KR20130090068A - 복합형 진동 제어장치 - Google Patents

복합형 진동 제어장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130090068A
KR20130090068A KR1020120011124A KR20120011124A KR20130090068A KR 20130090068 A KR20130090068 A KR 20130090068A KR 1020120011124 A KR1020120011124 A KR 1020120011124A KR 20120011124 A KR20120011124 A KR 20120011124A KR 20130090068 A KR20130090068 A KR 20130090068A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
mass
vibration
frame
vertical
control device
Prior art date
Application number
KR1020120011124A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101390502B1 (ko
Inventor
김윤석
주석준
이성경
정란
이상현
Original Assignee
(주)티이솔루션
단국대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)티이솔루션, 단국대학교 산학협력단 filed Critical (주)티이솔루션
Priority to KR1020120011124A priority Critical patent/KR101390502B1/ko
Publication of KR20130090068A publication Critical patent/KR20130090068A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101390502B1 publication Critical patent/KR101390502B1/ko

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
    • E04H9/021—Bearing, supporting or connecting constructions specially adapted for such buildings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F16F7/1005—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect characterised by active control of the mass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/10—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system
    • F16F15/12—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
    • F16F15/131—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses
    • F16F15/133—Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/134—Wound springs
    • F16F15/1343—Wound springs characterised by the spring mounting
    • F16F15/13438—End-caps for springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00—Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect
    • F16F7/104—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted
    • F16F7/116—Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect the inertia member being resiliently mounted on metal springs

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 복합형 진동 제어장치는, 구조물에 고정되는 제1프레임, 상기 제1프레임에서 설정된 방향으로 움직임 가능하게 장착되는 제1질량체, 및 상기 제1프레임에서 상기 제1질량체를 설정된 주기로 움직이도록 하는 제1진동장치를 포함하고, 상기 제1질량체는, 제1진동장치에 지지되는 제2프레임, 상기 제2프레임에서 설정된 방향으로 움직임 가능하게 장착되는 제2질량체, 및 상기 제2프레임에서 상기 제1질량체를 설정된 주기로 움직이도록 하는 제2진동장치를 포함하고, 상기 제1질량체와 상기 제2질량체 중 하나는 상하 방향으로 움직이고, 나머지 하나는 수평 방향으로 움직이는 것을 특징으로 한다.
하나의 장치로서 상하 혹은 수평방향의 구조물 진동을, 동시에 또는 교차적으로 제어할 수 있다. 아울러, 제1진동장치의 제1질량체는 수평 또는 수직방향의 진동을 감소시키고, 상기 제1질량체에 포함되는 제2질량체는 수직 또는 수평방향의 진동을 감소시킴으로써 전체적인 설치공간을 대폭 절감할 수 있다. 뿐만 아니라, 교량이나 건물은 수평방향의 일방향 및 수직방향으로 진동하게 되는데, 수평방향의 진동이 큰 경우와 수직방향의 진동이 큰 경우에 효과적으로 대응할 수 있다.

Description

복합형 진동 제어장치{HYBRID VIBRATION CONTROL DEVICE}
본 발명은 복합형 진동 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건축 토목 구조물에서 발생하는 상하진동 및 수평진동을 효과적으로 감소시키기 위한 복합형 진동 제어장치에 관한 것이다.
건축구조물 또는 교량구조물을 포함하여 모든 구조물은 풍하중 혹은 지진하중, 차량하중 및 보행하중 등의 외부하중에 의해 상하방향 또는 수평방향으로 진동이 발생하게 되며, 이 상하진동 및 수평진동이 크게 발생할 경우, 구조적 안정성 및 사용성에 영향을 미치게 된다.
이러한 상하진동을 감소시키는 방법의 하나로서 진동제어장치를 진동하는 구조물의 상부 혹은 하부, 또는 내부에 설치하여 진동을 감소시키는 방법이 사용될 수 있다.
이러한 진동제어장치(Tuned Mass Damper)의 기본구성은, 진동하는 구조물의 진동주기와 거의 동일한 진동주기로 진동제어장치를 조정할 수 있는 강성체(스프링), 그리고 진동하는 구조물의 중량에 적절한 비율로 정해지는 질량체, 그리고 진동에너지를 흡수할 수 있는 감쇠체로 구성되며, 구동방식에 따라서 수동식(Passive Type)과 능동식(Active Type)으로 구분된다.
이러한 진동제어장치를 구조물에 설치하게 되면, 30%~70%정도의 진동감소효과를 얻을 수 있는데, 작게는 수 ton에서 크게는 수백 ton의 진동제어장치가 필요하다. 이 경우 장치의 크기는 수 입방미터에서 수백 입방미터정도 필요하며 제작비용도 수 억원에서 수십 억원의 비용이 필요하다.
안전한 구조물을 사용용도에 따라서 효율적으로 설계/시공하는 건설공사에 있어서 소요비용과 공간활용은 건설공사의 성패를 가늠하는 매우 중요한 요인이다.
따라서 구조물에 진동제어장치를 설치할 경우, 진동제어 성능을 확보함과 동시에 경제적이고 콤팩트한 장치를 설계/제작하는 것은 진동제어 성능에 못지 않게 매우 중요한 일이다. 그러나 일반적인 진동제어장치의 경우, 구조물의 총 건설비의 수퍼센트의 제작비용과 적지 않은 공간이 제공되어야 하므로 진동제어장치의 문제점으로 지적되고 있다.
일반적으로 구조물에 있어서는 상하진동이나 수평진동이 문제가 되는 경우가 대분이다. 이 경우, 상하진동에 대해서는 상하진동용 제진장치를, 수평진동에 대해서는 수평진동용 제진장치를 각각 설치하게 된다.
즉, 구조물에 있어서 진동방향에 따라서 진동주기가 다르기 때문에 하나의 진동제어장치로는 하나의 진동만을 제어할 수 있기 때문이다. 따라서 구조물에 있어서 상하진동과 수평진동이 함께 문제가 되는 경우, 이러한 진동제어장치의 비용적, 공간적 문제점은 더욱 커지게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 풍하중이나 지진하중, 차량하중, 또는 보행하중에 의한 구조물의 진동에 있어서 상하진동은 물론 수평진동에 대해서도 진동제어 성능을 발휘하고 제작비용 및 설치공간을 크게 절감 할 수 있는 복합형 진동 제어장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 복합형 진동 제어장치는, 구조물에 고정되는 제1프레임, 상기 제1프레임에서 설정된 방향으로 움직임이 가능하게 장착되는 제1질량체, 및 상기 제1프레임에서 상기 제1질량체를 설정된 주기로 움직이도록 하는 제1진동장치를 포함하고, 상기 제1질량체는, 제1진동장치에 지지되는 제2프레임, 상기 제2프레임에서 설정된 방향으로 움직임 가능하게 장착되는 제2질량체, 및 상기 제2프레임에서 상기 제1질량체를 설정된 주기로 움직이도록 하는 제2진동장치를 포함하고, 상기 제1질량체와 상기 제2질량체 중 하나는 상하 방향으로 움직이고, 나머지 하나는 수평 방향으로 움직이는 것을 특징으로 한다.
상기 제1진동장치는 상기 제1질량체를 상하방향으로 움직이고, 상기 제2진동장치는 상기 제2질량체를 수평방향으로 움직이는 것을 특징으로 한다.
상기 제1질량체는 수직가이드에 의해서 수직방향으로 움직이는 것을 특징으로 한다.
상기 제1질량체는 상기 제1프레임에 힌지를 통해서 장착되는 외팔보를 더 포함하고, 상기 제1진동장치는 상기 외팔보를 지지한다.
제2질량체는 상기 외팔보의 길이방향으로 움직이는 것을 특징으로 한다.
상기 제1진동장치는 상기 제1질량체를 수평방향으로 움직이고, 상기 제2진동장치는 상기 제2질량체를 상하방향으로 움직이는 것을 특징으로 한다.
상기 제2질량체는 수직가이드에 의해서 수직방향으로 움직이는 것을 특징으로 한다.
상기 제2질량체는 상기 제2프레임에 힌지를 통해서 장착되는 외팔보를 더 포함하고, 상기 제2진동장치는 상기 외팔보를 지지하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1진동장치 또는 상기 제2진동장치 중 하나 이상은 구동모터를 이용하여 상기 제1질량체 또는 상기 제2질량체를 능동 구동한다.
상기 제1진동장치 또는 상기 제2진동장치 중 하나는 탄성체와 감쇠체를 이용하여 상기 제1질량체 또는 상기 제2질량체를 동작을 허용한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의한 복합형 진동 제어장치는, 하나의 장치로서 상하 혹은 수평방향의 구조물 진동을, 동시에 또는 교차적으로 제어할 수 있다.
아울러, 제1진동장치의 제1질량체는 수평 또는 수직방향의 진동을 감소시키고, 상기 제1질량체에 포함되는 제2질량체는 수직 또는 수평방향의 진동을 감소시킴으로써 전체적인 설치공간을 대폭 절감할 수 있다.
뿐만 아니라, 교량이나 건물은 수평방향의 일방향 및 수직방향으로 진동하게 되는데, 수평방향의 진동이 큰 경우와 수직방향의 진동이 큰 경우에 효과적으로 대응할 수 있다.
도 1은 상하로 움직이는 질량체를 이용한 단순진동제어장치의 구성도이다.
도 2는 외팔로에서 움직이는 질량체를 이용한 단순진동제어장치의 구성도이다.
도 3은 수평방향으로 움직이는 질량체를 이용한 단순진동제어장치의 구성도이다.
도 4는 질량체를 상하방향으로 능동적으로 움직이는 능동진동제어장치의 구성도이다.
도 5는 질량체를 외팔보를 이용하여 상하방향으로 능동적으로 움직이는 능동진동제어장치의 구성도이다.
도 6은 질량체를 수평방향으로 능동적으로 움직이는 능동진동제어장치의 구성도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 상하로 움직이는 질량체를 이용한 단순진동제어장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 단순진동제어장치는 프레임(150), 수직가이드(130), 수직롤러(140), 질량체(100), 탄성체(110), 및 감쇠체(120)를 포함한다.
상기 질량체(100)는 상기 프레임(150) 위에서 상기 수직가이드(130)와 상기 수직롤러(140)를 통해서 상하로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 탄성체(110)와 상기 감쇠체(120)는 상기 질량체(100)를 하부에서 지지한다.
상기 프레임(150)은 건설구조물에 고정되어, 상기 건설구조물이 상하로 진동하면, 상기 질량체(100)가 상기 프레임(150) 위에서 상대적으로 상하로 움직이면서 상기 건설구조물의 상하진동을 흡수하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 탄성체(110)와 상기 감쇠체(120)는 상기 질량체(100)가 움직이는 진동수를 제어하여 상기 건설구조물의 상하 진동을 효과적으로 감쇠할 수 있도록 한다. 실질적으로 상기 건설구조물의 상하진동수와 상기 질량체(100)의 상하진동수는 동일한 것이 바람직하다.
도 2는 외팔로에서 움직이는 질량체를 이용한 단순진동제어장치의 구성도이다.
도 2를 참조하면, 단순진동제어장치는 프레임(250), 힌지고정대(270), 힌지(265), 외팔보(260), 질량체(200), 탄성체(210), 및 감쇠체(220)를 포함한다.
상기 질량체(200)는 상기 외팔보(260)를 통해서 상하로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 탄성체(210)와 상기 감쇠체(220)는 상기 외팔보(260)의 하부에서 지지한다.
상기 프레임(250)은 건설구조물에 고정되어, 상기 건설구조물이 상하로 진동하면, 상기 질량체(200)가 상기 외팔보(260) 위에서 상대적으로 상하로 움직이면서 상기 건설구조물의 상하진동을 흡수하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 탄성체(210)와 상기 감쇠체(220)는 상기 질량체(200)와 상기 외팔보(260)가 상하로 움직이는 진동수를 제어하여 상기 건설구조물의 상하 진동을 효과적으로 감쇠할 수 있도록 한다. 실질적으로 상기 건설구조물의 상하진동수와 상기 질량체(200)의 상하진동수는 동일한 것이 바람직하다.
도 3은 수평방향으로 움직이는 질량체를 이용한 단순진동제어장치의 구성도이다.
도 3을 참조하면, 단순진동제어장치는 프레임(350), 수직가이드(330), 탄성체(310), 감쇠체(320), 및 수평롤러(380)를 포함한다.
상기 질량체(300)는 상기 프레임(350) 위에서 상기 수평롤러(380)를 통해서 수평방향으로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 탄성체(310)와 상기 감쇠체(320)는 상기 수직가이드(330)의 측면에서 상기 질량체(300)의 측면을 지지한다.
상기 프레임(350)은 건설구조물에 고정되어, 상기 건설구조물이 수평방향으로 진동하면, 상기 질량체(300)가 상기 프레임(350) 위에서 상대적으로 수평방향으로 움직이면서 상기 건설구조물의 수평진동을 흡수하는 기능을 수행한다.
도 4는 질량체를 상하방향으로 능동적으로 움직이는 능동진동제어장치의 구성도이다.
도 4를 참조하면, 능동진동제어장치는 질량체(400), 수직가이드(430), 및 능동진동장치(460)를 포함한다.
상기 질량체(400)는 상기 수직가이드(430)를 따라서 상하 또는 수직방향으로 움직이도록 배치되고, 상기 질량체(400)의 하부에는 상기 질량체(400)의 움직임을 제어하는 상기 능동진동장치(460)가 배치된다.
프레임은 건설구조물에 고정되어, 상기 건설구조물이 수직방향으로 진동하면, 상기 능동진동장치(460)는 상기 질량체(400)를 상기 프레임 위에서 상대적으로 수직방향으로 움직여서 상기 건설구조물의 수직진동을 흡수하는 기능을 수행한다.
상기 능동진동장치(460)는 액추에이터를 포함하며, 상기 액추에이터는 모터, 또는 실린더 등으로 구성될 수 있다. 상기 모터 또는 상기 실린더는 별도의 제어부와 전원에 의해서 모터의 회전력, 공압, 또는 유압 등을 이용하여 상기 질량체(400)를 움직일 수 있다.
상기와 같은 능동진동장치를 이용해 수동형진동장치와 비교하여 질량체의 작동범위를 인위적으로 크게 할 수 있다. 이와 같이, 질량체의 작동범위를 인위적으로 크게 하면 보다 진동감소효과를 극대화 할 수 있다.
도 5는 질량체를 외팔로를 이용하여 상하방향으로 능동적으로 움직이는 능동진동제어장치의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 능동진동제어장치는 외팔보(560), 질량체(500), 및 능동진동장치(550)를 포함한다.
상기 질량체(500)는 상기 외팔보(560)를 통해서 상하로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 능동진동장치(550)는 상기 외팔보(560)의 하부에서 지지한다.
프레임은 건설구조물에 고정되어, 상기 건설구조물이 상하로 진동하면, 상기 질량체가 상기 외팔보 위에서 상대적으로 상하로 움직이면서 상기 건설구조물의 상하진동을 흡수하는 기능을 수행한다.
이때, 상기 능동진동장치(550)는 상기 질량체(500)와 상기 외팔보(560)가 상하로 움직이는 진동수를 제어하여 상기 건설구조물의 상하 진동을 효과적으로 감쇠할 수 있도록 한다.
도 6은 질량체를 수평방향으로 능동적으로 움직이는 능동진동제어장치의 구성도이다.
도 6을 참조하면, 능동진동제어장치는 질량체(600), 및 능동진동장치(660)를 포함한다.
상기 질량체(600)는 프레임 위에서 수평롤러를 통해서 수평방향으로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 능동진동장치(660)는 측면에서 상기 질량체(600)의 측면을 지지한다.
상기 프레임은 건설구조물에 고정되어, 상기 건설구조물이 수평방향으로 진동하면, 상기 질량체(600)가 상기 프레임 위에서 상대적으로 수평방향으로 움직이면서 상기 건설구조물의 수평진동을 흡수하는 기능을 수행한다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 7을 참조하면, 하이브리드 진동제어장치는 제1프레임(700), 제1수직가이드(702), 제1진동장치(710), 및 제1질량체(750)를 포함한다. 상기 제1진동장치(710)는 제1탄성체(710a) 및 제1감쇠체(710b)를 포함한다.
또한, 상기 제1질량체(750)는 제2프레임(740), 제2수직가이드(742), 제2질량체(730), 및 제2진동장치(720)를 포함한다. 상기 제2진동장치(720)는 제2탄성체(720a) 및 제2감쇠체(720b)를 포함한다.
상기 제1질량체(750)는 상기 제1프레임(700) 위에서 상기 제1수직가이드(702)를 따라서 상기 수직롤러(760)를 통해서 상하방향으로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 제1진동장치(710)는 상기 제1질량체(750)를 설정된 주기로 상하방향으로 움직인다.
상기 제1프레임(700)은 건설구조물에 설치되어 상기 건설구조물이 상하로 진동할 때 상기 제1질량체(750)의 상하방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 상하진동을 효과적으로 흡수한다.
아울러, 상기 제1질량체(750)에서 상기 제2질량체(730)는 상기 제2프레임(740) 위에서 수평방향으로 움직이도록 배치되고, 상기 제2진동장치(720)는 상기 제2질량체(730)를 설정된 주기로 수평방향으로 움직인다.
상기 제2질량체(730)는 상기 건설구조물이 수평방향으로 진동할 때 상기 제2질량체(730)의 수평방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 수평진동을 효과적으로 흡수한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1질량체(750)는 상하진동을 흡수하고, 상기 제2질량체(730)는 동시에 수평진동을 흡수함으로써 전체적인 시스템의 부피를 줄일 수 있다. 아울러, 전체적인 설치비용도 줄일 수 있으며, 설계의 자유도를 증가시킨다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 8을 참조하면, 하이브리드 진동제어장치는 제1프레임(800), 힌지(885), 힌지고정대(887), 제1질량체(850), 및 제1진동장치(810)를 포함한다. 상기 제1진동장치(810)는 제1탄성체(810a) 및 제1감쇠체(810b)를 포함한다.
또한, 상기 제1질량체(850)는 외팔보(840), 제2질량체(830), 제2수직가이드(842), 및 제2진동장치(820)를 포함한다. 상기 제2진동장치(820)는 제2탄성체(820a) 및 제2감쇠체(820b)를 포함한다.
상기 제1질량체(850)는 외팔보(840)의 힌지(885)를 중심으로 상하방향으로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 제1진동장치(810)는 상기 제1질량체(850)를 설정된 주기로 상하방향으로 움직인다.
상기 제1프레임(800)은 건설구조물에 설치되어 상기 건설구조물이 상하로 진동할 때 상기 제1질량체(850)의 상하방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 상하진동을 효과적으로 흡수한다.
아울러, 상기 제1질량체(850)에서 상기 제2질량체(830)는 상기 외팔보(840) 위에서 수평방향으로 움직이도록 배치되고, 상기 제2진동장치(820)는 상기 제2질량체(830)를 설정된 주기로 상기 외팔보(840) 위에서 그 길이방향으로 움직인다.
상기 제2질량체(830)는 상기 건설구조물이 수평방향으로 진동할 때 상기 제2질량체(830)의 수평방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 수평진동을 효과적으로 흡수한다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 9를 참조하면, 하이브리드 진동제어장치는 제1프레임(900), 제1수직가이드(902), 제1진동장치(910), 및 제1질량체(950)를 포함한다. 상기 제1진동장치(910)는 제1탄성체(910a) 및 제1감쇠체(910b)를 포함한다.
또한, 상기 제1질량체(950)는 제2프레임(940), 제2수직가이드(942), 제2질량체(930), 및 능동진동장치(920)를 포함한다.
상기 제1질량체(950)는 상기 제1프레임(900) 위에서 상기 제1수직가이드(902)를 따라서 상기 수직롤러(960)를 통해서 상하방향으로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 제1진동장치(910)는 상기 제1질량체(950)를 설정된 주기로 상하방향으로 움직인다.
상기 제1프레임(950)은 건설구조물에 설치되어 상기 건설구조물이 상하로 진동할 때 상기 제1질량체(950)의 상하방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 상하진동을 효과적으로 흡수한다.
아울러, 상기 제1질량체(950)에서 상기 제2질량체(930)는 상기 제2프레임(940) 위에서 수평방향으로 움직이도록 배치되고, 상기 능동진동장치(920)는 상기 제2질량체(930)를 설정된 주기로 수평방향으로 움직인다.
상기 제2질량체(930)는 상기 건설구조물이 수평방향으로 진동할 때 상기 제2질량체(930)의 수평방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 수평진동을 효과적으로 흡수한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1질량체(950)는 상하진동을 흡수하고, 상기 제2질량체(930)는 동시에 수평진동을 흡수함으로써 전체적인 시스템의 부피를 줄일 수 있다. 아울러, 전체적인 설치비용도 줄일 수 있으며, 설계의 자유도를 증가시킨다.
상기 능동진동장치(920)는 액추에이터를 포함하며, 상기 액추에이터는 모터, 또는 실린더 등으로 구성될 수 있다. 상기 모터 또는 상기 실린더는 별도의 제어부와 전원에 의해서 모터의 회전력, 공압, 또는 유압 등을 이용하여 상기 제2질량체(930)를 움직일 수 있다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 10을 참조하면, 하이브리드 진동제어장치는 제1프레임(1000), 제1질량체(1050), 및 제1진동장치(1010)를 포함한다. 상기 제1진동장치(1010)는 제1탄성체(1010a) 및 제1감쇠체(1010b)를 포함한다.
또한, 상기 제1질량체(1050)는 외팔보(1040), 제2질량체(1030), 제2수직가이드(1042), 및 능동진동장치(1020)를 포함한다.
상기 제1질량체(1050)는 외팔보(1040)의 힌지를 중심으로 상하방향으로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 제1진동장치(1010)는 상기 제1질량체(1050)를 설정된 주기로 상하방향으로 움직인다.
상기 제1프레임(1000)은 건설구조물에 설치되어 상기 건설구조물이 상하로 진동할 때 상기 제1질량체(1050)의 상하방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 상하진동을 효과적으로 흡수한다.
아울러, 상기 제1질량체(1050)에서 상기 제2질량체(1030)는 상기 외팔보(1040) 위에서 수평방향으로 움직이도록 배치되고, 상기 능동진동장치(1020)는 상기 제2질량체(1030)를 설정된 주기로 상기 외팔보(1040) 위에서 수평방향으로 움직인다.
상기 제2질량체(1030)는 상기 건설구조물이 수평방향으로 진동할 때 상기 제2질량체(1030)의 수평방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 수평진동을 효과적으로 흡수한다.
도 7, 도 8, 도 9, 및 도 10을 참조하면, 상기 제1질량체의 중량은 상기 제2질량체와 상기 제2프레임 및 상기 제2진동장치를 포함하는 것으로, 상기 제1질량체의 중량은 상기 제2질량체의 중량보다 더 크다. 따라서, 수평방향 진동보다는 수직방향 진동이 더 큰 경우에 적용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제5 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 11을 참조하면, 하이브리드 진동제어장치는 제1프레임(1100), 제1진동장치(1110), 및 제1질량체(1150)를 포함한다. 상기 제1진동장치(1110)는 제1탄성체(1110a) 및 제1감쇠체(1110b)를 포함한다.
또한, 상기 제1질량체(1150)는 제2프레임(1140), 제2질량체(1130), 및 제2진동장치(1120)를 포함한다. 상기 제2진동장치(1120)는 제2탄성체(1120a) 및 제2감쇠체(1120b)를 포함한다.
상기 제1질량체(1150)는 상기 제1프레임(1100) 위에서 수평방향으로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 제1진동장치(1110)는 상기 제1질량체(1150)를 설정된 주기로 수평방향으로 움직인다.
상기 제1프레임(1100)은 건설구조물에 설치되어 상기 건설구조물이 수평방향으로 진동할 때 상기 제1질량체(1150)의 수평방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 수평진동을 효과적으로 흡수한다.
아울러, 상기 제1질량체(1150)에서 상기 제2질량체(1130)는 상기 제2프레임(1140) 위에서 수직방향으로 움직이도록 배치되고, 상기 제2진동장치(1120)는 상기 제2질량체(1130)를 설정된 주기로 수직방향으로 움직인다.
상기 제2질량체(1130)는 상기 건설구조물이 수직방향으로 진동할 때 상기 제2질량체(1130)의 수직방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 수직진동을 효과적으로 흡수한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1질량체(1150)는 수평진동을 흡수하고, 상기 제2질량체(1130)는 동시에 수직진동을 흡수함으로써 전체적인 시스템의 부피를 줄일 수 있다. 아울러, 전체적인 설치비용도 줄일 수 있으며, 설계의 자유도를 증가시킨다.
도 12는 본 발명의 제6 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 12를 참조하면, 하이브리드 진동제어장치는 제1프레임(1200), 제1질량체(1250), 및 제1진동장치(1210)를 포함한다. 상기 제1진동장치(1210)는 제1탄성체(1210a) 및 제1감쇠체(1210b)를 포함한다.
또한, 상기 제1질량체(1250)는 제2프레임(1240), 외팔보(1280), 제2질량체(1230), 및 제2진동장치(1220)를 포함한다. 상기 제2진동장치(1220)는 제2탄성체(1220a) 및 제2감쇠체(1220b)를 포함한다.
상기 제1질량체(1250)는 상기 제1프레임(1200) 위에서 수평방향으로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 제1진동장치(1210)는 상기 제1질량체(1250)를 설정된 주기로 수평방향으로 움직인다.
상기 제1프레임(1200)은 건설구조물에 설치되어 상기 건설구조물이 수평방향로 진동할 때 상기 제1질량체(1250)의 수평방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 수평진동을 효과적으로 흡수한다.
아울러, 상기 제1질량체(1250)에서 상기 제2질량체(1230)는 상기 외팔보 위에서 상하방향으로 움직이도록 배치되고, 상기 제2진동장치(1220)는 상기 제2질량체(1230)를 설정된 주기로 상기 외팔보 위에서 상하방향으로 움직인다.
상기 제2질량체(1230)는 상기 건설구조물이 상하방향으로 진동할 때 상기 제2질량체(1230)의 상하방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 상하진동을 효과적으로 흡수한다.
도 13은 본 발명의 제7 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 13을 참조하면, 하이브리드 진동제어장치는 제1프레임(1300), 능동진동장치(1310), 및 제1질량체(1350)를 포함한다.
또한, 상기 제1질량체(1350)는 제2프레임(1340), 제2질량체(1330), 및 제2진동장치(1320)를 포함한다. 상기 제2진동장치(1320)는 제2탄성체(1320a) 및 제2감쇠체(1320b)를 포함한다.
상기 제1질량체(1350)는 상기 제1프레임(1300) 위에서 수평방향으로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 능동진동장치(1310)는 상기 제1질량체(1350)를 설정된 주기로 수평방향으로 움직인다.
상기 제1프레임(1300)은 건설구조물에 설치되어 상기 건설구조물이 수평방향으로 진동할 때 상기 제1질량체(1350)의 수평방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 수평진동을 효과적으로 흡수한다.
아울러, 상기 제1질량체(1350)에서 상기 제2질량체(1330)는 상기 제2프레임(1340) 위에서 수직방향으로 움직이도록 배치되고, 상기 제2진동장치(1320)는 상기 제2질량체(1330)를 설정된 주기로 수직방향으로 움직인다.
상기 제2질량체(1330)는 상기 건설구조물이 수직방향으로 진동할 때 상기 제2질량체(1330)의 수직방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 수직진동을 효과적으로 흡수한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1질량체(1350)는 수평진동을 흡수하고, 상기 제2질량체(1330)는 동시에 수직진동을 흡수함으로써 전체적인 시스템의 부피를 줄일 수 있다. 아울러, 전체적인 설치비용도 줄일 수 있으며, 설계의 자유도를 증가시킨다.
상기 능동진동장치(1310)는 액추에이터를 포함하며, 상기 액추에이터는 모터, 또는 실린더 등으로 구성될 수 있다. 상기 모터 또는 상기 실린더는 별도의 제어부와 전원에 의해서 모터의 회전력, 공압, 또는 유압 등을 이용하여 상기 질량체를 움직일 수 있다.
도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 하이브리드 진동제어장치의 구성도이다.
도 14를 참조하면, 하이브리드 진동제어장치는 제1프레임(1400), 제1질량체(1450), 및 능동진동장치(1410)를 포함한다.
또한, 상기 제1질량체(1450)는 제2프레임(1440), 외팔보(1480), 제2질량체(1430), 및 제2진동장치(1420)를 포함한다. 상기 제2진동장치(1420)는 제2탄성체(1420a) 및 제2감쇠체(1420b)를 포함한다.
상기 제1질량체(1450)는 상기 제1프레임(1400) 위에서 수평방향으로 움직임이 가능하도록 배치되고, 상기 능동진동장치(1410)는 상기 제1질량체(1450)를 설정된 주기로 수평방향으로 움직인다.
상기 제1프레임(1400)은 건설구조물에 설치되어 상기 건설구조물이 수평방향로 진동할 때 상기 제1질량체(1450)의 수평방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 수평진동을 효과적으로 흡수한다.
아울러, 상기 제1질량체(1450)에서 상기 제2질량체(1430)는 상기 외팔보(1480) 위에서 상하방향으로 움직이도록 배치되고, 상기 제2진동장치(1420)는 상기 제2질량체(1430)를 설정된 주기로 상기 외팔보(1480) 위에서 상하방향으로 움직인다.
상기 제2질량체(1430)는 상기 건설구조물이 상하방향으로 진동할 때 상기 제2질량체(1430)의 상하방향 운동을 이용하여 상기 건설구조물의 상하진동을 효과적으로 흡수한다.
도 11, 도 12, 도 13, 및 도 14를 참조하면, 상기 제1질량체의 중량은 상기 제2질량체와 상기 제2프레임 및 상기 제2진동장치를 포함하는 것으로, 상기 제1질량체의 중량은 상기 제2질량체의 중량보다 더 크다. 따라서, 수직방향 진동보다는 수평방향 진동이 더 큰 경우에 적용될 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
750, 850, 950, 1050, 1150, 1250, 1350, 1450: 제1질량체
730, 830, 930, 1030, 1130, 1230, 1330, 1430: 제2질량체
710, 810, 910, 1010, 1110, 1210: 제1진동장치
720, 820, 1120, 1220, 1320, 1420: 제2진동장치
920, 1020, 1310, 1410: 능동진동장치

Claims (10)

  1. 구조물에 고정되는 제1프레임;
    상기 제1프레임에서 설정된 방향으로 움직임이 가능하게 장착되는 제1질량체; 및
    상기 제1프레임에서 상기 제1질량체를 설정된 주기로 움직이도록 하는 제1진동장치; 를 포함하고,
    상기 제1질량체는,
    제1진동장치에 지지되는 제2프레임;
    상기 제2프레임에서 설정된 방향으로 움직임 가능하게 장착되는 제2질량체; 및
    상기 제2프레임에서 상기 제1질량체를 설정된 주기로 움직이도록 하는 제2진동장치; 를 포함하고,
    상기 제1질량체와 상기 제2질량체 중 하나는 상하 방향으로 움직이고, 나머지 하나는 수평 방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 복합형 진동 제어장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1진동장치는 상기 제1질량체를 상하방향으로 움직이고, 상기 제2진동장치는 상기 제2질량체를 수평방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 복합형 진동 제어장치.
  3. 제2항에서,
    상기 제1질량체는 수직가이드에 의해서 수직방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 복합형 진동 제어장치.
  4. 제2항에서,
    상기 제1질량체는 상기 제1프레임에 힌지를 통해서 장착되는 외팔보를 더 포함하고, 상기 제1진동장치는 상기 외팔보를 지지하는 것을 특징으로 하는 복합형 진동 제어장치.
  5. 제4항에서,
    제2질량체는 상기 외팔보의 길이방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 복합형 진동 제어장치.
  6. 제1항에서,
    상기 제1진동장치는 상기 제1질량체를 수평방향으로 움직이고, 상기 제2진동장치는 상기 제2질량체를 상하방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 복합형 진동 제어장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제2질량체는 수직가이드에 의해서 수직방향으로 움직이는 것을 특징으로 하는 복합형 진동 제어장치.
  8. 제6항에서,
    상기 제2질량체는 상기 제2프레임에 힌지를 통해서 장착되는 외팔보를 더 포함하고, 상기 제2진동장치는 상기 외팔보를 지지하는 것을 특징으로 하는 복합형 진동 제어장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,
    상기 제1진동장치 또는 상기 제2진동장치 중 하나 이상은 구동모터를 이용하여 상기 제1질량체 또는 상기 제2질량체를 능동 구동하는 것을 특징으로 하는 복합형 진동 제어장치.
  10. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에서,
    상기 제1진동장치 또는 상기 제2진동장치 중 하나는 탄성체와 감쇠체를 이용하여 상기 제1질량체 또는 상기 제2질량체를 동작을 허용하는 것을 특징으로 하는 복합형 진동 제어장치.
KR1020120011124A 2012-02-03 2012-02-03 복합형 진동 제어장치 KR101390502B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120011124A KR101390502B1 (ko) 2012-02-03 2012-02-03 복합형 진동 제어장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120011124A KR101390502B1 (ko) 2012-02-03 2012-02-03 복합형 진동 제어장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130090068A true KR20130090068A (ko) 2013-08-13
KR101390502B1 KR101390502B1 (ko) 2014-04-30

Family

ID=49215799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120011124A KR101390502B1 (ko) 2012-02-03 2012-02-03 복합형 진동 제어장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101390502B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170025328A (ko) * 2015-08-28 2017-03-08 건국대학교 산학협력단 압전소자를 구비한 동조질량감쇠장치
CN106758765A (zh) * 2016-11-09 2017-05-31 东南大学 一种多维调谐质量阻尼器
CN107504115A (zh) * 2017-07-11 2017-12-22 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种三向频率可调吸振器

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101525741B1 (ko) 2014-07-29 2015-06-04 단국대학교 산학협력단 능동질량감쇠장치의 최적제어력 산정 및 제어방법
KR101909808B1 (ko) 2017-02-20 2018-10-19 단국대학교 산학협력단 메트로놈 방식의 제진장치
EP4184941A4 (en) * 2021-01-11 2024-03-06 Shenzhen Shokz Co., Ltd. METHOD FOR OPTIMIZING AN OPERATING STATE OF BONE CONDUCTION HEADPHONES

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08226252A (ja) * 1995-02-22 1996-09-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 高層建造物用の可変剛性機構付き制振装置
JP3275144B2 (ja) * 1999-08-25 2002-04-15 株式会社飯島建築事務所 ポール用制振装置
KR101166258B1 (ko) * 2009-11-02 2012-07-16 (주)비코시스템 건설구조물의 진동제어장치

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170025328A (ko) * 2015-08-28 2017-03-08 건국대학교 산학협력단 압전소자를 구비한 동조질량감쇠장치
CN106758765A (zh) * 2016-11-09 2017-05-31 东南大学 一种多维调谐质量阻尼器
CN106758765B (zh) * 2016-11-09 2019-03-05 东南大学 一种多维调谐质量阻尼器
CN107504115A (zh) * 2017-07-11 2017-12-22 中国电子科技集团公司第三十八研究所 一种三向频率可调吸振器

Also Published As

Publication number Publication date
KR101390502B1 (ko) 2014-04-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101390502B1 (ko) 복합형 진동 제어장치
CN101333829B (zh) 竖向限位型铅剪切三维隔振装置
KR101470705B1 (ko) 건설구조물의 진동제어장치
CN207121815U (zh) 一种公路桥梁减震支座
CN203834722U (zh) 自供电式半主动调谐质量阻尼器
CN103938751A (zh) 自供电式半主动调谐质量阻尼器
CN104631322A (zh) 一种拉索减振的被动弹簧-阻尼负刚度阻尼器
KR101166258B1 (ko) 건설구조물의 진동제어장치
CN108547496B (zh) 复合磁流变液颗粒阻尼器
CN103088906B (zh) 用于提高火电厂主厂房抗震性能的支承式煤斗减震结构
CN105735106A (zh) 用于梁桥隔震系统的自复位摩擦阻尼器
KR100962575B1 (ko) 사장교 주탑용 진자형 제진장치
JP6456779B2 (ja) 制振構造
CN203546936U (zh) 平面无指向360度tmd
US20160265243A1 (en) Boiler support structure
KR20090058430A (ko) 납-고무베어링과 전동식 브레이크가 장착된 준능동동조질량감쇠기
CN211948983U (zh) 一种抗风型调谐质量阻尼器
KR101245107B1 (ko) 구조물용 방진장치
CN210799868U (zh) 一种建筑内部机电设备的抗震支架
JP2003278827A (ja) 塔状構造物制振装置
CN105736629A (zh) 一种具有移动功能的纺织机减震座
KR100390542B1 (ko) 구조물의 진동 제어장치
JP2011038617A (ja) パンタグラフ式免震システム
CN219734755U (zh) 一种减震效果好的机电工程抗震支架
KR101721470B1 (ko) 압전소자를 구비한 동조질량감쇠장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
N231 Notification of change of applicant
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180411

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190408

Year of fee payment: 6