KR102145996B1

KR102145996B1 - 면진 장치

Info

Publication number: KR102145996B1
Application number: KR1020187021545A
Authority: KR
Inventors: 오사무 고치야마; 겐타 나가히로; 야스나리 기무라
Original assignee: 오일레스고교 가부시키가이샤
Priority date: 2016-02-01
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2020-08-19
Also published as: EP3412929A1; JP2017137901A; KR20180097730A; TWI716537B; CN108474441A; WO2017135128A1; US20190017264A1; EP3412929A4; JP6613930B2; EP3412929B1; US10662645B2; CN108474441B; TW201728810A

Abstract

면진 장치(1)는, 교대로 적층된 고무판(2) 및 강판(3)을 갖는 적층체(7)와, 적층체(7)의 내부에 밀폐되어 설치되어 있음과 아울러 적층 방향(A)으로 연장된 중공부(8)와, 중공부(8)에 조밀하게 충전되어 있음과 아울러 전단 방향(B)의 진동 에너지를 흡수하여 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동을 감쇠시키는 납 플러그(9)와, 납 플러그(9)의 전단 방향(B)의 변형에 있어서 중공부(8)의 적층 방향(A)의 일단부(10)에서의 납 플러그(9)의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 납 플러그(9)의 적층 방향(A)의 일단부(11)에 접촉하는 반오목구면(12)를 갖고 있는 덮개 부재(14)를 구비하고 있다.

Description

면진 장치

본 발명은 면진 장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는, 2개의 구조물 사이에 배치되어 두 구조물 간의 상대적인 진동의 에너지를 흡수하여, 한쪽 구조물로부터 다른 쪽 구조물로의 진동 가속도를 저감하기 위한 장치, 특히 지진 에너지를 감쇠하여 지진 입력 가속도를 저감하여 건축물, 교량 등의 구조물의 손괴를 방지하는 면진 장치에 관한 것이다.

교대로 적층된 탄성층 및 강성층과 이들 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 중공부를 갖는 적층체와, 이 적층체의 중공부에 배치되어 있음과 아울러 변형에 의해 적층체의 전단 방향의 진동 에너지를 흡수하여 적층체의 전단 방향의 진동을 감쇠시키는 감쇠 재료로서의 납으로 이루어지는 납 플러그(납 지주)를 구비한 면진 장치는 알려져 있다.

이러한 면진 장치는, 지진에 기인하는 적층체의 적층 방향의 일단에 대한 구조물의 수평 방향의 진동을 납 플러그의 변형으로 감쇠시키는 반면, 동일하게 지진에 기인하는 적층체의 적층 방향의 일단의 수평 방향의 진동의 구조물로의 전달을 적층체의 전단 변형으로 억제하게 되어 있다.

특허문헌 1: 일본공개특허 2009-8181호 공보

그런데, 이러한 면진 장치에서는, 적층체의 전단 변형에 따른 납 플러그의 변형에 있어서 납 플러그를 형성하는 납의 소성 유동이 발생하는데, 이 소성 유동은, 적층체의 일단의 강성층의 내주면과 중공부의 적층 방향의 일단을 폐색하는 폐색 부재의 면에 의해 규정된 중공부의 일단에 배치된 납 플러그의 일단을 통해 이루어지는 결과, 이 중공부의 일단에서의 납 플러그의 일단에서 소성 유동을 효과적으로 행하게 하는 것이 면진 효과를 향상시킬 수 있다.

이러한 중공부의 일단에서의 소성 유동은, 소성 변형에 의해 적층체의 전단 방향의 진동 에너지를 흡수하는 납 플러그의 납에 한정되지 않고, 소성 유동 자체에 의해 적층체의 전단 방향의 진동 에너지를 흡수하여 적층체의 전단 방향의 진동을 감쇠시키는 그 밖의 감쇠 재료로 이루어지는 진동 감쇠체에서도 발생할 수 있다.

본 발명은 상기 여러 가지 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서, 중공부의 일단에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 효과적으로 안내 보조할 수 있고, 중공부의 일단에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 보다 확보할 수 있는 결과, 면진 효과를 향상시킬 수 있는 면진 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명에 의한 면진 장치는, 교대로 적층된 탄성층 및 강성층을 갖는 적층체와, 이 적층체의 내부에 밀폐되어 설치되어 있음과 아울러 적층 방향으로 연장된 중공부와, 이 중공부에 조밀하게 충전되어 있음과 아울러 적층체의 전단 방향의 진동 에너지를 흡수하여 적층체의 전단 방향의 진동을 감쇠시키는 진동 감쇠체와, 적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 일단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 진동 감쇠체의 적층 방향의 일단부에 접촉하는 유동 안내 오목면을 갖고 있음과 아울러 중공부의 적층 방향의 일단을 폐색하는 폐색 부재를 구비하고, 중공부는, 탄성층 및 강성층의 내주면과 유동 안내 오목면에 의해 규정되어 있다.

본 발명의 면진 장치에 의하면, 적층체의 전단 방향의 진동 에너지를 흡수하여 적층체의 전단 방향의 진동을 감쇠시키는 진동 감쇠체가 조밀하게 충전되어 있는 중공부의 적층 방향의 일단을 폐색하는 폐색 부재가, 적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 일단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 진동 감쇠체의 적층 방향의 일단부에 접촉하는 유동 안내 오목면을 갖고 있기 때문에, 적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서, 중공부의 일단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 효과적으로 안내 보조할 수 있고, 중공부의 일단부에서의 진동 감쇠체의 일단부의 소성 유동을 보다 효과적으로 확보할 수 있는 결과, 면진 효과를 보다 향상시킬 수 있다.

본 발명의 면진 장치에 있어서, 유동 안내 오목면은, 적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 일단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조할 수 있으면 어떤 형태이어도 되지만, 중공부는, 바람직한 예에서는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 원기둥형 중공부와, 유동 안내 오목면에 의해 규정된 반구형 중공부를 구비하고, 유동 안내 오목면은 반오목구면을 구비하며, 다른 바람직한 예에서는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 원기둥형 중공부와, 유동 안내 오목면에 의해 규정된 원뿔대형 중공부를 구비하고, 유동 안내 오목면은, 반오목구면과, 이 반오목구면에 연접된 평탄면을 구비하며, 또 다른 바람직한 예에서는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 사각기둥형 중공부와, 유동 안내 오목면에 의해 규정된 반원기둥형 중공부를 구비하고, 유동 안내 오목면은 반원통 오목면을 구비하며, 또 다른 바람직한 예에서는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 사각기둥형 중공부와, 유동 안내 오목면에 의해 규정된 사각형 사다리꼴 형상 중공부를 구비하고, 유동 안내 오목면은, 한 쌍의 반원통 오목면과, 이 한 쌍의 반원통 오목면 각각에 연접된 평탄면을 구비한다.

본 발명의 면진 장치는, 적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 타단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 진동 감쇠체의 적층 방향의 타단부에 접촉하는 다른 유동 안내 오목면을 갖고 있음과 아울러 중공부의 적층 방향의 타단을 폐색하는 다른 폐색 부재를 더 구비해도 되고, 이 경우, 중공부는 또 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정되어 있다.

다른 유동 안내 오목면을 가진 다른 폐색 부재를 더 구비하고 있는 본 발명의 면진 장치에서는, 적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서, 중공부의 타단부에서의 진동 감쇠체의 타단부의 소성 유동도 효과적으로 안내 보조할 수 있고, 중공부의 타단부에서의 진동 감쇠체의 타단부의 소성 유동을 보다 효과적으로 확보할 수 있는 결과, 면진 효과를 보다 향상시킬 수 있다.

이러한 다른 폐색 부재를 더 구비하고 있는 본 발명의 면진 장치에 있어서, 중공부는, 바람직한 예에서는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 원기둥형 중공부와, 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정된 반구형 중공부를 구비하고, 다른 유동 안내 오목면은 반오목구면을 구비하며, 다른 바람직한 예에서는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 원기둥형 중공부와, 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정된 원뿔대형 중공부를 구비하고, 다른 유동 안내 오목면은, 반오목구면과, 이 반오목구면에 연접된 평탄면을 구비하며, 또 다른 바람직한 예에서는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 사각기둥형 중공부와, 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정된 반원기둥형 중공부를 구비하고, 다른 유동 안내 오목면은 반원통 오목면을 구비하며, 또 다른 바람직한 예에서는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 사각기둥형 중공부와, 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정된 사각형 사다리꼴 형상 중공부를 구비하고, 다른 유동 안내 오목면은, 한 쌍의 반원통 오목면과, 이 한 쌍의 반원통 오목면 각각에 연접된 평탄면을 구비한다.

중공부가 원기둥형 중공부와 반구형 중공부 또는 원뿔대형 중공부를 구비하고 있는 본 발명의 면진 장치의 경우에는, 여러 가지 전단 방향의 적층체의 변형에 대응하여 중공부의 일단 또는 타단에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 보다 효과적으로 확보할 수 있는 반면, 중공부가 사각기둥형 중공부와 반원기둥형 중공부 또는 사각형 사다리꼴 형상 중공부를 구비하고 있는 본 발명의 면진 장치의 경우에는, 반원기둥형 중공부 또는 사각형 사다리꼴 형상 중공부를 규정하는 원통 오목면의 중심선에 직교하는 전단 방향의 적층체의 변형에 대응하여 중공부의 일단 또는 타단에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 보다 효과적으로 확보할 수 있고, 따라서 전자의 경우에는 적층체의 전단 변형에 관해 무방향성을 가진 면진 장치를 제공할 수 있고, 후자의 경우에는 적층체의 전단 변형에 관해 방향성을 가진 면진 장치를 제공할 수 있다.

본 발명의 면진 장치에 있어서, 진동 감쇠체는, 바람직한 예에서는, 진동 에너지의 흡수를 변형에 의해 행하는 감쇠 재료로 이루어지고, 이러한 감쇠 재료는 납, 주석, 아연, 알루미늄, 구리, 니켈 또는 이들의 합금으로 이루어져 있어도 되고, 납, 주석, 비납계 저융점 합금(예를 들어 주석-아연계 합금, 주석-비스무스계 합금 및 주석-인듐계 합금에서 선택되는 주석 함유 합금으로, 구체적으로 주석 42~43중량% 및 비스무스 57~58중량%를 포함한 주석-비스무스 합금 등)으로 이루어져 있어도 되며, 아연·알루미늄 합금 등의 초소성(超塑性) 합금으로 이루어져 있어도 되고, 또한, 진동 감쇠체는, 다른 바람직한 예에서는, 진동 에너지의 흡수를 소성 유동에 의해 행하는 감쇠 재료로 이루어지며, 이러한 소성 유동으로 진동 에너지를 흡수하는 감쇠 재료는, 열가소성 수지 또는 열경화성 수지와, 고무 분말을 포함하고 있어도 되고, 열가소성 수지로서는, 바람직한 예로서 태키파이어 수지를 들 수 있고, 열경화성 수지는, 바람직하게는, 각종 페놀류와 포름알데히드를 알칼리 촉매의 존재 하에서 반응시켜 이루어지는 레졸형 페놀 수지나 산 촉매의 존재 하에서 반응시켜 이루어지는 노볼락형 페놀 수지 등의 페놀 수지를 포함하고 있어도 되며, 열경화성 수지는 경화 후의 진동 감쇠체의 다음 번의 진동에서의 변형으로 미세하게 분쇄될 수 있다. 이러한 감쇠 재료로 이루어지는 진동 감쇠체는, 단일 괴상체의 형태를 갖고 있어도 되고, 그 대신에 적층 방향에서 분할 적층된 분할 적층체 또는 입상 혹은 분체상의 감쇠 재료를 압축한 압축체 등의 형태를 갖고 있어도 된다.

본 발명의 면진 장치에 있어서, 탄성층의 소재로서는 천연고무, 실리콘 고무, 고감쇠 고무, 우레탄 고무 또는 클로로프렌고무 등의 고무를 들 수 있지만, 바람직하게는 천연고무이고, 이러한 고무로 이루어지는 고무판 등의 탄성층의 각 층은 바람직하게는 무부하 상태에서 1mm~30mm 정도의 두께를 가지지만, 이에 한정되지 않으며, 또한, 강성층으로서는 강판, 탄소 섬유, 유리 섬유 혹은 아라미드 섬유 등의 섬유 보강 합성 수지판 또는 섬유 보강 경질 고무판 등을 바람직한 예로서 들 수 있고, 강성층의 각 층은 1mm~6mm 정도의 두께를 가져도 되며, 또한, 적층 방향에서의 최상위 및 최하위 강성층은, 최상위 및 최하위 강성층 이외의 최상위 및 최하위 강성층 사이에 배치되는 강성층의 두께보다 두꺼운, 예를 들어 10mm~50mm 정도의 두께를 가져도 되지만, 이들에 한정되지 않고, 덧붙여, 탄성층 및 강성층은 그 층수에서도 특별히 한정되지 않고, 면진 대상물의 하중, 전단 변형량(수평 방향 변형량), 탄성층의 탄성률, 예측되는 면진 대상물에 대한 진동 가속도의 크기의 관점에서 안정적인 면진 특성을 얻기 위해 탄성층 및 강성층의 층수를 결정하면 된다.

또한, 본 발명에서는, 적층체의 내부에 밀폐되어 설치된 중공부는 하나여도 되지만, 그 대신에 복수개로도 되고, 이 복수개의 중공부 각각에 진동 감쇠체를 배치하고, 복수개의 중공부 전부 또는 일부를 상술한 탄성층 및 강성층의 내주면과 유동 안내 오목면에 의해 규정하여, 이들 내주면과 유동 안내 오목면으로 진동 감쇠체를 구속한 면진 장치를 구성해도 된다.

본 발명에 의하면, 적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서, 중공부의 일단에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 효과적으로 안내 보조할 수 있고, 중공부의 일단에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 보다 확보할 수 있는 결과, 면진 효과를 향상시킬 수 있는 면진 장치를 제공할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 바람직한 실시형태의 일 구체예의 도 2에 도시된 I-I선 단면 설명도이다.
도 2는, 도 1의 예에서의 평면 설명도이다.
도 3은, 도 1의 예에서의 납 플러그와 덮개 부재의 상세 사시 설명도이다.
도 4는, 도 1의 예의 동작 설명도이다.
도 5는, 본 발명의 바람직한 다른 구체예의 단면 설명도이다.
도 6은, 본 발명의 바람직한 또 다른 구체예의 진동 감쇠체 및 폐색 부재의 사시 설명도이다.
도 7은, 본 발명의 바람직한 또 다른 구체예의 진동 감쇠체 및 폐색 부재의 사시 설명도이다.

다음에, 본 발명의 실시형태를 도면에 도시된 바람직한 구체예에 기초하여 상세하게 설명한다. 또, 본 발명은 이들 예에 전혀 한정되지 않는다.

도 1부터 도 4에서, 본 예의 면진 장치(1)는, 교대로 적층된 탄성층으로서 원환상의 복수매의 고무판(2) 및 강성층으로서 강판(3)에 더하여, 고무판(2) 및 강판(3)의 원환상 외주면(4 및 5)을 피복하고 있음과 아울러 고무판(2)과 동일한 고무 재료로 이루어지는 원통형의 피복층(6)을 갖는 원통형 적층체(7)와, 적층체(7)의 내부에 밀폐되어 설치되어 있음과 아울러 적층 방향(A)으로 연장된 중공부(8)와, 중공부(8)에 조밀하게 충전되어 있음과 아울러 전단 방향(B)의 변형에 의해 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동 에너지를 흡수하여 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동을 감쇠시키는 진동 감쇠체로서 납 플러그(9)와, 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동에 의한 납 플러그(9)의 이 전단 방향(B)의 변형에 있어서 중공부(8)의 적층 방향(A)의 일단부(10)에서의 납 플러그(9)의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 납 플러그(9)의 적층 방향(A)의 일단부(11)에 접촉하는 유동 안내 오목면으로서 반오목구면(12)을 갖고 있음과 아울러 중공부(8)의 적층 방향(A)의 일단(13)을 폐색하는 폐색 부재로서 덮개 부재(14)와, 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동에 의한 납 플러그(9)의 이 전단 방향(B)의 변형에 있어서 중공부(8)의 적층 방향(A)의 타단부(15)에서의 납 플러그(9)의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 납 플러그(9)의 적층 방향(A)의 타단부(16)에 접촉하는 유동 안내 오목면으로서 반오목구면(17)을 갖고 있음과 아울러 중공부(8)의 적층 방향(A)의 타단(18)을 폐색하는 폐색 부재로서 덮개 부재(19)와, 적층체(7)의 원환상 상면(20)에 설치된 원환상의 상부 장착판(21)과, 적층체(7)의 원환상 하면(22)에 설치된 원환상의 하부 장착판(23)을 구비하고 있다.

강판(3)은, 적층 방향(A)의 최상위 및 최하위의 원환상 강판(3a 및 3b)과, 적층 방향(A)에서의 강판(3a 및 3b) 사이의 복수매의 원환상 강판(3c)을 구비하고, 강판(3a 및 3b) 각각은 강판(3c) 각각의 두께보다 크고 서로 동일한 두께를 가지며, 복수매의 강판(3c) 각각은 강판(3a 및 3b) 각각의 두께보다 작고 서로 동일한 두께를 가진다.

피복층(6)의 원통형 외주면(25)으로 이루어지는 원통형 외주면을 가진 적층체(7)에 있어서, 고무판(2), 강판(3) 및 피복층(6) 각각은 서로 가황 접착되어 일체화되어 있다.

중공부(8)는, 고무판(2) 각각의 원환상 내주면(31) 및 강판(3c) 각각의 원환상 내주면(32)으로 이루어지는 원통형 내주면(33)에 의해 규정된 원기둥형 중공부(34)와, 적층 방향(A)에서 원기둥형 중공부(34)의 일단면에 연접되어 있음과 아울러 반오목구면(12)에 의해 규정된 반구형 중공부(35)와, 적층 방향(A)에서 원기둥형 중공부(34)의 타단면에 연접되어 있음과 아울러 반오목구면(17)에 의해 규정된 반구형 중공부(36)를 구비하고 있다.

변형으로 진동 에너지를 흡수하는 감쇠 재료로서 순도 99.9% 정도의 납으로 이루어지는 납 플러그(9)는, 내주면(33)에 간극 없이 조밀하게 접촉한 원통형 외주면(41)을 가진 원기둥형부(42)와, 적층 방향(A)에서 원기둥형부(42)의 일단면에 연접되어 있음과 아울러 반오목구면(12)에 간극 없이 조밀하게 접촉한 반볼록구면(46)을 가진 일단부(11)로서 반구형부(43)와, 적층 방향(A)에서 원기둥형부(42)의 타단면에 연접되어 있음과 아울러 반오목구면(17)에 간극 없이 조밀하게 접촉한 반볼록구면(44)을 가진 타단부(16)로서 반구형부(45)를 구비하고 있다.

덮개 부재(14)는, 내주면(33)의 반경과 동일한 곡률 반경을 가진 반오목구면(12)에 더하여, 내주면(33)의 지름과 동일한 지름을 가진 원통면(51)과, 적층 방향(A)에서 반오목구면(12)에 대향되어 있음과 아울러 내주면(33)의 지름과 동일한 지름을 가진 원형면(52)을 구비하고, 덮개 부재(19)도, 내주면(33)의 반경과 동일한 곡률 반경을 가진 반오목구면(17)에 더하여, 내주면(33)의 지름과 동일한 지름을 가진 원통면(55)과, 적층 방향(A)에서 반오목구면(12)에 대향되어 있음과 아울러 내주면(33)의 지름과 동일한 지름을 가진 원형면(56)을 구비하고 있다.

한쪽 구조물인 상부 구조물(61)에 복수의 앵커 볼트(62)를 개재하여 면진 장치(1)를 장착하기 위한 상부 장착판(21)은, 내주면(33)의 지름과 동일한 지름을 가진 원통형 내주면(63)에 의해 규정된 원형의 관통공(64)을 가지며, 복수의 볼트(65)를 개재하여 강판(3a)의 상면(66)에 하면(67)에서 고정되어 있고, 중앙에 관통공(64)을 가진 상부 장착판(21)은, 앵커 볼트(62) 및 볼트(65) 각각이 삽입 통과됨과 아울러 원주 방향(R)으로 등간격으로 배열된 복수의 관통공(68 및 69)을 가지며, 다른 쪽 구조물인 하부 구조물(71)에 복수의 앵커 볼트(72)를 개재하여 면진 장치(1)를 장착하기 위한 하부 장착판(23)은, 내주면(33)의 지름과 동일한 지름을 가진 내주면(73)에 의해 규정된 관통공(74)을 가지며, 복수의 볼트(75)를 개재하여 강판(3b)의 하면(76)에 상면(77)에서 고정되어 있고, 중앙에 관통공(74)을 가진 하부 장착판(23)은, 앵커 볼트(72) 및 볼트(75) 각각이 삽입 통과됨과 아울러 원주 방향(R)으로 등간격으로 배열된 복수개의 관통공(78 및 79)을 가진다.

덮개 부재(14)는, 그 원형면(52)이 상부 장착판(21)의 원환상 상면(81)에 대해 동일한 면을 가지고, 내주면(33)의 지름과 동일한 지름을 가지고 내주면(33)에 연접되어 있음과 아울러 강판(3a)의 내주면(32)에 의해 규정된 강판(3a)의 원형 관통공(82) 및 관통공(82)에 연통한 관통공(64)에 있어서 간극 없이 강판(3a) 및 상부 장착판(21)에 끼워 장착되어 상부 장착판(21)에 용접 등에 의해 고정되어 있고, 덮개 부재(19)는, 그 원형면(56)이 하부 장착판(23)의 원환상 하면(85)에 대해 동일한 면을 가지고, 내주면(33)의 지름과 동일한 지름을 가지고 내주면(33)에 연접되어 있음과 아울러 강판(3b)의 내주면(32)에 의해 규정된 강판(3b)의 원형 관통공(86) 및 관통공(86)에 연통한 원형 관통공(74)에 있어서 강판(3b) 및 하부 장착판(23)에 끼워 장착되어 하부 장착판(23)에 용접 등에 의해 고정되어 있다.

적층 방향(A)에서 상부 구조물(61) 및 하부 구조물(71) 사이에 개재되어 있음과 아울러 상부 구조물(61)의 연직 하중을 수용하는 이상의 면진 장치(1)에서는, 상부 구조물(61)에 대한 하부 구조물(71)의 지진 등의 수평 방향(전단 방향(B))의 진동에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이 적층체(7) 및 납 플러그(9)가 전단 방향(B)으로 전단 변형되고, 고무판(2)은 그 전단 방향(B)의 전단 변형으로 하부 구조물(71)의 지진 등의 수평 방향의 가속도의 상부 구조물(61)에의 전달을 억제하며, 납 플러그(9)는 그 전단 방향(B)의 변형으로 하부 구조물(71)로부터 상부 구조물(61)에 전달된 수평 방향의 진동을 감쇠시키고, 따라서 면진 장치(1)는 하부 구조물(71)에 대해 상부 구조물(61)을 면진 지지하게 되어 있다.

면진 장치(1)에서는, 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동 에너지를 흡수하여 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동을 감쇠시키는 납 플러그(9)가 조밀하게 충전되어 있는 중공부(8)의 적층 방향(A)의 일단(13)을 폐색하는 덮개 부재(14)가, 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동에 의한 납 플러그(9)의 전단 방향(B)의 변형에 있어서 중공부(8)의 적층 방향(A)의 일단부(10)에서의 납 플러그(9)의 소성 유동(C)을 안내 보조하기 위해, 납 플러그(9)의 적층 방향(A)의 반구형부(43)로 이루어지는 일단부(11)에 접촉하는 반오목구면(12)를 갖고 있는 반면, 상기 중공부(8)의 적층 방향(A)의 타단(18)을 폐색하는 덮개 부재(19)가, 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동에 의한 납 플러그(9)의 전단 방향(B)의 변형에 있어서 중공부(8)의 적층 방향(A)의 타단부(15)에서의 납 플러그(9)의 소성 유동(D)을 안내 보조하기 위해, 납 플러그(9)의 적층 방향(A)의 반구형부(45)로 이루어지는 타단부(16)에 접촉하는 반오목구면(17)을 갖고 있기 때문에, 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동에 의한 납 플러그(9)의 전단 방향(B)의 변형에 있어서, 이 납 플러그(9)의 전단 방향(B)의 변형에 기인하는 중공부(8)의 일단부(10) 및 타단부(15)에서의 납 플러그(9)의 일단부(11) 및 타단부(16)의 소성 유동(C 및 D)을 효과적으로 안내 보조할 수 있고, 중공부(8)의 반구형 중공부(35)로 이루어지는 일단부(10) 및 반구형 중공부(36)로 이루어지는 타단부(15)에서의 납 플러그(9)의 일단부(11) 및 타단부(16)의 소성 유동(C 및 D)을 보다 효과적으로 확보할 수 있는 결과, 면진 효과를 보다 향상시킬 수 있다.

상기 면진 장치(1)에서는, 중공부(8)는 원기둥형 중공부(34)와 반구형 중공부(35 및 36)를 구비하고 있지만, 그 대신에 도 5에 도시된 바와 같이, 곡률에 관해 반오목구면(12)의 반경보다 작은 반경을 가짐과 아울러 전체적으로 원환상인 반오목구면(101)과, 반오목구면(101)에 연접된 원형의 평탄면(102)으로 이루어지는 전체적으로 원형의 유동 안내 오목면(103)을 구비한 폐색 부재로서 원판형의 덮개 부재(104)를 관통공(82)에 끼워 장착하고, 마찬가지로 곡률에 관해 반오목구면(17)의 반경보다 작은 반경을 가짐과 아울러 전체적으로 원환상인 반오목구면(111)과, 반오목구면(111)에 연접된 전체적으로 원형의 평탄면(112)으로 이루어지는 전체적으로 원형의 유동 안내 오목면(113)을 구비한 폐색 부재로서 원판형의 덮개 부재(114)를 관통공(86)에 끼워 장착해도 되고, 이 경우, 중공부(8)는, 내주면(33)에 의해 규정된 원기둥형 중공부(34)와, 적층 방향(A)에서 원기둥형 중공부(34)의 일단면에 연접되어 있음과 아울러 유동 안내 오목면(103)에 의해 규정된 원뿔대형 중공부(121)와, 적층 방향(A)에서 원기둥형 중공부(34)의 타단면에 연접되어 있음과 아울러 유동 안내 오목면(113)에 의해 규정된 원뿔대형 중공부(122)를 구비하고, 납 플러그(9)는, 원기둥형 중공부(34), 원뿔대형 중공부(121 및 122) 각각에 충전된 원기둥형부(42) 및 적층 방향(A)에서 원기둥형부(42)의 일단면 및 타단면에 연접되어 있는 일단부(11) 및 타단부(16)로서 원뿔대부(125 및 126)를 구비하고 있다. 이러한 덮개 부재(104 및 114)를 구비한 면진 장치(1)에서는, 도 5에 도시된 바와 같이, 관통공(64)을 생략한 상부 장착판(21)과 덮개 부재(104)의 사이 및 관통공(74)을 생략한 하부 장착판(23)과 덮개 부재(114)의 사이 각각에 전단 키(115 및 116)를 끼워넣어도 된다.

도 5에 도시된 면진 장치(1)에서도, 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동에 의한 납 플러그(9)의 전단 방향(B)의 변형에 있어서, 중공부(8)의 일단부(10) 및 타단부(15)에서의 납 플러그(9)의 일단부(11) 및 타단부(16)의 소성 유동(C 및 D)을 유동 안내 오목면(103 및 113)으로 효과적으로 안내 보조할 수 있고, 중공부(8)의 일단부(10) 및 타단부(15)에서의 납 플러그(9)의 일단부(11) 및 타단부(16)의 소성 유동(C 및 D)을 보다 효과적으로 확보할 수 있는 결과, 면진 효과를 보다 향상시킬 수 있다.

상기 면진 장치(1)에서는, 진동 감쇠체로서 납 플러그(9)는, 원기둥형부(42)와, 반구형부(43 및 45) 또는 원뿔대부(125 및 126)를 구비하고 있지만, 그 대신에 진동 감쇠체로서 납 플러그(9)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 4개의 직사각형의 외면(131)을 가진 사각기둥형부(132)와, 적층 방향(A)에서 사각기둥형부(132)의 일단면에 연접되어 있음과 아울러 반원통면(133)을 가진 반원기둥형부(134)와, 적층 방향(A)에서 사각기둥형부(132)의 타단면에 연접되어 있음과 아울러 반원통면(135)을 가진 반원기둥형부(136)을 구비해도 되고, 이 경우, 폐색 부재로서 덮개 부재(14)에 대응한 덮개 부재(141)는, 원형면(52)에 대응한 사각형면(142)과, 원통면(51)에 대응한 변형 각통면(143)과, 반원통면(133)에 상보적인 형상을 가지고 반원통면(133)에 딱 맞게 접촉함과 아울러 유동 안내 오목면으로서 반오목구면(12)에 대응한 반원통 오목면(144)을 구비하고, 다른 폐색 부재로서 덮개 부재(19)에 대응한 덮개 부재(151)는, 원형면(56)에 대응한 사각형면(152)과, 원통면(55)에 대응한 변형 각통면(153)과, 반원통면(135)에 상보적인 형상을 가지고 반원통면(135)에 딱 맞게 접촉함과 아울러 유동 안내 오목면으로서 반오목구면(17)에 대응한 반원통 오목면(154)을 구비하며, 이러한 납 플러그(9) 및 덮개 부재(141 및 151)를 가진 면진 장치(1)에서는, 이 납 플러그(9)가 충전된 중공부(8)는, 고무판(2) 각각의 직사각형상의 내주면 및 강판(3c) 각각의 직사각형상의 내주면으로 이루어지는 각통 형상의 내주면(외면(131)에 상보적으로 대응)에 의해 규정되어 있음과 아울러 사각기둥형부(132)가 배치된 사각기둥형 중공부와, 적층 방향(A)에서 이 사각기둥형 중공부의 일단면에 연접되어 있음과 아울러 반원기둥형부(134)가 배치되어 있고 반원통 오목면(144)에 의해 규정된 반원기둥형 중공부와, 적층 방향(A)에서 이 사각기둥형 중공부의 타단면에 연접되어 있음과 아울러 반원기둥형부(136)가 배치되어 있고 반원통 오목면(154)에 의해 규정된 다른 반원기둥형 중공부를 구비하고, 덮개 부재(141)는, 원형의 관통공(82 및 64) 대신에, 강판(3a)의 직사각형상의 내주면에 의해 규정된 직사각형의 관통공(82) 및 상부 장착판(21)의 직사각형상의 내주면(63)에 의해 규정된 직사각형의 관통공(64)에 간극 없이 강판(3a) 및 상부 장착판(21)에 끼워 장착되어 있고, 덮개 부재(151)는, 원형의 관통공(86 및 74) 대신에, 강판(3b)의 직사각형상의 내주면에 의해 규정된 직사각형의 관통공(86) 및 하부 장착판(23)의 직사각형상의 내주면(73)에 의해 규정된 직사각형의 관통공(74)에 간극 없이 강판(3a) 및 상부 장착판(21)에 끼워 장착된다.

도 6에 도시된 바와 같은 납 플러그(9) 및 이 납 플러그(9)가 간극 없이 충전된 중공부(8)와 덮개 부재(141 및 151)를 가진 면진 장치(1)에서도, 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동에 의한 납 플러그(9)의 전단 방향(B)의 변형에 있어서, 중공부(8)의 일단부(10) 및 타단부(15)에서의 납 플러그(9)의 일단부(11) 및 타단부(16)의 소성 유동(C 및 D)을 반원통 오목면(144 및 154)으로 효과적으로 안내 보조할 수 있고, 납 플러그(9)의 일단부(11) 및 타단부(16)의 반원기둥형부(134 및 136) 각각의 소성 유동(C 및 D)을 보다 효과적으로 확보할 수 있는 결과, 면진 효과를 보다 향상시킬 수 있다.

또한, 덮개 부재(141)에 있어서, 반원통 오목면(144)으로 이루어지는 유동 안내 오목면 대신에, 도 7에 도시된 바와 같이, 곡률에 관해 반원통 오목면(144)의 반경보다 작은 반경을 가짐과 아울러 전체적으로 직사각형인 한 쌍의 반원통 오목면(161)과, 한 쌍의 반원통 오목면(161) 각각에 연접된 전체적으로 직사각형인 평탄면(162)으로 이루어지는 전체적으로 직사각형의 유동 안내 오목면(163)으로 하는 반면, 덮개 부재(151)에 있어서, 반원통 오목면(154)으로 이루어지는 유동 안내 오목면 대신에, 곡률에 관해 반원통 오목면(154)의 반경보다 작은 반경을 가짐과 아울러 전체적으로 직사각형인 한 쌍의 반원통 오목면(171)과, 한 쌍의 반원통 오목면(171) 각각에 연접된 전체적으로 직사각형인 평탄면(172)으로 이루어지는 전체적으로 직사각형의 유동 안내 오목면(173)으로 하여, 사각기둥형부(132)에 대응하는 사각기둥형 중공부와, 덮개 부재(141)의 유동 안내 오목면(163)에 의해 규정된 사각형 사다리꼴 형상 중공부와, 덮개 부재(151)의 유동 안내 오목면(173)에 의해 규정된 사각형 사다리꼴 형상 중공부를 구비하여 중공부(8)를 구성해도 되고, 이 경우에는, 납 플러그(9)는, 사각기둥형 중공부에 배치된 사각기둥형부(132)와, 유동 안내 오목면(163)에 의해 규정된 사각형 사다리꼴 형상 중공부에 배치되어 있음과 아울러 유동 안내 오목면(163)에 상보적인 형상의 상면(181)을 가진 사각형 사다리꼴부(182)와, 유동 안내 오목면(173)에 의해 규정된 사각형 사다리꼴 형상 중공부에 배치되어 있음과 아울러 유동 안내 오목면(173)에 상보적인 형상의 하면(183)을 가진 사각형 사다리꼴부(184)로 이루어진다.

도 7에 도시된 덮개 부재(141 및 151)와 납 플러그(9) 및 이 납 플러그(9)가 간극 없이 충전된 중공부(8)를 가진 면진 장치(1)에서도, 적층체(7)의 전단 방향(B)의 진동에 의한 납 플러그(9)의 전단 방향(B)의 변형에 있어서, 중공부(8)의 일단부(10) 및 타단부(15)에서의 납 플러그(9)의 일단부(11) 및 타단부(16)의 소성 유동(C 및 D)을 유동 안내 오목면(163 및 173)으로 효과적으로 안내 보조할 수 있고, 납 플러그(9)의 일단부(11) 및 타단부(16)의 사각형 사다리꼴부(182 및 184) 각각의 소성 유동(C 및 D)을 보다 효과적으로 확보할 수 있는 결과, 면진 효과를 보다 향상시킬 수 있다.

도 1부터 도 5에 도시된 바와 같은 납 플러그(9)를 가진 면진 장치(1)에서는, 적층체(7)의 전단 방향(B)의 전단 변형에 관해 무방향성을 가지지만, 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같은 납 플러그(9)를 가진 면진 장치(1)에서는, 적층체(7)의 전단 방향(B)의 전단 변형에 관해 방향성을 가지게 된다. 또, 도 6 또는 도 7에 도시된 면진 장치(1)에 있어서, 모서리부에 모따기, 예를 들어 R 모따기를 실시해도 된다.

또한, 도 7에 도시된 덮개 부재(141 및 151)와 납 플러그(9) 및 이 납 플러그(9)가 간극 없이 충전된 중공부(8)를, 도 1부터 도 5에 도시된 덮개 부재(14 및 19)와 납 플러그(9) 및 중공부(8) 대신에 이 도 1부터 도 5에 도시된 면진 장치(1)에 이용해도 된다.

1 면진 장치
2 고무판
3 강판
4, 5 외주면
6 피복층
7 적층체
8 중공부
9 납 플러그
10, 11 일단부
12, 17 반오목구면
13 일단
14, 19 덮개 부재
15, 16 타단부
18 타단
20 상면
21 상부 장착판
22 하면
23 하부 장착판

Claims

교대로 적층된 탄성층 및 강성층을 갖는 적층체와,
이 적층체의 내부에 밀폐되어 설치되어 있음과 아울러 적층 방향으로 연장된 중공부와, 이 중공부에 조밀하게 충전되어 있음과 아울러, 적층체의 전단 방향의 진동 에너지의 흡수를 변형과 소성 유동에 의해 행하는 감쇠 재료로 이루어지며, 적층체의 전단 방향의 진동을 감쇠시키는 진동 감쇠체와,
적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 일단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 진동 감쇠체의 적층 방향의 일단부에 접촉하는 유동 안내 오목면을 갖고 있음과 아울러 중공부의 적층 방향의 일단을 폐색하는 폐색 부재와,
적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 타단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 진동 감쇠체의 적층 방향의 타단부에 접촉하는 다른 유동 안내 오목면을 갖고 있음과 아울러 중공부의 적층 방향의 타단을 폐색하는 다른 폐색 부재를 구비하고,
중공부는, 탄성층 및 강성층의 내주면과 유동 안내 오목면과 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정되어 있으며,
중공부는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 원기둥형 중공부와, 유동 안내 오목면에 의해 규정된 반구형 중공부를 구비하고, 유동 안내 오목면은 반오목구면을 구비하고 있는 면진 장치.
교대로 적층된 탄성층 및 강성층을 갖는 적층체와,
이 적층체의 내부에 밀폐되어 설치되어 있음과 아울러 적층 방향으로 연장된 중공부와, 이 중공부에 조밀하게 충전되어 있음과 아울러, 적층체의 전단 방향의 진동 에너지의 흡수를 변형과 소성 유동에 의해 행하는 감쇠 재료로 이루어지며, 적층체의 전단 방향의 진동을 감쇠시키는 진동 감쇠체와,
적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 일단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 진동 감쇠체의 적층 방향의 일단부에 접촉하는 유동 안내 오목면을 갖고 있음과 아울러 중공부의 적층 방향의 일단을 폐색하는 폐색 부재와,
적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 타단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 진동 감쇠체의 적층 방향의 타단부에 접촉하는 다른 유동 안내 오목면을 갖고 있음과 아울러 중공부의 적층 방향의 타단을 폐색하는 다른 폐색 부재를 구비하고,
중공부는, 탄성층 및 강성층의 내주면과 유동 안내 오목면과 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정되어 있으며,
중공부는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 원기둥형 중공부와, 유동 안내 오목면에 의해 규정된 원뿔대형 중공부를 구비하고, 유동 안내 오목면은, 반오목구면과, 이 반오목구면에 연접된 평탄면을 구비하고 있는 면진 장치.
교대로 적층된 탄성층 및 강성층을 갖는 적층체와,
이 적층체의 내부에 밀폐되어 설치되어 있음과 아울러 적층 방향으로 연장된 중공부와, 이 중공부에 조밀하게 충전되어 있음과 아울러, 적층체의 전단 방향의 진동 에너지의 흡수를 변형과 소성 유동에 의해 행하는 감쇠 재료로 이루어지며, 적층체의 전단 방향의 진동을 감쇠시키는 진동 감쇠체와,
적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 일단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 진동 감쇠체의 적층 방향의 일단부에 접촉하는 유동 안내 오목면을 갖고 있음과 아울러 중공부의 적층 방향의 일단을 폐색하는 폐색 부재와,
적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 타단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 진동 감쇠체의 적층 방향의 타단부에 접촉하는 다른 유동 안내 오목면을 갖고 있음과 아울러 중공부의 적층 방향의 타단을 폐색하는 다른 폐색 부재를 구비하고,
중공부는, 탄성층 및 강성층의 내주면과 유동 안내 오목면과 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정되어 있으며,
중공부는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 사각기둥형 중공부와, 유동 안내 오목면에 의해 규정된 반원기둥형 중공부를 구비하고, 유동 안내 오목면은 반원통 오목면을 구비하고 있는 면진 장치.
교대로 적층된 탄성층 및 강성층을 갖는 적층체와,
이 적층체의 내부에 밀폐되어 설치되어 있음과 아울러 적층 방향으로 연장된 중공부와, 이 중공부에 조밀하게 충전되어 있음과 아울러, 적층체의 전단 방향의 진동 에너지의 흡수를 변형과 소성 유동에 의해 행하는 감쇠 재료로 이루어지며, 적층체의 전단 방향의 진동을 감쇠시키는 진동 감쇠체와,
적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 일단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 진동 감쇠체의 적층 방향의 일단부에 접촉하는 유동 안내 오목면을 갖고 있음과 아울러 중공부의 적층 방향의 일단을 폐색하는 폐색 부재와,
적층체의 전단 방향의 진동에 의한 진동 감쇠체의 변형에 있어서 중공부의 적층 방향의 타단부에서의 진동 감쇠체의 소성 유동을 안내 보조하기 위해, 진동 감쇠체의 적층 방향의 타단부에 접촉하는 다른 유동 안내 오목면을 갖고 있음과 아울러 중공부의 적층 방향의 타단을 폐색하는 다른 폐색 부재를 구비하고,
중공부는, 탄성층 및 강성층의 내주면과 유동 안내 오목면과 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정되어 있으며,
중공부는, 탄성층 및 강성층의 내주면에 의해 규정된 사각기둥형 중공부와, 유동 안내 오목면에 의해 규정된 사각형 사다리꼴 형상 중공부를 구비하고, 유동 안내 오목면은, 한 쌍의 반원통 오목면과, 이 한 쌍의 반원통 오목면 각각에 연접된 평탄면을 구비하고 있는 면진 장치.
청구항 1에 있어서,
중공부는, 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정된 반구형 중공부를 더 구비하고, 다른 유동 안내 오목면은 반오목구면을 구비하고 있는 면진 장치.
청구항 2에 있어서,
중공부는, 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정된 원뿔대형 중공부를 더 구비하고, 다른 유동 안내 오목면은, 반오목구면과, 이 반오목구면에 연접된 평탄면을 구비하고 있는 면진 장치.
청구항 3에 있어서,
중공부는, 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정된 반원기둥형 중공부를 더 구비하고, 다른 유동 안내 오목면은 반원통 오목면을 구비하고 있는 면진 장치.
청구항 4에 있어서,
중공부는, 다른 유동 안내 오목면에 의해 규정된 사각형 사다리꼴 형상 중공부를 더 구비하고, 다른 유동 안내 오목면은, 한 쌍의 반원통 오목면과, 이 한 쌍의 반원통 오목면 각각에 연접된 평탄면을 구비하고 있는 면진 장치.
삭제
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
감쇠 재료는, 납, 주석, 아연, 알루미늄, 구리, 니켈 또는 이들의 합금으로 이루어지는 면진 장치.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
감쇠 재료는, 납, 주석, 비납계 저융점 합금으로 이루어지는 면진 장치.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
감쇠 재료는, 아연·알루미늄의 초소성 합금으로 이루어지는 면진 장치.
삭제
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
감쇠 재료는, 열가소성 수지와 고무 분말을 포함하고 있는 면진 장치.
청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
감쇠 재료는, 열경화성 수지와 고무 분말을 포함하고 있는 면진 장치.
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