that the administrator has to check periodically.

이에 본 실시 예의 경우 자기유변감쇠기(30)의 동작상태를 확인할 수 있는 MR감지센서(50)를 더 보강 구비하여 이를 해소하였다.Therefore, in the present embodiment, the MR sensor 50 for confirming the operation state of the magnetorheological damper 30 is further reinforced to solve this problem.

상기 MR감지센서(50)는 공지의 포텐셔미터(Position meter)로서, 자기유변감쇠기(30)의 선형운동상태를 감지하여 이를 제어부(60)로 출력하는 기능을 한다.The MR sensing sensor 50 is a known position meter that senses the linear motion state of the magnetorheological damper 30 and outputs the detected linear motion state to the controller 60.

그리고 상기 제어부(60)는 MR감지센서(50)로부터 전달받은 출력값을 기설정된 값과 상호 비교하여 오작동유무를 판단하게 된다.The controller 60 compares the output value received from the MR sensor 50 with a predetermined value to determine whether the malfunction has occurred.

일 예로서, 건축/토목 구조물(S)에 지진 등의 큰 내·외부 충격이 발생한 경우 이를 진동측정센서(40)가 감지하여 제어부(60)로 출력하게 되고, 제어부(60)는 미리 기설정된 값을 통해 자기유변감쇠기(30)에 큰 전원을 공급함으로써 자기유변감쇠기(30)의 선형운동속도은 매우 느리게 움직이게 된다.For example, when a large internal or external shock such as an earthquake occurs in the construction / civil engineering structure S, the vibration measurement sensor 40 detects it and outputs it to the control unit 60. The control unit 60 controls the pre- The linear motion velocity of the magnetorheological damper 30 is made to move very slowly by supplying a large power to the magnetorheological damper 30. [

그런데 상기와 같이 자기유변감쇠기(30)의 선형운동속도가 느리게 움직여야 함에도 불구하고, 자기유변감쇠기(30)의 선형운동속도가 빠르게 움직일 경우, 제어부(60)는 MR감지센서(50)로부터 검출신호를 전달받아 기설정된 값과 상호 비교하여 오작동유무를 판단하게 되며, 이를 통해 작업자는 즉각적으로 전반적인 점검을 실시할 수 있어 피해를 예방할 수 있게 된다.If the linear motion velocity of the magnetorheological damper 30 moves fast, the linear motion velocity of the magnetorheological damper 30 must be slowed down as described above. However, when the linear motion velocity of the magnetorheological damper 30 is rapidly moved, And it is judged whether or not there is a malfunction by comparing the received value with the preset value. Thus, the operator can immediately perform an overall inspection, thereby preventing the damage.

본 실시 예에 의하면, 상기 납면진받침(10)에 토글가새(21,22)와 자기유변감쇠기(30)를 적용하여 과도한 지진 발생시 횡력으로 인한 구조물의 전도를 토글가새(21,22)가 억제하고, 횡력에 대한 횡변위는 자기유변감쇠기(30)가 제어하므로 면진제어 성능을 한층 강화시킬 수 있게 되는 것이다.According to this embodiment, the toggle bars 21 and 22 and the magnetic reluctance damper 30 are applied to the lead-free supporting frame 10 to suppress the conduction of the structure due to the lateral force when an excessive earthquake occurs, And the lateral displacement with respect to the lateral force is controlled by the magnetorheological damper 30, so that the isolation control performance can be further enhanced.

본 발명은 기재된 구체적인 실시 예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양하게 변형 및 수정할 수 있음은 당업자에 있어서 당연한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the specific embodiments set forth herein; rather, .

10: 납면진받침 11: 상부플레이트 12: 하부플레이트
13: 패드 21.22: 토글가새
30: 자기유변감쇠기 40: 진동측정센서 50: MR감지센서
60: 제어부 S: 구조물 N: 절점10: lead-free bearing 11: upper plate 12: lower plate
13: Pad 21.22: Toggle bird
30: magnetorheological attenuator 40: vibration measurement sensor 50: MR detection sensor
60: Control S: Structure N: Nodal point

Claims (3)

상부플레이트 및 하부플레이트와, 상부플레이트와 하부플레이트 사이에 배치되며 고무와 철판이 적층된 패드로 구성되어 구조물에 전달되는 내·외부의 충격 및 하중을 감쇠지지하는 납면진받침;
상기 납면진받침에 일단이 각각 연결되고 타단이 절점에서 서로 연결되는 한 쌍의 토글가새;
상기 절점과 상부플레이트의 상부모서리 사이에 설치되어 선형운동을 통해 진동을 감쇠하며, 외부로부터 공급되는 전류에 의해 점성이 변화되는 자기유변유체가 내부에 충진된 자기유변감쇠기;
상기 구조물의 진동을 측정하여 출력하는 진동측정센서;
상기 자기유변감쇠기의 작동상태를 확인하여 출력하는 MR감지센서;
상기 진동측정센서로부터 출력값을 전달받아 자기유변감쇠기로 인가하는 전류의 양을 결정하고, MR감지센서로부터 전달받은 출력값을 기설정된 값과 상호 비교하여 오작동유무를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기유변감쇠기와 토글가새를 결합한 면진장치.An upper surface plate and a lower plate, a lead-free surface support member disposed between the upper plate and the lower plate and configured to support a damping effect of internal and external impacts and loads transmitted to the structure,
A pair of toggle legs connected at one end to the lead-free base and at the other end to each other at the joints;
A magnetorheological damper provided between the joint point and the upper edge of the upper plate to attenuate vibration through linear motion and filled with a magnetorheological fluid whose viscosity is changed by an electric current supplied from the outside;
A vibration measurement sensor for measuring and outputting vibration of the structure;
An MR sensing sensor for sensing and outputting an operating state of the magnetorheological damper;
And a controller for determining an amount of current to be applied to the magnetic reluctance damper by receiving the output value from the vibration measurement sensor and for comparing the output value received from the MR sensor with a predetermined value to determine whether the malfunction has occurred An isolation device that combines a magnetorheological damper and a toggle bird. 삭제delete 삭제delete
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