KR101928017B1 - 면진 장치 - Google Patents

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KR101928017B1
KR101928017B1 KR1020180001789A KR20180001789A KR101928017B1 KR 101928017 B1 KR101928017 B1 KR 101928017B1 KR 1020180001789 A KR1020180001789 A KR 1020180001789A KR 20180001789 A KR20180001789 A KR 20180001789A KR 101928017 B1 KR101928017 B1 KR 101928017B1
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KR1020180001789A
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정형조
이찬우
김인호
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한국과학기술원
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Abstract

본 발명은 면진장치에 관한 것이다. 이러한 면진장치는, 구조물의 수직 하중을 지지하고, 수평 방향으로 미끄러지게 움직이는 수직하중지지부; 상기 수직하중지지부의 수평 방향 일측에 결합되어 상기 수직하중지지부의 움직임을 제어하며, 상기 구조물의 수평 방향 하중을 지지하고, 자기장이 인가되면 강성이 변화하는 적어도 하나 이상의 수평하중지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

면진 장치{Vibration Isolation Device}
본 발명은 면진장치에 관한 것이다. 구체적으로, 구조물의 수직 하중을 지지하는 수직하중지지부와 구조물의 수평 하중을 지지하는 수평하중지지부가 결합된 면진장치에 관한 것이다.
면진장치는 낮은 수평 강성을 가지는 구조부재를 구조물과 기초 지반 사이에 삽입함으로써 구조물을 지반의 예기치 않은 진동으로부터 격리시키는 것이다. 면진장치를 구조물과 지반 사이에 삽입하면, 면진장치를 포함한 전체 구조물의 수평강성이 감소되고, 이에 따라 구조물의 고유주기가 단주기 대역으로부터 장주기 대역으로 이동한다. 따라서, 구조물의 가속도 응답을 감소시켜 지진으로 인한 피해를 효과적으로 줄이게 된다.
면진장치의 효과를 높이기 위해서는 다양한 지진파에 대응이 가능하도록 면진장치의 수평 방향 강성을 조절할 수 있어야 한다. 면진장치의 수평 방향 강성을 조절하게 되면 구조물의 고유주기를 조절할 수 있어, 면진장치가 지진파와 공진하여 증폭된 피해를 입는 등의 피해를 방지할 수 있기 때문이다.
또한, 현실적으로 시공이 가능하도록 면진장치가 너무 큰 부피를 차지하지 않게 할 필요가 있다.
전술한 문제점들을 해결하기 위하여 본 발명은, 구조물의 수직 하중을 지지하는 수직하중지지부와, 구조물의 수평 방향 하중을 지지하며 수평 방향 강성을 조절할 수 있고, 자기폐회로를 구성하여 작은 부피를 차지하는 수평하중지지부를 결합한 면진장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은, 구조물의 수직 하중을 지지하고, 수평 방향으로 미끄러지게 움직이는 수직하중지지부; 상기 수직하중지지부의 수평 방향 일측에 결합되어 상기 수직하중지지부의 움직임을 제어하며 상기 구조물의 수평 방향 하중을 지지하고, 인가되는 자기장의 세기에 따라서 지지 강성이 변화하는 적어도 하나 이상의 수평하중지지부를 포함하는, 면진장치를 제공한다.
또한, 상기 수평하중지지부는, 자기를 발생시키는 자력발생체; 및 상기 자력발생체로부터 인가되는 자기장의 세기에 따라서 지지 강성이 변화하는 자기유동탄성체를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 수평하중지지부는, 상기 자력발생체와 상기 자기유동탄성체가 자성금속으로 연결되어 자기폐회로를 형성할 수 있다.
또한, 상기 자기유동탄성체는 강자성 입자를 내부에 함유하는 고체 상태의 천연고무로 구성될 수 있다.
또한, 상기 자기유동탄성체는 금속판과 강자성 입자를 내부에 함유하는 고체 상태의 천연고무가 교대로 적층되는 구조를 가질 수 있다.
또한, 상기 자력발생체는 전자석일 수 있다.
또한, 상기 자기유동탄성체는 상기 자기폐회로에서 좌우 대칭되도록 쌍을 이루도록 배치되며, 상기 자력발생체는 상기 자기유동탄성체들의 상측 또는 하측에 배치될 수 있다.
또한, 상기 자성금속은 상기 자력발생체와 상기 한 쌍의 자기유동탄성체를 연결하는 하부금속; 및 상기 한 쌍의 자기유동탄성체를 연결하는 상부금속을 포함할 수 있다.
또한, 상기 수평하중지지부는 한 쌍 이상이고, 상기 수평하중지지부 각 쌍은 상기 수직하중지지부를 기준으로 대향하도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 수직하중지지부는, 기초 지반 위에 배치되는 제1플레이트; 상기 제1플레이트 상부에 배치되며 구름 운동을 하는 하나 이상의 제1롤러; 상기 제1롤러 상부에 배치되며 수평 제1방향으로 이동 가능한 제2플레이트; 상기 제2플레이트 상부에 배치되며 상기 제1롤러와 교차하는 방향으로 배치되고 구름 운동을 하는 하나 이상의 제2롤러; 상기 제2롤러 상부와 상기 구조물 하부에 배치되며 수평 제1방향과 교차하는 수평 제2방향으로 이동 가능한 제3플레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1플레이트 상부에 배치되며 상기 제2플레이트의 상기 수평 제1방향 이동 범위를 제한하는 제1걸림턱; 상기 제2플레이트 상부에 배치되며 상기 제3플레이트의 상기 수평 제1방향과 교차하는 상기 수평 제2방향 이동 범위를 제한하는 제2걸림턱을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부금속은 상기 제1플레이트와 결합되고, 상기 상부금속은 상기 제3플레이트와 결합될 수 있다.
또한, 상기 수직하중지지부는, 기초 지반 위에 배치되는 하판; 상기 하판 상부에 배치되며 구름 운동을 하는 구름체를 포함하는 미끄럼부; 상기 미끄럼부 상부와 상기 구조물 하부에 배치되어 수평 방향으로 자유롭게 미끄러지며 이동하는 상판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부금속은 상기 하판과 결합되고, 상기 상부금속은 상기 상판과 결합될 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 발명의 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명은, 구조물의 수직 하중을 지지하는 수직하중지지부와, 구조물의 수평 방향 하중을 지지하며 자기장이 인가되면 수평 방향 강성이 변화하는 수평하중지지부를 결합함으로써, 면진장치가 다양한 지진파에 대응 가능한 효과를 제공한다.
또한, 면진장치의 수평하중지지부가 수직 하중을 직접적으로 받지 않기 때문에 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)의 MR(Magnetorheological) 효과가 감소하지 않는 효과를 제공한다.
또한, 수직하중지지부는 수평 방향 강성이 낮아 미끄러지게 움직이고 수평하중지지부가 수평 방향 하중을 지지함으로써, 수평하중지지부의 수평 강성 제어 기여량을 극대화하는 효과를 제공한다.
또한, 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)를 자력발생체와 금속으로 연결하여 자기폐회로를 구성함으로써, 자기장 시스템이 면진장치의 거동을 제한하지 않는 비교적 작은 부피를 차지하면서도 충분한 세기의 자기장을 발생시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 수평하중지지부가 자기폐회로로 구성됨으로써 소형화가 가능하므로, 기존에 시공된 슬라이딩받침계열(Sliding Bearings)의 면진장치의 여유공간에 수평하중지지부를 결합시킬 수도 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 면진장치의 사시도이다.
도2은 도1의 면진장치의 수직하중지지부를 도시한 도면이다.
도3는 미끄럼부를 포함하는 면진받침을 도시한 도면이다.
도4는 도1의 면진장치의 수평하중지지부를 도시한 도면이다.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 면진장치의 사시도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 면진장치는 수직하중지지부(200)와 수평하중지지부(300)를 포함한다.
도2는 도1의 면진장치의 수직하중지지부를 도시한 도면이다.
먼저, 도2를 참조하여 상기 수직하중지지부(200)의 구성에 관하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 상기 수직하중지지부(200)는 구조물의 수직 하중을 지지하는 역할을 하며, 제1플레이트(210), 제2플레이트(240), 제3플레이트(270)로 구성될 수 있다.
상기 제1플레이트(210)는 기초 지반 상부에 배치되며, 구름 운동을 하는 하나 이상의 제1롤러(220)와, 상기 제1플레이트 상부에 배치되는 상기 제2플레이트(240)의 움직임을 제한하는 제1걸림턱(230)을 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 제1롤러(220)는 상기 제1플레이트(210)의 상부에 배치되며, 원기둥 형상으로 되어 있어 구름 운동을 하기 때문에 그 상부에 배치되는 구조물이 수평 방향으로 미끄러지게 이동할 수 있게 한다. 상기 제1롤러(220)가 하나 이상 배치될 경우에, 같은 방향으로 구름 운동을 할 수 있도록 평행하게 배치되어야 한다. 또한, 상기 제1롤러(220)는 그 상부에 배치되는 구조물의 수직 하중을 지지하기 때문에 충분한 내구성 및 강성을 가져야 한다.
상기 제1걸림턱(230)은 상기 제1플레이트(210)의 상부에 배치되며, 상기 제1롤러(220)의 배치 방향과 평행한 방향으로 상기 제1플레이트(210)의 가장자리에 서로 대향되도록 구비될 수 있다. 상기 제1걸림턱(230)은 상기 제1플레이트(210)의 평면에 수직한 방향으로 상부를 향해 돌출되어 있으며, 상기 제1롤러(220)보다 수직 방향으로 높게 형성되므로, 상기 제1롤러(220) 상부에서 수평 제1방향으로 움직이는 상기 제2플레이트(240)의 이동 범위를 제한할 수 있다. 이처럼 상기 제1걸림턱(230)이 상기 제2플레이트(240)의 이동 범위를 제한함으로써, 후술할 상기 수평하중지지부(300)를 구성하는 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)의 파단을 방지할 수 있게 된다.
상기 제2플레이트(240)는 상기 제1롤러(220)의 상부에 배치되어 상기 제1롤러(220)에 의해서 수평 제1방향으로 이동이 가능하며, 상기 제1걸림턱(230)에 의해서 그 이동 범위가 제한된다. 상기 제2플레이트(240)는 구름 운동을 하는 제2롤러(250)와 상기 제2플레이트(240) 상부에 배치되는 상기 제3플레이트(270)의 움직임을 제한하는 제2걸림턱(260)을 구비할 수 있다.
구체적으로, 상기 제2롤러(250)는 상기 제2플레이트(240)의 상부에 배치되며, 원기둥 형상으로 되어 있어 구름 운동을 하기 때문에 그 상부에 배치되는 구조물이 수평 방향으로 미끄러지게 이동할 수 있게 한다. 상기 제2롤러(250)가 하나 이상 배치될 경우에, 같은 방향으로 구름 운동을 할 수 있도록 평행하게 배치되어야 한다. 또한, 상기 제2롤러(250)는 그 하부에 배치되는 상기 제1롤러(220)의 배치 방향과 교차하는 방향으로 배치될 수 있는데, 이는 상기 제2플레이트(240)의 상부에 배치되는 상기 제3플레이트(270)가 수평상의 모든 방향으로 움직일 수 있게 하기 위함이다. 상기 제2롤러(250) 역시 그 상부에 배치되는 구조물의 수직 하중을 지지하기 때문에 충분한 내구성 및 강성을 가져야 한다.
상기 제2걸림턱(260)은 상기 제2플레이트(240)의 상부에 배치되며, 상기 제2롤러(250)의 배치 방향과 평행한 방향으로 상기 제2플레이트(240)의 가장자리에 서로 대향되도록 구비될 수 있다. 상기 제2걸림턱(260)은 상기 제2플레이트(240)의 평면에 수직한 방향으로 상부를 향해 돌출되어 있으며, 상기 제2롤러(250)보다 수직 방향으로 높게 형성되므로, 상기 제2롤러(250) 상부에서 수평 제2방향으로 움직이는 상기 제3플레이트(270)의 이동 범위를 제한할 수 있다. 상기 제2걸림턱(260)이 상기 제3플레이트(270)의 이동 범위를 제한함으로써, 상기 수평하중지지부(300)를 구성하는 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)의 파단을 방지할 수 있다.
상기 제3플레이트(270)는 상기 제2롤러(250)의 상부에 배치되어 상기 제2롤러(250)에 의해서 수평 제2방향으로 이동 가능하며, 상기 제2걸림턱(260)에 의해서 이동 범위가 제한된다. 상기 제3플레이트(270)는 그 하부에 배치되는 상기 제2플레이트(240)와는 교차하는 수평 방향으로 이동 가능하므로, 결과적으로 상기 제1플레이트(210)를 기준으로 하였을때 수평상의 모든 방향으로 이동이 가능하게 된다. 상기 제3플레이트(270)는 그 상부에 구조물이 배치하게 된다.
따라서, 상기 수직하중지지부(200)는 그 상부에 배치되는 구조물의 수직 하중을 지지함과 동시에 수평상의 모든 방향으로 미끄러지게 움직일 수 있다. 상기 수직하중지지부(200)는 구조물의 수직 하중을 지지하며 수평 방향으로 미끄러지게 움직일 수 있다면, 도3에 도시된 구조 이외에도 다양한 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 수직하중지지부(200)는 도4에 도시된 면진받침과 같은 구조를 가질 수 있다.
도3은 미끄럼부를 포함하는 면진받침을 도시한 도면이다.
도3에 도시된 바와 같이, 상기 면진받침은 기초 지반위에 배치되는 하판(410), 상기 하판(410) 상부에 배치되는 미끄럼부(430), 상기 미끄럼부(430) 상부에 배치되는 상판(420)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 미끄럼부(430)는 구름 운동을 하는 구름체(432)와 원추형접시(431)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 구름체(432)는 그 상부에 배치되는 상기 상판(420)이 수평 방향으로 자유롭게 미끄러지게 움직일 수 있도록 한다.
도4는 도1의 면진장치의 수평하중지지부를 도시한 도면이다.
이어서, 도4를 참조하여 상기 수평하중지지부(300)의 구성에 관하여 설명한다.
상기 수평하중지지부(300)는 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)와 자기장을 발생시키는 자력발생체와 자성금속(330)을 포함할 수 있으며, 자력발생체로는 전자석(320)을 사용할 수 있다. 상기 수평하중지지부(300)는 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)가 상기 전자석(320)과 상기 자성금속(330)으로 연결되어 형성하는 자기폐회로를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 수평하중지지부(300)는 상기 수직하중지지부(200)의 수평 방향 일측에 하나 이상 결합할 수 있으며, 상기 수직하중지지부(200)를 기준으로 한 쌍 이상이 대향되도록 결합할 수도 있다. 상기 수평하중지지부(300)는 상기 수직하중지지부(200)와 그 상부에 배치되어 있는 구조물의 수평 방향 하중을 지지하며, 수평 방향 강성을 조절하는 역할을 한다.
구체적으로, 상기 전자석(320)은 자성체를 코일로 감고 코일에 전류를 흘림으로써 자속을 발생하는 것인데, 상기 수평하중지지부(300)와 결합된 상기 수직하중지지부(200)의 움직임을 방해하지 않도록 상기 수평하중지지부(300)의 상부 또는 하부에 수평 방향으로 길게 배치될 수 있다.
상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)는 상기 전자석(320)과 상기 자성금속(330)으로 연결되어 자기폐회로를 구성할 수 있다. 예를 들어 설명하면, 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)는 한 쌍이 자기폐회로에서 좌우 대칭되도록 자기폐회로의 높이의 중간에 배치될 수 있다. 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)는 천연 혹은 합성 고무에 철과 같은 강자성 입자가 분포되어 고체 형태로 존재하는 물질로서, 자기장의 인가에 따라 강성과 같은 기계적 성질이 빠르게 변화하는 MR(Magnetorheological) 효과를 가지고 있는 물질이다. 천연 고무를 활용한 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)가 합성 고무를 활용한 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)에 비해서 기계적 물성이 월등하여 활용성이 높으므로, 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)는 천연 고무를 활용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)를 활용할 때, 한 부분으로 만들기 보다는 철과 같은 금속판과 교대로 적층형으로 만드는 것이, 자기폐회로를 따라서 흐르는 자기장의 유실을 줄일 수 있다.
상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)는 상기 수평하중지지부(300)가 상기 수직하중지지부(200)에 결합시 상기 수직하중지지부(200)의 수평 방향 하중을 지지하며, 자기장의 인가시 실시간 강성이 조절되어 구조물의 고유 진동을 조절하는 역할을 한다. 전술한 바와 같이, 상기 수직하중지지부(200)는 상기 제1걸림턱(230)과 상기 제2걸림턱(260)에 의해서 일정한 범위 내에서 거동이 가능하므로, 상기 수직하중지지부(200)의 수평 방향 움직임을 제어하는 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)의 거동 범위 또한 제한되어 그 파단을 방지할 수 있다. 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)에 수직 하중이 가해졌을 때 상대적인 MR(Magnetorheological) 효과가 감소하지만, 본 발명에서는 상기 수직하중지지부(200)가 구조물의 수직 하중을 대부분 지지하기 때문에 MR(Magnetorheological) 효과가 감소하지 않게 된다.
상기 자성금속(330)은 상기 전자석(320)과 상기 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)를 연결하여 자기폐회로를 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 자성금속(330)은 상기 전자석(320)의 양 단부에서 지면에 수직한 방향으로 연결되어 각각 상기 한 쌍의 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)와 연결되는 하부금속(331)과, 상기 한 쌍의 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)(310)를 그 상부에서 연결하는 상부금속(332)으로 이루어져 자기폐회로를 구성할 수 있다. 상기 상부 금속(332)은 상기 수직하중지지부(200)의 상기 제3플레이트(270) 또는 상기 상판(420)과 수평 방향 일측에서 결합하고, 상기 하부금속(331)은 상기 제1플레이트(210) 또는 상기 하판(410)과 결합하여 상기 수직하중지지부(200)의 수평 방향 하중을 상기 수평하중지지부(300)가 지지할 수 있게 한다. 상기 자성금속(330)은 자기폐회로를 따라서 흐르는 자기장이 유실되는 것을 최소화하기 위해 투자율이 높은 철과 같은 자성금속으로 구성되는 것이 바람직하다.
자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer) 기반 면진장치에 있어서, 자력선을 효율적으로 활용하고 전자석코일의 크기를 줄이기 위해서는 최대한 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)와 전자석코일이 가까워야 한다. 그러나 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)와 전자석코일이 가까워지면, 전자석코일이 면진장치의 거동을 방해하게 된다. 따라서, 이를 방지하기 위해 전자석코일을 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)와 충분히 이격시키려면 그에 대비하여 전자석코일이 기하급수적으로 커져야 하므로 시공상 비현실적이다. 그러므로, 본 발명과 같이 수평하중지지부(300)가 자기폐회로를 구성함으로써, 상기 전자석(320)이 상기 수평하중지지부(300)와 결합된 상기 수직하중지지부(200)의 거동을 방해하지 않고, 상기 전자석(320)은 종래 면진장치의 전자석코일보다 지름의 크기를 줄여 소형화가 가능하며, 유실되는 자기장을 최소화하여 강력한 자기장을 달성할 수 있다. 또한, 상기 수평하중지지부(300)의 소형화가 가능하므로 기존에 시공된 슬라이딩받침계열(Sliding Bearings)의 면진장치의 여유공간에 상기 수평하중지지부(300)를 결합시킬 수도 있다.
이처럼, 본 발명의 면진장치는, 구조물의 수직 하중을 지지하는 수직하중지지부와, 구조물의 수평 방향 하중을 지지하며 자기장이 인가되면 수평 방향 강성이 변화하는 수평하중지지부를 결합함으로써, 면진장치가 다양한 지진파에 대응 가능한 효과를 제공한다.
또한, 면진장치의 수평하중지지부가 수직 하중을 직접적으로 받지 않기 때문에 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)의 MR(Magnetorheological) 효과가 감소하지 않는 효과를 제공한다.
또한, 수직하중지지부는 수평 방향 강성이 낮아 미끄러지게 움직이고 수평하중지지부가 수평 방향 하중을 지지함으로써, 수평하중지지부의 수평 강성 제어 기여량을 극대화하는 효과를 제공한다.
또한, 자기유동탄성체(Magnetorheological Elastomer)를 자력발생체와 금속으로 연결하여 자기폐회로를 구성함으로써, 자기장 시스템이 면진장치의 거동을 제한하지 않는 비교적 작은 부피를 차지하면서도 충분한 세기의 자기장을 발생시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 수평하중지지부가 자기폐회로로 구성됨으로써 소형화가 가능하므로, 기존에 시공된 슬라이딩받침계열(Sliding Bearings)의 면진장치의 여유공간에 수평하중지지부를 결합시킬 수도 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
200 : 수직하중지지부 210 : 제1플레이트
220 : 제1롤러 230 : 제1걸림턱
240 : 제2플레이트 250 : 제2롤러
260 : 제2걸림턱 270 : 제3플레이트
300 : 수평하중지지부 310 : 자기유동탄성체
320 : 전자석 330 : 자성금속
331 : 하부금속 332 : 상부금속
410 : 하판 420 : 상판
430 : 미끄럼부 431 : 원추형접시
432 : 구름체

Claims (14)

  1. 구조물의 수직 하중을 지지하고, 수평 방향으로 미끄러지게 움직이는 수직하중지지부; 및
    상기 수직하중지지부의 수평 방향 일측에 결합되어 상기 수직하중지지부의 움직임을 제어하며 상기 구조물의 수평 방향 하중을 지지하고, 인가되는 자기장의 세기에 따라서 지지 강성이 변화하는 적어도 하나 이상의 수평하중지지부;를 포함하고,

    상기 수평하중지지부는 서로 쌍을 이루며 형성되며,
    상기 수평하중지지부 각 쌍은 상기 수직하중지지부를 기준으로 대향하도록 배치되고,

    상기 수직하중지지부는,
    기초 지반 위에 배치되는 제1플레이트;
    상기 제1플레이트 상부에 배치되며 구름 운동을 하는 하나 이상의 제1롤러;
    상기 제1롤러 상부에 배치되며 수평 제1방향으로 이동 가능한 제2플레이트;
    상기 제2플레이트 상부에 배치되며 상기 제1롤러와 교차하는 방향으로 배치되고 구름 운동을 하는 하나 이상의 제2롤러; 및
    상기 제2롤러 상부와 상기 구조물 하부에 배치되며 수평 제1방향과 교차하는 수평 제2방향으로 이동 가능한 제3플레이트;를 포함하며,

    상기 수평하중지지부는,
    자기를 발생시키도록 전자석으로 이루어지는 자력발생체; 및
    상기 자력발생체로부터 인가되는 자기장의 세기에 따라서 지지 강성이 변화하는 자기유동탄성체;를 포함하고,

    상기 자력발생체와 상기 자기유동탄성체가 자성금속으로 연결되어 자기폐회로를 형성하며,
    상기 자기유동탄성체는 상기 자기폐회로에서 좌우 대칭되도록 쌍을 이루도록 배치되고,
    상기 자력발생체는 상기 자기유동탄성체들의 상측 또는 하측에 배치되며,

    상기 자성금속은
    상기 자력발생체와 상기 한 쌍의 자기유동탄성체를 연결하는 하부금속; 및
    상기 한 쌍의 자기유동탄성체를 연결하는 상부금속;을 포함하고,

    상기 하부금속은 상기 제1플레이트와 결합되며,
    상기 상부금속은 상기 제3플레이트와 결합되는 면진장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 자기유동탄성체는 강자성 입자를 내부에 함유하는 고체 상태의 천연고무로 구성되는 면진장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자기유동탄성체는 금속판과 강자성 입자를 내부에 함유하는 고체 상태의 천연고무가 교대로 적층되는 구조를 가지는 면진장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1플레이트 상부에 배치되며 상기 제2플레이트의 상기 수평 제1방향 이동 범위를 제한하는 제1걸림턱; 및
    상기 제2플레이트 상부에 배치되며 상기 제3플레이트의 상기 수평 제1방향과 교차하는 상기 수평 제2방향 이동 범위를 제한하는 제2걸림턱;을 포함하는 면진장치.
  12. 구조물의 수직 하중을 지지하고, 수평 방향으로 미끄러지게 움직이는 수직하중지지부; 및
    상기 수직하중지지부의 수평 방향 일측에 결합되어 상기 수직하중지지부의 움직임을 제어하며 상기 구조물의 수평 방향 하중을 지지하고, 인가되는 자기장의 세기에 따라서 지지 강성이 변화하는 적어도 하나 이상의 수평하중지지부;를 포함하고,

    상기 수평하중지지부는 서로 쌍을 이루며 형성되며,
    상기 수평하중지지부 각 쌍은 상기 수직하중지지부를 기준으로 대향하도록 배치되고,

    상기 수직하중지지부는,
    기초 지반 위에 배치되는 하판;
    상기 하판 상부에 배치되며 구름 운동을 하는 구름체를 포함하는 미끄럼부; 및
    상기 미끄럼부 상부와 상기 구조물 하부에 배치되어 수평 방향으로 자유롭게 미끄러지며 이동하는 상판;을 포함하며,

    상기 수평하중지지부는,
    자기를 발생시키도록 전자석으로 이루어지는 자력발생체; 및
    상기 자력발생체로부터 인가되는 자기장의 세기에 따라서 지지 강성이 변화하는 자기유동탄성체;를 포함하고,

    상기 자력발생체와 상기 자기유동탄성체가 자성금속으로 연결되어 자기폐회로를 형성하며,
    상기 자기유동탄성체는 상기 자기폐회로에서 좌우 대칭되도록 쌍을 이루도록 배치되고,
    상기 자력발생체는 상기 자기유동탄성체들의 상측 또는 하측에 배치되며,

    상기 자성금속은,
    상기 자력발생체와 상기 한 쌍의 자기유동탄성체를 연결하는 하부금속; 및
    상기 한 쌍의 자기유동탄성체를 연결하는 상부금속;을 포함하고,

    상기 하부금속은 상기 하판과 결합되고, 상기 상부금속은 상기 상판과 결합되는 면진장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
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