KR102024366B1 - Vibration reduction apparatus using magnetic force - Google Patents

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KR102024366B1
KR102024366B1 KR1020190019311A KR20190019311A KR102024366B1 KR 102024366 B1 KR102024366 B1 KR 102024366B1 KR 1020190019311 A KR1020190019311 A KR 1020190019311A KR 20190019311 A KR20190019311 A KR 20190019311A KR 102024366 B1 KR102024366 B1 KR 102024366B1
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bearing block
magnetic body
magnetic
upper casing
force
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KR1020190019311A
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한동석
김종학
김세윤
지용수
김봉식
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연세대학교 산학협력단
주식회사 펜타드
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Abstract

The present invention relates to a vibration reduction apparatus using a magnetic force, wherein an elastic disk and a bearing block are installed on a lower plate fixated to an object to be installed with a front pin as a means, and an upper casing is installed in a lower portion of an object to be supported to cover the bearing block. A magnetic force damper is interposed between a side surface of the bearing block and an inner circumferential surface of a side wall of the upper casing to buffer horizontal vibration when the upper casing is displaced through a repulsive force and a repelling force of the magnetic force damper and provide a restoring force.

Description

자기력을 이용한 진동 저감 장치 {Vibration reduction apparatus using magnetic force}Vibration reduction apparatus using magnetic force

본 발명은 자기력을 이용한 진동 저감 장치에 관한 것으로, 특별하기로 자성체의 척력을 통해 진동을 흡수하여 요동을 상쇄할 뿐만 아니라 복원 기능을 지지대상물에 제공할 수 있는 진동 저감 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a vibration reduction device using magnetic force, and more particularly, to a vibration reduction device capable of absorbing vibration through the repulsive force of a magnetic body to cancel the shaking and provide a restoring function to the support object.

일반적으로, 지지 대상물이 진동에 노출되어 그 기능을 상실하지 않도록 예컨대 면진(免震)장치, 제진(制震)장치 등의 진동 저감 장치를 지지 대상물과 설치 대상물 사이에 설치한다. 지지 대상물은 진동 저감 장치를 통해 진동에 의한 기기 고유의 기능 저하, 전도에 따른 파손 등을 미연에 방지할 수 있다. 여기서, 지지 대상물은 컴퓨터 서버, 통신장치, 실험장치 의료장치 등의 장비나 기기일 수 있으며, 선택적으로 교량의 상부 구조물일 수도 있다. 이와 대응되게, 설치 대상물은 지지 대상물을 지지하는 지면, 건축물, 생산라인일 수 있으며, 선택적으로 교량의 교각(교대)일 수도 있다. In general, a vibration reduction device such as a seismic isolation device and a vibration suppression device is provided between the support object and the installation object so that the support object is not exposed to vibration and loses its function. The support object can be prevented in advance through the vibration reduction device, the inherent deterioration of the device due to vibration, damage due to falling. Here, the support object may be a device or a device such as a computer server, a communication device, an experimental device, a medical device, and optionally, an upper structure of a bridge. Correspondingly, the installation object may be a ground, a building, a production line that supports the support object, and optionally a bridge pier (shift) of the bridge.

당해분야의 숙련자들에게 널리 알려져 있듯이, 종래기술에 따른 면진장치는 도 1에 도시된 바와 같이 면진장치를 설치하기 위해 설치 대상물에 고정되는 하부부재(11)와, 하부부재(11)에 결합된 베어링 블록(12), 각종 지지 대상물을 지지하고 베어링 블록 상에서 활주가능하게 배치된 상부부재(15), 하부부재(11)와 베어링 블록 사이에 개재되고 상부의 하중을 지지하는 한편 상하요동에 따른 완충역할을 하는 탄성 디스크(13), 및 외력에 의해 수평방향으로 상부부재의 활주 이동시 수평 진동을 완충하면서 복원가능하도록 베어링 블록의 측면에 배치된 복원부재(16)를 포함한다.As is well known to those skilled in the art, the seismic isolator according to the prior art is coupled to the lower member 11 and the lower member 11 fixed to the installation object to install the seismic isolation device as shown in FIG. A bearing block 12, an upper member 15 which supports various supporting objects and is slidably disposed on the bearing block, is interposed between the lower member 11 and the bearing block to support the load of the upper portion, and is cushioned according to the up and down swing. A resilient disk 13, which acts, and a restoring member 16 disposed on the side of the bearing block so as to be restorable while cushioning the horizontal vibration when the upper member slides in the horizontal direction by an external force.

복원부재(16)는 도시되었듯이 베어링 블록의 측면과 상부부재의 측벽에 결합배치되어, 베어링 블록과 상부부재 사이에서 지속적인 복원력을 제공하여 설치 대상물과 지지 대상물 사이에 과도한 변위가 발생되지 않도록 하는 한편 지지 대상물의 원위치 복원을 달성한다. 복원부재는 외력을 흡수하기 위해 반복적으로 수행되는 탄성압축 및 탄성복원으로 가해지는 피로도로 인해 원통형의 MER(16a;Mass Energy Regulator) 스프링의 교체 등의 관리에 따른 작업공수와 관리비용이 증가되는 문제점을 갖는다. Restoration member 16 is disposed on the side of the bearing block and the side wall of the upper member as shown, providing a continuous restoring force between the bearing block and the upper member to prevent excessive displacement between the installation object and the support object, In-situ restoration of the support object is achieved. Restoration member increases workmanship and maintenance costs due to management of replacement of cylindrical MER (16a; Mass Energy Regulator) spring due to fatigue applied to elastic compression and elastic restoration that is repeatedly performed to absorb external force. Has

특히, MER 스프링(16a)의 압축 한계길이는 전체 길이의 40% 정도로 알려져 있다. 이는 종래의 MER 스프링을 채용한 면진장치에서 상부부재의 수평방향 변위 크기를 증가시킬 경우 MER 스프링의 길이를 더욱 길게 연장시켜야 하고 이에 종속되어 샤프트(16b)의 길이 또한 길어져야 하기 때문에 면진장치의 대형화를 초래할 수밖에 없을 것이다. In particular, the compression limit length of the MER spring 16a is known as about 40% of the total length. This is because in case of increasing the horizontal displacement of the upper member in the seismic isolator adopting the conventional MER spring, the length of the MER spring has to be extended longer and the length of the shaft 16b has to be increased so that the size of the seismic isolator is increased. Will inevitably result.

본 발명은 앞서 기술된 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 베어링 블록의 측면과 상부 케이싱의 측벽 사이에 자기력(磁氣力) 댐퍼를 구비한 진동 저감 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a vibration reduction device having a magnetic force damper between a side of a bearing block and a side wall of an upper casing.

즉, 본 발명은 댐퍼의 자기력에 의한 척력과 반발력을 수단으로 하여 진동에너지를 흡수 감쇠하여 면진기능과 함께 지지 대상물을 원위치로의 복귀기능을 구현할 수 있는 구조를 갖추고 있다.That is, the present invention has a structure capable of absorbing and attenuating vibration energy by means of repulsive force and repulsive force by magnetic force of a damper to implement a function of returning a supporting object to its original position along with a seismic isolation function.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치는, 설치 대상물에 위치고정되는 하부 플레이트와; 하부 플레이트 상에 위치고정되는 베어링 블록; 하부 플레이트와 베어링 블록 사이에 개재되는 탄성 디스크; 하부 플레이트에 베어링 블록과 탄성 디스크를 결합하는 전단 핀; 편평면과 이 편평면의 가장자리 둘레를 따라 하방으로 뻗어 있는 측벽으로 베어링 블록을 둘러싸도록 지지 대상물의 하부에 설치되는 상부 케이싱; 및 상부 케이싱의 측벽 내주면에 배치되는 제1 자성체와 이 제1 자성체와 이격되게 대향 배치되도록 베어링 블록의 측면에 배치된 제2 자성체를 포함하는 자기력 댐퍼;로 이루어지는데,In order to achieve the above object, a vibration reduction device using a magnetic force according to a first embodiment of the present invention, the lower plate is fixed to the installation object; A bearing block positioned on the bottom plate; An elastic disk interposed between the lower plate and the bearing block; Shear pins coupling the bearing block and the elastic disk to the lower plate; An upper casing installed below the support object to surround the bearing block with a flat surface and a side wall extending downwardly around the edge of the flat surface; And a magnetic force damper including a first magnetic body disposed on an inner circumferential surface of the side wall of the upper casing, and a second magnetic body disposed on a side of the bearing block so as to face the first magnetic body apart from the first magnetic body.

여기서 자기력 댐퍼는 상기 제1 자성체의 극과 상기 제2 자성체의 극을 동일 극성으로 상호 대향되게 배치된 상태에서 척력과 반발력으로 상기 상부 케이싱의 수평방향 변위시 수평 진동을 완충하고 복원력을 제공할 수 있다. The magnetic force damper may buffer horizontal vibration and provide restoring force during horizontal displacement of the upper casing with repulsive force and repulsive force in a state in which the poles of the first magnetic body and the poles of the second magnetic body are disposed to face each other with the same polarity. have.

본 발명의 제1 실시예에서, 제1 자성체의 길이는 베어링 블록의 폭 길이 보다 크게 길이연장될 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the length of the first magnetic body may be extended longer than the width of the bearing block.

본 발명의 제1 실시예에서, 상부 케이싱은 측벽 내주면에 제1 자성체의 위치선정을 돕는 제1 수용홈을 형성하는 한편 베어링 블록은 상부 케이싱의 측벽과 대향되게 배치된 측면에 제2 자성체의 위치선정을 돕는 제2 수용홈을 형성할 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the upper casing forms a first receiving groove to help position the first magnetic body on the inner circumferential surface of the side wall while the bearing block is positioned on the side of the upper casing opposite to the side wall of the upper casing. A second accommodation groove may be formed to assist the selection.

바람직하기로, 제1 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성되고, 제2 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성될 수 있다.Preferably, the first magnetic body may be composed of a permanent magnet generating a magnetic force, the second magnetic body may be composed of a permanent magnet generating a magnetic force.

선택가능하기로, 제1 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성되고, 제2 자성체는 전류에 의해 자기력을 생성하는 전자석으로 구성될 수 있다.Optionally, the first magnetic body may be composed of permanent magnets generating magnetic force, and the second magnetic body may be composed of electromagnets generating magnetic force by electric current.

본 발명의 제2 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치는, 설치 대상물에 위치고정되는 하부 플레이트와; 하부 플레이트 상에 위치고정되되, 상부 베어링 블록과 하부 베어링 블록을 상하방향으로 거울대칭되게 배치한 베어링 블록; 하부 플레이트와 베어링 블록 사이에 개재되는 탄성 디스크; 하부 플레이트에 베어링 블록과 탄성 디스크를 결합하는 전단 핀; 편평면과 이 편평면의 가장자리 둘레를 따라 하방으로 뻗어 있는 측벽으로 베어링 블록을 둘러싸도록 지지 대상물의 하부에 설치되되, 측벽은 내주면의 하단 둘레를 따라 단차지게 형성된 안착부와 이 안착부의 하부를 밀폐하는 커버를 포함하는 상부 케이싱; 및 상부 케이싱의 측벽 내주면에 배치되는 제1 자성체와 이 제1 자성체와 이격되게 대향 배치되도록 베어링 블록의 측면에 배치된 제2 자성체를 포함하는 자기력 댐퍼;로 이루어지는데,Vibration reduction device using a magnetic force according to a second embodiment of the present invention, the lower plate is fixed to the installation object; A bearing block fixed on the lower plate and arranged to mirror the upper bearing block and the lower bearing block in a vertical direction; An elastic disk interposed between the lower plate and the bearing block; Shear pins coupling the bearing block and the elastic disk to the lower plate; It is installed on the lower part of the support object to surround the bearing block with a flat surface and a side wall extending downward along the circumference of the flat surface, the side wall sealing the seating portion formed stepwise along the bottom circumference of the inner circumference and the lower portion of the seating portion An upper casing including a cover; And a magnetic force damper including a first magnetic body disposed on an inner circumferential surface of the side wall of the upper casing, and a second magnetic body disposed on a side of the bearing block so as to face the first magnetic body apart from the first magnetic body.

여기서 자기력 댐퍼는 제1 자성체의 극과 제2 자성체의 극을 동일 극성으로 상호 대향되게 배치된 상태에서 척력과 반발력으로 상부 케이싱의 수평방향 변위시 수평 진동을 완충하고 복원력을 제공할 수 있다.Here, the magnetic force damper may buffer horizontal vibration and provide restoring force during horizontal displacement of the upper casing with repulsive force and repulsive force in a state where the poles of the first magnetic body and the poles of the second magnetic body are disposed to face each other with the same polarity.

본 발명의 제2 실시예에서, 상부 베어링 블록은 상부 외주면 가장자리 둘레를 따라 외부방향으로 돌출된 걸림턱과 이의 중앙에 상기 전단 핀과 결합되는 연결공을 구비하는 한편 하부 베어링 블록은 하부 외주면 가장자리 둘레를 따라 외부방향으로 돌출된 걸림턱과 이의 중앙에 상기 전단 핀의 관통을 돕는 관통공을 구비할 수 있다.In the second embodiment of the present invention, the upper bearing block has a locking projection protruding outward along the upper outer circumferential edge and a connection hole engaged with the shear pin at the center thereof, while the lower bearing block has a lower outer circumferential edge It may be provided with a through hole to help the penetration of the shear pin in the center and the engaging projection protruding outward along the.

베어링 블록은 원기둥형상으로 형성되고, 상부 케이싱은 하부를 개방한 중공의 원통 형상으로 형성될 수 있다.The bearing block may be formed in a cylindrical shape, and the upper casing may be formed in a hollow cylindrical shape with an open lower portion.

덧붙여서, 커버는 상부 케이싱의 외주면과 대응되는 환형상으로 형성될 수 있다.In addition, the cover may be formed in an annular shape corresponding to the outer circumferential surface of the upper casing.

본 발명의 제2 실시예에서, 자기력 댐퍼는 환형상의 제1 자성체와 환형상의 제2 자성체로 이루어질 수 있다.In the second embodiment of the present invention, the magnetic force damper may be composed of an annular first magnetic body and an annular second magnetic body.

바람직하기로, 제1 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성되고, 제2 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성될 수 있다.Preferably, the first magnetic body may be composed of a permanent magnet generating a magnetic force, the second magnetic body may be composed of a permanent magnet generating a magnetic force.

선택가능하기로, 제1 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성되고, 제2 자성체는 전류에 의해 자기력을 생성하는 전자석으로 구성될 수 있다.Optionally, the first magnetic body may be composed of permanent magnets generating magnetic force, and the second magnetic body may be composed of electromagnets generating magnetic force by electric current.

본 발명의 제3 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치는, 설치 대상물에 위치고정되는 하부 플레이트와; 다수의 결합공을 측면에 구비하고 하부 플레이트 상에 위치고정되는 베어링 블록; 하부 플레이트와 베어링 블록 사이에 개재되는 탄성 디스크; 하부 플레이트에 베어링 블록과 탄성 디스크를 결합하는 전단 핀; 편평면과 이 편평면의 가장자리 둘레를 따라 하방으로 뻗어 있는 측벽으로 베어링 블록을 둘러싸도록 지지 대상물의 하부에 설치되는 상부 케이싱; 및 제2 자성체를 파지하고 베어링 블록의 결합공에 위치고정된 제2 결합구와, 제1 자성체를 파지한 제1 결합구, 및 상부 케이싱의 수평방향 변위시 제2 결합구에 대해 제1 결합구를 수평방향으로 활주이동을 돕는 샤프트를 포함하는 자기력 댐퍼;로 이루어지는데, Vibration reduction device using a magnetic force according to a third embodiment of the present invention, the lower plate is fixed to the installation object; A bearing block having a plurality of coupling holes on the side and fixed on the lower plate; An elastic disk interposed between the lower plate and the bearing block; Shear pins coupling the bearing block and the elastic disk to the lower plate; An upper casing installed below the support object to surround the bearing block with a flat surface and a side wall extending downwardly around the edge of the flat surface; And a second coupler that grips the second magnetic body and is positioned in a coupling hole of the bearing block, a first coupler that holds the first magnetic body, and a first coupler with respect to the second coupler upon horizontal displacement of the upper casing. Magnetic force damper including a shaft to help slide movement in the horizontal direction;

여기서 자기력 댐퍼는 제1 자성체의 극과 제2 자성체의 극을 동일 극성으로 상호 대향되게 배치된 상태에서 척력과 반발력으로 상부 케이싱의 수평방향 변위시 수평 진동을 완충하고 복원력을 제공할 수 있다.Here, the magnetic force damper may buffer horizontal vibration and provide restoring force during horizontal displacement of the upper casing with repulsive force and repulsive force in a state where the poles of the first magnetic body and the poles of the second magnetic body are disposed to face each other with the same polarity.

본 발명의 제3 실시예에서, 자기력 댐퍼는 중앙에 제1 삽입공을 천공한 제1 자성체와; 중앙에 제2 삽입공을 천공한 제2 자성체; 중앙에 체결부를 형성하고, 미끄럼 패드를 일측에 파지하고 제1 자성체를 타측에 파지하는 제1 결합구; 제2 자성체를 일측에 파지하는 그립부와, 그립부의 타측 중앙에서 돌출형성된 조인트부, 및 그립부에서 조인트부까지 천공된 제1 관통공을 갖춘 제2 결합구; 및 일측 단부에 제1 결합구를 체결하고 제2 결합구를 가로질러 타측 단부를 베어링 블록의 결합공까지 뻗는 샤프트;를 포함할 수 있다.In a third embodiment of the present invention, the magnetic force damper comprises: a first magnetic body having a centrally inserted first insertion hole; A second magnetic body having a second insertion hole in the center; A first coupler configured to form a fastening portion in the center, and to hold the sliding pad on one side and the first magnetic body on the other side; A second coupler having a grip portion for holding the second magnetic body on one side, a joint portion protruding from the center of the other side of the grip portion, and a first through hole drilled from the grip portion to the joint portion; And a shaft coupling the first coupler to one end and extending the other end to the coupling hole of the bearing block across the second coupler.

바람직하기로, 제1 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성되고, 제2 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성될 수 있다.Preferably, the first magnetic body may be composed of a permanent magnet generating a magnetic force, the second magnetic body may be composed of a permanent magnet generating a magnetic force.

선택가능하기로, 제1 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성되고, 제 자성체는 전류에 의해 자기력을 생성하는 전자석으로 구성될 수 있다.Optionally, the first magnetic body may be composed of permanent magnets generating magnetic force, and the first magnetic body may be composed of electromagnets generating magnetic force by electric current.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims are not to be interpreted in a conventional and dictionary sense, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their invention in the best way possible. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that the present invention.

이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 제1 자성체와 제2 자성체 간의 상호 작용으로 수평방향으로 작용하는 힘을 완충시킬 수 있는 진동 저감 장치를 제공할 수 있다.According to the description of the present invention, the present invention can provide a vibration reduction device capable of buffering the force acting in the horizontal direction by the interaction between the first magnetic body and the second magnetic body.

앞서 기술되었듯이, 본 발명은 상호 대향되게 배치된 한쌍의 자성체의 척력과 반발력을 이용하여 베어링 블록과 상부 케이싱 간에 비접촉 상태를 유지하면서 상부 케이싱의 수평방향 이동에 대한 진동에너지를 흡수하고 진동을 상쇄시켜 상부 케이싱 상에 안착될 기기 및 장비에 대해 신뢰할 수 있는 안정성을 보장할 수 있다. As described above, the present invention utilizes the repulsive and repulsive forces of a pair of magnetic bodies arranged opposite to each other to absorb vibration energy for horizontal movement of the upper casing while canceling the vibration while maintaining a non-contact state between the bearing block and the upper casing. To ensure reliable stability for the equipment and equipment to be seated on the upper casing.

또한, 본 발명은 상부 케이싱과 베어링 블록 사이에 종래기술에 따른 MER 스프링 등의 구성부재를 배제하여 구조적 단순화와 내구성을 향상시킬 수 있으며 진동 저감 장치를 소형화시킬 수 있는 장점을 갖는다.In addition, the present invention can eliminate structural members such as MER spring according to the prior art between the upper casing and the bearing block to improve structural simplification and durability, and has the advantage of miniaturizing the vibration reduction device.

도 1은 종래기술에 따른 면진장치를 개략적으로 도시한 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 종단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 횡단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 횡단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 다른 일례를 개략적으로 도시한 부분절개도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 분해 사시도이다.
도 10은 도 8에 도시된 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 종단면도이다.
도 11은 도 8에 도시된 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 횡단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 횡단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 다른 일례를 개략적으로 도시한 부분절개도이다.
도 14는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 분해 사시도이다.
도 16은 도 14에 도시된 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 종단면도이다.
도 17은 도 14에 도시된 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 횡단면도이다.
도 18는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 자기력 댐퍼를 개략적으로 도시한 도면들로서, 도 18a는 자기력 댐퍼의 사시도이고 도 18b는 자기력 댐퍼의 분해 사시도이다.
도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 횡단면도이다.
도 20은 자기력 댐퍼의 단면도로서, 도 20(a)는 수평방향 외력이 가해지지 않은 원호부(A)에 자기력 댐퍼의 도면이고 도 20(b)는 수평방향 외력이 적용된 원호부(B)에 자기력 댐퍼의 도면이다.
도 21은 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치의 다른 일례를 개략적으로 도시한 부분절개도이다.1 is a longitudinal sectional view schematically showing a base isolation device according to the prior art.
2 is a perspective view schematically showing a vibration reduction device using a magnetic force according to a first embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of the vibration reduction device using the magnetic force shown in FIG.
4 is a longitudinal cross-sectional view of the vibration reduction device using the magnetic force shown in FIG.
5 is a cross-sectional view of the vibration reduction device using the magnetic force shown in FIG.
6 is a cross-sectional view schematically showing an operating state of a vibration reducing device using a magnetic force according to a first embodiment of the present invention.
7 is a partial cutaway view schematically showing another example of the vibration reduction device using a magnetic force according to the first embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of a vibration reduction device using a magnetic force according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an exploded perspective view of the vibration reduction device using the magnetic force shown in FIG. 8.
FIG. 10 is a longitudinal cross-sectional view of the vibration reduction device using the magnetic force illustrated in FIG. 8.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the vibration reduction device using the magnetic force shown in FIG. 8.
12 is a cross-sectional view schematically showing an operating state of a vibration reducing device using a magnetic force according to a second embodiment of the present invention.
13 is a partial cutaway view schematically showing another example of the vibration reduction device using a magnetic force according to a second embodiment of the present invention.
14 is a perspective view of a vibration reduction device using a magnetic force according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an exploded perspective view of the vibration reduction device using the magnetic force illustrated in FIG. 14.
FIG. 16 is a longitudinal cross-sectional view of the vibration reduction device using the magnetic force shown in FIG. 14.
17 is a cross-sectional view of the vibration reduction device using the magnetic force shown in FIG.
18 is a view schematically showing a magnetic force damper of the vibration reduction device using a magnetic force according to a third embodiment of the present invention, Figure 18a is a perspective view of the magnetic force damper and Figure 18b is an exploded perspective view of the magnetic force damper.
19 is a cross-sectional view schematically showing an operating state of a vibration reducing device using a magnetic force according to a third embodiment of the present invention.
20 is a cross-sectional view of the magnetic force damper, Figure 20 (a) is a view of the magnetic force damper to the circular arc portion (A) is not applied to the horizontal external force and Figure 20 (b) is a circular arc portion (B) to which the horizontal external force is applied A drawing of a magnetic force damper.
21 is a partial cutaway view schematically showing another example of a vibration reducing device using a magnetic force according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 첨부 도면에 있어서, 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and embodiments associated with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components as possible, even if displayed on different drawings have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In this specification, terms such as first and second are used to distinguish one component from another component, and a component is not limited by the terms. In the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated, and the size of each component does not fully reflect the actual size.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 6을 참조로 하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치(100;이하 진동 저감 장치)는 설치 대상물에 고정되는 하부 플레이트(110)와, 하부 플레이트(110) 상에 위치고정되는 베어링 블록(120), 하부 플레이트(110)와 베어링 블록(120) 사이에 개재되는 탄성 디스크(130), 하부 플레이트의 내부 영역, 바람직하기로는 하부 플레이트의 중앙에 결합되어 상방으로 길이연장된 전단 핀(140), 지지 대상물의 하부에 설치되는 하부를 개방한 상부 케이싱(150), 및 외력에 의해 상부 케이싱(150)의 수평방향 변위를 수용할 수 있도록 수평 진동(혹은 요동)을 완충하면서 복원력을 제공하는 자기력 댐퍼(160)로 이루어진다. 1 to 6, the vibration reduction device 100 (hereinafter, referred to as a vibration reduction device) using a magnetic force according to the first embodiment of the present invention includes a lower plate 110 and a lower plate 110 fixed to an installation object. The bearing block 120 is positioned on the), the elastic disk 130 interposed between the lower plate 110 and the bearing block 120, the inner region of the lower plate, preferably coupled to the center of the lower plate and upward Horizontal vibration (or oscillation) to accommodate the horizontal displacement of the upper casing 150 by an external force, the upper end of the shear pin 140, the upper casing 150, which is installed at the lower portion of the support object. ) And a magnetic force damper 160 to provide restoring force.

앞서 기술된 바와 같이, 하부 플레이트(110)는 지면, 교각 등의 설치 대상물에 고정되고 베어링 블록(120), 탄성 디스크(130)의 위치고정을 돕는 고정부재이다. 본 발명의 실시예에서, 전단 핀(140;share pin)의 하단부는 하부 플레이트(110)의 중앙에 고정되고 이의 상단부는 베어링 블록(120)에 고정되어, 하부 플레이트(110) 상에서 베어링 블록(120)의 이동을 제한하게 된다. As described above, the lower plate 110 is a fixing member that is fixed to the installation object, such as the ground, piers, etc., and helps to fix the position of the bearing block 120 and the elastic disk 130. In an embodiment of the present invention, the lower end of the shear pin 140 (share pin) is fixed to the center of the lower plate 110 and the upper end thereof is fixed to the bearing block 120, the bearing block 120 on the lower plate 110 Will restrict movement.

베어링 블록(120)은 지지 대상물의 하중을 탄성 디스크(130)로 전달할 수 있도록 상부 케이싱(150)과 탄성 디스크(130) 사이에 배치되는 한편 수방방향 외력을 전단 핀(140)에 전달하는 구성부재로서, 상부 케이싱(150)의 내부 공간부 내에 수용될 수 있는 사각 단면형상을 갖는 각기둥형상일 수 있다. 본 발명은 베어링 블록(120)의 각 측면(122)에 제2 자성체(162)의 위치선정을 돕도록 제2 수용홈(123)을 형성한다. The bearing block 120 is disposed between the upper casing 150 and the elastic disk 130 so as to transfer the load of the supporting object to the elastic disk 130, while the component member for transmitting a lateral external force to the shear pin 140 As an example, it may be a prismatic pillar having a rectangular cross-sectional shape that can be accommodated in the inner space of the upper casing 150. The present invention forms a second receiving groove 123 on each side 122 of the bearing block 120 to assist in positioning the second magnetic body 162.

또한, 베어링 블록(120)은 상면에 마찰 감쇠기능을 수행하는 마찰판(125)을 배치한다. 선택가능하기로, 마찰판(125)은 폴리테트라 플루오로에틸렌(Polytetra fluoro ethylene:PTFE)로 구성될 수 있다.In addition, the bearing block 120 has a friction plate 125 that performs a friction damping function on the upper surface. Optionally, the friction plate 125 may be made of polytetra fluoro ethylene (PTFE).

덧붙여서, 본 발명은 수평방향 외력을 충분히 지탱할 수 있도록 하부 플레이트(110), 베어링 블록(120), 전단 핀(140)을 강성 재질로 제작할 수도 있다. In addition, in the present invention, the lower plate 110, the bearing block 120, and the shear pin 140 may be made of a rigid material to sufficiently support the horizontal external force.

탄성 디스크(130)는 전단 핀(140)의 관통을 허용하도록 내부에 중앙공을 형성하고 상하방향으로의 요동을 완충시킬 수 있게 탄성체로 제작될 수 있다. 즉, 탄성 디스크(130)는 폴리우레탄(Polyurethane)으로 제작되어 베어링 블록(120)을 통해 가해지는 수직방향 하중을 효과적으로 설치 대상물에 전달할 수 있다. The elastic disk 130 may be made of an elastic body so as to form a central hole therein to allow the penetration of the shear pin 140 and to buffer the fluctuation in the vertical direction. That is, the elastic disk 130 is made of polyurethane (Polyurethane) can effectively transmit the vertical load applied through the bearing block 120 to the installation object.

도시된 바와 같이, 상부 케이싱(150)은 베어링 블록(120) 등의 구성부재를 위에서 둘러싸는 동시에 베어링 블록 상에서 수평방향 변위를 허용할 수 있는 크기를 갖는 하부를 개방한 박스(box) 형상으로 형성된다. 즉, 상부 케이싱(150)은 베어링 블록(120)의 단면형상과 대응되게 사각형상의 편평면(151)과 이 편평면(151)의 가장자리 둘레를 따라 하방으로 뻗어 있는 측벽(152)으로 둘러싸여 있는 내부 공간부(참조부호 없음)를 한정되고, 마찰판(125)와 대향되는 편평면(151)의 하면에는 슬라이드판(155)을 구비한다. 선택가능하기로, 슬라이드판(155)은 스테인레스강(stainless steel)으로 구성될 수 있다. As shown, the upper casing 150 is formed in a box shape with a lower opening that surrounds a component such as the bearing block 120 from above and has a size that can allow horizontal displacement on the bearing block. do. That is, the upper casing 150 is surrounded by a rectangular flat surface 151 and a side wall 152 extending downward along the edge of the flat surface 151 to correspond to the cross-sectional shape of the bearing block 120. A sliding plate 155 is provided on a lower surface of the flat surface 151 facing the friction plate 125, which defines a space (without reference numeral). Optionally, the slide plate 155 may be made of stainless steel.

상부 케이싱(150)의 슬라이드판(155)은 베어링 블록(120)의 마찰판(125) 상에서 면접촉 하에서 활주 가능하게 안착되되, 수평방향 외력이 가해질 경우에 활주 이동에 의한 마찰을 통해 많은 양의 에너지를 소산시킬 수 있다.The slide plate 155 of the upper casing 150 is slidably seated under the surface contact on the friction plate 125 of the bearing block 120, but a large amount of energy through friction due to the sliding movement when a horizontal external force is applied. Can dissipate.

베어링 블록과 대응되게, 상부 케이싱(150)은 베어링 블록(120)의 각 측면(122)과 이격되게 대면배치된 측벽(152) 내주면에 제1 자성체(161)의 위치선정을 돕도록 제1 수용홈(153)을 형성한다. Corresponding to the bearing block, the upper casing 150 has a first housing to assist the positioning of the first magnetic body 161 on the inner circumferential surface of the side wall 152 disposed facing away from each side 122 of the bearing block 120. The groove 153 is formed.

본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 저감 장치(100)는 자기력 댐퍼(160)의 자기력을 통해 수평방향 진동에너지를 효과적으로 감쇠시켜 지지 대상물의 구조적 안정성을 확보할 수 있는 한편 복원력을 제공하여 진동 저감 장치, 더욱 구체적으로 상부 케이싱을 원위치로 복귀시킬 수 있다. The vibration reduction device 100 according to the first embodiment of the present invention effectively attenuates the horizontal vibration energy through the magnetic force of the magnetic force damper 160 to secure structural stability of the support object while providing a restoring force to reduce vibration. The device, more specifically the upper casing, can be returned to its original position.

자기력 댐퍼(160)는 제1 자성체(161)와 제2 자성체(162)로 구성되어 이루어진다. 제1 자성체(161)는 상부 케이싱(150)의 측벽(152) 내주면에 배치되고 자기력을 발생하는 영구자석일 수 있으며, 제2 자성체(162)는 베어링 블록(120)의 측면(122)에 배치되며 자기력을 발생하는 영구자석일 수 있다. 따라서, 본 발명은 베어링 블록의 사방에 척력 실시하여 진동력을 완충시켜줄 수 있다. The magnetic force damper 160 includes a first magnetic body 161 and a second magnetic body 162. The first magnetic body 161 may be a permanent magnet disposed on the inner circumferential surface of the side wall 152 of the upper casing 150 and generate a magnetic force, and the second magnetic body 162 may be disposed on the side surface 122 of the bearing block 120. It may be a permanent magnet generating magnetic force. Therefore, the present invention can be applied to all four sides of the bearing block to relieve vibration force.

바람직하기로, 제1 자성체(161)와 제2 자성체(162)는 소정의 이격 간격으로 대향 배치된다. 전술된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 저감 장치(100)는 전술된 바와 같이 상호 대향되게 배치된 한쌍의 자성체(161,162) 간에 상호 자기력에 의해 척력(斥力)을 발생시켜 수평방향 진동에너지를 흡수 감쇠하여 상부 케이싱의 진동(혹은 요동)을 상쇄시키도록 상부 케이싱(150)의 수평방향 변위를 제한할 수 있다. 종래기술에 따른 면진장치(도 1 참조)는 탄성 압축 및 탄성 복원을 구현하는 복원부재를 구성하는 각 구성부재들 간의 접촉으로 인한 마모와 수축 팽창에 따른 피로를 고려하지 않을 수 없다. 하지만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 저감 장치(100)는 비접촉 방식의 자기력을 이용하여 척력과 복원력을 제공하여 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 저감 장치(100)는 척력에 의한 반발력으로 상부 케이싱(150)의 측벽을 방사상방향으로 밀어붙여 상부 케이싱에 별도의 기계설비없이도 원위치로 복원시킬 수 있다.Preferably, the first magnetic body 161 and the second magnetic body 162 are disposed to face at predetermined intervals. As described above, the vibration reducing device 100 according to the first embodiment of the present invention generates a repulsive force by mutual magnetic force between a pair of magnetic bodies 161 and 162 disposed to face each other, as described above, and thus the horizontal direction. The horizontal displacement of the upper casing 150 may be limited to absorb and attenuate the vibration energy to cancel the vibration (or oscillation) of the upper casing. The seismic isolator according to the prior art (see FIG. 1) is forced to consider the fatigue caused by the wear and shrinkage expansion due to the contact between the respective components constituting the restoring member to implement the elastic compression and elastic restoration. However, the vibration reduction device 100 according to the first embodiment of the present invention may improve durability by providing repulsive force and restoring force by using a non-contact magnetic force. In addition, the vibration reduction device 100 according to the first embodiment of the present invention can be restored to its original position without additional mechanical equipment to the upper casing by pushing the side wall of the upper casing 150 in the radial direction by the repulsive force by the repulsive force. .

특별하기로, 본 발명은 자기효율을 높이기 위해 평행하게 배열된 제1 자성체(161)의 극과 제2 자성체(162)의 극을 동일 극성으로 서로 대향되게 배치한다. In particular, the present invention arranges the poles of the first magnetic body 161 and the poles of the second magnetic body 162 arranged in parallel to face each other with the same polarity in order to increase magnetic efficiency.

선택가능하기로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 저감 장치(100)는 제1 자성체(161)와 상부 케이싱(150)의 측벽 사이의 경계, 다시 말하자면 제1 수용홈(153)과, 제2 자성체(162)와 베어링 블록(120)의 측면 사이의 경계, 다시 말하자면 제2 수용홈(123)에 각기 차폐필름(미도시)을 부착할 수 있다. 차폐필름은 자성체(161,162)의 자속이 외부로 누설되는 것을 방지한다. 즉, 본 발명은 자성체(161,162)에서 누설되는 자속의 영향으로 주변 전자 부품들의 성능 저하, 주변 구성부재들의 자화(磁化) 현상 등의 문제점을 방지할 수 있도록 돕는다. Optionally, the vibration reduction device 100 according to the first embodiment of the present invention includes a boundary between the first magnetic body 161 and the side wall of the upper casing 150, that is, the first receiving groove 153, and A shielding film (not shown) may be attached to the boundary between the second magnetic body 162 and the side surface of the bearing block 120, that is, the second receiving groove 123. The shielding film prevents the magnetic flux of the magnetic bodies 161 and 162 from leaking to the outside. That is, the present invention helps to prevent problems such as deterioration of performance of peripheral electronic components and magnetization of peripheral components due to the influence of magnetic flux leaking from the magnetic bodies 161 and 162.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 저감 장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 횡단면도로서, 각 구성부재들의 변위 정도를 이해할 수 있다. FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing an operating state of the vibration reduction device according to the first embodiment of the present invention, and the degree of displacement of each component may be understood.

수평방향 진동에너지의 작용 하에서, 상부 케이싱(150)은 베어링 블록(120) 상에서 수평방향으로 활주 이동을 한다. 이때, 상부 케이싱(150)의 측벽(152)이 베어링 블록(120)의 측면(122;도 3 참조)에 점차 인접해지면서 자기력 댐퍼(160)의 제1 자성체(161)에서 발생된 자기력과 제2 자성체(162)에서 발생된 자기력의 상호 작용(예컨대, 척력)을 통해 방사상방향으로 상부 케이싱(150)을 강제로 밀어붙여 진동에너지를 상쇄하여 수평방향으로의 진동을 완충시킬 수 있다. Under the action of the horizontal vibration energy, the upper casing 150 slides in the horizontal direction on the bearing block 120. At this time, the side wall 152 of the upper casing 150 is gradually adjacent to the side surface 122 (see Fig. 3) of the bearing block 120 and the magnetic force generated in the first magnetic body 161 of the magnetic force damper 160 The upper casing 150 is forcibly pushed in the radial direction through the interaction (eg, repulsive force) of the magnetic force generated by the two magnetic bodies 162 to offset the vibration energy to buffer the vibration in the horizontal direction.

특히 과도한 하중(예컨대, 진동력)이 작용하는 경우에, 상부 케이싱(150)의 측벽(152)과 베어링 블록(120)의 측면(122) 사이의 이격 거리가 더욱 좁혀질 수밖에 없다. 당해분야의 숙련자들에게 널리 알려져 있듯이, 척력은 두 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례한다. 즉, 측벽과 측면 사이의 이격 거리가 좁혀질수록 제1 자성체(161)와 제2 자성체(162)의 이격 거리는 감소되지만 척력의 크기는 더욱 커져 상부 케이싱(150)의 이동 변위를 충분히 제한할 수 있게 된다. In particular, when excessive load (eg, vibration force) is applied, the separation distance between the side wall 152 of the upper casing 150 and the side surface 122 of the bearing block 120 may be further narrowed. As is well known to those skilled in the art, repulsive force is inversely proportional to the square of the distance between two objects. That is, as the separation distance between the sidewalls and the side surface is narrower, the separation distance between the first magnetic body 161 and the second magnetic body 162 is reduced, but the magnitude of the repulsive force is further increased to sufficiently limit the displacement of the upper casing 150. Will be.

본 발명의 제1 실시예는 자기효율을 유지하기 위해 제1 자성체(161)의 길이(L161)를 제2 자성체(162)를 포함한 베어링 블록(120)의 측면에 폭 길이(L120) 보다 크게 하여 수평변위시 제1 자성체와 제2 자성체를 항상 대면 상태를 유지할 수 하는 것이 바람직하다. According to the first embodiment of the present invention, the length L 161 of the first magnetic body 161 is smaller than the width length L 120 on the side of the bearing block 120 including the second magnetic body 162 in order to maintain magnetic efficiency. It is preferable that the first magnetic body and the second magnetic body be kept face to face at the time of horizontal displacement.

외력이 소멸되면, 상부 케이싱(150)은 척력에 의한 반발력을 통해 원위치로 복귀하게 된다. When the external force is extinguished, the upper casing 150 is returned to its original position through the repulsive force by the repulsive force.

본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 저감 장치(100)의 다른 일례가 도 7에 개략적으로 도해되어 있다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 저감 장치의 변형예는 도 2 내지 도 6에 도시된 제1 실시예에 따른 진동 저감 장치의 자성체를 제외하고는 매우 유사한 구조로 이루어져 있기 때문에, 본 발명의 명료한 이해를 돕기 위해서 유사하거나 동일한 구성부재에 대한 설명은 여기서 배제할 것이다. Another example of the vibration reduction device 100 according to the first embodiment of the present invention is schematically illustrated in FIG. 7. Since the modified example of the vibration reduction device according to the first embodiment of the present invention has a very similar structure except for the magnetic material of the vibration reduction device according to the first embodiment shown in FIGS. Descriptions of similar or identical components will be omitted here for clarity of understanding.

구체적으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 진동 저감 장치(100)는 설치 대상물에 고정되는 하부 플레이트(110)와, 하부 플레이트(110) 상에 위치고정되는 베어링 블록(120), 하부 플레이트(110)와 베어링 블록(120) 사이에 개재되는 탄성 디스크(130), 하부 플레이트의 내부 영역에서 길이연장되어 베어링 블록(120)과 탄성 디스크(130)를 결합하는 전단 핀(140). 지지 대상물의 하부에 설치되는 상부 케이싱(150), 및 상부 케이싱(150)의 수평 진동을 완충하고 복원할 수 있는 자기력 댐퍼(160)로 이루어진다. Specifically, the vibration reduction device 100 according to the first embodiment of the present invention, the lower plate 110 is fixed to the installation object, the bearing block 120 is fixed on the lower plate 110, the lower plate ( An elastic disk 130 interposed between the 110 and the bearing block 120, the shear pin 140 is extended in the inner region of the lower plate to couple the bearing block 120 and the elastic disk 130. The upper casing 150 is installed below the support object, and a magnetic force damper 160 capable of buffering and restoring the horizontal vibration of the upper casing 150.

선택가능하기로, 자기력 댐퍼(160)는 상부 케이싱(150)의 측벽(152) 내주면에 배치될 제1 자성체(161)와 베어링 블록(120)의 측면(122)에 배치된 제2 자성체(162)를 구비한다. 제1 자성체(161)는 영구자석일 수 있으며, 제2 자성체(162)는 전류에 의해 자기력을 생성하는 전자석으로 구비될 수 있다. 다시 말하자면, 제1 자성체(161)는 수평방향으로 활주이동하는 기동(機動)부재인 상부 케이싱(150)에 배치되는 영구자석일 수 있으며, 제2 자성체(162)는 고정부재에 해당하는 베어링 블록의 외부 측면 상에 배치, 다시 말하자면 제1 자성체와 대향배치되어 전류의 공급시 자화(magnetization)되는 전자석일 수 있다. Optionally, the magnetic force damper 160 includes a first magnetic material 161 to be disposed on the inner circumferential surface of the side wall 152 of the upper casing 150 and a second magnetic material 162 disposed on the side surface 122 of the bearing block 120. ). The first magnetic body 161 may be a permanent magnet, the second magnetic body 162 may be provided as an electromagnet that generates a magnetic force by the electric current. In other words, the first magnetic body 161 may be a permanent magnet disposed in the upper casing 150 which is a movable member sliding in the horizontal direction, and the second magnetic body 162 may be a bearing block corresponding to the fixing member. It may be an electromagnet disposed on the outer side of the magnet, that is to say opposed to the first magnetic material and magnetized upon supply of current.

즉, 본 발명에 따른 진동 저감 장치(100)은 진동에 따라 상부 케이싱(150)을 수평방향으로 변위하는데, 이때 제어부(미도시)는 진동(또는 수평방향 변위이동)을 감지하고 진동을 감쇠하는 방향으로 코일(C)에 전류를 인가한다. 예컨대, 베어링 블록(120)의 일 측면(122)과 상부 케이싱(150)의 측벽(152) 사이의 이격 간격이 좁혀지는 부분에서 제2 자성체(162)의 외주면은 N극으로 자기력이 발생되게 한다. 이때, 제1 자성체(161)는 영구자석으로 외주면을 N극, 내주면을 S극으로 이미 자기력을 확보하고 있다. 이에 따라, 제1 자성체(161)의 N극과 제2 자성체(162)의 N극이 서로 마주하여 척력이 발생되고 이러한 작용에 의해 기동부재인 상부 케이싱(150)을 반대방향으로 밀어낼 수 있다. 바람직하기로, 베어링 블록(120)의 타 측면(122)와 상부 케이싱(150)의 측벽(152) 사이의 이격 간격이 멀어지는 부분에서 제2 자성체(162)의 외주면에 S극으로 자기력을 발생시킨다. 제1 자성체(161)의 N극과 제2 자성체(162)의 S극이 서로 마주하여 인력이 발생되고 이러한 작용에 의해 기동부재인 상부 케이싱(150)을 원래위치로 더욱 효과적으로 복원시킬 수 있다. That is, the vibration reduction device 100 according to the present invention displaces the upper casing 150 in the horizontal direction according to the vibration, wherein the controller (not shown) detects the vibration (or horizontal displacement movement) and damps the vibration. Current is applied to the coil C in the direction. For example, the outer circumferential surface of the second magnetic body 162 causes a magnetic force to be generated at the N pole at a portion where the separation distance between the one side 122 of the bearing block 120 and the side wall 152 of the upper casing 150 is narrowed. . At this time, the first magnetic body 161 is a permanent magnet has already secured the magnetic force to the outer pole surface N pole, the inner circumferential surface S pole. Accordingly, the N pole of the first magnetic body 161 and the N pole of the second magnetic body 162 face each other to generate repulsive force, and by this action, the upper casing 150, which is a moving member, may be pushed in the opposite direction. . Preferably, the magnetic force is generated in the S pole on the outer circumferential surface of the second magnetic body 162 in a spaced apart distance between the other side 122 of the bearing block 120 and the side wall 152 of the upper casing 150. . The N pole of the first magnetic body 161 and the S pole of the second magnetic body 162 face each other to generate an attraction force, and by this action, the upper casing 150, which is a moving member, may be more effectively restored to its original position.

덧붙여서, 본 발명에 따른 진동 저감 장치(100)는 상부 케이싱에 전달되는 외력이나 진동의 크기에 따라 전자석의 코일(C)에 공급될 전류량을 제어하여 완충력을 조절할 수 있다. In addition, the vibration reduction device 100 according to the present invention can adjust the buffer force by controlling the amount of current to be supplied to the coil (C) of the electromagnet according to the magnitude of the external force or vibration transmitted to the upper casing.

이에 국한되지 않고, 본 발명에 따른 진동 저감 장치는 제1 자성체(161)를 전자석으로 그리고 제2 자성체(162)를 영구자석으로 대체할 수 있으며, 제1 및 제2 자성체를 모두 전자석으로 대체할 수도 있다. Without being limited thereto, the vibration reduction device according to the present invention may replace the first magnetic body 161 with an electromagnet and the second magnetic body 162 with a permanent magnet, and replace both the first and second magnetic bodies with an electromagnet. It may be.

도 8 내지 도 12를 참조로 하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치(200;이하 진동 저감 장치)는 설치 대상물에 고정되는 하부 플레이트(210)와, 하부 플레이트(210) 상에 위치고정되는 베어링 블록(220), 하부 플레이트(210)와 베어링 블록(220) 사이에 개재되는 탄성 디스크(230), 하부 플레이트의 내부 영역, 바람직하기로는 하부 플레이트의 중앙에 결합되어 상방으로 길이연장된 전단 핀(240), 지지 대상물의 하부에 설치되는 하부를 개방한 상부 케이싱(250), 및 외력에 의해 상부 케이싱(250)의 수평방향 변위를 수용할 수 있도록 수평 진동(혹은 요동)을 완충하면서 복원력을 제공하는 자기력 댐퍼(260);로 이루어진다. 8 to 12, the vibration reduction device 200 (hereinafter, referred to as a vibration reduction device) using a magnetic force according to the second embodiment of the present invention includes a lower plate 210 and a lower plate 210 fixed to an installation object. The bearing block 220 is positioned on the), the elastic disk 230 interposed between the lower plate 210 and the bearing block 220, the inner region of the lower plate, preferably coupled to the center of the lower plate and upward Horizontal vibration (or oscillation) to accommodate the horizontal displacement of the upper casing 250 by an external force, the upper end of the shear pin 240 is extended to the length, the upper casing 250 is opened to be installed on the lower portion of the support object Magnetic force damper 260 that provides a restoring force while cushioning the structure.

앞서 기술된 바와 같이, 하부 플레이트(210)는 지면, 교각 등의 설치 대상물에 고정되고 베어링 블록(220), 탄성 디스크(230)의 위치고정을 돕는 고정부재이다. 본 발명의 실시예에서, 전단 핀(240)의 하단부는 하부 플레이트(210)의 중앙에 고정되고 이의 상단부는 베어링 블록(220)에 고정되어, 하부 플레이트(210) 상에서 베어링 블록(220)의 이동을 제한하게 된다. As described above, the lower plate 210 is a fixing member which is fixed to an installation object such as the ground, a pier, and helps fix the position of the bearing block 220 and the elastic disk 230. In the embodiment of the present invention, the lower end of the shear pin 240 is fixed to the center of the lower plate 210 and the upper end thereof is fixed to the bearing block 220, the movement of the bearing block 220 on the lower plate 210 Will be limited.

베어링 블록(220)은 지지 대상물의 하중을 탄성 디스크(230)로 전달할 수 있도록 상부 케이싱(250)과 탄성 디스크(230) 사이에 배치되는 한편 수평방향 외력을 전단 핀(240)에 전달하는 구성부재로서, 상부 케이싱(250)의 내부 공간부 내에 수용될 수 있는 원형 단면형상을 갖는 원기둥형상일 수 있다. 본 발명은 베어링 블록(220)의 외주면 둘레를 따라 제2 자성체(262)를 배치한다. The bearing block 220 is disposed between the upper casing 250 and the elastic disk 230 so as to transfer the load of the support object to the elastic disk 230, while the component member for transmitting a horizontal external force to the shear pin 240 It may be a cylindrical shape having a circular cross-sectional shape that can be accommodated in the inner space of the upper casing 250. According to the present invention, the second magnetic body 262 is disposed along the outer circumference of the bearing block 220.

구체적으로, 베어링 블록(220)은 상하방향으로 거울대칭되게 배치된 상부 베어링 블록(220a)과 하부 베어링 블록(220b)으로 구성된다. 상부 베어링 블록(220a)은 상부 외주면 가장자리 둘레를 따라 외부방향으로 돌출된 걸림턱(221a)과 이의 중앙에 전단 핀(240)과 결합되는 연결공(224a)을 구비한다. 이와 대응되게, 하부 베어링 블록(220b)는 하부 외주면 가장자리 둘레를 따라 외부방향으로 돌출된 걸림턱(221b)와 이의 중앙에 전단 핀(240)의 관통을 돕는 관통공(224b)을 구비한다. 제2 자성체(262)는 도시된 바와 같이 상부 베어링 블록(220a)의 하부 측면과 하부 베어링 블록(220b)의 상부 측면 둘레에 배치되는 한편, 걸림턱(221a)과 걸림턱(221b)을 통해 베어링 블록에 측면으로부터의 이탈을 방지할 수 있다. Specifically, the bearing block 220 is composed of an upper bearing block 220a and a lower bearing block 220b disposed to be mirror-symmetric in the vertical direction. The upper bearing block 220a has a locking projection 221a protruding outward along the edge of the upper outer circumferential surface thereof and a connection hole 224a coupled to the shear pin 240 at the center thereof. Correspondingly, the lower bearing block 220b has a locking projection 221b protruding outward along the edge of the lower outer circumferential surface thereof and a through hole 224b at the center thereof to help the shear pin 240 penetrate therethrough. The second magnetic body 262 is disposed around the lower side of the upper bearing block 220a and the upper side of the lower bearing block 220b as shown, while the second magnetic body 262 bearings through the engaging jaw 221a and the engaging jaw 221b. The block can be prevented from coming off from the side.

베어링 블록(220)은 전단 핀(240)을 수단으로 하여 적층된 상부 베어링 블록(220a)의 단차져 있는 외주면과 하부 베어링(220b)의 단차져 있는 외주면 둘레에 제2 자성체(162)를 끼워넣어 고정시킬 수 있다. The bearing block 220 inserts the second magnetic body 162 around the stepped outer circumferential surface of the upper bearing block 220a stacked by the shear pin 240 and the stepped outer circumferential surface of the lower bearing 220b. Can be fixed

또한, 베어링 블록(220)은 상면에 마찰 감쇠기능을 수행하는 마찰판(225)을 배치한다. 선택가능하기로, 마찰판(225)은 폴리테트라 플루오로에틸렌(Polytetra fluoro ethylene:PTFE)로 구성될 수 있다.In addition, the bearing block 220 is disposed on the friction plate 225 for performing a friction damping function. Optionally, the friction plate 225 may be made of polytetra fluoro ethylene (PTFE).

덧붙여서, 본 발명은 수평방향 외력을 충분히 지탱할 수 있도록 하부 플레이트(210), 베어링 블록(220), 전단 핀(240)을 강성 재질로 제작할 수도 있다. In addition, in the present invention, the lower plate 210, the bearing block 220, and the shear pin 240 may be made of a rigid material to sufficiently support the horizontal external force.

탄성 디스크(230)는 전단 핀(240)의 관통을 허용하도록 내부에 중앙공을 형성하고 상하방향으로의 요동을 완충시킬 수 있게 탄성체로 제작될 수 있다. 즉, 탄성 디스크(230)는 폴리우레탄(Polyurethane)으로 제작되어 베어링 블록(220)을 통해 가해지는 수직방향 하중을 효과적으로 설치 대상물에 전달할 수 있다. The elastic disk 230 may be made of an elastic body to form a central hole therein to allow the penetration of the shear pin 240 and to buffer the fluctuation in the vertical direction. That is, the elastic disk 230 is made of polyurethane (Polyurethane) can effectively transmit the vertical load applied through the bearing block 220 to the installation object.

도시된 바와 같이, 상부 케이싱(250)은 베어링 블록(220) 등의 구성부재를 위에서 둘러싸는 동시에 베어링 블록 상에서 수평방향 변위를 허용할 수 있는 크기를 갖는 하부를 개방한 원통 형상으로 형성된다. 즉, 상부 케이싱(250)은 베어링 블록(220)의 단면형상과 대응되게 원형상의 편평면(251)과 이 편평면(251)의 가장자리 둘레를 따라 하방으로 뻗어 있는 측벽(252)으로 둘러싸여 있는 내부 공간부(참조부호 없음)를 한정되고, 마찰판(225)와 대향되는 편평면(251)의 하면에는 슬라이드판(255)을 구비한다. 선택가능하기로, 슬라이드판(255)은 스테인레스강(stainless steel)으로 구성될 수 있다. As shown, the upper casing 250 is formed in a cylindrical shape with a lower opening that encloses a component such as a bearing block 220 from above and has a size that can allow horizontal displacement on the bearing block. That is, the upper casing 250 is surrounded by a circular flat surface 251 and a side wall 252 extending downward along the edge of the flat surface 251 to correspond to the cross-sectional shape of the bearing block 220. A space plate (no reference numeral) is defined, and a slide plate 255 is provided on a lower surface of the flat surface 251 facing the friction plate 225. Optionally, the slide plate 255 may be made of stainless steel.

상부 케이싱(250)의 슬라이드판(255)은 베어링 블록(220)의 마찰판(225) 상에서 면접촉 하에서 활주 가능하게 안착되되, 수평방향 외력이 가해질 경우에 활주 이동에 의한 마찰을 통해 많은 양의 에너지를 소산시킬 수 있다.The slide plate 255 of the upper casing 250 is slidably seated under the surface contact on the friction plate 225 of the bearing block 220, but a large amount of energy through friction due to the sliding movement when a horizontal external force is applied. Can dissipate.

베어링 블록과 대응되게, 상부 케이싱(250)은 베어링 블록(220)의 측벽과 이격되게 대면배치된 측면(252) 내주면 둘레를 따라 제1 자성체(261)를 배치한다. Corresponding to the bearing block, the upper casing 250 arranges the first magnetic material 261 around the inner circumferential surface of the side surface 252 disposed to face the side wall of the bearing block 220.

구체적으로, 상부 케이싱(250)은 내주면 둘레에 제1 자성체(261)를 수용할 수 있는 크기와 형상을 갖는 안착부(253)를 형성한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동 저감 장치에서, 제1 자성체(261)가 안착부(253)에 끼워 넣어지면, 상부 케이싱(250)의 하부에 환형상의 커버(254)를 결합하여 제1 자성체의 위치고정을 돕는다. Specifically, the upper casing 250 forms a seating portion 253 having a size and a shape that can accommodate the first magnetic body 261 around the inner circumferential surface. In the vibration reduction device according to the second embodiment of the present invention, when the first magnetic body 261 is fitted to the seating portion 253, the annular cover 254 is coupled to the lower portion of the upper casing 250 so that the first magnetic body 261 is coupled to the first portion. Help to fix the position of the magnetic material.

본 발명의 제2 실시예에 따른 진동 저감 장치(200)는 자기력 댐퍼(260)의 자기력을 통해 수평방향 진동에너지를 효과적으로 감쇠시켜 지지 대상물의 구조적 안정성을 확보할 수 있는 한편 복원력을 제공하여 진동 저감 장치, 더욱 구체적으로 상부 케이싱을 원위치로 복귀시킬 수 있다. The vibration reduction device 200 according to the second embodiment of the present invention effectively attenuates the horizontal vibration energy through the magnetic force of the magnetic force damper 260 to secure structural stability of the support object while providing a restoring force to reduce vibration. The device, more specifically the upper casing, can be returned to its original position.

자기력 댐퍼(260)는 환(環)형상의 제1 자성체(261)와 환형상의 제2 자성체(262)로 구성되어 이루어진다. 도시되었듯이, 제1 자성체(261)의 직경은 상부 케이싱의 측벽의 내경과 동일하거나 약간 큰 크기를 갖는 한편, 제2 자성체(262)의 직경은 베어링 블록의 측면의 외경과 동일하거나 약간 작은 크기를 갖는다. 특히, 제1 자성체의 직경은 제2 자성체의 직경보다 커야만 한다. 여기서, 환형상의 자성체라 함은 도시된 바와 같이 단일 자성체를 링(ring) 형상으로 형성할 수 있으며, 이에 국한되지 않고 다수의 자성체를 링(ring)형상으로 배열하여 형성할 수도 있다. 환형상의 제1 자성체(261)는 상부 케이싱(250)의 측벽(252) 내주면에 배치되며 자기력을 발생하고, 환형상의 제2 자성체(262)는 베어링 블록(220)의 외주면에 배치되며 자기력을 발생한다. 따라서, 본 발명은 베어링 블록의 전방위에 척력 실시하여 진동력을 완충시켜줄 수 있다. The magnetic force damper 260 is composed of an annular first magnetic body 261 and an annular second magnetic body 262. As shown, the diameter of the first magnetic body 261 has the same or slightly larger size than the inner diameter of the side wall of the upper casing, while the diameter of the second magnetic body 262 is the same or slightly smaller than the outer diameter of the side of the bearing block. Has In particular, the diameter of the first magnetic body should be larger than the diameter of the second magnetic body. Here, the annular magnetic body may form a single magnetic body in a ring shape as shown, and the magnetic body may be formed by arranging a plurality of magnetic bodies in a ring shape. The annular first magnetic body 261 is disposed on the inner circumferential surface of the side wall 252 of the upper casing 250 and generates a magnetic force, and the annular second magnetic body 262 is disposed on the outer circumferential surface of the bearing block 220 and generates magnetic force. do. Therefore, the present invention can relieve vibration force by applying a repulsive force to the omni-directional of the bearing block.

바람직하기로, 환형상의 제1 자성체(261)와 환형상의 제2 자성체(262)는 소정의 이격 간격으로 대향 배치된다. 전술된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동 저감 장치(200)는 전술된 바와 같이 상호 대향되게 배치된 한쌍의 자성체(261,262) 간에 상호 자기력에 의해 척력을 발생시켜 수평방향 진동에너지를 흡수 감쇠하여 상부 케이싱의 진동(혹은 요동)을 상쇄시키도록 상부 케이싱(250)의 수평방향 변위를 제한할 수 있다. 종래기술에 따른 면진장치(도 1 참조)는 탄성 압축 및 탄성 복원을 구현하는 복원부재를 구성하는 각 구성부재들 간의 접촉으로 인한 마모와 수축 팽창에 따른 피로를 고려하지 않을 수 없다. 하지만, 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동 저감 장치(200)는 비접촉 방식의 자기력을 이용하여 척력과 복원력을 제공하여 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동 저감 장치(200)는 척력에 의한 반발력으로 상부 케이싱(250)의 측벽을 방사상방향으로 밀어붙여 상부 케이싱에 별도의 기계설비없이도 원위치로 복원시킬 수 있다.Preferably, the annular first magnetic body 261 and the annular second magnetic body 262 are disposed to face each other at predetermined intervals. As described above, the vibration reduction device 200 according to the second embodiment of the present invention generates repulsive force by mutual magnetic force between a pair of magnetic bodies 261 and 262 disposed to face each other as described above to generate horizontal vibration energy. The horizontal displacement of the upper casing 250 can be limited to absorb and attenuate to offset vibration (or oscillation) of the upper casing. The seismic isolator according to the prior art (see FIG. 1) is forced to consider the fatigue caused by the wear and shrinkage expansion due to the contact between the respective components constituting the restoring member to implement the elastic compression and elastic restoration. However, the vibration reduction device 200 according to the second embodiment of the present invention may improve durability by providing repulsive force and restoring force by using a non-contact magnetic force. In addition, the vibration reduction device 200 according to the second embodiment of the present invention can be restored to its original position without additional mechanical equipment to the upper casing by pushing the side wall of the upper casing 250 in the radial direction by the repulsive force by the repulsive force. .

특별하기로, 본 발명은 자기효율을 높이기 위해 평행하게 배열된 환형상의 제1 자성체(261)의 극과 환형상의 제2 자성체(262)의 극을 동일 극성으로 서로 대향되게 배치한다. In particular, the present invention arranges the poles of the annular first magnetic body 261 and the poles of the annular second magnetic body 262 arranged in parallel to face each other with the same polarity in order to increase magnetic efficiency.

선택가능하기로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동 저감 장치(200)는 제1 자성체(261)와 상부 케이싱(250)의 측벽 사이의 경계, 다시 말하자면 제1 수용홈(253)과, 제2 자성체(262)와 베어링 블록(220)의 외주면 사이의 경계, 다시 말하자면 제2 수용홈(걸림턱(221a)과 걸림턱(221b) 사이에 배치된 측면)에 차폐필름(미도시)을 부착할 수 있다. 차폐필름은 자성체(261,262)의 자속이 외부로 누설되는 것을 방지한다. 즉, 본 발명은 자성체(261,262)에서 누설되는 자속의 영향으로 주변 전자 부품들의 성능 저하, 주변 구성부재들의 자화(磁化) 현상 등의 문제점을 미연에 방지할 수 있도록 돕는다. Optionally, the vibration reduction device 200 according to the second embodiment of the present invention includes a boundary between the first magnetic material 261 and the side wall of the upper casing 250, that is, the first receiving groove 253, and A shielding film (not shown) is disposed at a boundary between the second magnetic body 262 and the outer circumferential surface of the bearing block 220, that is, the second receiving groove (a side surface disposed between the catching jaw 221a and the catching jaw 221b). I can attach it. The shielding film prevents the magnetic flux of the magnetic bodies 261 and 262 from leaking to the outside. That is, the present invention helps to prevent problems such as deterioration of performance of peripheral electronic components and magnetization of peripheral components due to the influence of magnetic flux leaking from the magnetic bodies 261 and 262.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동 저감 장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 횡단면도로서, 각 구성부재들의 변위 정도를 이해할 수 있다. 12 is a cross-sectional view schematically showing an operating state of the vibration reduction device according to the second embodiment of the present invention, and it is possible to understand the degree of displacement of each component.

수평방향 진동에너지의 작용 하에서, 상부 케이싱(250)은 베어링 블록(220) 상에서 수평방향으로 활주 이동을 한다. 이때, 상부 케이싱(250)의 측벽(252)이 베어링 블록(220)의 외주면에 점차 인접해지면서 자기력 댐퍼(260)의 제1 자성체(261)에서 발생된 자기력과 제2 자성체(262)에서 발생된 자기력의 상호 작용(예컨대, 척력)을 통해 방사상방향으로 상부 케이싱(250)을 강제로 밀어붙여 진동에너지를 상쇄하여 수평방향으로의 진동을 완충시킬 수 있다. Under the action of the horizontal vibration energy, the upper casing 250 slides in the horizontal direction on the bearing block 220. At this time, the side wall 252 of the upper casing 250 is gradually adjacent to the outer peripheral surface of the bearing block 220, the magnetic force generated in the first magnetic material 261 of the magnetic force damper 260 and the second magnetic material 262 generated The upper casing 250 is forcibly pushed in the radial direction through the interaction of the applied magnetic force (eg, repulsive force) to offset the vibration energy to buffer the vibration in the horizontal direction.

특히 과도한 하중(예컨대, 진동력)이 작용하는 경우에, 상부 케이싱(250)의 측벽(252)과 베어링 블록(220)의 측면 사이의 이격 거리가 더욱 좁혀질 수밖에 없다. 당해분야의 숙련자들에게 널리 알려져 있듯이, 척력은 두 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례한다. 즉, 측벽과 측면 사이의 이격 거리가 좁혀질수록 제1 자성체(261)와 제2 자성체(262)의 이격 거리는 감소되지만 척력의 크기는 더욱 커져 상부 케이싱(250)의 이동 변위를 충분히 제한할 수 있게 된다. In particular, when excessive load (eg, vibration force) is applied, the separation distance between the side wall 252 of the upper casing 250 and the side of the bearing block 220 is bound to be further narrowed. As is well known to those skilled in the art, repulsive force is inversely proportional to the square of the distance between two objects. That is, as the separation distance between the sidewall and the side is narrower, the separation distance between the first magnetic material 261 and the second magnetic material 262 is reduced, but the magnitude of the repulsive force is further increased to sufficiently limit the displacement of the upper casing 250. Will be.

외력이 소멸되면, 상부 케이싱(250)은 척력에 의한 반발력을 통해 원위치로 복귀하게 된다.  When the external force is extinguished, the upper casing 250 is returned to its original position through the repulsive force by the repulsive force.

본 발명의 제2 실시예에 따른 진동 저감 장치(200)의 다른 일례가 도 13에 개략적으로 도해되어 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동 저감 장치의 변형예는 도 8 내지 도 12에 도시된 제2 실시예에 따른 진동 저감 장치의 자성체를 제외하고는 매우 유사한 구조로 이루어져 있기 때문에, 본 발명의 명료한 이해를 돕기 위해서 유사하거나 동일한 구성부재에 대한 설명은 여기서 배제할 것이다. Another example of the vibration reduction device 200 according to the second embodiment of the present invention is schematically illustrated in FIG. 13. Since the modified example of the vibration reduction device according to the second embodiment of the present invention has a very similar structure except for the magnetic material of the vibration reduction device according to the second embodiment shown in FIGS. Descriptions of similar or identical components will be omitted here for clarity of understanding.

구체적으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 진동 저감 장치(200)는 설치 대상물에 고정되는 하부 플레이트(210)와, 하부 플레이트(210) 상에 위치고정되는 베어링 블록(220), 하부 플레이트(210)와 베어링 블록(220) 사이에 개재되는 탄성 디스크(230), 하부 플레이트의 내부 영역에서 길이연장되어 베어링 블록(220)과 탄성 디스크(230)를 결합하는 전단 핀(240). 지지 대상물의 하부에 설치되는 상부 케이싱(250), 및 상부 케이싱(250)의 수평 진동을 완충하고 복원할 수 있는 자기력 댐퍼(260)로 이루어진다. Specifically, the vibration reduction device 200 according to the second embodiment of the present invention, the lower plate 210 is fixed to the installation object, the bearing block 220 is fixed on the lower plate 210, the lower plate ( An elastic disk 230 interposed between the 210 and the bearing block 220, a shear pin 240 extending in the inner region of the lower plate to couple the bearing block 220 and the elastic disk 230. The upper casing 250 is installed below the support object, and a magnetic force damper 260 capable of buffering and restoring the horizontal vibration of the upper casing 250.

선택가능하기로, 자기력 댐퍼(260)는 상부 케이싱(250)의 측벽(252) 내주면에 배치될 제1 자성체(261)와 베어링 블록(220)의 측면(혹은 외주면)에 배치된 제2 자성체(262)를 구비한다. 제1 자성체(261)는 영구자석일 수 있으며, 제2 자성체(262)는 전류에 의해 자기력을 생성하는 전자석으로 구비될 수 있다. 다시 말하자면, 제1 자성체(261)는 수평방향으로 활주이동하는 기동(機動)부재인 상부 케이싱(250)에 배치되는 영구자석일 수 있으며, 제2 자성체(262)는 고정부재에 해당하는 베어링 블록의 외부 측면 상에 배치, 다시 말하자면 제1 자성체와 대향배치되어 전류의 공급시 자화되는 전자석일 수 있다. Optionally, the magnetic force damper 260 may include a first magnetic material 261 to be disposed on the inner circumferential surface of the side wall 252 of the upper casing 250 and a second magnetic material disposed on the side (or outer circumferential surface) of the bearing block 220. 262). The first magnetic body 261 may be a permanent magnet, and the second magnetic body 262 may be provided as an electromagnet that generates a magnetic force by electric current. In other words, the first magnetic material 261 may be a permanent magnet disposed in the upper casing 250, which is a movable member sliding in the horizontal direction, and the second magnetic material 262 may be a bearing block corresponding to the fixing member. It may be an electromagnet disposed on the outer side of the magnet, that is, opposed to the first magnetic body and magnetized upon supply of current.

즉, 본 발명에 따른 진동 저감 장치(200)은 진동에 따라 상부 케이싱(250)을 수평방향으로 변위하는데, 이때 제어부(미도시)는 진동(또는 수평방향 변위이동)을 감지하고 진동을 감쇠하는 방향으로 코일(C)에 전류를 인가한다. 예컨대, 베어링 블록(220)의 일 측면과 상부 케이싱(250)의 측벽(252) 사이의 이격 간격이 좁혀지는 부분에서 제2 자성체(262)의 외주면은 N극으로 자기력이 발생되게 한다. 이때, 제1 자성체(261)는 영구자석으로 외주면을 N극, 내주면을 S극으로 이미 자기력을 확보하고 있다. 이에 따라, 제1 자성체(261)의 N극과 제2 자성체(262)의 N극이 서로 마주하여 척력이 발생되고 이러한 작용에 의해 기동부재인 상부 케이싱(250)을 반대방향으로 밀어낼 수 있다. 바람직하기로, 베어링 블록(220)의 타 측면과 상부 케이싱(250)의 측벽(252) 사이의 이격 간격이 멀어지는 부분에서 제2 자성체(262)의 외주면에 S극으로 자기력을 발생시킨다. 제1 자성체(261)의 N극과 제2 자성체(262)의 S극이 서로 마주하여 인력이 발생되고 이러한 작용에 이해 기동부재인 상부 케이싱(250)을 원래위치로 더욱 효과적으로 복원시킬 수 있다. That is, the vibration reduction device 200 according to the present invention displaces the upper casing 250 in the horizontal direction according to the vibration, wherein the controller (not shown) detects the vibration (or horizontal displacement movement) and damps the vibration. Current is applied to the coil C in the direction. For example, the outer circumferential surface of the second magnetic body 262 at the portion where the separation interval between the one side of the bearing block 220 and the side wall 252 of the upper casing 250 is narrowed to generate a magnetic force to the north pole. At this time, the first magnetic material 261 has already secured the magnetic force to the N pole and the inner circumferential surface to the S pole as the permanent magnet. Accordingly, the N pole of the first magnetic body 261 and the N pole of the second magnetic body 262 face each other to generate repulsive force, and by this action, the upper casing 250, which is a moving member, may be pushed in the opposite direction. . Preferably, the magnetic force is generated in the S pole on the outer circumferential surface of the second magnetic body 262 at a portion where the separation distance between the other side of the bearing block 220 and the side wall 252 of the upper casing 250 is far. The N pole of the first magnetic body 261 and the S pole of the second magnetic body 262 face each other to generate an attraction force, and thus, the upper casing 250, which is a maneuvering member, may be more effectively restored to its original position.

덧붙여서, 본 발명에 따른 진동 저감 장치(200)는 상부 케이싱에 전달되는 외력이나 진동의 크기에 따라 전자석의 코일(C)에 공급될 전류량을 제어하여 완충력을 조절할 수 있다. In addition, the vibration reduction device 200 according to the present invention can adjust the buffer force by controlling the amount of current to be supplied to the coil (C) of the electromagnet according to the magnitude of the external force or vibration transmitted to the upper casing.

이에 국한되지 않고, 본 발명에 따른 진동 저감 장치는 제1 자성체(261)를 전자석으로 그리고 제2 자성체(262)를 영구자석으로 대체할 수 있으며, 제1 및 제2 자성체를 모두 전자석으로 대체할 수도 있다. Without being limited thereto, the vibration reduction device according to the present invention may replace the first magnetic material 261 with an electromagnet and the second magnetic material 262 with a permanent magnet, and both the first and second magnetic materials may be replaced with an electromagnet. It may be.

도 14 내지 도 20를 참조로 하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치(300;이하 진동 저감 장치)는 설치 대상물에 고정되는 하부 플레이트(310)와, 하부 플레이트(310) 상에 위치고정되는 베어링 블록(320), 하부 플레이트(310)와 베어링 블록(320) 사이에 개재되는 탄성 디스크(330), 하부 플레이트의 내부 영역, 바람직하기로는 하부 플레이트의 중앙에 결합되어 상방으로 길이연장된 전단 핀(340), 지지 대상물의 하부에 설치되는 하부를 개방한 상부 케이싱(350), 및 외력에 의해 상부 케이싱(350)의 수평방향 변위를 수용할 수 있도록 수평 진동(혹은 요동)을 완충하면서 복원력을 제공하는 자기력 댐퍼(360)로 이루어진다. 14 to 20, the vibration reduction device 300 (hereinafter, referred to as a vibration reduction device) using a magnetic force according to a third embodiment of the present invention includes a lower plate 310 and a lower plate 310 fixed to an installation object. The bearing block 320 is positioned on the), the elastic disk 330 interposed between the lower plate 310 and the bearing block 320, the inner region of the lower plate, preferably coupled to the center of the lower plate and upward Horizontal vibration (or oscillation) so as to accommodate the horizontal displacement of the upper casing 350 by the external force, the front end pin 340, the upper casing 350 is open to the lower portion installed in the lower portion of the support object It is made of a magnetic force damper 360 to provide a restoring force while buffering ().

앞서 기술된 바와 같이, 하부 플레이트(310)는 지면, 교각 등의 설치 대상물에 고정되고 베어링 블록(320), 탄성 디스크(330)의 위치고정을 돕는 고정부재이다. 본 발명의 실시예에서, 전단 핀(340)의 하단부는 하부 플레이트(310)의 중앙에 고정되고 이의 상단부는 베어링 블록(320)에 고정되어, 하부 플레이트(310) 상에서 베어링 블록(320)의 이동을 제한하게 된다. As described above, the lower plate 310 is a fixing member that is fixed to the installation object, such as the ground, piers, and the like, to help fix the position of the bearing block 320 and the elastic disk 330. In the embodiment of the present invention, the lower end of the shear pin 340 is fixed to the center of the lower plate 310 and the upper end thereof is fixed to the bearing block 320, the movement of the bearing block 320 on the lower plate 310 Will be limited.

베어링 블록(320)은 지지 대상물의 하중을 탄성 디스크(330)로 전달할 수 있도록 상부 케이싱(350)과 탄성 디스크(330) 사이에 배치되는 한편 수방방향 외력을 전단 핀(340)에 전달하는 구성부재로서, 상부 케이싱(350)의 내부 공간부 내에 수용될 수 있는 사각 단면형상을 갖는 각기둥형상일 수 있다. 본 발명은 베어링 블록(320)의 각 측면(322)에 제1 및 제2 자성체를 포함한 자기력 댐퍼(360)의 위치선정을 돕도록 다수의 결합공(323)을 형성한다. 선택가능하기로, 다수의 결합공(323)은 측면에서 등간격으로 떨어져 배치될 수 있다. The bearing block 320 is disposed between the upper casing 350 and the elastic disk 330 so as to transfer the load of the support object to the elastic disk 330, while the component member for transmitting a lateral external force to the shear pin 340 As an example, it may be a prismatic pillar having a rectangular cross-sectional shape that can be accommodated in the inner space of the upper casing 350. The present invention forms a plurality of coupling holes 323 on each side 322 of the bearing block 320 to help position the magnetic force damper 360 including the first and second magnetic bodies. Optionally, the plurality of coupling holes 323 may be spaced apart at equal intervals from the side.

또한, 베어링 블록(320)은 상면에 마찰 감쇠기능을 수행하는 마찰판(325)을 배치한다. 선택가능하기로, 마찰판(325)은 폴리테트라 플루오로에틸렌(PTFE)로 구성될 수 있다.In addition, the bearing block 320 is disposed on the friction plate 325 for performing a friction damping function. Optionally, friction plate 325 may be comprised of polytetrafluoroethylene (PTFE).

덧붙여서, 본 발명은 수평방향 외력을 충분히 지탱할 수 있도록 하부 플레이트(310), 베어링 블록(320), 전단 핀(340)을 강성 재질로 제작할 수도 있다. In addition, in the present invention, the lower plate 310, the bearing block 320, and the shear pin 340 may be made of a rigid material to sufficiently support the horizontal external force.

탄성 디스크(330)는 전단 핀(340)의 관통을 허용하도록 내부에 중앙공을 형성하고 상하방향으로의 요동을 완충시킬 수 있게 탄성체로 제작될 수 있다. 즉, 탄성 디스크(330)는 폴리우레탄으로 제작되어 베어링 블록(320)을 통해 가해지는 수직방향 하중을 효과적으로 설치 대상물에 전달할 수 있다. The elastic disk 330 may be made of an elastic body so as to form a central hole therein to allow the penetration of the shear pin 340 and to buffer the fluctuation in the vertical direction. That is, the elastic disk 330 is made of polyurethane can effectively transmit the vertical load applied through the bearing block 320 to the installation object.

도시된 바와 같이, 상부 케이싱(350)은 베어링 블록(320) 등의 구성부재를 위에서 둘러싸는 동시에 베어링 블록 상에서 수평방향 변위를 허용할 수 있는 크기를 갖는 하부를 개방한 박스(box) 형상으로 형성된 기동(機動)부재이다. 즉, 상부 케이싱(350)은 베어링 블록(320)의 단면형상과 대응되게 사각형상의 편평면(351)과 이 편평면(351)의 가장자리 둘레를 따라 하방으로 뻗어 있는 측벽(352)으로 둘러싸여 있는 내부 공간부(참조부호 없음)를 한정되고, 마찰판(325)와 대향되는 편평면(351)의 하면에는 슬라이드판(355)을 구비한다. 선택가능하기로, 슬라이드판(355)은 스테인레스강으로 구성될 수 있다. As shown, the upper casing 350 is formed in the shape of a box with a lower opening that surrounds a component such as a bearing block 320 from above and has a size that can allow horizontal displacement on the bearing block. It is a starting member. That is, the upper casing 350 is surrounded by a rectangular flat surface 351 and a side wall 352 extending downwardly around the edge of the flat surface 351 to correspond to the cross-sectional shape of the bearing block 320. A space plate (no reference numeral) is defined, and a slide plate 355 is provided on the bottom surface of the flat surface 351 facing the friction plate 325. Optionally, the slide plate 355 may be made of stainless steel.

상부 케이싱(350)의 슬라이드판(355)은 베어링 블록(320)의 마찰판(325) 상에서 면접촉 하에서 활주 가능하게 안착되되, 수평방향 외력이 가해질 경우에 활주 이동에 의한 마찰을 통해 많은 양의 에너지를 소산시킬 수 있다.The slide plate 355 of the upper casing 350 is slidably seated under the surface contact on the friction plate 325 of the bearing block 320, but a large amount of energy through friction due to the sliding movement when an external force is applied in the horizontal direction. Can dissipate.

특별하기로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동 저감 장치(300)는 상부 케이싱의 내측면과 베어링 블록의 외측면 사이, 더욱 구체적으로 베어링 블록의 측면에 위치고정되는 자기력 댐퍼(360)의 자기력을 통해 수평방향 진동에너지를 효과적으로 감쇠시켜 지지 대상물의 구조적 안정성을 확보할 수 있는 한편 복원력을 제공하여 진동 저감 장치, 더욱 구체적으로 상부 케이싱을 원위치로 복귀시킬 수 있다. 자기력 댐퍼(360)는 베어링 블록의 측면에 예컨대 볼팅방식으로 결합되어 조립성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 외부 진동에 의한 상부 케이싱의 수평방향 변위이동을 허용할 수 있는 구조를 갖는다. In particular, the vibration reduction device 300 according to the third embodiment of the present invention is a magnetic force damper 360 is positioned between the inner surface of the upper casing and the outer surface of the bearing block, more specifically the side of the bearing block. The magnetic force effectively attenuates the horizontal vibration energy to secure structural stability of the support object, while providing a restoring force to return the vibration reduction device, more specifically, the upper casing to its original position. The magnetic force damper 360 is coupled to the side of the bearing block, for example, by a bolting method, to improve the assemblability and to allow horizontal displacement movement of the upper casing by external vibration.

자기력 댐퍼(360)는 제1 자성체(361)와 제2 자성체(362)로 구성되어 이루어진다. 제1 자성체(361)는 상부 케이싱(350)의 측벽(352) 내주면에 인접하게 배치되며 자기력을 발생하는 영구자석일 수 있으며, 제2 자성체(362)는 베어링 블록(320)의 측면(322)에 인접하게 배치되며 자기력을 발생하는 영구자석일 수 있다. 따라서, 본 발명은 베어링 블록의 사방에서 척력을 발생시켜 전방위적으로 진동력을 완충시켜줄 수 있다. The magnetic force damper 360 is composed of a first magnetic body 361 and a second magnetic body 362. The first magnetic body 361 may be a permanent magnet disposed adjacent to the inner circumferential surface of the side wall 352 of the upper casing 350 and generating a magnetic force, and the second magnetic body 362 may have a side surface 322 of the bearing block 320. It may be a permanent magnet disposed adjacent to and generating a magnetic force. Therefore, the present invention can generate a repulsive force from all sides of the bearing block to buffer the vibration force in all directions.

구체적으로, 자기력 댐퍼(360)는 제1 자성체(361)를 파지하는 제1 결합구(364)와, 제2 자성체(362)를 파지하고 베어링 블록(320)의 결합공(323)에 고정되는 제2 결합구(365), 제2 결합구(365)에서 제1 결합부(364)의 왕복이동을 돕는 샤프트(366)으로 이루어진다.In detail, the magnetic force damper 360 grips the first coupling hole 364 holding the first magnetic body 361 and the second magnetic body 362 and is fixed to the coupling hole 323 of the bearing block 320. It consists of a shaft 366 to assist the reciprocating movement of the first coupler 364 in the second coupler 365, the second coupler 365.

제1 결합구(364)는 도시된 바와 같이 일측에는 미끄럼 패드(363))를 파지하고 타측에는 중앙에 제1 삽입공(361c)을 천공한 제1 자성체(361)를 파지하는데, 제1 결합구(364)의 중앙에 체결부(364a)를 형성한다. 참고로, 미끄럼 패드(363)는 상부 케이싱의 수평방향 변위시 자기력 댐퍼의 자유단에서 상부 케이싱의 측벽의 활주를 가능하게 돕는 한편, 제1 자성체의 자속이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있는 차폐필름의 역할을 수행하게 된다. As illustrated, the first coupler 364 grips the sliding pad 363 on one side and the first magnetic body 361 that drills the first insertion hole 361c on the other side. A fastening portion 364a is formed at the center of the sphere 364. For reference, the sliding pad 363 allows the sliding of the side wall of the upper casing at the free end of the magnetic damper during the horizontal displacement of the upper casing, while preventing the magnetic flux of the first magnetic material from leaking to the outside It will act as a film.

제2 결합구(365)는 중앙에 제2 삽입공(362c)을 천공한 제2 자성체(362)를 파지하는 그립부(365a)와, 이 그립부의 타측에 돌출된 조인트부(365b), 및 그립부에서 조인트부까지 천공된 제1 관통공(365c)을 갖추고 있다. 조인트부(365b)는 베어링 블록(320)의 결합공(323)과 탈부착가능하게 외주면 둘레에 숫나사산을 형성하여 볼팅결합되는 한편, 이와 대응되게 베어링 블록(320)의 결합공(323) 내주면에는 암나사산을 형성한다. 도시된 바와 같이, 그립부(365a)의 일측에 제2 자성체(362)를 배치한다. 제2 결합구(365)는 그립부(365a)와 제2 자성체(362) 사이에 차폐필름(미도시)를 개재할 수도 있다. The second coupler 365 has a grip portion 365a for holding a second magnetic body 362 having a second insertion hole 362c in the center, a joint portion 365b protruding from the other side of the grip portion, and a grip portion. And a first through hole 365c bored to the joint portion. The joint part 365b is bolted to form a male thread around the outer circumference of the bearing block 320 so as to be detachable from the coupling hole 323 of the bearing block 320, while corresponding to the inner circumference of the coupling hole 323 of the bearing block 320. Forms female thread. As shown, the second magnetic body 362 is disposed on one side of the grip portion 365a. The second coupler 365 may interpose a shielding film (not shown) between the grip portion 365a and the second magnetic material 362.

본 발명의 제3 실시예에서, 자기력 댐퍼(360)는 샤프트(366)를 수단으로 하여 제1 자성체(361)와 제2 자성체(362)를 상호 대향되게 배치하고 이들 사이의 간격을 상부 케이싱의 수평변위 및/또는 자기력의 상호작용을 통해 가변시킬 수 있도록 제1 결합구(364)를 제2 결합구(365) 상에서 왕복이동가능하게 결합된다. 구체적으로, 샤프트(366)의 일측 단부는 숫나사산을 형성하여 제1 결합구(364)의 체결부와 결합된다. 샤프트(366)의 타측 단부는 제1 자성체(361)의 제1 삽입공(361c), 제2 자성체(362)의 제2 삽입공(362c), 그립부의 제1 관통공(365c)를 지나 베어링 블록(120)의 결합공(323) 내에 배치된다. 즉, 자기력 댐퍼(360)는 체결부(364a)와, 제1 삽입공(361c), 제2 삽입공(362c), 제1 관통공(365c), 및 결합공(323)을 동일 축선 상에 배열하는 한편 제2 삽입공(362c)와 제1 관통공(365c)은 샤프트의 왕복이동을 보장할 수 있는 크기와 형상으로 형성한다. 덧붙여서, 샤프트의 길이는 도 20(a)와 같이 베어링 블록 상에서 상부 케이싱을 정위치에 배열해 있는 상황 하에서 베어링 블록의 측면과 상부 케이싱의 측벽 사이의 이격 거리보다 커야할 것이다. In the third embodiment of the present invention, the magnetic force damper 360 arranges the first magnetic body 361 and the second magnetic body 362 opposite to each other by means of the shaft 366, and spaces therebetween. The first coupler 364 is reciprocally coupled on the second coupler 365 so as to be variable through the interaction of the horizontal displacement and / or magnetic force. Specifically, one end of the shaft 366 forms a male thread and is coupled to the fastening portion of the first coupling hole 364. The other end of the shaft 366 passes through the first insertion hole 361c of the first magnetic body 361, the second insertion hole 362c of the second magnetic body 362, and the first through hole 365c of the grip part. The coupling hole 323 of the block 120 is disposed. That is, the magnetic force damper 360 includes the fastening portion 364a, the first insertion hole 361c, the second insertion hole 362c, the first through hole 365c, and the coupling hole 323 on the same axis. On the other hand, the second insertion hole 362c and the first through hole 365c are formed in a size and shape to ensure the reciprocating movement of the shaft. In addition, the length of the shaft should be greater than the separation distance between the side of the bearing block and the side wall of the upper casing under the condition that the upper casing is arranged in place on the bearing block as shown in Fig. 20 (a).

특별하기로, 본 발명은 자기효율을 높이기 위해 평행하게 배열된 제1 자성체(361)의 극과 제2 자성체(362)의 극을 동일 극성으로 서로 대향되게 배치한다. In particular, the present invention places the poles of the first magnetic body 361 and the poles of the second magnetic body 362 arranged in parallel to face each other with the same polarity in order to increase magnetic efficiency.

제1 자성체(361)와 제2 자성체(362)는 소정의 이격 간격으로 대향 배치된다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동 저감 장치(300)는 전술된 바와 같이 상호 대향되게 배치된 한쌍의 자성체(361,362) 간에 상호 자기력에 의해 척력을 발생시켜 수평방향 진동에너지를 흡수 감쇠하여 상부 케이싱의 진동(혹은 요동)을 상쇄시키도록 상부 케이싱(350)의 수평방향 변위를 제한할 수 있다. 종래기술에 따른 면진장치(도 1 참조)는 탄성 압축 및 탄성 복원을 구현하는 복원부재를 구성하는 각 구성부재들 간의 접촉으로 인한 마모와 수축 팽창에 따른 피로를 고려하지 않을 수 없다. 하지만, 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동 저감 장치(300)는 비접촉 방식의 자기력을 이용하여 척력과 복원력을 제공하여 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동 저감 장치(300)는 척력에 의한 반발력으로 상부 케이싱(350)의 측벽을 방사상방향으로 밀어붙여 상부 케이싱에 별도의 기계설비없이도 원위치로 복원시킬 수 있다.The first magnetic body 361 and the second magnetic body 362 are disposed to face each other at predetermined intervals. The vibration reduction device 300 according to the third embodiment of the present invention generates a repulsive force between a pair of magnetic bodies 361 and 362 disposed to face each other as described above by absorbing and damping horizontal vibration energy in the upper casing. The horizontal displacement of the upper casing 350 may be limited to cancel the vibration (or oscillation) of the upper casing 350. The seismic isolator according to the prior art (see FIG. 1) is forced to consider the fatigue caused by the wear and shrinkage expansion due to the contact between the respective components constituting the restoring member to implement the elastic compression and elastic restoration. However, the vibration reduction device 300 according to the third embodiment of the present invention may improve durability by providing repulsive force and restoring force by using a non-contact magnetic force. In addition, the vibration reduction device 300 according to the third embodiment of the present invention can be restored to its original position without additional mechanical equipment to the upper casing by pushing the side wall of the upper casing 350 in the radial direction by the repulsive force by the repulsive force. .

도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동 저감 장치의 작동 상태를 개략적으로 도시한 횡단면도로서, 각 구성부재들의 변위 정도를 이해할 수 있다. FIG. 19 is a cross-sectional view schematically illustrating an operating state of a vibration reduction device according to a third exemplary embodiment of the present invention, and the degree of displacement of each component may be understood.

수평방향 진동에너지의 작용 하에서, 상부 케이싱(350)은 베어링 블록(320) 상에서 수평방향으로 활주 이동을 한다. 이때, 상부 케이싱(350)의 측벽(352)이 베어링 블록(320)의 측면(322)에 점차 인접해지면서 자기력 댐퍼(360)의 제1 자성체(361)에서 발생된 자기력과 제2 자성체(362)에서 발생된 자기력의 상호 작용(예컨대, 척력)을 통해 방사상방향으로 상부 케이싱(350)을 강제로 밀어붙여 진동에너지를 상쇄하여 수평방향으로의 진동을 완충시킬 수 있다. Under the action of the horizontal vibration energy, the upper casing 350 slides in the horizontal direction on the bearing block 320. At this time, the side wall 352 of the upper casing 350 is gradually adjacent to the side surface 322 of the bearing block 320, the magnetic force generated in the first magnetic body 361 of the magnetic force damper 360 and the second magnetic body 362 The upper casing 350 is forcibly pushed in the radial direction through the interaction of the magnetic force generated in the force (eg, repulsive force) to offset the vibration energy to buffer the vibration in the horizontal direction.

특히 과도한 하중(예컨대, 진동력)이 작용하는 경우에, 상부 케이싱(350)의 측벽(352)과 베어링 블록(320)의 측면(322) 사이의 이격 거리가 더욱 좁혀질 수밖에 없다(도 20(b) 참조). 당해분야의 숙련자들에게 널리 알려져 있듯이, 척력은 두 물체 사이의 거리의 제곱에 반비례한다. 즉, 측벽과 측면 사이의 이격 거리가 좁혀질수록 제1 자성체(361)와 제2 자성체(362)의 이격 거리는 감소되지만 척력의 크기는 더욱 커져 상부 케이싱(350)의 이동 변위를 충분히 제한할 수 있게 된다. In particular, when excessive load (eg, vibration force) is applied, the separation distance between the side wall 352 of the upper casing 350 and the side surface 322 of the bearing block 320 can be narrowed further (FIG. 20 ( b)). As is well known to those skilled in the art, repulsive force is inversely proportional to the square of the distance between two objects. That is, as the separation distance between the sidewall and the side is narrower, the separation distance between the first magnetic body 361 and the second magnetic body 362 is reduced, but the magnitude of the repulsive force is further increased to sufficiently limit the displacement of the upper casing 350. Will be.

외력이 소멸되면, 상부 케이싱(350)은 척력에 의한 반발력을 통해 원위치로 복귀하게 된다. 이때, 자기력 댐퍼(360), 구체적으로 미끄럼 패드(363)가 상부 케이싱(350)의 측벽 내주면과 접촉 상태를 유지하는 것이 바람직하다. 이는 베어링 블록과 상부 케이싱 간의 이격 거리를 일정하게 유지시켜 상부 케이싱의 정위치에 배열될 수 있도록 도울 수 있다(도 20(a) 참조).  When the external force is extinguished, the upper casing 350 is returned to its original position through the repulsive force by the repulsive force. In this case, it is preferable that the magnetic force damper 360, specifically, the sliding pad 363 be in contact with the inner circumferential surface of the side wall of the upper casing 350. This can help to keep the separation distance between the bearing block and the upper casing constant so that it can be arranged in place in the upper casing (see FIG. 20 (a)).

본 발명의 제3 실시예에 따른 진동 저감 장치(300)의 다른 일례가 도 21에 개략적으로 도해되어 있다. 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동 저감 장치의 변형예는 도 14 내지 도 20에 도시된 제3 실시예에 따른 진동 저감 장치의 자성체를 제외하고는 매우 유사한 구조로 이루어져 있기 때문에, 본 발명의 명료한 이해를 돕기 위해서 유사하거나 동일한 구성부재에 대한 설명은 여기서 배제할 것이다. Another example of the vibration reduction device 300 according to the third embodiment of the present invention is schematically illustrated in FIG. 21. Since the modified example of the vibration reducing device according to the third embodiment of the present invention has a very similar structure except for the magnetic material of the vibration reducing device according to the third embodiment shown in FIGS. 14 to 20, Descriptions of similar or identical components will be omitted here for clarity of understanding.

구체적으로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 진동 저감 장치(300)는 설치 대상물에 고정되는 하부 플레이트(310)와, 하부 플레이트(310) 상에 위치고정되는 베어링 블록(320), 하부 플레이트(310)와 베어링 블록(320) 사이에 개재되는 탄성 디스크(330), 하부 플레이트의 내부 영역에서 길이연장되어 베어링 블록(320)과 탄성 디스크(330)를 결합하는 전단 핀(340). 지지 대상물의 하부에 설치되는 상부 케이싱(350), 및 상부 케이싱(350)의 수평 진동을 완충하고 복원할 수 있는 자기력 댐퍼(360)로 이루어진다. Specifically, the vibration reduction device 300 according to the third embodiment of the present invention, the lower plate 310 is fixed to the installation object, the bearing block 320 is fixed on the lower plate 310, the lower plate ( An elastic disk 330 interposed between the 310 and the bearing block 320, the shear pin 340 is extended in the inner region of the lower plate to couple the bearing block 320 and the elastic disk 330. The upper casing 350 is installed below the support object, and the magnetic force damper 360 can absorb and restore the horizontal vibration of the upper casing 350.

선택가능하기로, 자기력 댐퍼(360)는 베어링 블록(320)의 측면(322)에서 상부 케이싱(350)의 측벽(352)을 향해 길이연장되되, 상부 케이싱의 측면에 인접하게 제1 자성체(361)를 배치하는 동시에 베어링 블록의 측벽에 인접하게 제2 자성체(362)를 배치한다. 제1 자성체(361)는 영구자석일 수 있으며, 제2 자성체(362)는 전류에 의해 자기력을 생성하는 전자석으로 구비될 수 있다. 다시 말하자면, 제1 자성체(361)는 상부 케이싱의 활주이동에 종속되어 샤프트의 축선방향으로 왕복이동하게 배치된 영구자석일 수 있으며, 제2 자성체(362)는 고정부재에 해당하는 베어링 블록의 외부 측면 상에 배치, 다시 말하자면 제1 자성체와 대향배치되어 전류의 공급시 자화(magnetization)되는 전자석일 수 있다. Optionally, the magnetic force damper 360 extends from the side surface 322 of the bearing block 320 toward the side wall 352 of the upper casing 350, with the first magnetic material 361 adjacent to the side of the upper casing. ) And the second magnetic material 362 adjacent to the side wall of the bearing block. The first magnetic body 361 may be a permanent magnet, and the second magnetic body 362 may be provided as an electromagnet that generates a magnetic force by electric current. In other words, the first magnetic body 361 may be a permanent magnet disposed reciprocally in the axial direction of the shaft in dependence on the sliding movement of the upper casing, and the second magnetic body 362 may be external to the bearing block corresponding to the fixing member. It may be an electromagnet disposed on the side, that is, opposed to the first magnetic material and magnetized upon supply of current.

즉, 본 발명에 따른 진동 저감 장치(300)은 진동에 따라 상부 케이싱(350)을 수평방향으로 변위하는데, 이때 제어부(미도시)는 진동(또는 수평방향 변위이동)을 감지하고 진동을 감쇠하는 방향으로 코일(C)에 전류를 인가한다. 예컨대, 베어링 블록(320)의 일 측면(322)과 상부 케이싱(350)의 측벽(352) 사이의 이격 간격이 좁혀지는 부분에서 제2 자성체(362)의 외주면은 N극으로 자기력이 발생되게 한다. 이때, 제1 자성체(361)는 영구자석으로 외주면을 N극, 내주면을 S극으로 이미 자기력을 확보하고 있다. 이에 따라, 제1 자성체(361)의 N극과 제2 자성체(362)의 N극이 서로 마주하여 척력이 발생되고 이러한 작용에 의해 기동부재인 상부 케이싱(350)을 반대방향으로 밀어낼 수 있다. 바람직하기로, 베어링 블록(320)의 타 측면(322)와 상부 케이싱(350)의 측벽(352) 사이의 이격 간격이 멀어지는 부분에서 제2 자성체(362)의 외주면에 S극으로 자기력을 발생시킨다. 제1 자성체(361)의 N극과 제2 자성체(362)의 S극이 서로 마주하여 인력이 발생되고 이러한 작용에 의해 기동부재인 상부 케이싱(350)을 원래위치로 더욱 효과적으로 복원시킬 수 있다. That is, the vibration reduction device 300 according to the present invention displaces the upper casing 350 in the horizontal direction according to the vibration, wherein the controller (not shown) detects the vibration (or horizontal displacement movement) and damps the vibration. Current is applied to the coil C in the direction. For example, an outer circumferential surface of the second magnetic material 362 causes a magnetic force to be generated at the N pole at a portion where the separation distance between the side surface 322 of the bearing block 320 and the side wall 352 of the upper casing 350 is narrowed. . At this time, the first magnetic material 361 has already secured the magnetic force to the N pole and the inner circumferential surface to the S pole as the permanent magnet. Accordingly, the N pole of the first magnetic body 361 and the N pole of the second magnetic body 362 face each other to generate repulsive force, and by this action, the upper casing 350, which is a moving member, can be pushed in the opposite direction. . Preferably, the magnetic force is generated in the S pole on the outer circumferential surface of the second magnetic body 362 at a portion where the separation distance between the other side 322 of the bearing block 320 and the side wall 352 of the upper casing 350 is farther away. . The N pole of the first magnetic body 361 and the S pole of the second magnetic body 362 face each other to generate an attraction force, and by this action, the upper casing 350, which is the starting member, can be more effectively restored to its original position.

덧붙여서, 본 발명에 따른 진동 저감 장치(300)는 상부 케이싱에 전달되는 외력이나 진동의 크기에 따라 전자석의 코일(C)에 공급될 전류량을 제어하여 완충력을 조절할 수 있다. In addition, the vibration reduction device 300 according to the present invention can adjust the buffer force by controlling the amount of current to be supplied to the coil (C) of the electromagnet according to the magnitude of the external force or vibration transmitted to the upper casing.

이상 본 발명은 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 자기력을 이용한 진동 저감 장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail by way of examples, it is intended to describe the present invention in detail, and the vibration reduction device using the magnetic force according to the present invention is not limited thereto, and the technical features of the present invention may be used. It is clear that modifications and improvements are possible by those with knowledge of the world.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of the present invention will be apparent from the appended claims.

100, 200, 300 ----- 진동 저감 장치,
110, 210, 310 ----- 하부 플레이트,
120, 220, 320 ----- 베어링 블록,
130, 230, 330 ----- 탄성 디스크,
140, 240, 340 ----- 전단 핀,
150, 250, 350 ----- 상부 케이싱,
160, 260, 360 ----- 자기력 댐퍼,
161, 261, 361 ----- 제1 자성체,
162, 262, 362 ----- 제2 자성체.100, 200, 300 ----- vibration reduction device,
110, 210, 310 ----- lower plate,
120, 220, 320 ----- bearing block,
130, 230, 330 ----- elastic disk,
140, 240, 340 ----- shear pins,
150, 250, 350 ----- upper casing,
160, 260, 360 ----- magnetic force damper,
161, 261, 361 ----- first magnetic body,
162, 262, 362 ----- the second magnetic material.

Claims (15)

설치 대상물에 위치고정되는 하부 플레이트와;
다수의 결합공을 측면에 구비하고 상기 하부 플레이트 상에 위치고정되는 베어링 블록;
상기 하부 플레이트와 상기 베어링 블록 사이에 개재되는 탄성 디스크;
상기 하부 플레이트에 상기 베어링 블록과 상기 탄성 디스크를 결합하는 전단 핀;
편평면과 상기 편평면의 가장자리 둘레를 따라 하방으로 뻗어 있는 측벽으로 상기 베어링 블록을 둘러싸도록 지지 대상물의 하부에 설치되는 상부 케이싱; 및
제2 자성체를 파지하고 상기 베어링 블록의 결합공에 위치고정된 제2 결합구와, 제1 자성체를 파지한 제1 결합구, 및 상기 상부 케이싱의 수평방향 변위시 상기 제2 결합구에 대해 상기 제1 결합구를 수평방향으로 활주이동을 돕는 샤프트를 포함하는 자기력 댐퍼;로 이루어지는데,
상기 자기력 댐퍼는,
중앙에 제1 삽입공을 천공한 제1 자성체와;
중앙에 제2 삽입공을 천공한 제2 자성체;
중앙에 체결부를 형성하고, 미끄럼 패드를 일측에 파지하고 제1 자성체를 타측에 파지하는 제1 결합구;
제2 자성체를 일측에 파지하는 그립부와, 상기 그립부의 타측 중앙에서 돌출형성된 조인트부, 및 상기 그립부에서 상기 조인트부까지 천공된 제1 관통공을 갖춘 제2 결합구; 및
일측 단부에 제1 결합구를 체결하고 제2 결합구를 가로질러 타측 단부를 상기 베어링 블록의 결합공까지 뻗는 샤프트;를 포함하고,
여기서, 상기 자기력 댐퍼는 상기 제1 자성체의 극과 상기 제2 자성체의 극을 동일 극성으로 상호 대향되게 배치된 상태에서 척력과 반발력으로 상기 상부 케이싱의 수평방향 변위시 수평 진동을 완충하고 복원력을 제공할 수 있는, 자기력을 이용한 진동 저감 장치.
A lower plate fixed to the installation object;
A bearing block having a plurality of coupling holes on a side thereof and positioned on the lower plate;
An elastic disk interposed between the lower plate and the bearing block;
A shear pin coupling the bearing block and the elastic disk to the lower plate;
An upper casing installed below the support object to surround the bearing block with a flat surface and a side wall extending downwardly around the edge of the flat surface; And
A second coupler fixed to a coupling hole of the bearing block by holding a second magnetic body, a first coupler holding a first magnetic body, and the second coupler with respect to the second coupler upon horizontal displacement of the upper casing; 1, a magnetic force damper including a shaft for assisting the sliding movement in the horizontal direction of the coupler;
The magnetic force damper,
A first magnetic body having a first insertion hole in the center;
A second magnetic body having a second insertion hole in the center;
A first coupler configured to form a fastening portion in the center, and to hold the sliding pad on one side and the first magnetic body on the other side;
A second coupler having a grip portion for holding a second magnetic body on one side, a joint portion protruding from the center of the other side of the grip portion, and a first through hole drilled from the grip portion to the joint portion; And
And a shaft for fastening the first coupler to one end and extending the other end to the coupling hole of the bearing block across the second coupler.
Here, the magnetic force damper buffers the horizontal vibration during the horizontal displacement of the upper casing with the repulsive force and the repulsive force in a state in which the poles of the first magnetic body and the poles of the second magnetic body are disposed opposite to each other with the same polarity and provide restoring force. Vibration reduction device using magnetic force that can be done.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성되고,
상기 제2 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성되어 있는, 자기력을 이용한 진동 저감 장치.
The method according to claim 1,
The first magnetic body is composed of a permanent magnet for generating a magnetic force,
The second magnetic body is a vibration reduction device using a magnetic force, which is composed of a permanent magnet for generating a magnetic force.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 자성체는 자기력을 발생하는 영구자석으로 구성되고,
상기 제2 자성체는 전류에 의해 자기력을 생성하는 전자석으로 구성되는, 자기력을 이용한 진동 저감 장치.The method according to claim 1,
The first magnetic body is composed of a permanent magnet for generating a magnetic force,
The second magnetic body is composed of an electromagnet that generates a magnetic force by the electric current, vibration reduction device using a magnetic force. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115183080A (en) * 2022-07-20 2022-10-14 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Pipeline supporting part structure and ship

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103046647A (en) * 2013-01-09 2013-04-17 北京建筑工程学院 A round non-contact type protection mechanism for rubber base
KR101289820B1 (en) * 2013-03-07 2013-07-26 (주)알티에스 Isolator with double pads
KR101318264B1 (en) * 2012-06-04 2013-10-16 디프리기술연구원(주) Isolation system for controlling horizontal displacement and rotational displacement of nuclear power plant dome structure
KR101440523B1 (en) * 2013-03-11 2014-09-17 한국철도기술연구원 Dynamic vibration absorber using permanent magnets

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101318264B1 (en) * 2012-06-04 2013-10-16 디프리기술연구원(주) Isolation system for controlling horizontal displacement and rotational displacement of nuclear power plant dome structure
CN103046647A (en) * 2013-01-09 2013-04-17 北京建筑工程学院 A round non-contact type protection mechanism for rubber base
KR101289820B1 (en) * 2013-03-07 2013-07-26 (주)알티에스 Isolator with double pads
KR101440523B1 (en) * 2013-03-11 2014-09-17 한국철도기술연구원 Dynamic vibration absorber using permanent magnets

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115183080A (en) * 2022-07-20 2022-10-14 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Pipeline supporting part structure and ship
CN115183080B (en) * 2022-07-20 2023-09-01 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Pipeline support structure and ship

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