KR20100087306A - 면진 장치 및 면진 구조물 - Google Patents
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Abstract
지지하는 하중에 관계없이, 상부 구조체의 고유 주기를 장기화하여 가속도를 저감하여, 적당하고 적합한 마찰력을 얻어서 진동 에너지 흡수능력이 우수하고, 복원 특성도 아울러 갖는 면진 장치 등을 제공한다.
건축물 등의 상부 구조체(3)에 고정되고, 하방으로 개구하는 오목 구면 형상 하표면(11a)을 갖는 상부 플레이트(11)와, 기초 등의 하부 구조체(2)에 고정되고, 상방으로 개구하는 오목 구면 형상 상표면(12a)을 갖는 하부 플레이트(12)와, 상부 플레이트(11)와 하부 플레이트(12) 사이에 이동 자유롭게 배치되는 이동체(13)를 구비하고, 이동체(13)는 상부 플레이트(11)의 오목 구면 형상 하표면(11a)에 대향하는 볼록 구면 형상 상표면(13a)과, 하부 플레이트(12)의 오목 구면 형상 상표면(12a)에 대향하는 볼록 구면 형상 하표면(13b)을 갖고, 볼록 구면 형상 상표면(13a) 및 볼록 구면 형상 하표면(13b)에 복수의 공기 취출구멍(13c)을 구비하는 면진 장치(1). 또, 이 면진 장치(1)를 적어도 3 이상 배치한 면진 구조물.
건축물 등의 상부 구조체(3)에 고정되고, 하방으로 개구하는 오목 구면 형상 하표면(11a)을 갖는 상부 플레이트(11)와, 기초 등의 하부 구조체(2)에 고정되고, 상방으로 개구하는 오목 구면 형상 상표면(12a)을 갖는 하부 플레이트(12)와, 상부 플레이트(11)와 하부 플레이트(12) 사이에 이동 자유롭게 배치되는 이동체(13)를 구비하고, 이동체(13)는 상부 플레이트(11)의 오목 구면 형상 하표면(11a)에 대향하는 볼록 구면 형상 상표면(13a)과, 하부 플레이트(12)의 오목 구면 형상 상표면(12a)에 대향하는 볼록 구면 형상 하표면(13b)을 갖고, 볼록 구면 형상 상표면(13a) 및 볼록 구면 형상 하표면(13b)에 복수의 공기 취출구멍(13c)을 구비하는 면진 장치(1). 또, 이 면진 장치(1)를 적어도 3 이상 배치한 면진 구조물.
Description
본 발명은, 단독주택 등의 경량구조물용, 또는 기기, 전시대용의 면진(免震) 장치, 및 이 면진 장치를 구비한 면진 구조물에 관한 것으로, 특히, 건축물 등의 상부 구조체와, 기초 등의 하부 구조체와의 사이에 장착되어, 지진, 교통 진동 등에 의한 하부 구조체의 진동의 상부 구조체로의 전달을 저감하여, 상부 구조체의 붕괴, 또는 이 상부 구조체 위에 재치되는 전시물 등의 파손 등을 방지하는 면진 장치 등에 관한 것이다.
건축물 등의 상부 구조체와, 기초 등의 하부 구조체 사이에 장착되어, 상부 구조체의 요동을 저감하는 면진 장치로서, 예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 것이 알려져 있다. 이 면진 장치는, 상부 구조체에 고정되고, 하방으로 개구하는 오목 구면 형상 하표면을 갖는 상부 플레이트와, 하부 구조체에 고정되고, 상방으로 개구하는 오목 구면 형상 상표면을 갖는 하부 플레이트와, 상부 플레이트와 하부 플레이트 사이에 슬라이딩 자유롭게 배치되고, 볼록 구면 형상 상표면 및 볼록 구면 형상 하표면을 갖는 슬라이딩체를 구비한다.
상기 특허문헌 1의 면진 장치에서는, 지진에 의해 하부 구조체에 수평진동(변위)이 발생했을 때에, 슬라이딩체가 슬라이딩함으로써, 하부 구조체의 수평진동이 상부 구조체에 그대로 전달하는 것을 저지할 수 있어, 상부 구조체의 요동을 저감하는 것이 가능하다. 이 면진 장치에서는, 면진 장치가 지지하는 하중에 관계없이, 진자의 원리로부터 상부 구조체의 고유 주기를 장주기화 할 수 있고, 아울러, 상부 플레이트 및 하부 플레이트와, 슬라이딩체와의 접촉면에 발생하는 마찰 저항력에 의해, 진동 에너지의 감쇠 작용을 얻는 것이 가능하다.
또한 기체압에 의해 상부 구조체를 부상시키는 면진 장치로서, 특허문헌 2에는, 상부 구조체의 하면에 스커트 형상의 실링 부재를 부설하고, 그 선단을 하부 구조체에 설치한 홈 내로 수직 하강시킴으로써 상부 구조체의 하방 공간을 밀폐하고, 이 밀폐공간 내에 부상용 기체를 도입하여 상부 구조체를 부상시킴으로써, 지진의 진동이 상부 구조체에 전달하는 것을 저지하는 면진 장치가 기재되어 있다. 또한, 이 종류의 면진 장치로서, 특허문헌 3에는, 공기 공급 장치가 수용된 수용 상자의 위에, 전시물을 재치하는 재치 테이블을 배치함과 아울러, 수용 상자와 재치 테이블 사이에, 복수의 공기 취출구멍을 정방형 형상으로 설치한 공기 패드를 배치하고, 공기취출 구멍으로부터 공기를 분출시켜 재치 테이블을 부상시킴으로써, 지진의 발생시에 재치 테이블이 진동하는 것을 방지한 면진 장치가 기재되어 있다.
(발명의 개시)
(발명이 해결하고자 하는 과제)
그러나, 특허문헌 1에 기재된 면진 장치에서는, 슬라이딩체, 상부 구조체 및 하부 구조체의 재료, 및 지지하는 하중에 따라, 슬라이딩면의 마찰계수가 일정하게 결정되기 때문에, 면진 특성의 조정폭이 좁다고 하는 문제가 있었다. 이 때문에, 낮은 마찰력이나 높은 마찰력이 필요한 경우에는, 슬라이딩면의 재료를 변경하지 않을 수 없고, 또, 슬라이딩면의 재료의 변경시에는 슬라이딩 개시 시에 발생할 우려가 있는 정지 마찰계수에 의한 과대한 저항력의 발생에 대하여 충분히 배려할 필요가 있어, 재료의 선택에 곤란성을 도모하는 것으로 되어 있었다.
한편, 특허문헌 2 및 3에 기재된 면진 장치에서는, 지진의 진동을 차단하는 점에서 큰 효과를 기대할 수 있지만, 효과적으로 공기압을 사용하기 위해서는, 정밀한 실링 기술이 요구되고, 상부 구조체가 부상할 때는 마찰이 제로가 되기 때문에, 하부 구조체와의 시공 정밀도를 상당히 엄밀하게 행하지 않으면, 상부 구조체의 부상시의 위치가 안정되지 않고, 또, 지진의 흔들림이 진정된 후의 상부 구조체를 원점복귀시키기 위한 장치도 필요하여, 설비적으로 대규모가 되어 비용이 증대한다고 하는 문제가 있었다. 또한, 특허문헌 2 및 3에 기재된 면진 장치에서는, 공기 공급 장치에 고장이 생기거나, 정전 등으로 정지하면, 면진기구 그 자체가 전혀 작동하지 않게 된다고 하는 결점도 있다.
그래서, 본 발명은, 상기 여러 점을 감안하여 이루어진 것으로, 지지하는 하중에 관계없이, 상부 구조체의 고유 주기를 장기화하여 가속도를 저감할 수 있어, 적당하고 적합한 마찰력을 얻음으로써 진동에너지 흡수능력이 우수하고, 복원 특성도 아울러 갖는 면진 장치 등을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 면진 장치이며, 상부 구조체에 고정되고, 하방으로 개구하는 오목 구면 형상 하표면을 갖는 상부 플레이트와, 하부 구조체에 고정되고, 상방으로 개구하는 오목 구면 형상 상표면을 갖는 하부 플레이트와, 상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 이동 자유롭게 배치되는 이동체를 구비하고, 이 이동체는, 상기 상부 플레이트의 오목 구면 형상 하표면에 대향하는 볼록 구면 형상 상표면을 가짐과 아울러, 상기 하부 플레이트의 오목 구면 형상 상표면에 대향하는 볼록 구면 형상 하표면을 갖고, 이 볼록 구면 형상 상표면 또는/및 볼록 구면 형상 하표면에 복수의 공기 취출구멍을 구비하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명에 의하면, 지진시 등에 하부 구조체가 수평진동(변위)하면, 이동체가 상부 플레이트의 오목 구면 형상 하표면과 하부 플레이트의 오목 구면 형상 상표면 사이에서 하중을 지지하면서, 상부 플레이트의 오목 구면 형상 하표면 및 하부 플레이트의 오목 구면 형상 상표면을 따라 이동하기 때문에, 하부 구조체의 수평진동이 상부 구조체에 그대로 전달되는 것을 저지할 수 있음과 아울러, 면진 장치가 지지하는 하중에 관계없이, 진자의 원리로부터 상부 구조체의 고유 주기를 장주기화 할 수 있어, 상부 구조체로의 가속도를 저감하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 발명에 의하면, 공기 취출구멍으로부터 공기를 분출시킴으로써, 이동체의 표면에 공기층을 형성하고, 또는 공기압에 의해 면진 장치가 지지하는 상부 구조체의 하중을 저감하기 때문에, 마찰력이 발생하지 않는 상태 또는 마찰력이 작은 상태에서 이동체를 이동시킬 수 있다. 그 한편으로, 공기 취출구멍으로부터의 공기의 분출을 정지하고, 이동체를 상부 플레이트의 오목 구면 형상 하표면 및 하부 플레이트의 오목 구면 형상 상표면에 접촉시킴으로써, 이동체, 상부 플레이트 및 하부 플레이트의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력으로 이동체를 슬라이딩시킬 수 있다. 따라서, 이동체 등의 재료를 변경하지 않더라도, 마찰력을 변경할 수 있고, 적당하고 적합한 마찰력을 얻어, 우수한 진동 에너지 흡수능력을 확보하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 의하면, 지진 등이 가라앉은 후, 외력을 받아 이동한 이동체는, 상부 플레이트의 오목 구면 형상 하표면 및 하부 플레이트의 오목 구면 형상 상표면의 경사를 따라, 역방향을 향하여 완만하게 이동하고, 최종적으로는 중앙으로 되돌아오기 때문에, 별도 원점 복귀 장치를 설치하지 않더라도, 이동체를 원점 복귀시킬 수 있어, 복원 특성을 확보하는 것도 가능하게 된다.
또, 본 발명은, 면진 장치로서, 상부 구조체에 고정되는 상부 플레이트와, 하부 구조체에 고정되고, 상방으로 개구하는 오목 구면 형상 상표면을 갖는 하부 플레이트와, 이 하부 플레이트의 위에 이동 자유롭게 배치된 이동체와, 이 이동체와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되고, 상단이 상기 상부 플레이트에 피벗식 부착됨과 아울러, 하단이 상기 슬라이딩체에 고정되는 주상 접합부를 구비하고, 상기 이동체는, 상기 하부 플레이트의 오목 구면 형상 상표면에 대향하는 볼록 구면 형상 하표면을 가짐과 아울러, 이 볼록 구면 형상 하표면에 복수의 공기 취출구멍을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 상기 발명과 마찬가지로, 지지하는 하중에 관계없이, 상부 구조체의 고유 주기를 장기화하여 가속도를 저감할 수 있어, 적당하고 적합한 마찰력을 얻음으로써, 진동 에너지 흡수 능력이 우수하고, 복원 특성도 아울러 갖는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명은, 면진 장치로서, 상부 구조체에 고정되고, 하방으로 개구하는 오목 구면 형상 하표면을 갖는 상부 플레이트와, 하부 구조체에 고정되는 하부 플레이트와, 이 상부 플레이트의 아래에 이동 자유롭게 배치된 이동체와, 이 이동체와 상기 하부 플레이트 사이에 배치되고, 상단이 상기 이동체에 고정됨과 아울러, 하단이 상기 하부 플레이트에 피벗식 부착되는 주상 접합부를 구비하고, 상기 이동체는, 상기 상부 플레이트의 오목 구면 형상 하표면에 대향하는 볼록 구면 형상 상표면을 가짐과 아울러, 이 볼록 구면 형상 상표면에 복수의 공기 취출구멍을 구비하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 상기 발명과 마찬가지로, 지지하는 하중에 관계없이, 상부 구조체의 고유 주기를 장기화하여 가속도를 저감할 수 있어, 적당하고 적합한 마찰력을 얻음으로써 진동 에너지 흡수능력이 우수하고, 복원 특성도 아울러 갖는 것이 가능하게 된다.
상기 면진 장치에 있어서, 상기 이동체에 공기를 공급하는 공기 공급 수단을 구비하고, 이 공기 공급 수단은, 상기 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기, 또는 상기 상부 구조체에 전달된 진동의 크기에 따라, 상기 이동체로의 공기 공급을 제어하도록 구성할 수 있다. 이 구성에 의하면, 외력의 크기 등에 적합한 마찰력을 적당하게 얻을 수 있어, 우수한 진동 에너지 흡수능력을 확보하는 것이 가능하게 된다.
상기 면진 장치에 있어서, 상기 공기 공급 수단은, 상기 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기, 또는 상기 상부 구조체에 전달된 진동의 크기가 소정값 미만일 때에, 상기 이동체에 공기를 공급하고, 상기 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기, 또는 상기 상부 구조체에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상일 때에, 상기 이동체로의 공기의 공급을 정지하거나, 또는 상기 이동체로부터 공기를 흡인하도록 구성할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 비교적 진동이 작고, 상기 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기, 또는 상기 상부 구조체에 전달된 진동의 크기가 소정값 미만인 경우에는, 이동체의 표면에 공기층을 형성하거나, 또는 공기압에 의해 면진 장치가 지지하는 상부 구조체의 하중을 저감하기 때문에, 마찰력이 발생하지 않는 상태 또는 마찰력이 작은 상태에서 슬라이딩할 수 있는데다, 장주기화에 의한 가속도 저감에 의해 적합한 면진 효과를 얻을 수 있고, 한편, 비교적 진동이 크고, 상기 하부 구조체에 가재히는 외력의 크기 또는 상부 구조체에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상의 경우에는, 장주기화에 의한 가속도 저감과 더불어, 슬라이딩체 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력으로 감쇠가 부여되기 때문에, 진동 에너지의 흡수능력을 향상시킬 수 있어, 큰 지진 등일 때의 안전성을 확보하는 것이 가능하게 된다. 또, 이동체로부터 공기를 흡인함으로써, 이동체 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력과 더불어, 흡착력을 이용하여 진동 에너지를 감쇠시킬 수 있기 때문에, 보다 높은 감쇠능력을 얻는 것이 가능하게 된다. 이 때문에, 예를 들면, 공기의 공급, 공급의 정지 및 공기의 흡인을 적절하게 사용함으로써, 적어도 3단계의 면진특성을 단일 면진 장치에서 얻는 것이 가능하게 된다. 또한, 상기 소정값으로서의 외력의 크기는 적당하게, 가속도, 속도 또는 변위를 사용할 수 있다.
상기 면진 장치에 있어서, 상기 공기 공급 수단은, 상기 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기, 또는 상기 상부 구조체에 전달된 진동의 크기가 소정값 미만일 때에, 상기 이동체로의 공기의 공급을 정지하거나, 또는 상기 이동체로부터 공기를 흡인하고, 상기 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기, 또는 상기 상부 구조체에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상일 때에, 상기 이동체에 공기를 공급하도록 구성할 수 있다.
상기 구성에 의하면, 소정값 미만의 비교적 작은 진동영역에서는, 이동체 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력 또는 공기의 흡인에 의한 흡착력이 가해진 마찰력의 크기에 상당하는 외력이 입력되기까지의 동안은, 상부 구조체를 부동으로 확보할 수 있고, 한편, 진동이 크고, 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기 또는 상부 구조체에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상인 경우에는, 상부 구조체의 고유 주기를 장주기화시킨 채 저항력이 작은 상태에서 변위 흡수하는 것이 가능하게 되기 때문에, 트리거 장치적인 사용이 가능하게 된다.
상기 면진 장치에 있어서, 상기 볼록 구면 형상 상표면이 상기 오목 구면 형상 하표면과 동일한 곡률을 갖고, 상기 볼록 구면 형상 하표면이 상기 오목 구면 형상 상표면과 동일한 곡률을 갖도록 구성할 수 있다. 이 구성에 의하면, 이동체를, 상부 플레이트 및 하부 플레이트와 일정한 거리를 가지고 부상시키거나, 면접촉시킬 수 있어, 보다 안정적으로 상부 구조체를 지지하는 것이 가능하게 된다.
상기 면진 장치에 있어서, 상기 이동체의 공기 취출구멍을, 자체 형성 스로틀 형상 또는 오리피스 형상으로 할 수 있고, 공기 취출구멍을 공기 흡인구멍으로서 겸용해도 되고, 별도, 공기 흡인구멍을 설치할 수도 있다.
상기 면진 장치에 있어서, 상기 이동체의 적어도 상하 어느 일방의 표면을 폴리페닐렌술피드 수지, 또는, 이 폴리페닐렌술피드 수지에 유리 섬유, 탄소 섬유 혹은 무기질 충전제의 적어도 하나를 혼입한 강화 합성 수지에 의해 형성할 수 있다. 이 폴리페닐렌술피드 수지 등은, 우수한 슬라이딩 특성을 갖기 때문에, 안정한 하중 지지와 슬라이딩 특성의 양립을 도모하는 것이 가능하게 된다. 또, 예를 들면, 공기 공급장치에 어떠한 문제가 발생해도, 양호한 슬라이딩 특성을 확보할 수 있기 때문에, 상부 구조체에 대하여 과대한 부하가 작용하는 것을 방지할 수 있어, 페일 세이프 기능을 아울러 갖는 것이 가능하게 된다. 또, 이동체의 상하 표면에 슬라이딩 특성이 좋은 윤활막, 예를 들면, 2황화몰리브덴, DLC를 도포하는 경우에는, 이동체를 금속재료로 형성할 수도 있다.
상기 면진 장치에 있어서, 상기 공기 취출구멍을, 평면에서 보아 둥근 구멍으로 형성할 수 있고, 상기 복수의 공기 취출구멍을 동일 원주 위 또는 동심도 형상으로 배치할 수도 있다. 또한, 흡착력은 흡인력과 흡착 면적의 곱에 의해 정해지기 때문에, 상기 복수의 공기 취출구멍을, 상기 볼록 구면 형상 상표면 또는/및 볼록 구면 형상 하표면에 형성된 홈부의 바닥면에 뚫어 설치하고, 공기 흡인구멍으로서 겸용해도 된다.
또, 본 발명은 면진 구조물로서, 상기 면진 장치를 적어도 3 이상 배치한 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 상부 구조체의 붕괴, 또는 이 상부 구조체 상에 재치되는 전시품 등의 파손 등을 적합하게 방지하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 지지하는 하중에 관계없이, 상부 구조체의 고유 주기를 장기화하여 가속도를 저감할 수 있어, 적당하고 적합한 마찰력을 얻음으로써 진동 에너지 흡수능력이 우수하고, 복원 특성도 아울러 갖는 면진 장치 등을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 면진 장치의 제 1 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 면진 장치의 이동체를 도시하는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 일부 파단 단면도((a)의 A-A선 단면)이다.
도 3은 본 발명에 따른 면진 장치의 이동체에 형성된 공기 취출구멍의 다른 예를 도시하는 도면으로, (a)는 단면도, (b)는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 면진 장치의 이동체에 형성된 공기 취출구멍의 다른 예를 도시하는 도면으로, (a)는 단면도, (b)는 평면도, (c)는 일부 파단 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 면진 장치의 수평 저항력과 수평 변위량(상부 구조체(3)와 하부 구조체(2)의 상대변위)의 관계를 나타내는 이력 곡선으로, (a)는 공기 공급시, (b)는 공기 공급 및 흡인이 없는 상태, (c)는 공기 흡인시를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 면진 장치를 사용한 면진 구조물을 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 면진 장치의 제 2 실시형태를 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 면진 장치의 이동체를 도시하는 도면으로, (a)는 평면도, (b)는 일부 파단 단면도((a)의 A-A선 단면)이다.
도 3은 본 발명에 따른 면진 장치의 이동체에 형성된 공기 취출구멍의 다른 예를 도시하는 도면으로, (a)는 단면도, (b)는 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 면진 장치의 이동체에 형성된 공기 취출구멍의 다른 예를 도시하는 도면으로, (a)는 단면도, (b)는 평면도, (c)는 일부 파단 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 면진 장치의 수평 저항력과 수평 변위량(상부 구조체(3)와 하부 구조체(2)의 상대변위)의 관계를 나타내는 이력 곡선으로, (a)는 공기 공급시, (b)는 공기 공급 및 흡인이 없는 상태, (c)는 공기 흡인시를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 면진 장치를 사용한 면진 구조물을 도시하는 개략도이다.
도 7은 본 발명에 따른 면진 장치의 제 2 실시형태를 도시하는 단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)
다음에 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 면진 장치의 제 1 실시형태를 도시하며, 이 면진 장치(1)는 단독주택의 기초 등의 하부 구조체(2)와, 하부 구조체(2)에 대하여 면진 장치(1)를 통하여 수평방향(H)으로 이동가능한 단독주택 등의 상부 구조체(3) 사이에 장착된다.
면진 장치(1)는, 상부 구조체(3)에 고정되고, 하방으로 개구하는 오목 구면 형상 하표면(11a)을 갖는 상부 플레이트(11)와, 하부 구조체(2)에 고정되고, 상방으로 개구하는 오목 구면 형상 상표면(12a)을 갖는 하부 플레이트(12)와, 상부 플레이트(11)와 하부 플레이트(12) 사이에 이동 자유롭게 배치되는 이동체(13)를 구비한다. 상부 플레이트(11)는 볼트(14, 15)에 의해 상부 구조체(3)에 고정되고, 하부 플레이트(12)는 볼트(16, 17)에 의해 하부 구조체(2)에 고정된다.
이동체(13)는 상부 플레이트(11)의 오목 구면 형상 하표면(11a)에 대향하는 볼록 구면 형상 상표면(13a)과, 하부 플레이트(12)의 오목 구면 형상 상표면(12a)에 대향하는 볼록 구면 형상 하표면(13b)을 갖고, 볼록 구면 형상 상표면(13a) 및 볼록 구면 형상 하표면(13b)에 복수의 공기 취출구멍(13c)을 구비한다. 슬라이딩체(13)의 볼록 구면 형상 상표면(13a)은 상부 플레이트(11)의 오목 구면 형상 하표면(11a)과 동일한 곡률을 갖고, 이동체(13)의 볼록 구면 형상 하표면(13b)은 하부 플레이트(12)의 오목 구면 형상 상표면(12a)과 동일한 곡률을 갖는다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 이동체(13)는, 전체적으로 두꺼운 대략 원반 형상으로 형성되고, 공기 공급용의 플렉시블 호스(18)를 접속하기 위한 접속금구(19)와, 접속금구(19)를 통하여 받아들인 공기를 공기 취출구멍(13c)에 인도하기 위한 공기통로(13d)가 뚫어 설치된다. 공기 취출구멍(13c)은, 도 2(a)에 명시되는 바와 같이, 평면에서 보아 둥근 구멍으로 형성됨과 아울러, 복수의 공기 취출구멍(13c)이 동일 원주 위에 배치된다. 또한, 복수의 공기 취출구멍(13c)을 동심도 형상으로 배치해도 된다.
이동체(13)의 상하 표면 또는 전체는 폴리페닐렌술피드 수지, 또는, 이 폴리페닐렌술피드 수지에 유리섬유, 탄소섬유 혹은 무기질 충전제 중 적어도 하나를 혼입한 강화 합성 수지에 의해 형성된다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 이동체(13)에 공기를 공급하기 위하여, 에어펌프(20)가 설치되고, 플렉시블 호스(18), 접속금구(19)를 통하여 공기가 이동체(13)에 도입된다. 또한, 에어펌프(20)는 이동체(13)로부터 접속금구(19) 및 플렉시블 호스(18)를 통하여 공기를 흡인하는 진공펌프로서도 기능한다.
공기 취출구멍은, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 축선방향으로 동일 내경을 갖는 둥근 구명 형상 이외에도, 도 3에 도시하는 바와 같이, 공기통로(23a)의 취출구멍(23b) 근방이 좁혀진 자체 형성 스로틀 형상으로 해도 되고, 도 4에 도시하는 바와 같이, 공기통로(33a)의 선단부(33b)의 직경보다도 폭이 넓은 공기 취출홈(33c)을 갖는 소위 오리피스 형상으로 할 수도 있다. 공기 취출구멍의 배치는, 이동체의 직경을 φD로 하고, 공기 취출구멍의 원주 위의 위치를 φDi로 하면, φDi=(0.6∼0.7)xφD로 하는 것이 바람직하다.
다음에 상기 구성을 갖는 면진 장치(1)의 동작에 대하여, 도 1, 도 2 및 도 5를 참조하면서 설명한다. 또한, 도 5는 면진 장치(1)의 수평 저항력과 수평 변위량(상부 구조체(3)와 하부 구조체(2)의 상대변위)의 관계를 나타내는 이력 곡선이며, (a)는 이동체(13)에 공기를 공급한 경우, (b)는 이동체(13)에 공기를 공급하지 않고, 이동체(13)로부터 공기를 흡인하지 않은 경우, (c)는 이동체(13)로부터 공기를 흡인한 경우를 나타낸다. (a)의 이동체(13)에 공기를 공급한 경우에는, 마찰력이 생기지 않은 상태에서 이동체(13)를 이동시킬 수 있기 때문에, 수평력 저항력이 작은 상태에서 상대변위를 일으키고, (b)의 이동체(13)에 공기를 공급하지 않고, 이동체(13)로부터 공기를 흡인하지 않는 경우에는, 이동체(13)와 상부 플레이트(11) 및 하부 플레이트(12) 사이에 공기가 개재하지 않기 때문에, 동일한 상대변위를 일으켰을 때는, 보다 큰 수평 저항력이 얻어지고, (c)의 이동체(13)로부터 공기를 흡인한 경우에는, 이동체(13)와 상부 플레이트(11) 및 하부 플레이트(12) 사이에 흡착력이 더욱 작용하기 때문에, 동일한 상대변위를 일으켰을 때는, 더욱 큰 수평 저항력을 얻을 수 있다.
이하의 설명에서는, 우선, 면진 장치(1)에 있어서, 하부 구조체(2)에 가해지는 외력의 크기, 또는 상부 구조체(3)에 전달된 진동의 크기가 소정값 미만일 때에, 에어펌프(20)로부터 이동체(13)에 공기를 공급하고, 하부 구조체(2)에 가해지는 외력의 크기, 또는 상부 구조체(3)에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상일 때, 에어펌프(20)의 운전을 정지하여, 이동체(13)로의 공기의 공급을 정지하는 동작에 대하여 설명한다. 이 동작에 의해, 비교적 진동이 작고, 가해지는 외력이 소정값보다 작은 경우에는, 낮은 수평 저항력으로 면진 장치(1)가 작동하고, 장주기화에 의한 가속도저감에 의해 적합한 면진 효과를 얻을 수 있고, 한편, 진동이 크고, 외력이 소정값보다 큰 경우에는, 장주기화에 의한 가속도 저감과 아울러, 이동체 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력으로 감쇠를 행하여, 진동 에너지의 흡수력을 향상시켜, 큰 지진 등일 때의 안전성을 확보하는 것이 가능하게 된다.
평상시는 에어펌프(20)로부터, 플렉시블 호스(18), 접속금구(19)를 통하여 이동체(13)에 공기를 공급한다. 접속금구(19)로부터 이동체(13)에 공급된 공기는 공기통로(13d)를 통하여 공기 취출구멍(13c)으로부터 오목 구면 형상 하표면(11a) 및 오목 구면 형상 상표면(12a)을 향하여 분출한다. 이것에 의해, 이동체(13)의 볼록 구면 형상 하표면(13b)과 하부 플레이트(12)의 오목 구면 형상 상표면(12a) 사이, 및 이동체(13)의 볼록 구면 형상 상표면(13a)과 상부 플레이트(11)의 오목 구면 형상 하표면(11a) 사이에 공기층이 형성되기 때문에, 도 5(a)에 도시하는 바와 같이, 마찰력이 발생하지 않는 상태에서 이동체(13)를 이동시킬 수 있고, 바꾸어 말하면, 작은 수평 저항력으로 면진 장치(1)가 작동하여, 장주기화에 의한 가속도 저감에 의해 적합한 면진 효과를 얻을 수 있다. 이 상태는, 하부 구조체(2)에 가해지는 외력의 크기가 소정값 미만일 때는 계속해서 유지된다.
한편, 소정값 이상의 외력이 가해지는 큰 지진 등일 때는, 에어펌프(20)의 운전을 정지하고, 이동체(13)로의 공기의 공급을 정지한다. 이것에 의해, 이동체(13)의 볼록 구면 형상 하표면(13b)과 하부 플레이트(12)의 오목 구면 형상 상표면(12a), 및 이동체(13)의 볼록 구면 형상 상표면(13a)과 상부 플레이트(11)의 오목 구면 형상 하표면(11a)이 직접 맞닿아, 이동체(13)가 슬라이딩한다. 이것에 의해, 도 5(b)에 도시하는 바와 같이, 장주기화에 의한 가속도의 저감과 아울러, 이동체(13) 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력으로 감쇠를 행하여, 진동 에너지의 흡수력을 향상시켜, 안전성을 확보하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 하부 구조체(2)에 가해지는 외력의 크기, 또는 상부 구조체(3)에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상으로 된 경우에, 에어펌프(20)의 운전을 정지했지만, 이때, 에어펌프(20)를 진공펌프로서 기능시켜, 이동체(13)로부터 공기를 흡인할 수도 있다. 그 경우에는, 도 5(c)에 도시하는 바와 같이, 이동체(13) 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력과 아울러, 흡착력을 이용하여 진동 에너지를 감쇠시킬 수 있어, 보다 높은 감쇠능력을 얻는 것이 가능하게 된다.
다음에, 면진 장치(1)에 있어서, 하부 구조체(2)에 가해지는 외력의 크기, 또는 상부 구조체(3)에 전달된 진동의 크기가 소정값 미만일 때, 에어펌프(20)를 정지하여 이동체(13)로의 공기의 공급을 정지하고, 하부 구조체(2)에 가해지는 외력의 크기, 또는 상부 구조체(3)에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상으로 되었을 때, 에어펌프(20)를 운전하여, 이동체(13)에 공기를 공급하는 동작에 대하여 설명한다. 이 동작에 의해, 소정값 미만의 비교적 작은 진동영역에서는, 이동체(13) 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력의 크기에 상당하는 외력이 입력될 때까지의 동안은 상부 구조체(3)를 부동으로 확보할 수 있고, 한편, 진동이 크고, 외력의 크기가 소정값 이상으로 된 경우에는, 상부 구조체(3)의 고유 주기를 장주기화 시킨 채 저항력이 작은 상태에서 변위 흡수하여, 트리거 장치로서 기능시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 하부 구조체(2)에 가해지는 외력의 크기, 또는 상부 구조체(3)에 전달된 진동의 크기가 소정값 미만일 때에, 에어펌프(20)의 운전을 정지했지만, 이때, 에어펌프(20)를 진공펌프로서 기능시켜, 이동체(13)로부터 공기를 흡인할 수도 있다. 그 경우에는, 이동체(13) 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력과 아울러, 흡착력을 이용하여 보다 큰 힘으로 상부 구조체(3)를 부동으로 확보할 수 있다.
또, 도 3에 도시한 자체 형성 스로틀 형상의 공기 취출구멍을 사용한 경우도, 상기돠 동일한 동작으로 되는데, 도 4와 같이, 공기 취출홈(33c)을 갖는 오리피스 형상으로 한 경우에는, 슬라이딩체 표면의 전역에 걸쳐 균등하게 공기를 공급하거나, 공기를 흡인할 수 있어, 보다 안정한 슬라이딩체의 동작을 확보할 수 있다. 또한, 흡착력은 흡인력과 흡착면적의 곱에 의해 결정되기 때문에, 흡착력을 높이기 위하여, 흡인 홈을 더욱 형성해도 된다.
다음, 상기 면진 장치(1)를 적용한 면진 구조물에 대하여 도 6을 참조하면서 설명한다.
이 면진 구조물(35)은, 기초(36)와, 단독주택(37) 사이에 면진 장치(1)가 3 이상 장착되고, 각 면진 장치(1)는 단독주택(37)의 하중을 기초(36)에 전달함과 아울러, 기초(36)와 단독주택(37) 사이에서 수평방향의 상대변위를 허용한다. 그리고, 지진시 등에 기초(36)가 수평변위하면, 면진 장치(1)가 전술한 바와 같이 기능하기 때문에, 기초(36)의 수평진동이 단독주택(37)에 그대로 전달되는 것을 저지할 수 있음과 아울러, 단독주택(37)의 고유 주기를 장주기화 할 수 있어, 단독주택(37)으로의 가속도를 저감하는 것 등이 가능하게 된다.
다음에 본 발명에 따른 면진 장치의 제 2 실시형태에 대하여, 도 7을 참조하면서 설명한다. 또한, 이 면진 장치(41)도, 단독주택의 기초 등의 하부 구조체(42)와, 하부 구조체(42)에 대하여 면진 장치(41)를 통하여 수평방향(H)으로 이동 가능한 단독주택 등의 상부 구조체(43) 사이에 장착된다.
면진 장치(41)는, 상부 구조체(43)에 고정된 상부 플레이트(51)와, 하부 구조체(42)에 고정되고, 상방으로 개구하는 오목 구면 형상 상표면(52a)을 갖는 하부 플레이트(52)와, 상부 플레이트(51)와 하부 플레이트(52) 사이에 이동 자유롭게 배치되는 이동체(53)와, 이동체(53)와 상부 플레이트(51) 사이에 배치되고, 구형상부(44a)가 유지 부재(45, 46)를 통하여 상부 플레이트(51)에 피벗식 부착됨과 아울러, 동체부(44b)의 하단이 이동체(53)에 고정되는 주상 접합부(44)를 구비한다. 상부 플레이트(51)는 볼트(54, 55)에 의해 상부 구조체(43)에 고정되고, 하부 플레이트(52)는 볼트(56, 57)에 의해 하부 구조체(42)에 고정된다.
이동체(53)는 상면(53b)이 평면 형상이며, 하부에 볼록 형상 곡면을 갖고, 전체적으로 두꺼운 대략 원반 형상으로 형성된다. 상면(53b)에는, 주상 접합부(44)의 하단이 고정됨과 아울러, 하부 플레이트(52)의 오목 구면 형상 상표면(52a)에 대향하는 볼록 구면 형상 하표면(53a)이 설치되고, 볼록 구면 형상 하표면(53a)에 복수의 공기 취출구멍(53c)을 구비한다. 이동체(53)의 볼록 구면 형상 하표면(53a)은 하부 플레이트(52)의 오목 구면 형상 상표면(52a)과 동일한 곡률을 갖는다.
이동체(53)에는, 공기 공급용의 플렉시블 호스(58)를 접속하기 위한 접속금구(59)와, 접속금구(59)를 통하여 받아들인 공기를 공기 취출구멍(53c)에 인도하기 위한 공기통로(53d)가 뚫어 설치된다. 공기 취출구멍(53c)은, 도시를 생략하지만, 도 2에 도시한 이동체(13)와 마찬가지로, 평면에서 보아 둥근 구멍으로 형성됨과 아울러, 복수의 공기 취출구멍(53c)이 동일 원주 위에 배치된다.
이동체(53)의 하기 표면 또는 전체는 폴리페닐렌술피드 수지, 또는, 이 폴리페닐렌술피드 수지에 유리 섬유, 탄소 섬유 혹은 무기질 충전제 중 적어도 하나를 혼입한 강화 합성 수지에 의해 형성된다. 또, 하표면에 슬라이딩 특성이 좋은 윤활제, 예를 들면, 2황화몰리브덴, DLC를 도포하는 경우에는, 이동체를 금속 재료로 형성할 수도 있다.
이동체(53)에 공기를 공급하기 위하여, 에어펌프(60)가 설치되고, 플렉시블 호스(58), 접속금구(59)를 통하여 공기가 이동체(53)에 도입된다. 또한, 에어펌프(60)는 이동체(53)로부터 접속금구(59) 및 플렉시블 호스(58)를 통하여 공기를 흡인하는 진공펌프로서도 기능한다.
주상 접합부(44)는, 상부가 구형상부(44a)로서, 하부가 원추대 형상 및 원주 형상의 동체부(44b)로서 형성되고, 전술한 바와 같이, 구형상부(44a)가 유지 부재(45, 46)를 통하여 상부 플레이트(51)에 피벗식 부착되고, 동체부(44b)의 하단이 이동체(53)에 고정된다. 이것에 의해, 주상 접합부(44)는 이동체(53)와 함께 이동 가능함과 아울러, 상부 플레이트(51)와 회동 가능하게 접속된다.
다음에 상기 구성을 갖는 면진 장치(41)의 동작에 대하여, 도 7을 참조하면서 설명한다.
이하의 설명에서도, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 우선, 면진 장치(41)에서, 하부 구조체(42)에 가해지는 외력의 크기, 또는 상부 구조체(43)에 전달된 진동의 크기가 소정값 미만일 때, 에어펌프(60)로부터 이동체(53)에 공기를 공급하고, 하부 구조체(42)에 가해지는 외력의 크기, 또는 상부 구조체(43)에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상일 때, 에어펌프(60)의 운전을 정지하고, 이동체(53)로의 공기의 공급을 정지하는 동작에 대하여 설명한다. 이 동작에 의해, 비교적 진동이 작고, 가해지는 외력이 소정값보다 작은 경우에는, 낮은 수평 저항력으로 면진 장치(41)가 작동하여, 장주기화에 의한 가속도 저감에 의해 적합한 면진 효과를 얻을 수 있고, 한편, 진동이 크고, 외력이 소정값보다 큰 경우에는, 장주기화에 의한 가속도 저감과 아울러, 이동체 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력으로 감쇠를 행하여, 진동 에너지의 흡수력을 향상시켜, 큰 지진 등일 때의 안전성을 확보하는 것이 가능하게 된다.
평상시는, 에어펌프(60)로부터, 플렉시블 호스(58), 접속금구(59)를 통하여 이동체(53)에 공기를 공급한다. 접속금구(59)로부터 이동체(53)에 공급된 공기는 공기통로(53d)를 통하여 공기 취출구멍(53c)으로부터 오목 구면 형상 상표면(52a)을 향하여 분출한다. 이것에 의해, 이동체(53)의 볼록 구면 형상 하표면(53a)과 하부 플레이트(52)의 오목 구면 형상 상표면(52a) 사이에 공기층이 형성되기 때문에, 유지 부재(45, 46)에 대하여 주상 접합부(44)의 구형상부(44a)를 회동시키면서, 마찰력이 발생하지 않는 상태에서 이동체(53)를 이동시킬 수 있고, 바꾸어 말하면, 작은 수평 저항력으로 면진 장치(41)가 작동하여, 장주기화에 의한 가속도 저감에 의해 적합한 면진 효과를 얻을 수 있다. 이 상태는 하부 구조체(42)에 가해지는 외력의 크기가 소정값 미만일 때는 계속해서 유지된다.
한편, 큰 지진 등일 때는, 에어펌프(60)의 운전을 정지하고, 이동체(53)로의 공기의 공급을 정지한다. 이것에 의해, 이동체(53)의 볼록 구면 형상 하표면(53a)과 하부 플레이트(52)의 오목 구면 형상 상표면(52a)이 직접 맞닿고, 유지 부재(45, 46)에 대하여 주상 접합부(44)의 구형상부(44a)를 회동시키면서, 하부 플레이트(52)의 오목 구면 형상 상표면(52a)을 이동체(53)가 볼록 구면 형상 하표면(53a)을 통하여 슬라이딩 한다. 그 결과, 장주기화에 의한 가속도의 저감과 아울러, 이동체(53) 및 하부 플레이트(52)의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력으로 감쇠를 행하여, 진동 에너지의 흡수력을 향상시켜, 안전성을 확보하는 것이 가능하게 된다.
또한, 상기 실시형태에서는, 하부 구조체(42)에 가해지는 외력의 크기, 또는 상부 구조체(43)에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상으로 된 경우에, 에어펌프(60)의 운전을 정지했지만, 이때, 에어펌프(60)를 진공펌프로서 기능시켜, 이동체(53)로부터 공기를 흡인할 수도 있다. 그 경우에는, 이동체(53) 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력과 아울러, 흡착력을 이용하여 진동 에너지를 감쇠시킬 수 있어, 보다 높은 감쇠능력을 얻는 것이 가능하게 된다.
다음에, 면진 장치(41)에 있어서, 하부 구조체(42)에 가해지는 외력의 크기,또는 상부 구조체(43)에 전달된 진동의 크기가 소정값 미만일 때, 에어펌프(60)를 정지하여 이동체(53)로의 공기의 공급을 정지하고, 하부 구조체(42)에 가해지는 외력의 크기, 또는 상부 구조체(43)에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상으로 되었을 때, 에어펌프(60)를 운전하여, 이동체(53)에 공기를 공급하는 동작에 대하여 설명한다. 이 동작에 의해, 소정값 미만의 비교적 작은 진동영역에서는, 이동체(53) 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력의 크기에 상당하는 외력이 입력되기까지의 동안은, 상부 구조체(43)를 부동으로 확보할 수 있고, 한편, 진동이 크고, 외력의 크기가 소정값 이상으로 된 경우에는, 상부 구조체(43)의 고유 주기를 장주기화시킨 채 저항력이 작은 상태에서 변위 흡수하여, 트리거 장치로서 기능시킬 수 있다.
또한, 상기 실시형태에서는, 하부 구조체(42)에 가해지는 외력의 크기, 또는 상부 구조체(43)에 전달된 진동의 크기가 소정값 미만일 때, 에어펌프(60)의 운전을 정지했지만, 이때, 에어펌프(60)를 진공펌프로서 기능시켜, 이동체(53)로부터 공기를 흡인할 수도 있다. 그 경우에는, 이동체(53) 등의 재료와 지지하는 하중으로 결정되는 마찰력과 아울러, 흡착력을 이용하여 보다 큰 힘으로 상부 구조체(43)를 부동으로 확보할 수 있다.
또, 상기 실시형태에서는, 이동체(53)의 상면에 주상 접합부(44)를 고정하고, 볼록 구면 형상 하표면(53a)을 통하여 하부 플레이트(52)의 오목 구면 형상 상표면(52a) 위를 이동체(53)가 이동하는 경우에 대하여 설명했는데, 도 7에서 상하관계를 반대로 하고, 이동체의 하면에 주상 접합부를 고정하고, 볼록 구면 형상 상표면을 통하여 상부 플레이트의 오목 구면 상하 표면상을 이동체가 이동하도록 구성할 수도 있다. 또한, 도 7에서 면진 장치(41)는 구형상부(44a)를 유지부(45, 46)를 통하여 상부 플레이트(51)에 피벗식 부착하고, 동체부(44b)를 이동체(53)에 고정했지만, 구형상부(44a)를 유지부(45, 46)를 통하여 이동체(53)에 피벗식 부착하고, 동체부(44b)를 상부 플레이트(51)에 고정해도 된다.
상기 도 7에 도시한 면진 장치(41)에 대해서도, 면진 장치(1) 대신에, 도 6에 도시한 면진 구조물(35)에 적용할 수 있고, 면진 장치(1)를 사용한 경우와 동일하게 기능한다.
1 면진 장치
2 하부 구조체
3 상부 구조체
11 상부 플레이트
11a 오목 구면 형상 하표면
12 하부 플레이트
12a 오목 구면 형상 상표면
13 이동체
13a 볼록 구면 형상 상표면
13b 볼록 구면 형상 하표면
13c 공기 취출구멍
13d 공기통로
14∼17 볼트
18 플렉시블 호스
19 접속 기구
20 에어펌프
23a 공기통로
23b 취출구멍
33a 공기통로
33b 선단부
33c 공기 취출홈
35 면진 구조물
36 기초
37 단독주택
41 면진 장치
42 하부 구조체
43 상부 구조체
44 주상접합부
44a 구형상부
44b 동부
45 유지 부재
46 유지 부재
51 상부 플레이트
52 하부 플레이트
52a 오목 구면 형상 상표면
53 이동체
53a 볼록 구면 형상 하표면
53b 상면
53c 공기 취출구멍
53d 공기통로
54∼57 볼트
58 플렉시블 호스
59 접속 기구
60 에어펌프
2 하부 구조체
3 상부 구조체
11 상부 플레이트
11a 오목 구면 형상 하표면
12 하부 플레이트
12a 오목 구면 형상 상표면
13 이동체
13a 볼록 구면 형상 상표면
13b 볼록 구면 형상 하표면
13c 공기 취출구멍
13d 공기통로
14∼17 볼트
18 플렉시블 호스
19 접속 기구
20 에어펌프
23a 공기통로
23b 취출구멍
33a 공기통로
33b 선단부
33c 공기 취출홈
35 면진 구조물
36 기초
37 단독주택
41 면진 장치
42 하부 구조체
43 상부 구조체
44 주상접합부
44a 구형상부
44b 동부
45 유지 부재
46 유지 부재
51 상부 플레이트
52 하부 플레이트
52a 오목 구면 형상 상표면
53 이동체
53a 볼록 구면 형상 하표면
53b 상면
53c 공기 취출구멍
53d 공기통로
54∼57 볼트
58 플렉시블 호스
59 접속 기구
60 에어펌프
Claims (15)
- 상부 구조체에 고정되고, 하방으로 개구하는 오목 구면 형상 하표면을 갖는 상부 플레이트와,
하부 구조체에 고정되고, 상방으로 개구하는 오목 구면 형상 상표면을 갖는 하부 플레이트와,
상기 상부 플레이트와 상기 하부 플레이트 사이에 이동 자유롭게 배치되는 이동체를 구비하고,
이 이동체는 상기 상부 플레이트의 오목 구면 형상 하표면에 대향하는 볼록 구면 형상 상표면을 가짐과 아울러, 상기 하부 플레이트의 오목 구면 형상 상표면에 대향하는 볼록 구면 형상 하표면을 갖고, 이 볼록 구면 형상 상표면 또는/및 볼록 구면 형상 하표면에 복수의 공기 취출구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 상부 구조체에 고정되는 상부 플레이트와,
하부 구조체에 고정되고, 상방으로 개구하는 오목 구면 형상 상표면을 갖는 하부 플레이트와,
이 하부 플레이트의 위에 이동 자유롭게 배치된 이동체와,
이 이동체와 상기 상부 플레이트 사이에 배치되고, 상단이 상기 상부 플레이트에 피벗식 부착됨과 아울러, 하단이 상기 이동체에 고정되는 주상 접합부를 구비하고,
상기 이동체는 상기 하부 플레이트의 오목 구면 형상 상표면에 대향하는 볼록 구면 형상 하표면을 가짐과 아울러, 이 볼록 구면 형상 하표면에 복수의 공기 취출구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 상부 구조체에 고정되고, 하방으로 개구하는 오목 구면 형상 하표면을 갖는 상부 플레이트와,
하부 구조체에 고정되는 하부 플레이트와,
이 상부 플레이트의 아래에 이동 자유롭게 배치된 이동체와,
이 이동체와 상기 하부 플레이트 사이에 배치되고, 상단이 상기 이동체에 고정됨과 아울러, 하단이 상기 하부 플레이트에 피벗식 부착되는 주상 접합부를 구비하고,
상기 이동체는, 상기 상부 플레이트의 오목 구면 형상 하표면에 대향하는 볼록 구면 형상 상표면을 가짐과 아울러, 이 볼록 구면 형상 상표면에 복수의 공기 취출구멍을 구비하는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동체에 공기를 공급하는 공기 공급 수단을 구비하고,
이 공기 공급 수단은, 상기 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기, 또는 상기 상부 구조체에 전달된 진동의 크기에 따라, 상기 이동체로의 공기 공급을 제어하는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 공기 공급 수단은, 상기 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기, 또는 상기 상부 구조체에 전달된 진동의 크기가 소정값 미만일 때에, 상기 이동체에 공기를 공급하고, 상기 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기, 또는 상기 상부 구조체에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상일 때, 상기 이동체로의 공기의 공급을 정지하거나, 또는 상기 이동체로부터 공기를 흡인하는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 공기 공급 수단은, 상기 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기, 또는 상기 상부 구조체에 전달된 진동의 크기가 소정값 미만일 때, 상기 이동체로의 공기의 공급을 정지하거나, 또는 상기 이동체로부터 공기를 흡인하고, 상기 하부 구조체에 가해지는 외력의 크기, 또는 상기 상부 구조체에 전달된 진동의 크기가 소정값 이상일 때, 상기 이동체에 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동체의 볼록 구면 형상 상표면은 상기 상부 플레이트의 오목 구면 형상 하표면과 동일한 곡률을 갖고, 상기 이동체의 볼록 구면 형상 하표면은 상기 하부 플레이트의 오목 구면 형상 상표면과 동일한 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동체의 공기 취출구멍은 자체 형성 스로틀 형상 또는 오리피스 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동체의 공기 취출구멍은 상기 이동체로부터 공기를 흡인할 때의 공기 흡인구멍으로서 겸용되는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동체의 적어도 상하 어느 일방의 표면이 폴리페닐렌술피드 수지, 또는, 이 폴리페닐렌술피드 수지에 유리 섬유, 탄소 섬유 혹은 무기질 충전제 중 적어도 하나를 혼입한 강화 합성 수지에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동체는 금속 재료로 이루어지고, 상하 어느 한쪽의 표면에 2황화몰리브덴 또는 DLC(Diamond like Carbon)로 이루어지는 윤활막을 갖는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공기 취출구멍은 평면에서 보아 둥근 구멍에 형성되는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 공기 취출구멍은 동일 원주 위 또는 동심도 형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 9 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 공기 취출구멍은 상기 볼록 구면 형상 상표면 또는/및 볼록 구면 형상 하표면에 형성된 홈부의 바닥면에 뚫어 설치되고, 공기 흡인구멍으로서 겸용되는 것을 특징으로 하는 면진 장치. - 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 기재된 면진 장치를 적어도 3 이상 배치한 것을 특징으로 하는 면진 구조물.
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