KR20070066543A - 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가로등이나 과속단속용 카메라 또는 버스전용차선 단속카메라 등 전기/전자 장치를 위해 설치하는 지주구조물의 진동을 저감시키기 위한 것으로, 특히 지속적인 진동이 발생하는 교량 위, 또는 강풍지역 등에 구비되는 지주구조물의 진동을 저감시켜 전지/전자 장비의 기능저하 및 사용 수명을 늘릴 수 있는 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치에 관한 것이다.

본 발명은 복잡한 기계장치를 사용하지 않고 지주 내부에 집중질량과 스프링으로 구성되는 횡방향 질량동조감쇠부를 설치하는 것만으로 진동 저감효과를 얻을 수 있으며, 필요시 하단지지부의 탄성패드와 병용하여 그 효과를 더욱 높일 수 있다. 지주의 진동 저감은 지주에 설치된 가로등기구 또는 카메라 등 전기/전자장비의 안정적인 기능제공을 보장하며 진동에 의한 수명 단축을 미연에 방지하여 유지관리 비용의 절감을 기대할 수 있다.

지주구조물, 횡방형 질량동조 감쇠부, 집중질량, 스프링부, 신호등.

Description

지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치{Utility Pole structure with internal lateral Tuned Mass Damper for vibration reduction}

도 1은 본 발명의 지주구조물에 횡방향 질량 동조감쇠 장치를 구비한 개념도,

도 2는 본 발명의 횡방향 질량동조감쇠장치 설치 예의 도,

도 3은 횡방향 질량동조 감쇠부의 상세도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 지주구조물 2: 횡방향 질량동조감쇠부

3: 케이스부 4 : 스프링부

5 : 집중질량

본 발명은 가로등이나 과속단속용 카메라 또는 버스전용차선 단속카메라 등 전기/전자 장치를 위해 설치하는 지주구조물의 진동을 저감시키기 위한 것으로, 특히 지속적인 진동이 발생하는 교량 위, 또는 강풍지역 등에 구비되는 지주구조물의 진동을 저감시켜 전지/전자 장비의 기능저하 및 사용 수명을 늘릴 수 있는 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치에 관한 것이다.

일반적으로 야간에 길을 밝혀주는 가로등이나 도로에 구비되는 신호등과 교량 등에 구비되는 도로 표지판 등의 지주구조물은 심한 진동이 발생되는 경우에는 구비된 장비의 성능이 저하될 수 있고, 따라서 사용기간이 단축된다.

따라서, 종래의 경우에는 지주구조물의 하단 지지부에 진동을 억제하기 위하여 탄성패드를 구비하여 지점으로부터 유입되는 진동을 차단하는 방식을 사용하였다.

또한, 지주구조물에 수직방향 질량동조감쇠장치(Tuned mass damper, TMD)를 사용하여 구조적으로 진동을 저감시키는 방식을 사용한다.

그러나 언급한 종래의 탄성 패드를 지주구조물의 하단 지지부에 설치하는 방식은 진동원으로부터 구조물을 차단시키는 효과가 있으나, 탄성패드에 의한 진동저감에는 한계가 있으며, 지주구조물에 공진이 발생하는 경우에는 큰 효과를 기대하기 어려운 문제점이 있다.

또한, 수직방향 질량동조 감쇠장치를 적용하는 방식은 지주구조물의 주진동 방향과 질량동조 감쇠장치의 작용 방향이 일치하지 않아 진동저감 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 지주구조물의 진동과 충격 등에도 안전하고 견고하게 유지시켜 사용기간을 증가시키고, 해당 지주구조물에 구비된 전자장비 등도 안전하게 사용할 수 있도록 하는 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 길에 구비되는 가로등, 고속도로와 일반국도 등에 구비되는 신호등과 도로표지판, 주의표시, 교량 등에 구비되는 여러 구조물 등을 설치시에 진동, 바람 등에 의하여 지주구조물이 흔들리는 것을 차단하는 것으로, 지주구조물비용 효율성과 진동저감 효과를 균형있게 추구하고자 하는 것으로, 외관에 변화를 주지 않고 큰 비용이 소요되지 않으면서도 적절한 수준의 진동저감 효과를 제공하는 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치는. 가로등, 신호등, 도로표지판 등을 표시하기 위한 구조물인 지주구조물과, 지주구조물의 내부에 삽입 고정되어 상기 지주구조물의 바람이나 진동에 의한 흔들림을 저감시키는 횡방향 질량동조 감쇠부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 횡방향 질량동조 감쇠부는 실린더형 모양의 케이스와, 케이스 내부에 구비되는 강괴, 납 등으로 구비되는 집중질량과, 집중질량의 양측에 구비되고 상기 케이스의 내부 양측 벽면과 연결되도록 구비되는 스프링부 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기 횡방향 질량동조 감쇠부의 외형 크기는 지주구조물의 내부로 삽입되어 에폭시를 이용하여 고정될 수 있도록 상기 지주구조물의 크기 등에 맞도록 구비됨을 특징으로 한다.

또한, 집중질량의 무게와 스프링부의 세기는 정/동적 구조해석을 통하여 결정되며, 실린더형 모양의 케이스에는 에폭시로 고정하기 위한 고정구조가 구비됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 지주구조물에 횡방향 질량 동조감쇠 장치를 구비한 개념도이고, 도 2는 본 발명의 횡방향 질량동조감쇠장치를 설치한 예의 도이고, 도 3은 횡방향 질량동조감쇠장치의 상세도이다.

본 발명은 가로등, 신호등, 과속단속용 카메라, 버스전용차선 단속카메라, 교통안내 표지판 등의 전기/전자 장치를 구비한 지주구조물의 진동을 저감시키기 위한 것으로, 지주 내부에 1개 또는 수개의 횡방향 질량동조감쇠부를 배치하여 바람 등에 의해 발생하는 횡방향 최대진동 변위를 제어한다.

또한, 종래의 지주구조물에 풍하중 등에 의한 공진이 발생하여 전기/전자 장비의 수명이 감소되거나 제기능을 다하지 못하는 경우에 적절한 위치에 질량동조감쇠부를 추가하여 외력에 의한 진동을 대폭 줄일 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1에는 도로 등에 구비되는 가로등과 신호등의 지주 구조물(1)의 외형과 본 발명의 횡방향 질량 동조감쇠부(2)를 지주구조물의 내부에 구비한 예를 도면으 로 간단히 표시한 것이다.

본 발명의 횡방향 질량 동조감쇠부(2)가 지주구조물(1)의 내부에 구비되는 것으로, 지주구조물(1)의 크기에 따라 진동 저감의 효과가 우수한 적정한 위치, 수량, 횡방향 질량 동조감쇠부(2)의 내부에 구비되는 집중질량(5)의 크기와 스프링(4)의 강성은 사전 정/동적 구조해석을 통하여 결정한다.

또한, 집중질량(5)의 재료는 강괴를 사용하나, 필요에 따라 비중이 더 높은 납괴 등으로 변경할 수 있으며, 그 외에 다른 적정한 소재를 적용한다.

또한, 횡방향 질량동조감쇠부(2)의 케이스(case)는 지주구조물와 같은 기울기의 테이퍼를 갖는 실린더형으로 제작하여 원하는 위치에 고정될 수 있도록 한다.

횡방향 질량동조감쇠부(2)의 실린더형 모양의 케이스에는 에폭시로 고정하기 위한 고정구조가 구비될 수 있다.

또한, 실린더형 모양의 케이스에는 이미 설치된 종래의 지주구조물의 내부로 고정시키는 것은 쉽지 않으므로, 종래의 지주구조물의 추가로 외부에 장착할 수 있도록 케이스 외부에 결합부를 구비하여 설치하는 것도 가능하다.

횡방향 질량동조감쇠부(2)의 설치 방식은 정해진 위치에 에폭시 접착제를 선주입하고 하단으로부터 횡방향 질량동조감쇠부(2)의 케이스를 미끄러뜨려 지주구조물의 적정한 위치에 고정시켜 설치한다.

본 발명의 지주구조물(1)의 내부에 구비되는 횡방향 질량동조감쇠부(2)는 바람 등에 의한 지주구조물의 횡방향 최대진동 변위를 저감시킨다. 횡방향 질량동조감쇠부(2)는 지주구조물의 내부에 설치되므로, 지주구조물의 형상에는 변화가 없 다.

언급한 바와 같이 본 발명은 도로표지판, 신호등, 가로등과 같은 지주구조물(1) 내부에 횡방향 질량동조감쇠부(2)를 배치하여 거센 바람이나 충격 등에도 견딜 수 있으며, 진동을 대폭적으로 저감시켜서, 지주구조물의 사용년한을 늘릴 수 있으며, 지주구조물에 함께 설치된 장비 또한 안전하고 견고하게 구비시킬 수 있다.

위에서 설명한 본 발명은 실시 예에 관하여 도시되고 설명되었으나, 이는 단지 예시적으로 본 발명을 설명하기 위하여 기재된 것이며, 본 발명을 상술한 실시 예로만 제한하는 것은 아니다.

당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 이러한 수정 및 변형들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 복잡한 기계장치를 사용하지 않고 지주 내부에 집중질량과 스프링으로 구성되는 횡방향 질량동조감쇠부를 설치하는 것만으로 진동 저감효과를 얻을 수 있으며, 필요시 하단지지부의 탄성패드와 병용하여 그 효과를 더욱 높일 수 있다.

지주의 진동 저감은 지주에 설치된 가로등기구 또는 카메라 등 전기/전자장비의 안정적인 기능제공을 보장하며 진동에 의한 수명 단축을 미연에 방지하여 유 지관리 비용의 절감을 기대할 수 있다.

Claims (7)

1. 가로등, 신호등, 도로표지판 등을 표시하기 위해 지지하는 구조물인 지주구조물과;

   상기 지주구조물의 내부에 삽입 고정되어 상기 지주구조물의 바람이나 진동에 의한 흔들림을 저감시키는 횡방향 질량동조 감쇠부를 포함하는 것을 특징으로 하는 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 횡방향 질량동조 감쇠부는,

   상기 지조구조물의 내부에 1개에서 수개가 구비됨을 특징으로 하는 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 횡방향 질량동조 감쇠부는,

   상기 지주구조물과 같은 기울기를 가지는 실린더형 모양의 케이스와;

   상기 케이스 내부에 구비되는 강괴, 납 등으로 구비되는 집중질량과;

   상기 집중질량의 양측에 구비되고 상기 케이스의 내부 양측 벽면과 연결되도 록 구비되는 스프링부 포함하는 것을 특징으로 하는 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 횡방향 질량동조 감쇠부의 외형 크기는 지주구조물의 내부로 삽입되어 에폭시로 고정될 수 있도록 상기 지주구조물의 크기 등에 맞도록 구비됨을 특징으로 하는 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 집중질량의 무게와 상기 스프링부는 세기는 정/동적 구조해석을 통하여 결정되는 것을 특징으로 하는 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치.
6. 제 3항에 있어서,

   상기 실린더형 모양의 케이스에는 에폭시로 고정하기 위한 고정구조가 구비될 수 있음을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치.
7. 제 3항에 있어서,

   상기 실린더형 모양의 케이스에는 이미 설치된 지주구조물의 내부로 고정시키기 곤란한 경우에는 상기 케이스 외부에 상기 지주구조물과 결합시킬 수 있는 결합부를 구비시키는 것을 특징으로 하는 지주 구조물의 횡방향 질량 동조감쇠 장치.

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