KR20220015230A - 동흡진 장치 및 이를 포함하는 진동 저감 설비 - Google Patents

동흡진 장치 및 이를 포함하는 진동 저감 설비 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 동흡진 장치는 Z축 방향으로 진동되는 복수의 Z축 흡진부, 상기 복수의 Z축 흡진부 중 한 쌍의 Z축 흡진부에 연결되어 상기 Z축 방향과 상이한 Y축 방향으로 진동되는 복수의 Y축 흡진부 및 상기 복수의 Y축 흡진부를 연결하고, Z축 방향 및 상기 Y축 방향과 상이한 X축 방향으로 진동하는 X축 흡진부를 포함하고, 상기 X축 흡진부는 X축 질량체, 상기 X축 질량체를 관통하여 상기 X축 질량체의 진동 방향을 안내하고, 복수의 Y축 흡진부에 연결되는 X축 가이드, 상기 X축 가이드에 결합되고, 상기 X축 질량체가 진동될 때 복원력을 제공하는 복수 개의 X축 탄성부, 상기 X축 질량체에 연결되어 X축 진량체와 같이 진동하고, X축 자성체를 포함하는 X축 감쇠부를 포함하고, 상기 X축 감쇠부는 상기 X축 자성체의 주변에 배치된 도체에서 유동기전력을 발생시켜 상기 X축 진량체의 진동하는 감쇠할 수 있다.

Description

동흡진 장치 및 이를 포함하는 진동 저감 설비{DYNAMIC ABSORBER AND VIBRATION REDUCE FACILITIES INCLUDING THE SAME}
본 발명은 동흡진 장치 및 이를 포함하는 진동 저감 설비에 대한 발명이다.
건물 등과 같은 구조물은 내부 또는 외부 환경 조건에 따라 여러 종류의 진동 하중을 받는다. 따라서 구조물을 설계할 때 이러한 진동 하중을 고려하여 설계가 이루어질 필요가 있다. 더욱이, 최근에 새로운 재료와 시공 기술이 발달함에 따라 기계 구조물은 경량화되고 있으며, 건물이나 교량과 같은 토목/건축 구조물은 고층화 또는 장대화되고 있다. 이러한 구조물은 외부에서 발생된 진동에 쉽게 진동할 수 있고, 일정 이상의 진동이 발생하는 경우, 구조물이 손상될 수 있다.
이렇게 구조물이 손상되는 것을 방지하기 위해 외부의 진동 하중을 감쇠하기 위한 감쇠기(damper) 등과 같은 장치를 이용하여 진동 하중에 대한 반대 방향의 하중을 가하거나 진동하중에 대한 에너지를 소산시키는 제진 방법이 이용될 수 있다. 이러한 제진 방법은, 외부에서 오는 진동과 이에 따른 구조물의 진동을 측정하여 구조물 내부 및 외부에서 구조물의 진동에 대응하는 힘을 가하여 구조물의 진동을 저감시키는 능동제어방법(active control system)과 구조물의 동적 특성을 외부 입력 진동 특성에 대응하도록 구조물을 제어하는 수동제어방법(passive control system)이 있다.
제진을 위해 주로 사용되는 장치가 스너버(snubber) 및 감쇠기 등이 대표적인데, 스너버는 정적하중에 대해 작동하지 않으면서 지진하중에서 작동하고, 감쇠기는 진동이나 지진충격 에너지를 흡수한다. 그런데, 이러한 스너버나 감쇠기는, 구조물과 다른 구조물이 연결되도록 설치할 필요가 있기 때문에 구조물에 대한 설계 변경이 필요한 문제가 있다.
그에 따라 동흡진기가 이용될 수 있는데, 동흡진기는 고유 특성 상 단일 주파수의 동조 하중에 대해 스프링 및 질량체만으로 뛰어난 성능을 보인다. 하지만, 동흡진기에 감쇠기가 포함되지 않는 경우, 오히려 역효과가 나타날 수 있다. 대표적인 동흡진기의 감쇠기로, 기계적인 감쇠기를 설치하거나 전기적인 신호에 따라 감쇠비를 바꾸는 MR(magneto pheological) 감쇠기 또는 ER(electro pheological) 감쇠기가 있다.
기계적인 감쇠기는 동흡진기의 크기가 커지는 요인이 되며, MR 감쇠기 또는 ER 감쇠기는 전원이 공급되어야 하기 때문에 전원 공급이 차단되는 경우, 정상적인 감쇠기로서의 역할을 수행하지 못하는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 외부에서 전원이 공급되지 않더라도 동흡진 장치의 진동을 감쇠할 수 있는 동흡진 장치를 제공하는 것이다.
또한, 구조물의 상부에 구비되어 구조물의 진동을 감쇠할 수 있는 동흡진 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 동흡진 장치는 Z축 방향으로 진동되는 복수의 Z축 흡진부, 상기 복수의 Z축 흡진부 중 한 쌍의 Z축 흡진부에 연결되어 상기 Z축 방향과 상이한 Y축 방향으로 진동되는 복수의 Y축 흡진부 및 상기 복수의 Y축 흡진부를 연결하고, Z축 방향 및 상기 Y축 방향과 상이한 X축 방향으로 진동하는 X축 흡진부를 포함하고, 상기 X축 흡진부는 X축 질량체, 상기 X축 질량체를 관통하여 상기 X축 질량체의 진동 방향을 안내하고, 복수의 Y축 흡진부에 연결되는 X축 가이드, 상기 X축 가이드에 결합되고, 상기 X축 질량체가 진동될 때 복원력을 제공하는 복수 개의 X축 탄성부, 상기 X축 질량체에 연결되어 X축 진량체와 같이 진동하고, X축 자성체를 포함하는 X축 감쇠부를 포함하고, 상기 X축 감쇠부는 상기 X축 자성체의 주변에 배치된 도체에서 유동기전력을 발생시켜 상기 X축 진량체의 진동하는 감쇠할 수 있다.
상기 Y축 흡진부는 상기 X축 가이드와 연결되는 Y축 진량체, 상기 Y축 질량체를 관통하여 상기 Y축 질량체의 진동 방향을 안내하고, 상기 한쌍의 Z축 흡진부에 연결되는 Y축 가이드, 상기 Y축 가이드에 결합되고, 상기 Y축 진량체가 진동될 때 복원력을 제공하는 복수 개의 Y축 탄성부 및 상기 Y축 질량체에 연결되어 Y축 진량체와 같이 진동하고, Y축 자성체를 포함하는 Y축 감쇠부를 포함하고, 상기 Y축 감쇠부는 상기 Y축 자성체의 주변에 배치된 도체에서 유동기전력을 발생시켜 상기 Y축 진량체의 진동하는 감쇠할 수 있다.
상기 Z축 흡진부는 상기 Y축 가이드와 연결되는 Z축 질량체, 상기 Z축 질량체를 관통하여 상기 Z축 질량체의 진동 방향을 안내하는 Z축 가이드, 상기 Z축 가이드에 결합되고, 상기 Z축 질량체가 진동될 때 복원력을 제공하는 복수 개의 Z축 탄성부 및 상기 Z축 질량체에 연결되어 Z축 진량체와 같이 진동하고, Z축 자성체를 포함하는 Z축 감쇠부를 포함하고, 상기 Z축 감쇠부는 상기 Z축 자성체의 주변에 배치된 도체에서 유동기전력을 발생시켜 상기 Z축 진량체의 진동하는 감쇠할 수 있다.
상기 X축 가이드, 상기 Y축 가이드 및 상기 Z축 가이드는 도체를 포함할 수 있다.
상기 X축 방향은 수평 방향 중 제1 방향이고, 상기 Y축 방향은 상기 수평 방향 중 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향이고, 상기 Z축 방향은 지면에서 수직한 방향일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 진동 저감 설비는 구조물 및 상기 구조물의 상부에 설치되는 동흡진 장치를 포함하고, 상기 동흡진 장치는 Z축 방향으로 진동되는 복수의 Z축 흡진부, 상기 복수의 Z축 흡진부 중 한 쌍의 Z축 흡진부에 연결되어 Y축으로 진동되는 복수의 Y축 흡진부 및 상기 복수의 Y축 흡진부를 연결하고, X축으로 진동하는 X축 흡진부를 포함하고, 상기 X축 흡진부는 X축 질량체, 상기 X축 질량체를 관통하여 상기 X축 질량체의 진동 방향을 안내하고, 복수의 Y축 흡진부에 연결되는 X축 가이드, 상기 X축 가이드에 결합되고, 상기 X축 질량체가 진동될 때 복원력을 제공하는 복수 개의 X축 탄성부 및 상기 X축 질량체에 연결되어 X축 진량체와 같이 진동하고, X축 자성체를 포함하는 X축 감쇠부를 포함하고, 상기 X축 감쇠부는 상기 X축 자성체의 주변에 배치된 도체에서 유동기전력을 발생시켜 상기 X축 진량체의 진동하는 감쇠할 수 있다.
상기 X축 흡진부, 상기 Y축 흡진부 및 상기 Z축 흡진부를 수용하는 커버를 더 포함할 수 있다.
상기 구조물은 복수의 프레임 및 상면이 개방되도록 상기 복수의 프레임을 연결하여 내부 공간을 형성하는 하우징을 포함하고, 상기 커버는 상기 복수의 프레임의 상측에 연결될 수 있다.
상기 X축 방향은 수평 방향 중 제1 방향이고, 상기 Y축 방향은 상기 수평 방향 중 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향이고, 상기 Z축 방향은 지면에서 수직한 방향일 수 있다.
본 발명에 의하면, 내부 또는 외부에서 가해진 진동에 대해 수평 방향 및 수직 방향으로 구조물과 동조하여 진동을 감쇠할 수 있어, 진동에 대한 흡수 효율 성능을 높일 수 있다.
또한, 구조물 상부에 동흡진 장치가 설치되므로, 구조물의 구동을 정지키거나 구조물을 재 설치할 필요 없다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 저감 설비를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1의 진동 저감 설비를 도 1의 A-A'에 따라 나타낸 일부 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동흡진 장치를 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 구체적인 실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
아울러 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결', '지지', '공급', '전달', '접촉'된다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결, 지지, 공급, 전달, 접촉될 수도 있지만 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로 본 발명을 한정하려는 의도로 사용된 것은 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.
명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 동흡진 장치 및 이를 포함하는 진동 저감 설비에 대하여 설명하겠다.
도 1 및 도 2를 참고하면, 진동 저감 설비(1)는 구조물(10) 및 동흡진 장치(20)를 포함할 수 있다.
구조물(10)은 건물, 기계 장치, 캐비닛으로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 이러한 구조물(10)은 지진 또는 기계 구동 등에 따른 진동에 의해 진동될 수 있으며, 구조물(10)의 진동은 동흡진 장치(20)에 의하여 저감될 수 있다.
구조물(10)은 복수의 프레임(110)과 하우징(120)을 포함할 수 있다.
복수의 프레임(110)은 구조물(10)을 형성하는 지탱구조로 하우징(120)을 지지할 수 있다. 이러한 복수의 프레임(110)의 상측에는 동흡진 장치(20)가 구비될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
하우징(120)은 복수의 프레임(110)을 연결함에 따라 내부공간을 형성할 수 있다. 하우징(120)의 내부공간에는 전기에 의해 구동되는 기계 등의 구성이 구비될 수 있다. 이러한 내부공간에 구비된 구성에 의해 하우징(120)은 진동될 수 있다. 따라서, 하우징(120)의 상측에 동흡진 장치(20)가 구비되어 하우징(120)이 진동되는 것을 감쇠할 수 있다. 또한, 하우징(120)의 전면은 도어(122)로 형성되어 사용자가 도어(122)를 개방함에 따라 하우징(120) 내부에 구비된 구성(기계)을 제어 및 관리 할 수 있다.
또한, 하우징(120)은 복수의 프레임에 연결 시, 상면이 개방되도록 형성되어 동흡진 장치(20)가 복수의 프레임(110)의 상측에 연결되도록 형성할 수 있다.
동흡진 장치(20)는 구조물(10)의 진동을 저감할 수 있다. 동흡진 장치(20)는 구조물(10)의 상부에 구비될 수 있다. 이처럼, 동흡진 장치(10)가 구조물(10)의 상부에 구비될 수 있으므로, 구조물(10) 자체를 재 설치하거나 구조물(10) 내부에 있는 기계 등의 구성을 중지시킬 필요 없다.
도 3을 더 참고하면, 동흡진 장치(20)는 Z축 흡진부(210), Y축 흡진부(220), X축 흡진부(230) 및 커버(240)를 포함할 수 있다.
Z축 흡진부(210)는 Z축 방향으로 진동되어 구조물(10)이 Z축 방향으로 진동되는 것을 저감할 수 있다. Z축 흡진부(210)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 복수의 Z축 흡진부(210)는 서로 이격되어 배치될 수 있다.
Z축 흡진부(210)는 Z축 질량체(212), Z축 가이드(214), Z축 탄성부(216) 및 Z축 감쇠부(218)를 포함할 수 있다.
Z축 질량체(212)는 Z축 가이드(214)의 외주면에 연결되어 Z축 가이드(214)에 의해 Z축 방향으로 이동될 수 있으며, 복수의 Z축 탄성부(216) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 필요에 따라 Z축 질량체(212)는 복수 개로 형성될 수 있다. 이러한 Z축 질량체(212)는 건물이 Z축 방향으로 진동할 경우, Z축 가이드(214)를 따라 Z축 방향으로 이동되되, 복수의 Z축 탄성부(216)에 의해 진동될 수 있다. 또한, Z축 질량체(212)가 진동함에 따라 건물이 진동되는 것이 저감될 수 있다.
Z축 가이드(214)는 Z축 방향으로 형성되어 Z축 질량체(212)의 진동 방향을 안내할 수 있다. Z축 가이드(214)는 Z축 질량체(212)를 관통할 수 있으며, 외면에는 복수의 Z축 탄성부(216)가 체결될 수 있다. 이러한 Z축 가이드(214)는 도체를 포함할 수 있다. 예컨대 Z축 가이드(214)는 스테인리스 스틸, 구리 연마봉 등의 비자성체인 도체를 포함할 수 있다.
Z축 탄성부(216)는 Z축 질량체(212)에 복원력을 제공하는 역할을 한다. Z축 탄성부(216)는 복수 개로 형성되어 Z축 가이드(214)를 외주면에 체결될 수 있다. 복수의 Z축 탄성부(216) 사이에는 Z축 질량체(212)체가 구비될 수 있어 Z축 질량체(212)가 이동되면 복수의 Z축 탄성부(216)는 자체의 탄성력에 의하여 압축과 팽창을 반복하여 Z축 질량체(212)를 진동시킬 수 있다.
Z축 감쇠부(218)는 Z축 질량체(212)의 진동을 감쇠할 수 있다. Z축 감쇠부(218)는 Z축 질량체(212)에 연결되어 Z축 질량체(212)와 같이 진동할 수 있다. Z축 감쇠부(218)에는 Z축 가이드(214)가 관통되되, Z축 감쇠부(218)와 Z축 가이드(214)는 비 접촉될 수 있다. Z축 감쇠부(218)의 일측은 Z축 질량체(212)에 연결되고 타측은 Z축 탄성부(216)에 연결될 수 있다. 또한, Z축 감쇠부(218)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 복수의 Z축 감쇠부(218) 사이에는 Z축 질량체(212)가 배치될 수 있다.
Z축 감쇠부(218)는 Z축 자성체를 포함할 수 있어 주변에 소정의 자기장을 형성하며 Z축 질량체(212)와 같이 진동할 수 있다. 또한, Z축 감쇠부(218)가 진동됨에 따라 주변에 형성된 자기장이 변화될 수 있으며, 자기장의 변화로 인해 도체를 포함하는 Z축 가이드(214)에는 전자기유도 현상에 의해 유도기전력이 발생할 수 있다. 따라서, Z축 감쇠부(218)에 의해 Z축 가이드(214)에서 Z축 질량체(212)의 진동을 감쇠할 수 있는 자기장이 형성될 수 있다.
Z축 감쇠부(218)와 Z축 질량체(212)는 일체로 형성될 수 있다.
Y축 흡진부(220)는 Z축 방향과 상이한 Y축 방향으로 진동되어 구조물(10)이 Y축 방향으로 진동되는 것을 저감할 수 있다. Y축 흡진부(220)는 복수의 Z축 흡진부(210) 중 한쌍의 Z축 흡진부(210)에 연결될 수 있으며, Y축 흡진부(220)는 복수 개로 형성될 수 있다.
Y축 흡진부(220)는 Y축 질량체(222), Y축 가이드(224), Y축 탄성부(226) 및 Y축 감쇠부(228)를 포함할 수 있다.
Y축 질량체(222)는 Y축 가이드(214)의 외주면에 구비되고, 복수의 Y축 탄성부(216) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 필요에 따라 Y축 질량체(222)는 복수 개로 형성될 수 있다. 이러한 Y축 질량체(222)는 건물이 Y축 방향으로 진동할 경우, Y축 가이드(224)를 따라 Y축 방향으로 이동되되, 복수의 Y축 탄성부(226)에 의해 진동될 수 있다.
Y축 가이드(224)는 Y 방향으로 형성되어 Y축 질량체(222)의 진동 방향을 안내할 수 있다. Y축 가이드(224)는 Y축 질량체(222)를 관통할 수 있으며, 외면에는 복수의 Y축 탄성부(226)가 체결될 수 있다. 이러한 Y축 가이드(224)는 도체를 포함할 수 있다. 예컨대 Y축 가이드(224)는 스테인리스 스틸, 구리 연마봉 등의 비자성체인 도체를 포함할 수 있다.
또한, Y축 가이드(224)는 한쌍의 Z축 질량체(212)에 연결되어 한쌍의 Z축 질량체(212)가 Z축 방향으로 진동될 경우, Z축 질량체(212)와 같이 Z축 방향으로 진동될 수 있다.
Y축 감쇠부(218)는 Y축 질량체(222)의 진동을 감쇠할 수 있다. Y축 감쇠부(228)는 Y축 질량체(222)에 연결되어 어 Z축 질량체(212)와 같이 진동할 수 있다. Y축 감쇠부(228)에는 Y축 가이드(224)가 관통되되 Y축 감쇠부(228)와 Y축 가이드(224)는 비 접촉될 수 있다. Y축 감쇠부(228)의 일측은 Y축 질량체(222)에 연결되고, 타측은 Y축 탄성부(226)에 연결될 수 있다. 또한, Y축 감쇠부(228)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 복수의 Y축 감쇠부(228) 사이에는 Y축 질량체(222)가 배치될 수 있다.
Y축 감쇠부(228)는 Y축 자성체를 포함할 수 있다. 이러한 Y축 감쇠부(228)는 주변에 소정의 자기장을 형성하며 Y축 질량체(222)와 같이 진동할 수 있다. 또한, 이러한 Y축 감쇠부(228)가 진동됨에 따라 주변에 형성된 자기장이 변화될 수 있으며, 자기장의 변화로 인해 도체를 포함하는 Y축 가이드(224)에는 전자기유도 현상에 의해 유도기전력이 발생할 수 있다. 따라서, Y축 감쇠부(228)에 의해, Y축 가이드(224)에서는 Y축 질량체(222)의 진동을 감쇠할 수 있는 자기장이 형성할 수 있다.
Y축 감쇠부(228)와 Y축 질량체(222)는 일체로 형성될 수 있다.
X축 흡진부(230)는 Z축 방향 및 Y축 방향과 상이한 X축 방향으로 진동되어 구조물(10)이 X축 방향으로 진동되는 것을 저감할 수 있다. X축 흡진부(230)는 복수의 Y축 흡진부(220)에 연결되어 Y축 흡진부(220)가 축 방향으로 진동될 경우, Y축 흡진부(220)와 같이 Y축 방향으로 진동될 수 있다.
X축 방향은 수평 방향 중 제1 방향이고, Y축 방향은 수평 방향 중 제1 방향과 상이한 제2 방향이고, Z축 방향은 지면에서 수직한 방향일 수 있다. 제1 방향과 제2 방향은 서로 수직할 수 있다.
X축 흡진부(230)는 X축 질량체(232), X축 가이드(234), X축 탄성부(236) 및 X축 감쇠부(238)를 포함할 수 있다.
X축 질량체(232)는 X축 가이드(234)의 외주면에 연결되어 X축 가이드(234)에 의해 X축 방향으로 이동될 수 있으며, 복수의 X축 탄성부(236) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 필요에 따라 Z축 질량체(212)는 복수 개로 형성될 수 있다. 이러한 Z축 질량체(212)는 건물이 X축 방향으로 진동할 경우, X축 가이드(214)를 따라 X축 방향으로 이동되되, 복수의 X축 탄성부(216)에 의해 진동될 수 있다. 또한, X축 질량체(212)가 진동함에 따라 건물이 진동되는 것이 저감될 수 있다.
X축 가이드(234)는 X축 방향으로 형성되어 X축 질량체(232)의 진동 방향을 안내할 수 있다. X축 가이드(234)는 X축 질량체(232)를 관통할 수 있으며, 외면에는 복수의 X축 탄성부(236)가 체결될 수 있다. 이러한 X축 가이드(234)는 도체를 포함할 수 있다. 예컨대 X축 가이드(234)는 스테인리스 스틸, 구리 연마봉 등의 비자성체인 도체를 포함할 수 있다.
X축 가이드(234)는 복수의 Y축 질량체(222)에 연결되어 Y축 질량체(222)가 Y축 방향으로 진동될 경우, Y축 질량체(222)와 같이 Y축 방향으로 진동될 수 있다. 또한, X축 가이드(234)는 Y축 가이드(224)가 Z축 방향으로 진동될 경우, Y축 가이드(224)와 같이 Z축 방향으로 진동될 수 있다.
X축 감쇠부(238)는 X축 질량체(232)의 진동을 감쇠할 수 있다. X축 감쇠부(238)는 X축 질량체(232)에 연결되어 X축 질량체(232)와 같이 진동할 수 있다. X축 감쇠부(238)에는 X축 가이드(234)가 관통되되 X축 감쇠부(238)와 X축 가이드(234)는 비 접촉될 수 있다. X축 감쇠부(238)의 일측은 X축 질량체(232)에 연결되고, 타측은 X축 탄성부(236)에 연결될 수 있다. 또한, X축 감쇠부(238)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 복수의 X축 감쇠부(238) 사이에는 X축 질량체(232)가 배치될 수 있다.
X축 감쇠부(238)는 X축 자성체를 포함할 수 있다. 이러한 X축 감쇠부(238)는 주변에 소정의 자기장을 형성하며 X축 질량체(232)와 같이 진동할 수 있다. 또한, X축 감쇠부(238)가 진동됨에 따라 주변에 형성된 자기장이 변화될 수 있으며, 자기장의 변화로 인해 도체를 포함하는 X축 가이드(234)에는 전자기유도 현상에 의해 유도기전력이 발생할 수 있다. 이러한 X축 감쇠부(238)에 의해, X축 가이드(234)에서는 X축 질량체(232)의 진동을 감쇠할 수 있는 자기장이 형성할 수 있다.
X축 감쇠부(238)와 X축 질량체(232)는 일체로 형성될 수 있다.
각 감쇠부(218, 228, 238)는 고무나 큰 마찰계수를 가지는 재료로 이루어진 마찰 댐퍼로 형성될 수 있으며, 각 감쇠부(218, 228, 238)의 감쇠력은 자성체의 크기나 개수, 자기장의 크기를 선택함으로써 조절할 수 있다.
커버(240)는 Z축 흡진부(210), Y축 흡진부(220) 및 Z축 흡진부(210)를 수용하여 외부환경으로부터 이들을 보호할 수 있으며, 커버(240)는 하우징(120) 상측에 연결될 수 있다. 커버(240)는 하우징(120)과 연결 시 채결부(242)를 통해 연결될 수 있다.
체결부(242)는 하우징(120)의 상면과 커버(240)의 하면을 관통하되, 절연체로 형성되어 각 감쇠부(218, 228, 238, 248)에 의해 형성되는 유도기전력이 하우징(120)으로 전달되는 것을 방지할 수 있다. 채결부(242)는 복수 개로 형성될 수 있으며 볼트와 너트로 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 이 실시예에 따른 동흡진 장치 및 이를 포함하는 진동 저감 설비(1)의 하우징(120)은 상면이 개방되도록 복수의 프레임(110)에 연결될 수 있다.
커버(240)는 복수의 프레임(110) 상측에 연결될 수 있으며, 커버(240)의 측면과 하우징(120)은 일체로 형성될 수 있다. 체결부(242)는 커버(240)의 하면과 프레임(110)에 체결될 수 있다. 이러한 하우징(120)과 커버(240)의 형상에 의하여 동흡진 장치(20)는 구조물(10) 내부 상측에 위치하여 구조물(10)의 진동을 저감할 수 있다.
또한, 각 감쇠부(218, 228, 238)는 전술한 비 접촉식 유도기전력을 이용한 감쇠 방식과 다르게 각 가이드(214, 224, 234)에 접촉하고, 진동에 따른 마찰을 이용하여 각 질량체(212, 222, 232)의 진동을 감쇠할 수 있다.
이상 본 발명의 실시예들을 구체적인 실시 형태로서 설명하였으나, 이는 예시에 불과한 것으로서, 본 발명은 이에 한정되지 않는 것이며, 본 명세서에 개시된 기술적 사상에 따르는 최광의 범위를 갖는 것으로 해석되어야 한다. 당업자는 개시된 실시형태들을 조합/치환하여 적시되지 않은 형상의 패턴을 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 이외에도 당업자는 본 명세서에 기초하여 개시된 실시형태를 용이하게 변경 또는 변형할 수 있으며, 이러한 변경 또는 변형도 본 발명의 권리범위에 속함은 명백하다.
1: 진동 저감 설비 10: 구조물
20: 동흡진 장치 110: 프레임
120: 하우징 122: 도어
210: X축 흡진부 212: X축 질량체
214: X축 가이드 216: X축 탄성부
218: X축 감쇠부 220: Y축 흡진부
222: Y축 질량체 224: Y축 가이드
226: Y축 탄성부 228: Y축 감쇠부
230: X축 흡진부 232: X축 질량체
234: X축 가이드 236: X축 탄성부
238: X축 감쇠부 240: 커버
242: 체결부

Claims (9)

  1. Z축 방향으로 진동되는 복수의 Z축 흡진부;
    상기 복수의 Z축 흡진부 중 한쌍의 Z축 흡진부에 연결되어, 상기 Z축 방향과 상이한 Y축 방향으로 진동되는 복수의 Y축 흡진부; 및
    상기 복수의 Y축 흡진부를 연결하고, 상기 Z축 방향 및 상기 Y축 방향과 상이한 X축 방향으로 진동하는 X축 흡진부를 포함하고,
    상기 X축 흡진부는
    X축 질량체;
    상기 X축 질량체를 관통하여 상기 X축 질량체의 진동 방향을 안내하고, 복수의 Y축 흡진부에 연결되는 X축 가이드;
    상기 X축 가이드에 결합되고, 상기 X축 질량체가 진동될 때 복원력을 제공하는 복수 개의 X축 탄성부;
    상기 X축 질량체에 연결되어 상기 X축 진량체와 같이 진동하고, X축 자성체를 포함하는 X축 감쇠부를 포함하고,
    상기 X축 감쇠부는 상기 X축 자성체의 주변에 배치된 도체에서 유동기전력을 발생시켜 상기 X축 진량체의 진동하는 감쇠하는,
    동흡진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 Y축 흡진부는
    상기 X축 가이드와 연결되는 Y축 진량체;
    상기 Y축 질량체를 관통하여 상기 Y축 질량체의 진동 방향을 안내하고, 상기 한쌍의 Z축 흡진부에 연결되는 Y축 가이드;
    상기 Y축 가이드에 결합되고, 상기 Y축 진량체가 진동될 때 복원력을 제공하는 복수 개의 Y축 탄성부; 및
    상기 Y축 질량체에 연결되어 상기 Y축 진량체와 같이 진동하고, Y축 자성체를 포함하는 Y축 감쇠부를 포함하고,
    상기 Y축 감쇠부는 상기 Y축 자성체의 주변에 배치된 도체에서 유동기전력을 발생시켜 상기 Y축 진량체의 진동하는 감쇠하는,
    동흡진 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 Z축 흡진부는
    상기 Y축 가이드와 연결되는 Z축 질량체;
    상기 Z축 질량체를 관통하여 상기 Z축 질량체의 진동 방향을 안내하는 Z축 가이드;
    상기 Z축 가이드에 결합되고, 상기 Z축 질량체가 진동될 때 복원력을 제공하는 복수 개의 Z축 탄성부; 및
    상기 Z축 질량체에 연결되어 상기 Z축 진량체와 같이 진동하고, Z축 자성체를 포함하는 Z축 감쇠부를 포함하고,
    상기 Z축 감쇠부는 상기 Z축 자성체의 주변에 배치된 도체에서 유동기전력을 발생시켜 상기 Z축 진량체의 진동하는 감쇠하는,
    동흡진 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 X축 가이드, 상기 Y축 가이드 및 상기 Z축 가이드는 도체를 포함하는,
    동흡진 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 X축 방향은 수평 방향 중 제1 방향이고,
    상기 Y축 방향은 상기 수평 방향 중 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향이고,
    상기 Z축 방향은 지면에서 수직한 방향인,
    동흡진 장치.
  6. 구조물; 및
    상기 구조물의 상부에 설치되는 동흡진 장치를 포함하고,
    상기 동흡진 장치는
    Z축 방향으로 진동되는 복수의 Z축 흡진부;
    상기 복수의 Z축 흡진부 중 한 쌍의 Z축 흡진부에 연결되어, 상기 Z축 방향과 상이한 Y축 방향으로 진동되는 복수의 Y축 흡진부; 및
    상기 복수의 Y축 흡진부를 연결하고, 상기 Z축 방향 및 상기 Y축 방향과 상이한 X축 방향으로 진동하는 X축 흡진부를 포함하고,
    상기 X축 흡진부는
    X축 질량체;
    상기 X축 질량체를 관통하여 상기 X축 질량체의 진동 방향을 안내하고, 상기 복수의 Y축 흡진부에 연결되는 X축 가이드;
    상기 X축 가이드에 결합되고, 상기 X축 질량체가 진동될 때 복원력을 제공하는 복수 개의 X축 탄성부; 및
    상기 X축 질량체에 연결되어 상기 X축 진량체와 같이 진동하고, X축 자성체를 포함하는 X축 감쇠부를 포함하고,
    상기 X축 감쇠부는 상기 X축 자성체의 주변에 배치된 도체에서 유동기전력을 발생시켜 상기 X축 진량체의 진동하는 감쇠하는,
    진동 저감 설비.
  7. 제 6 항에 있어서.
    상기 X축 흡진부, 상기 Y축 흡진부 및 상기 Z축 흡진부를 수용하는 커버를 더 포함하는,
    진동 저감 설비.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 구조물은,
    복수의 프레임; 및
    상면이 개방되도록 상기 복수의 프레임을 연결하여 내부 공간을 형성하는 하우징을 포함하고,
    상기 커버는 상기 복수의 프레임의 상측에 연결되는,
    진동 저감 설비.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 X축 방향은 수평 방향 중 제1 방향이고,
    상기 Y축 방향은 상기 수평 방향 중 상기 제1 방향과 상이한 제2 방향이고,
    상기 Z축 방향은 지면에서 수직한 방향인,
    진동 저감 설비.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2584214A2 (en) * 2011-10-18 2013-04-24 The Boeing Company Aeroelastic tuned mass damper
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