KR20160095163A

KR20160095163A - 마찰 댐핑을 위한 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20160095163A
Application number: KR1020167019240A
Authority: KR
Inventors: 라시드 아난
Original assignee: 파우에스엘 인터나치오날 아게
Priority date: 2013-12-18
Filing date: 2014-12-18
Publication date: 2016-08-10
Also published as: CA2961110A1; US20160319499A1; RU2016122746A; CN106062280A; CH709002A1; JP6175195B2; EP3084078A1; EP3084078B1; CA2961110C; WO2015091870A1; US9551120B2; US20160319498A1; JP2017503095A; EP3084077A1; KR101742040B1; WO2015091859A1

Abstract

본 발명은 토목 건설물의 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이의 상대적 움직임을 댐핑기 위한 마찰 댐핑 장치(100)로서, 상기 장치는: 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이의 제1 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제1 댐핑 시스템(110); 및 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이의 제2 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제2 댐핑 시스템(120);을 포함하며, 상기 제1 댐핑 시스템은 제1 마찰 표면(111) 및 제2 마찰 표면(112)을 포함하고, 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면은 제1 마찰 결합을 형성하기 위해서 서로 대항하여 구속되고 접촉하며, 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면은 제1 관련 변위 성분이 댐핑되도록 서로에 대하여 병진운동으로 추가로 움직일 수 있으며, 상기 제2 댐핑 시스템은 제3 마찰 표면(121) 및 제4 마찰 표면(122)을 포함하고, 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면은 제2 마찰 결합을 형성하기 위해서 서로 대항하여 구속되고 접촉하며, 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면은 제2 관련 변위 성분이 댐핑되도록 서로에 대하여 회전으로 추가로 움직일 수 있다. 제1 댐핑 시스템(110) 및 제2 댐핑 시스템(120)은 연속으로 위치된다.

Description

마찰 댐핑을 위한 장치 및 방법{Device and method for friction damping}

본 발명은 토목 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 상대 변위, 건설물(work of construction)의 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이의 특히 진동의 댐핑(damping)을 가능하게 하는 마찰 댐핑을 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

보다 구체적으로, 제한되지 않지만, 본 발명은 교량, 지붕, 현수교, 진동 또는 큰 진폭 변위에 잠재적으로 종속될 수 있는 구조적 요소의 지주(stay)와 같은 건설물, 또는 다른 임의의 매달린 건설물에서 케이블의 진동을 댐핑하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

토목 건설물에서, 다른 구조 요소들이 상대 변위들, 예컨대 상대 움직임 또는 상대 진동에 자주 노출될 수 있다.

점탄성 수단 또는 마찰에 의해서 작동하는 수단을 이용하여 이러한 상대 변위들을 댐핑하는 기술이 알려져 있다.

그리하여, 예컨대 특허문헌 FR 2 664 920은 교량 지주의 진동을 위한 진동 장치를 개시한다. 이 장치는 점탄성 방법으로 작동하며 모든 방향에서 이 지점 주위로 진동하도록 고정된 보조 베이스에서 길이부의 중간 지점에 설치된 강성 폴을 설치한다. 폴 풋(pole foot)의 변위는 점탄성 요소들에 의해서 예컨대 댐핑된다. 댐핑될 수 있는 움직임의 진폭은 폴 풋의 기준에서 보조 베이스까지 제한된다. 이 장치는 모든 방향에서 큰-진폭의 변위를 흡수할 수 있다.

게다가, 특허문헌 FR 2 664 920에 개시된 것과 같은 시스템들의 설치는 피로도 및 내구성에 관한 성능이 제한되어, 결국 많은 주기의 동적 하중에 종속되는 구조에서 사용하기에 접합하지 않는, 기계적 베이링들을 사용한다.

특허문헌 EP1035350은 마찰에 의해서 작동하는 내부 댐퍼를 형성하는 다른 종류의 댐핑 장치를 개시하며, 케이블의 가로방향의 진동 움직임이 댐핑된다. 하지만, 이러한 해결책은 동일한 댐핑 장치 안에서 건설물의 제1 구조적 요소 및 제2 구조적 요소 사이의 큰-진폭의 상대 움직임의 여러 성분을 댐핑하지 못한다.

FR2751673은 케이블의 진동을 댐핑하기 위한 탄성 또는 점탄성 링을 포함하는 다른 장치를 개시한다. 이 장치는 케이블에 수직한 평면에서 작은-진폭의 진동을 댐핑하도록만 설계된다.

FR2631407은 지주의 일부에 설치된 환형 부재를 설치하고 지주에서 진동들을 댐핑하기 위한 장치의 향상에 관한 것이다. 압력하의 리스 또는 페이스트가 각 링 케비티(ring cavity)를 채운다. 강성 구조는 기초와 환형 부재를 연결한다. 다시, 이 장치는 임의의 방향을 따른 큰-진폭의 변위를 댐핑하는데 적합하지 않다.

건설물의 다양한 구조 요소들을, 예컨대 둘 또는 세 방향에 따른 병진운동 또는 두 개의 축 주위의 회전에 의해서, 또는 선형적으로 독립된 변위들의 조합에 따라 서로에 대하여 움직인다. 예컨대, 교량의 지주는 때때로 지주와 수직한 제1 방향을 따라 움직이고 지주, 예컨대 교간에 의해 지지되는 구조적 요소 쪽으로 향하도록 움직이며, 지주 및 제1 방향에 수직한 다른 방향을 따라 움직인다. 지주의 방향에서 더 작은 정도의 변위들은 예컨대 확산될 수 있다. 일부 구조 요소들은 또한 동일한 건설 작업의 다른 구조적 요소들에 대하여 회전된다.

하지만, 현존하는 댐핑 장치들은 다양한 성분들에 따른 이러한 복잡한 변위들을 댐핑하는데 적합하지 않다.

본 발명의 목표은 기존의 장치들의 한계로부터 자유로운 댐핑 장치를 제안하고 건설물의 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이의 다른 성분들을 따른 변위들이 댐핑되는 것을 가능하게 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목표는, 각각의 이러한 기초 성분들을 위해 독립적으로 선택될 수 있는 댐핑으로, 다뤄질 복잡한 변위의 각 성분들을 위한 작은 진폭 및/또는 큰 진폭 변위를 가능하게 하는 것이다.

본 발명에 따르면, 이러한 목표는 뛰어난 토목 건설물의 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이의 상대 움직임들을 댐핑하기 위한 마찰 댐핑 장치로서,

상기 장치는:

제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이의 제1 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제1 댐핑 시스템; 및

제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이의 제2 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제2 댐핑 시스템;을 포함하며,

상기 제1 댐핑 시스템은 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면을 포함하고, 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면은 제1 마찰 결합을 형성하기 위해서 서로 대항하여 구속되고 접촉하며, 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면은 제1 관련 변위 성분이 댐핑되도록 서로에 대하여 병진운동으로 추가로 움직일 수 있으며,

상기 제2 댐핑 시스템은 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면을 포함하고, 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면은 제2 마찰 결합을 형성하기 위해서 서로 대항하여 구속되고 접촉하며, 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면은 제2 관련 변위 성분이 댐핑되도록 서로에 대하여 회전으로 추가로 움직일 수 있으며,

제1 댐핑 시스템 및 제2 댐핑 시스템은 연속으로 위치되는 마찰 댐핑 장치에 의해서 달성될 수 있다.

이러한 어플리케이션에서, 하나의 시스템의 제1 말단이 다른 시스템의 제1 말단에 대하여 고정된 지점에 고정 또는 연접된 연결에 의해서 연결된 경우, 및 제1 시스템의 제2 말단이 제2 시스템의 제2 말단에 관한 변위들이 댐핑되도록 윈하는 지점에 고정 또는 연접된 연결에 의해서 연결된 경우, 두 개의 댐핑 시스템은 연속하여 위치하는 것으로 고려된다.

본 발명은 특히 제1 시스템의 제1 말단 및 제2 시스템의 제2 말단이 고정 또는 선회 지점에 의해서 서로 연결되며, 제1 댐핑 시스템의 제2 말단이 지주와 고정 또는 선회 연결에 의해서 연결되며, 제2 시스템의 제2 말단이 구조 요소, 예컨대 기초 또는 교량 갑판에 고정 또는 선회 연결에 의해서 연결되는 장치에 관한 것이다.

제1 구조 요소는 앵커 지점에서 상기 제2 구조 요소에 고정되는 텐션된(tensioned) 케이블일 수 있다.

이러한 해결책은 상대 변위의 각 성분을 가능하게 하여, 결국 각 종류의 상응하는 진동이 독립적으로 처리될 수 있게 하여, 선행기술에 비해 뛰어난 이점을 가진다.

댐핑될 다른 움직임 성분들은 다른 축들을 따른 변위 성분들, 예컨대 다른 축들을 따른 병진운동들 및/또는 회전들일 수 있다.

제1 상대 변위 성분은 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이로 연장하는 제1 방향을 따르는 제1 병진운동에 의해서 구성될 수 있다.

제2 상대 변위 성분은 제1 방향과 다른 제3 방향(Y)에 따른 제2 병진운동에 의해서 구성될 수 있다.

상기 제3 방향(Y)은 핵심적으로 제1 방향(X) 및 제1 구조 요소(20)와 접하는 제2 방향(Z)과 직각이다.

추가적으로, 댐핑될 다른 운동 성분들은 다른 주기들에 따른 운동 성분들일 수 있다. 예컨대, 제1 댐핑 시스템은 낮은-주기 변위들을 댐팽하는데 최적화될 수 있는 반면, 다른 댐핑 시스템은 높은-주기 변위들, 예컨대 진동들을 댐핑하는데 최적화될 수 있다.

유리하게는, 제1 (제2) 댐핑 장치로 인해서 제2 (제1) 성분은 연속하는 제2 (제1) 댐핑 장치에 의한 제2 (제1) 성분에 따른 변위들을 댐핑하는데 영향을 주지 않는다.

각 댐핑 시스템은 바람직하게는 이 시스템의 주축을 구성하는 단일 축 주위 또는 단일 축을 따른 큰-진폭의 상대 변위를 가능하게 한다. 예컨대, 제1 댐핑 시스템은 축(X)을 따란 큰-진폭의 병진운동을 가능하게 하는 반면 제2 댐핑 시스템은 축(Z) 주위로 큰-진폭의 회전을 가능하게 한다. 병진운동이 예컨대 500mm를 초과할 때 병진운동은 큰 진폭인 것으로 고려된다. 회전은 예컨대 10°, 바람직하게는 15°를 초과할 때 회전은 큰 진폭인 것으로 고려된다. 3개의 주축을 따른 병진운동 및/또는 회전은 마찰 표면들 덕분에 댐핑된다.

또한, 각 댐핑 시스템은 유리하게는 부품들이 서로에 대하여 움직이도록 상대 운동하는 것을 가능하게 하며, 바람직하게는 주축과 다른 적어도 하나의 축 주위로 또는 상기 축을 따른 작은-크기의 변위들을 가능하게 하는, 가이드 요소들을 포함한다. 예컨대, 제1 댐핑 시스템의 가이드 요소들은 축(Y)을 따른 작은-진폭 병진운동을 가능하게 하며, 또는 축(Z) 주위로 작은-진폭 회전들을 가능하게 할 수 있다. 10mm 미만의 변위 또는 1도 미만의 회전은 예컨대 작은-진폭 변위로 고려될 수 있다. 이러한 추가 자유도는 시스템의 성분들의 구속을 제한한다.

선호되는 배열에 따르면, 제1 변위 제1 변위 성분은 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이로 연장하는 제1 방향(X)을 따른 병진운동 움직임이다.

다음의 배열들의 조합 또는 하나를 채택하는, 본 발명의 선호되는 배열에 따르면, 제2 상대 변위 성분은 제2 방향(Y)을 따른 병진운동 움직임이다. 이러한 두 개의 선호되는 배열들의 존재에서, 제2 방향(Y)과, 제1 방향과 바람직하게는 수직이다. 유리하게는, 이 제2 방향(Y)은, 일반적으로 긴 형상, 바람직하게는 케이블인 요소에 의해서 바람직하게 구성되는 제1 구조 요소의 세로 방향과 실질적으로 수직이다.

본 발명의 이점들 중 하나는 복잡한 상대 움직임, 즉 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이에 설치된 하나의 장치를 사용하는 수개의 성분들을 포함하는 움직임들을 댐핑될 수 있게 하는 것이다. 그리하여 건설물들의 일부 구성적인 문제점을 해결할 수 있는 더 긴 조립체 및 좀 추가적인 공간을 필요로 하는 몇몇의 별개 장치들을 사용하는 것을 피할 수 있다.

한편으로는 제1 댐핑 시스템 및 다른 한편으로는 제2 댐핑 시스템 내에서, 한편으로는 제1 마찰 표면 및 다른 한편으로는 제2 마찰 표면을 위해 사용되는 재료의 선택뿐만 아니라 두 개의 마찰 요소 사이의 압력의 규정은 문제의 상대 움직임 성분의 댐핑의 진폭을 결정하는 것을 가능하게 한다. 이런 방법에서, 제1 (제2) 댐핑 시스템에 의해서 처리된 상대 변위의 강도, 주기, 및/또는 에너지의 값의 범위와 같은 제1 (제2) 댐핑 시스템의 작동 특성을 결정하는 것이 가능하다.

예컨대, 제1 마찰 요소를 위한 폴리머 또는 폴리머-메트릭스 재료 및 제2 마찰 요소를 위한 고려된 표면 강도가 있는 금속을 사용하는 것은 댐핑 시스템이 진동 진폭이 큰 범위에서 작동되는 것을 가능하게 한다.

또한 두 개의 마찰 요소들을 위한 폴리머들 또는 두 개의 마찰 요소들을 위한 철의 사용을 가능하게 한다.

본 발명은 또한 본 명세서에 설명된 것과 같은 적어도 하나의 댐핑 장치를 포함하는 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소를 포함하는 토목 건설물에 관한 것이다.

이러한 토목 건설물에서, 제1 구조 요소는 예컨대 제 구조 요소에 앵커 지점에서 고정된 텐션된 케이블일 수 있다.

그리하여, 예컨대, 이러한 토목 건설물에서, 제2 구조 요소는 기초, 특히 교량 갑판 또는 교량 갑판에 통합된 구조 요소, 또는 현수된 지붕 요소 또는 현수된 지붕에 통합된 구조 요소일 수 있다.

본 발명은 또한 토목 건설물의 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이의 상대 움직임들을 마찰 댐핑하는 방법으로서, 상기 방법은:

제1 구조 요소에 대하여 고정된 제1 마찰 표면 및 제1 마찰 표면에 대하여 이동할 수 있는 제2 마찰 표면을 포함하는, 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이의 제1 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제1 댐핑 시스템을 제공하는 단계;

제2 댐핑 시스템은 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면을 포함하고, 제1 상대 변위 성분은 제2 상대 변위 성분과 다르며, 제1 구조 요소 및 제2 구조 요소 사이의 제2 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제2 댐핑 시스템을 제공하는 단계;및

한편으로는 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면 사이의 상대 움직임, 및 다른 한편으로는 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면 사이의 상대 움직임이 마찰 결합들에 의해서 댐핑되도록, 두 개의 마찰 결합을 형성하기 위해서 서로 구속됨으로써 접촉되게 한편으로는 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면, 다른 한편으로는 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면을 위치시키는 단계;를 포함하는 방법에 관한 것이다.

본 명세서에 포함되어 있음.

본 발명의 실시예들의 예시들은 첨부된 도면들을 참조하여 상세한 설명에서 설명될 것이다:
도 1은 댐핑 장치를 나타내는 본 발명의 제1 실시예의 사시도이다.
도 2는 댐핑 장치의 내부를 도시하기 위해서 외부의 일부가 제거된 도 1과 유사한 도면이다.
도 3은 도 1의 III-III 방향을 따른 댐핑 장치의 전면도이다.
도 4는 도 3의 IV 방향을 따른 단면도이다.
도 5는 도 1의 V 방향을 따른 댐핑 장치의 측면도이다.
도 6은 VI-VI방향을 따른 도 5의 단면도이다.
도 7 내지 9는 VII-VII, VIII-VIII, 및 IX-IX 방향을 각각 따른 도 6의 단면도이다.
도 10은 도 1의 V 방향을 따른 댐핑 장치의 측면도이다.
도 11 및 도 12는 XI-XI 및 XII-XII 방향을 각각 따른 도 10의 단면도이다.
도 13은 건설물 내의 댐핑 장치의 운동역학을 도시하는 간략한 도면에 따른 본 발명의 제1 실시예이다.
도 14는 건설물 내의 댐핑 장치의 운동역학을 도시함으로써, 또한 간략화된 방법으로, 본 발명의 제2 실시예를 도시한다.
도 15는 본 발명의 제3 실시예를 간략화된 방법으로 도시한다.

도 1 및 도 13에서 볼 수 있듯이, 제1 실시예에 따른 댐핑 장치(damping device)(100)는 케이블(20) 또는 (제1 구조 요소를 형성하는) 지주(stay), 및 예컨대, 기초, 슬랩, 현수교의 갑판, 또는 이러한 갑판의 안쪽에 설치된 부분과 같은 제2 구조 요소(30) 사이에 본 실시예에서 설치된다.

케이블(20)에 대하여, 댐핑 장치(100)는 예컨대 케이블(20)을 밀봉하며 제1 앵커 지점(A1)을 형성하는 슬리브(101)에 의해서 설치된다. 슬리브(101)는 케이블에 대하여 고정되며, 또는 케이블을 따라 세로방향으로 미끄러질 수 있도록 설치된다.

기초(30)에 대하여, 댐핑 장치(100)는 예컨대 기초(30)에 용접 또는 리벳(rivet)되며 제2 앵커 지점(A2)을 형성하는 설치 플랜지(102)에 의해서 설치된다.

댐핑 장치(100)는 그리하여 세로방향에 상응하는 제1 방향(X) 또는 댐핑 장치(100)의 주요 방향을 따라 제1 앵커 지점(A1)과 제2 앵커 지점(A2)을 연결한다. 이러한 배열에서, 제2 방향(Z)은 케이블(20)에 의해서 정의되며, 제1 방향(X)과 수직한다. 제1 방향(X) 및 제2 방향(Z)과 수직한 제3 방향(Y) 또한 정의된다. 사실상, 제1 방향(X) 및 제3 방향(Y)을 포함하는 평면(X,Y)은 제1 앵커 지점(A1)에서 케이블(20)의 수직한 법선 평면과 일치한다. 통상적으로, 케이블은 제2 방향(Z)보다 상기 평면에서 더 큰 진폭에 종속된다.

도 1 내지 도 13에 도시된 제1 실시예에서, 댐핑 장치(100)는 (도 1 및 도 13에 댐핑 장치(100)의 상부의) 케이블(20)에 인접한 댐핑 장치(100)의 일부로 위치된 제1 댐핑 시스템(110) 및 (도 1 및 도 13에 댐핑 장치(100)의 하부의) 기초(30)에 인접한 댐핑 장치(100)의 일부로 위치된 댐핑 시스템(120)으로 구성된다. 이하에 자세히 설명되는 것처럼, 제1 댐핑 시스템(110)은 제1 방향(X)을 따라 케이블(20) 및 기초(30) 사이의 병진운동(translation)을 댐핑 및 흡수하는 것을 가능하며, 예컨대 축(X)을 따른 이동 또는 진동을 느리게 한다.

제2 댐핑 시스템(120)에 대하여, 이는 잔여 조립체(remaining assembly)(120)에 대하여 중간 부재(103)의 축(Z) 주위로 회전의 형태로 그들을 도출시킴으로써 축(Y)을 따른 케이블의 변위를 댐핑 및 흡수하는 것을 가능하게 한다. 이 제2 댐핑 시스템은 또한 댐핑된 고-주기 진동 또는 변위를 상대적으로 느려지게 한다.

본 예시에서, 중간 부재(103)(도 2 참조)는 제1 댐핑 시스템(110) 및 제2 댐핑 시스템(120)에 공통되며, 제1 댐핑 시스템 및 제2 댐핑 시스템을 연결한다. 이 강성 중간 부재(103)는 상기 제1 댐핑 시스템(110) 및 상기 제2 댐핑 시스템(120) 사이의 물질 접함을 형성한다. 그리하여, 제1 실시예에 따른 댐핑 시스템(100)은 연속하여 위치되며 각각은 다른 상대 변위 성분을 댐핑하는 두 개의 댐핑 시스템(110 및 120)을 포함한다.

중간 부재(103)는 제1 댐핑 시스템(110)의 일부인 제2 마찰 요소(112)에 구비된 제1 말단(extreminty)(103a)을 포함한다(도 2 및 4 참조). (도 1 및 13의 하부에서) 이 부재의 제2 말단(103b)은 제2 댐핑 시스템(120)의 일부인 제3 마찰 요소(121)에 구비된다.

제1 실시예에 따른 댐핑 장치의 제1 댐핑 시스템(110)에 대하여 설명할 것이다. 제1 댐핑 시스템은 제1 댐핑 시스템의 다른 구성성분에 대하여 중간 부재(103)의 축(X)을 따라 병진운동하는 것을 가능하게 한다. 이 병진운동을 위해 필요되는 힘은 부재(103) 및 댐핑을 달성하기 위해서 제1 댐핑 시스템(120)의 요소와 접촉하는 마찰 지역의 마찰력에 의해서 결정된다.

더욱 구체적으로, 중간 부재(103)의 제1 말단(103a)은 제1 방향(X)을 따라 미끄러지고 제1 방향 및 서로 평행한 두 개의 평면을 정의하는 슬라이드(slide)를 형성한다. 이러한 면들은 제1 댐핑 시스템(110)의 제2 마찰 요소(112)에 장착된다. 비-제한적인 실시예에서, 제2 마찰 요소는 제 1 방향(X)을 따라 연장하는 제2 일련의 마찰 패드의 형태로 실행된다. 마찰력에 의해서 제2 일련의 마찰 패드와 협력하기 위해서, 제1 댐핑 시스템은, 튜브(113)의 내부면에서 돌출하며 탄성 리턴 수단, 예컨대 스프링 블레이드(spring blade)에 의해서 밀리는 제1 일련의 마찰 패드의 형태로, 튜브의 내부 방향으로, 마찰 요소(111)와 장착되는 중공 튜브(113)를 더 포함한다. 튜브(113)는 제1 일련의 마찰 패드(111) 및 제2 일련의 마찰 패드(112) 중 한 표면이 서로 문질러지도록 슬라이드 주위에서 설치된다. 마찰 표면들은 사용될 수 있는 일련의 패드들 외에 다른 요소들에 의해서 정의될 수 있다.

그리하여, 제한된 압력하의 이러한 접촉을 통하여, 중공 튜브(113) 및 슬라이드(103) 사이에서, (도 1, 2 및 13에서 상부 및/또는 하부 쪽으로) 제1 방향(X)을 따른 상대 병진운동 동안에, (디스크형 패드) 제1 일련의 마찰 패드(111)의 표면 및 (긴 트랙의 형상, 예컨대 직사각형의 패드) 제2 일련의 마찰 패드(112)의 표면 사이의 마찰은 축(X)을 따른 구성성분들의 상대 이동을 댐핑하는 것이 가능하다.

탄성 리턴 수단은, 튜브(113)의 안쪽 방향으로 제한되고 마찰 패드(111)를 위한 지지대(116)를 수반하는 두 개의 강성 텅(tongue)(115)을 미는 스프링 블레이드(114)가 있는 시스템으로 형성될 수 있다. 지지대(116)는 보어 홀(bore hole)(113a)에서 튜브(113)의 벽을 가로지른다. 여기서, 두 개의 강성 텅(115), 결국 두 개의 마찰 패드는 제2 일련의 마찰 패드(112)를 견디는 슬라이드의 상기한 두 개의 평면들 각각과 쌍으로 작동한다. 하지만, 대안으로, 중간 부재(103)의 제1 말단(103a)을 형성하는 슬라이드의 각 면에서, 강성 텅(115)과 같은 단일 지지대에 의해서 수행되는 단일 마찰 패드를 사용하는 것이 가능하다. 결국, 스프링 블레이드(114)에 의한 이 리턴 시스템은 제2 방향(Z)을 따라 케이블(20)의 약간의 변위가 흡수되는 것을 가능하게 한다. 이러한 변위는 일반적으로 제1 방향(X) 또는 제3 방향(Y)에 따른 변위 성분보다 상당히 작다; 이는 통상적으로 온도 변화로 인해 케이블 물질의 수축 또는 팽창으로 인하여 10mm 내지 20mm의 변위이다.

다른 종류의 시스템들이 강성 텅(115), 결과적으로 마찰 패드(111) 상에 스프링 블레이드(114)에 의해서 가해진 압력의 제한을 규정하도록 구비될 수 있다. 슬라이드(103a)를 수용하는 부재의 말단을 포함하는 부재의 길이부의 대부분에서, 중공 튜브(113)는 정사각형 구역을 가진다. 슬라이드(103a)를 수용하는 반대편 말단에서, 중공 튜브(113)는 예컨대 용접에 의해서 슬리브(101)와 고정된다.

도시된 경우에서, 슬라이드(103a)는 정사각형 구역을 가지는 중공 실린더이며, 쌍으로 마주하는 다른 두 개의 면들 상에 가이드 패드(104)를 형성하고 제2 일련의 마찰 패드(112)를 견디는 면들과 교차하는 마찰 패드들을 나른다. 이러한 가이드 패드들(104)은 제1 일련의 마찰 패드(111)를 견디는 면들과 교차하며 쌍으로 마주하는 튜브(113)의 벽들을 통하여 위치된 가이드 요소(117)를 위한 지지대로서 역할을 하며, 이러한 가이드 요소(117)는 튜브(113) 및 슬라이드(103) 사이의 (제3 방향(Y)을 따른) 임의의 측 방향으로의 움직임을 제한하는 접합부로서 역할을 한다.

본 예시에서, 중간 부재(103)는 제1 댐핑 시스템의 중공 튜브(113)를 관통하는 수 요소(male element)이다. 이 구성은 전환될 수 있으며 암(female) 중간 요소가 제1 구조 요소와 연결된 수 요소 주위를 미끄러지도록 할 수 있다.

가이드 요소(117)는 중간 부재(103)가 온전히 축 방향(X)을 따른 병진운동으로 구성된 케이블(20) 및 조립체(103)에 관한 상대적인 변위를 가능하게 한다; 축(Y)을 따라 제한된 병진운동, 또는 축(Z)을 따라 제한된 각의 회전이 가능하다.

각 접합점에서 이러한 가이드 요소로 인하여, 댐핑될 필요가 없는 제2 구조 요소(30)에 대한 제1 구조 요소(20)의 이동을 위한 변위 성분은 자유롭게 남아지며, 또는 (약간 강성인) 낮은 강도의 기계적 연결에 의해서 제한된다. 통상적으로, 힘 또는 토크의 15%정도로 댐핑되는 것 이외에 축을 따른 변위를 위해 필요한 힘 또는 토크는, 댐핑되는 방향에 따라 3 내지 500mm 또는 1°내지 15°의 변위이다.

이러한 구성에서, 본 발명에 따른 댐핑 장치(100)는 축(X)을 따르는 큰 진폭의 병진운동 움직임을 수용할 수 있는 반면 기존의 외부 마찰 댐핑 장치는 중간 위치 상하로 50mm만큼 축(X)을 따른 이동 값까지 사용할 수 있다. 그리하여, 본 발명에 따른 댐핑 장치(1000)는 50mm이상, 예컨대 500mm까지, 심지어 700mm 또는 1000mm, 심지어 그 이상의 케이블(20)의 수직 움직임을 댐핑하는 것이 가능하다.

제1 실시예에 따른 댐핑 장치(100)의 제2 댐핑 시스템(120)에 대하여 이하에서 설명할 것이다. 제2 댐핑 시스템은 제2 댐핑 시스템의 다른 구성부품들에 대하여 중간 부재(103)의 축(Z) 주위로 회전을 가능하게 한다. 이 회전을 위해 요구되는 토크는 댐핑을 달성하기 위해서 제2 댐핑 시스템(120)의 일 요소 및 부재(103)와 접촉하는 마찰지역의 마찰력에 의해서 결정된다.

보다 구체적으로, 중간 부재의 제2 말단(103b)은, 제1 방향(X) 및 서로 평행한, 벽들과 작용하는 두 개의 평면들과 스터럽 (위로 향하는 U자 형상의 요소)을 형성하며, 스터럽은 두 개의 작동 벽들을 분리하는 공간의 방향에서 탄성 리턴 수단(스프링 블레이드(124))에 의해서 밀리며 상기 작동 벽들의 내부에서 돌출하는 제3 일련의 마찰 패드의 형태의 제3 마찰 요소(121)(디스크형 패드(121), 도 4 참조)를 장착한다. 작동 벽들은 또한 제3 일련의 마찰 패드(121)에 의해서 둘러싸인 관통 보어를 각각 구비한다.

마찰에 의해서 제3 일련의 마찰 패드(121)와 협력하기 위해서, 댐핑 시스템(100)은, 상기 보어 사이에 정렬된 개구를 둘러싸며(도 9 참조), 상기 중앙 웹(123a)의 측면에 위치된 제4 일련의 마찰 패드(122)(여기서 패드(121)보다 큰 직경의 디스크형 패드(122), 도 4 참조)의 형태의 제4 마찰 요소(122)에 장착된 중앙 웹(123a) 및 두 개의 윙(123b)을 포함하는, I형상 빔(123)을 더 포함한다. 상기 빔(123)은 두 개의 작동 벽 사이에서 상기 스터럽(103b)과 결합할 수 있어서, 웹(123a)의 말단 부분은 빔(123)의 윙들(123b) 사이에 박힌 상기 작동 벽의 말단 부분의 모서리가 있는 상기 작동 벽들의 사이에 위치된다. 댐핑 장치(100)는 상기 회전축(R)과 동축이면서 개구 및 관통 보어에서 통과하는 재료 샤프트(129)를 더 포함한다(도 4, 6, 7, 11, 12 참조). (도 2 참조) 대안으로, 상기한 재료 샤프트(129)는 생략될 수 있으며, 제3 방향(Y)에 평행한 정확한 측면 지지대와 같은, 다른 측면 가이드가 스터럽(103b) 및 빔(123) 사이에서 사용된다. 그리하여, 상기 빔(123) 및 상기 스터럽(103b) 사이에서 상기 회전축(R) 주위로 회전 동안에, 제3 일련의 마찰 패드(121)의 표면 및 제4 일련의 마찰 패드(122)의 표면은, 서로에 대하여 문질러지며, 회전축(R) 주위로 회전으로 전환하여 축(Y)을 따른 상대적인 변위를 댐핑한다. 회전축(R)은 웹(123a)의 개구 및 스터럽(103b)의 작동 벽들의 관통 보어를 통과하며, 제3 축(Z)에 평행하는 것이 이해되어야 할 것이다.

본 실시예에서, 작동 가능하도록, 특히 스터럽(103b)이 중앙 웹(123a)의 상부 말단의 다른 측면에서 겹쳐서 설치되도록, I-빔의 간격, 즉 윙들(123b) 사이의 거리는 스터럽(103b)의 작동 벽의 폭보다 크다. 또한, 스터럽(103b) 및 빔(123) 사이의 축(R)(재료 샤프트(29))을 따른 최대 회전각은 가이드 수단을 구성하는 빔의 윙들(123b)에 대항하여 인접하는 스터럽(103b)의 작동 벽들의 말단 부분의 모서리에 의해서 제한된다.

이러한 배열에서, 댐핑 장치(100)는 제2 방향(Y)를 따른 케이블의 큰 진폭의 변위를 보상하기에 충분한 각도 값으로 축(R)을 따른 중간 부재의 회전 움직임들을 수용할 수 있다. 일 예시에서, 최대 회전 각은 평균 위치에서 +-15°, 즉 각도상 변위는 30°이다. 구성부품의 길이에 따라, 이런 움직임은 -500mm 내지 +500mm 정도의 제2 방향을 따른 케이블의 병진운동 성분을 보상하는 것을 가능하게 한다. 잔여 위치에 대한 방향의 최대 진폭이 다를 수 있기 때문에, 10°(각도상 변위 20°), 25°(각도상 변위 50°), 또는 최대 30°(각도상 변위 60°) 정도의 각으로 고려될 수 있다.

케이블(20)의 변위 이동은 제1 방향(X), 제2 방향(Z), 제3 방향(Y)에 따른 3개의 기본 병진운동으로 분해될 수 있다. 케이블의 회전 운동은 일반적으로 매우 작고 일반적으로 무시할 수 있다. 3개의 병진운동 성분, 및 가능한 회전 성분은, 제1 댐핑 시스템(제1 방향(X)을 따른 병진운동 성분), 제2 댐핑 시스템(제3 방향(Y)에 따른 기초 움직임을 보상하기 위한 축(R) 주위로 회전 성분), 및 스프링 블레이드를 따른 기초 움직임의 변위(제2 방향(Z)을 따른 기초 병진운동 움직임과 동일한 성분)에 의해서 각각 허용된다. 그리하여, 케이블의 X방향의 병진운동 성분은 제1 댐핑 시스템에 의해서 핵심적으로 댐핑되는 반면 (케이블 및 X방향에 수직한) Y방향의 병진운동 성분은 제2 댐핑 시스템에 의해서 핵심적으로 댐핑된다. 케이블의 Z방향의 병진운동 성분은 일반적으로 X 및 Y 성분보다 상당히 작다.

도시된 예시에서, 제2 댐핑 시스템(120)의 탄성 리턴 수단은 제1 댐핑 시스템(110)의 상술한 것과 유사하다: 강성 텅(125)은 제3 일련의 마찰 패드의 패드(121)을 위한 지지대(126)를 나르며, 스프링 블레이드(124)는 스터럽(103b)의 내부 방향에 고정되고 강성 텅(125)을 구동한다.

제2 및 제3 마찰 표면들은 유리하게는 회전축과 편심을 이룬다. 일반적으로, 댐핑 시스템에서 회전을 댐핑하기 위한 마찰 표면은 유리하게는 편심된다.

분리 가능한 외부 커버들(118 및 128) 각각은 제1 댐핑 시스템(110) 및 제2 댐핑 시스템(120)을 밀봉 및 보호할 수 있다.

그리하여, 상술한 댐핑 장치는 제1 구조 요소(20)에 완전히 결합한 제1 요소(113), 제2 구조 요소(30)에 완전히 결합된 제2 요소(123), 및 제1 요소에 대하여 선형 축을 따른 병진운동 및 제2 요소(123)에 대하여 축 주위로 선회운동을 할 수 있는 중간 부재(103)를 포함한다. 제1 요소(113)에 대하여 중간 부재(103)를 안내하는 수단은 제1 요소(113)에 대하여 중간 부재(103)의 회전 및/또는 축(Z) 및/또는 축(Y)을 따른 병진운동의 제한된 자유도를 가능하게 한다. 동일한 방법으로, 제2 요소(123)에 대하여 중간 부재(103)를 안내하는 수단은 제2 요소(123)에 대하여 중간 부재의 제한된 병진운동 및/또는 회전 자유도를 가능하게 한다.

중간 부재는 서로 연계되거나 조립된 다른 구성부품들에 의해서 또한 교체될 수 있다.

추가 자유도가 구비될 수 있다. 예컨대, 제1 요소(113)는 케이블(20)에 대하여 회전 및/또는 병진운동에서 자유로울 수 있다. 같은 방법으로, 제2 요소는 제2 구조 요소(30)에 대하여 회전 및/또는 병진운동에서 자유로울 수 있다. 추가 댐핑 시스템들이 다른 변위 성분들을 댐핑하기 위해서 제1 또는 제2 댐핑 시스템(110, 120)과 연속하여 설치될 수 있다. 제1 또는 제2 댐핑 시스템 중 어느 것과 평행한 댐핑 시스템들은 큰 힘 또는 토크가 있는 경우를 위해 고려될 수 있다.

이하, 도 14에 개략적으로 도시된 제2 실시예에 대하여 설명한다. 제2 실시예는 서로 다른 상대 변윈 성분을 댐핑할 수 있으며 연속하여 배치된 3개의 마찰 댐핑 시스템(110, 120, 130)을 포함한다. 같은 취지로, 도 1 내지 도 13과 관련하여 상술된 제1 댐핑 시스템 및 제2 댐핑 시스템에 더하여, 댐핑 장치(100)는 제2 구조 요소(케이블(20)) 및 제3 구조 요소(기초(30)) 사이에 제3 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제3 댐핑 시스템(130)을 포함하며, 댐핑 장치는 제2 구조 요소에 대하여 고정된 제1 마찰 표면 및 제2 댐핑 시스템(120)에 대하여 고정된 제2 마찰 표면을 포함하며,

제3 댐핑 시스템의 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면은 마찰 결합을 형성하도록 서로에 대하여 고정 및 접촉되어서, 제3 댐핑 시스템의 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면 사이의 상대적 움직임이 상기 마찰 결합에 의해서 댐핑되며,

제1 댐핑 시스템, 제2 댐핑 시스템, 및 제3 댐핑 시스템은 연속하여 위치되며, 제3 상대 변위 성분은 제1 상대 변위 성분 및 제2 상대 변위 성분과 상이하다.

제1 실시예와 같이 기초(30)에 직접 연결되지 않고, 제2 댐핑 시스템(110)의 하부 말단은 제3 댐핑 시스템(130)과 연결된다.

바람직하게는, 제3 상대 변위 성분이 제2 댐핑 시스템에 의해서 댐핑 및 허용된 회전이 발생하는 제2 방향(R)과 다른 제3 방향과 평행한 축(R`) 주위로 회전 움직임으로 인해 댐핑된다. 도 14에서, 회전축(R`)은 제3 방향(Y)과 평행하고 제2 방향(Z)을 따른 케이블의 기초 병진 움직임이 댐핑되는 것을 가능하게 한다. 이러한 회전은 바람직하게는 도시되지 않은 마찰 패드의 수단에 의해서 예컨대 댐핑된다. 예시로서 제시된 비-제한적인 방법에서, 도 14에 도시된 것과 같이, 제3 댐핑 시스템(130)은 제2 댐핑 시스템(120) 및 기초(30) 사이에 설치된다. 하지만 이 회전은 회전축(R`) 말고 다른 회전축에 대하여 발생할 수 있다. 또한, 도 14의 실시예는 지주(20) 및 제1 댐핑 시스템(110) 사이에 위치되며, 축(R`)과 평행한 축(R`) 주위로 비-댐핑 회전을 제공한다.

서로 대항하는 접촉 압력으로 접촉하는 두 개의 마찰 표면들 사이의 마찰력에 의해서 댐핑을 달성하는 마찰 패드들, 보다 일반적으로 마찰 요소들은, 살기 했듯이, 마찰 결합을 달성하는 결합(couple)에 존재하는 마찰 재료 또는 재료들의 선택이 상응하는 댐핑 시스템의 댐핑 물성의 파라미터를 결정한다. 일 예시에서, 제1 마찰 요소는 제1 마찰 재료로 만들어지며, 동일 댐핑 시스템의 상응하는 제2 마찰 표면은 동일 또는 상이한 제2 마찰 재료로 만들어진다. 상기 제1 마찰 재료 및 상기 제2 마찰 재료 중 적어도 하나는 폴리머 또는 감소된 마찰 계수를 가진 폴리머-매트릭스 재료이다. 이러한 종류의 마찰 재료는 마찰 계수가 시간 및 변화하는 습도 및 온도 조건에 따라 일정한 명백한 사실 및 다양한 이점을 가진다. 선택적으로, 이러한 폴리머 재료는 윤활제를 함유한다. 게다가, 이러한 폴리머 재료는 바람직하게는 폴리에틸렌 테레프타레이트(polyethylene terephthalate)를 기반으로 한다.

본 발명은 또한 앵커 지점(제3 앵커 지점(A3))의 위치에서 기초(30) 상에 설치되는 케이블(20)이 있는 토목 건설물에 관한 것이며, 댐핑 장치(100)는 상기 앵커 지점으로부터 제거되는 방식으로 상기 케이블(20) 및 상기 기초(30) 사이에 설치된다. 이러한 종류의 배열은 케이블에 내장되며 케이블(20)과 좀 더 동심인 (특허문헌 EP1035350) 특히 보이지 않는 "내부 댐핑 장치"로 불리는 다른 종류의 댐핑 장치들과 다른 "외부 댐핑 장치"로 불리는 댐핑 장치들에 상응한다.

도 15는 제3 실시예를 도시하며, 제1 댐핑 시스템(110)의 제1 요소(113)는, 요소(113)가 케이블과 관련된 축(Y) 주위로 선회할 수 있게 하며 Y축에 평행한 샤프트(131)(R``)로 인해서, 슬래브(101)와 접이식으로 연결된다. 또한, 제2 댐핑 시스템(120)의 요소(123)는, 요소(113)가 제2 구조 요소(30)와 관련된 Y축 주위로 선회할 수 있게 하며 Y축에 평행한 축(R`) 주위로 회전을 허용하는 피봇(pivot)(129)으로 인하여, 제2 구조 요소(30)와 접이식으로 연결된다. 선택적으로, 슬리브(101)는 케이블(20)에 평행한 축(Z)에 따라 여전히 세로방향으로 이동할 수 있다. 샤프트(131)는 선택적으로 및 바람직하게는 비-댐핑된다. 샤프트(129)는 바람직하게는, 예컨대 기초에 내장된 스터럽(132) 및 요소(123) 사이에서, 제5 및 제6 마찰 표면들(132)의 수단에 의해서 댐핑된다.

제1 요소는 또한, 추가 상술한 방법에서, 이러한 두 개의 성분들에 마찰 표면들(111, 112)을 통하여, 중간 부재(103`)에 대하여 미끌어질 수 있다. 상기 예시에서, 중간 부재(103`)는 하지만 요소(113)가 미끌어지는 방법으로 결합되는 중공 튜브에 의해서 구속된다. 이러한 병진운동은 튜브(103`) 및 요소(113) 상의 마찰 표면들 때문에 댐핑된다.

중간 부재(103`)는 또한 축(Z)에 평행한 축(R) 주위로 선회할 수 있다. 이러한 회전은 부재(103`) 및 요소(123) 반대편 마찰 표면과 연결된 반원 마찰 표면(121)으로 인해 댐핑된다.

선택적으로, 마찰 표면들은 사프트들(131 및/또는 129) 주위로 회전을 댐핑하기 위해서 구비될 수 있다.

바람직하게는, 도 13에 도시되었듯이, 댐핑 장치(100)는 꼭지점이 케이블(20)과 기초(30) 사이의 상기 앵커 지점(A3)에 위치되는 예각(알파)을 가진 직각 삼각형을 케이블(20) 및 기초(30)와 형성한다. 본 경우에, 직각은 케이블(제2 방향(Z)) 및 댐핑 장치(100)(제1 방향(X)) 사이에서 형성된다.

20 케이블(제1 구조 요소)
30 제2 구조 요소
X 제1 방향
Z 제2 방향
Y 제3 방향
A1 제1 고정 지점
A2 제2 고정 지점
A3 제3 고정 지점
100 댐핑 장치(제1 실시예)
100` 댐핑 장치(제2 실시예)
101 슬리브
102 설치 플랜지
103 중간 부재
103a 중간 부재의 제1 말단 (슬리브)
103b 중간 부재의 제2 말단 (스터럽)
104 가이드 패드
110 제1 댐핑 시스템
111 제1 마찰 표면 (제1 일련의 마찰 패드들)
112 제2 마찰 표면 (제2 일련의 마찰 패드들)
113 중고 튜브
113a 보어 홀(113a)
114 스프링 블레이드
115 강성 텅
116 지지대
117 가이드 요소
118 외부 커버
120 제2 댐핑 시스템
121 제3 마찰 요소 (제3 일련의 마찰 패드들)
122 제4 마찰 요소 (제4 일련의 마찰 패드들)
123 I-빔
123a 중앙 웹
123b 윙 (가이드 요소들)
124 스프링 블레이드
125 강성 텅
126 지지대
128 외부 커버
129 Z에서 회전 축 (재료 샤프트)
130 제3 댐핑 시스템
131 Y에서 회전 축 (재료 샤프트)
132 제5 마찰 표면 및 제6 마찰표면
133 스터럽

Claims

토목 건설물의 제1 구조 요소(20) 및 제2 구조 요소(30) 사이의 상대 움직임들을 댐핑하기 위한 마찰 댐핑 장치(100)로서,
상기 장치는:
제1 구조 요소(20) 및 제2 구조 요소(30) 사이의 제1 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제1 댐핑 시스템(110);및
제1 구조 요소(20) 및 제2 구조 요소(30) 사이의 제2 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제2 댐핑 시스템(120);을 포함하며,
상기 제1 댐핑 시스템은 제1 마찰 표면(111) 및 제2 마찰 표면(112)을 포함하고, 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면은 제1 마찰 결합을 형성하기 위해서 서로 대항하여 구속되고 접촉하며, 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면은 제1 관련 변위 성분이 댐핑되도록 서로에 대하여 병진으로 추가로 움직일 수 있으며,
상기 제2 댐핑 시스템은 제3 마찰 표면(121) 및 제4 마찰 표면(122)을 포함하고, 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면은 제2 마찰 결합을 형성하기 위해서 서로 대항하여 구속되고 접촉하며, 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면은 제2 관련 변위 성분이 댐핑되도록 서로에 대하여 회전으로 추가로 움직일 수 있으며,
제1 댐핑 시스템(110) 및 제2 댐핑 시스템(120)은 연속으로 위치되는 마찰 댐핑 장치.
제 1 항에 있어서,
제1 상대 변위 성분은 제1 구조 요소(20) 및 제2 구조 요소(30) 사이에서 연장하는 제1 방향(X)을 따른 제1 병진운동에 의해서 구성되며,
제2 상대 변위 성분은 제1 방향과 다른 제3 방향(Y)에 따른 제2 병진운동에 의해서 구성되는 댐핑 장치.
제 2 항에 있어서,
상기 제3 방향(Y)은 핵심적으로 제1 방향(X) 및 제1 구조 요소(20)와 접하는 제2 방향(Z)과 직각인 댐핑 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제2 상대 변위 성분은 상기 회전에 따라 본 댐핑 장치 안에서 돌출되며,
상기 회전은 제2 방향(Z)에 평행한 축(R) 주위에서 수행되는 댐핑 장치.
제 1 항에 있어서,
제1 상대 변위 성분 및 제2 상대 변위 성분 모두는 병진운동으로 구성되는 댐핑 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 구조 요소는 앵커 지점(A1)에서 상기 제2 구조 요소(30)에 고정되는 텐션된(tensioned) 케이블인 댐핑 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 댐핑 시스템(110) 및 제2 댐핑 시스템(120) 사이의 중간 부재를 더 포함하며,
상기 중 간 부재(103)는 상기 제2 마찰 표면(112)에 구비된 제1 말단 및 상기 제3 마찰 표면(121)에 구비된 제2 말단을 포함하는 댐핑 장치.
제 7 항에 있어서,
중간 부재(103)의 제1 방향(X)을 따라 연장하고, 서로 평행하고 제1 방향과 평행한, 두 개의 평면들을 정의하는 슬라이드를 형성하며, 슬라이드는 제1 방향(X)을 따라 연장하는 제2 마찰 패드의 형태로 상기 제2 마찰 표면(112)에 장착되며,
댐핑 장치(100)는 튜브를 포함하며, 상기 튜브는 튜브(113)의 안쪽 측면으로부터 돌출하는 제4 마찰 패드의 형태로 상기 제1 마찰 표면(111)에 장착되고, 튜브(113)의 안쪽의 방향에서 탄성 리턴 수단에 의해서 밀리며,
상기 튜브(113)는 제1 일련의 마찰 패드 및 제2 일련의 연속 패드가 서로 문질러지도록 상기 슬라이드 주위로 결합하는 댐핑 장치.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
중간 부재(103)의 제2 말단은, 서로 평행하고 제1 방향과 평행한, 작동 벽들과 작동하는 두 개의 평면이 있는 스터럽을 형성하며, 스터럽은 상기 작동 벽의 내부 측면에서 돌출하는 제3 마찰 패드에 장착되고 두 개의 작동 벽을 분리하는 공간의 방향에서 탄성 리턴 수단(114)에 의해서 밀리며,
작동 벽은 또한 제3 마찰 패드에 의해서 둘러싸인 관통 보어를 구비하며,
댐핑 장치(100)는, 관통 보어 사이에서 정렬된 개구를 둘러싸며 중앙 웹의 측면들에 위치된 제4 마찰 패드의 형태로 상기 제4 마찰 표면(122)에 장착된 중앙 웹 및 두 개의 윙을 구비하는 I-빔(123)을 더 포함하며,
웹의 말단 부분이 빔의 윙들 사이에 고정된 상기 작동 벽의 말단 부분의 모서리가 있는 작동 벽 사이에 위치되도록, 상기 I-빔이 스터럽과 결합되며,
상기 I-빔 및 상기 스터럽 사이의 회전축(R) 주위로 회전 움직임 동안에, 제3 마찰 패드 및 제4 마찰 패드는 서로 대항하여 문질러지며 상기 회전 움직임을 댐핑하는 댐핑 장치.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 구조 요소(20) 및 제2 구조 요소(30) 사이의 제3 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제3 댐핑 시스템(130)을 더 포함하며, 제3 댐핑 시스템은 제2 구조 요소(30)에 대하여 고정된 제5 마찰 표면 및 제2 댐핑 시스템에 대하여 고정된 제6 마찰 표면을 포함하며,
제5 마찰 표면 및 제6 마찰 표면은 제3 마찰 결합을 형성하기 위해서 서로에 대항하여 구속하고 접촉하여, 제5 마찰 표면 및 제6 마찰 표면 사이의 상대 움직임이 상기 제3 마찰 결합에 의해서 댐핑되게 하며,
제1 댐핑 시스템(110), 제2 댐핑 시스템(120), 및 제3 댐핑 시스템은 연속으로 위치되며,
제3 상대 변위 성분은 제1 상대 변위 성분 및 제2 상대 변위 성분과 다른 마찰 댐핑 장치.
제 10 항에 있어서,
제5 마찰 표면 및 제6 마찰 표면은 제3 상대 변위 성분을 댐핑하기 위해서 서로에 대하여 회전하는 댐핑 장치.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 마찰 표면은 제1 마찰 재료로 만들어지며, 제2 마찰 표면은 제2 마찰 재료로 만들어지며,
제1 마찰 재료 및 제2 마찰 재료 중 적어도 하나는 감소된 마찰 계수를 가진 폴리머 재료인 댐핑 장치.
제1 구조 요소(20) 및 제2 구조 요소(30)를 포함하는 토목 건설물에 있어서,
토목 건설물은 제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 댐핑 장치(100)를 포함하는 토목 건설물.
제 13 항에 있어서,
상기 제1 구조 요소(20)는 제2 구조 요소(30)에서 앵커 지점에 의해서 고정되는 토목 건설물.
제 14 항에 있어서,
제2 구조 요소(30)는 기초이며, 특히 교량 갑판(bridge deck)인 토목 건설물.
제 15 항에 있어서,
케이블(20)은 앵커 지점(A3)의 위치에서 상기 기초(30)에 설치되며,
댐핑 장치(100)는 상기 앵커 지점(A3)으로부터 제거될 수 있는 방법으로 케이블 및 기초 사이에 설치되는 토목 건설물.
제 16 항에 있어서,
댐핑 장치(100)는 상기 앵커 지점(A3)에 위치된 꼭지점에서 예각을 이루는 직각 삼각형을 케이블 및 기초와 형성하는 토목 건설물.
토목 건설물의 제1 구조 요소(20) 및 제2 구조 요소(30) 사이의 상대 움직임들을 마찰 댐핑하는 방법으로서,
상기 방법은:
제1 구조 요소(20)에 대하여 고정된 제1 마찰 표면(111) 및 제1 마찰 표면(111)에 대하여 이동할 수 있는 제2 마찰 표면(112)를 포함하는, 제1 구조 요소(20) 및 제2 구조 요소(30) 사이의 제1 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제1 댐핑 시스템(110)을 제공하는 단계;
제2 댐핑 시스템은 제3 마찰 표면(121) 및 제4 마찰 표면(122)을 포함하고, 제1 상대 변위 성분은 제2 상대 변위 성분과 다르며, 제1 구조 요소(20) 및 제2 구조 요소(30) 사이의 제2 상대 변위 성분을 댐핑하기 위한 제2 댐핑 시스템(120)을 제공하는 단계;및
한편으로는 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면 사이의 상대 움직임, 및 다른 한편으로는 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면 사이의 상대 움직임이 마찰 결합들에 의해서 댐핑되도록, 두 개의 마찰 결합을 형성하기 위해서 서로 구속됨으로써 접촉되게 한편으로는 제1 마찰 표면 및 제2 마찰 표면, 다른 한편으로는 제3 마찰 표면 및 제4 마찰 표면을 위치시키는 단계;를 포함하는 방법.