KR101273641B1

KR101273641B1 - 케이블 진동 감쇠 장치 및 감쇠 방법

Info

Publication number: KR101273641B1
Application number: KR1020040070024A
Authority: KR
Inventors: 메셍쟝-삐에르; 르쌩끄브누와
Original assignee: 프레이씨네
Priority date: 2003-09-03
Filing date: 2004-09-02
Publication date: 2013-06-11
Also published as: ATE328159T1; JP2005076447A; CN100359204C; US7422190B2; FR2859260B1; HK1071779A1; EP1512794A1; FR2859260A1; JP4527427B2; DE602004001029D1; ES2265626T3; DE602004001029T2; US20050072895A1; CN1590649A; KR20050024605A; EP1512794B1

Abstract

본 발명은 건설 작업의 구조물에 사용되는 케이블의 진동을 감쇠시키기 위한 장치를 제시하는데, 여기서 상기 케이블은 단부들이 작업물에 고정된 금속 스트랜드 다발(5)을 포함하고, 상기 금속 스트랜드 다발(5)은 이것의 고정 단부에 인접한 적어도 하나의 영역에서 작업물에 연결된 관(4)에 의해 둘러싸여지며, 상기 케이블의 진동을 감쇠시키기 위한 장치는 스트랜드 다발 주위에 위치된 칼라(3) 및 상기 칼라와 관 사이에 장착된 진동 에너지 흡수 수단을 포함한다. 상기 케이블의 진동을 감쇠시키기 위한 장치에 의하면, 케이블에 대해 반경 방향으로 위치되고 상기 케이블 주위에 각을 이루며 분포되며 선형 스트로크를 갖는 적어도 2개의 피스톤식 댐퍼(1)가 상기 흡수 수단에 포함되고, 각 피스톤식 댐퍼가 칼라에 관절식으로 연결되는 제1 링크(8)와 관에 고정된 지지부(2)에 관절식으로 연결되는 제2 링크(7)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

케이블, 진동, 감쇠 장치, 감쇠 방법

Description

케이블 진동 감쇠 장치 및 감쇠 방법{DEVICE FOR DAMPING THE VIBRATIONS OF A CABLE AND RELATED DAMPING METHOD}

도 1은 본 발명의 일 실시예를 종단면도로 도시한 개략적인 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 피스톤을 압착 칼라에 부착하는 실시예를 도시한 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예를 단면도로 도시한 도면이다.

도 4는 케이블의 진동 감쇠 중에 피스톤의 이동을 단면도로 도시한 도면이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 셸의 바람직한 구성을 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예를 종방향으로 도시한 기구학적 개략도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예를 반경 방향 단면도로 도시한 기구학적 개략도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1: 피스톤식 댐퍼 2: 셸

3: 압착 칼라 4: 고정 관

5: 금속 스트랜드 다발 6: 외장

7: 피봇 링크 8: 볼조인트 링크

9: 개구 10: 장착부

본 발명은 건설 작업의 구조물에 사용되는 케이블, 특히 스테이(stay)의 진동을 감쇠시키기 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명은 특히 스테이로 지지되는 교량에 적용된다. 스테이의 단부는 예를 들어 교량의 데크(deck)와 탑에 고정된다. 따라서 상기 스테이는 구조물을 지지하여 안정시킨다.

어떤 상태에서는, 특히 주기적인 진동이 스테이에 가해지는 경우에, 상기 스테이는 에너지를 축적하여 심하게 진동하게 된다. 이러한 진동의 두 가지 주요 원인으로는, 교통량이나 바람의 영향에 의해 고정 장치가 이동하게 되는 점을 들 수 있고, 또한 바람의 영향이 직접 케이블에 작용하게 되는 점을 들 수 있다. 이러한 진동은 이용자를 불안하게 만든다. 또한, 이러한 진동이 제어되지 않게 되면 그 진동으로 인해 스테이가 파손될 수 있게 된다.

여러 가지 형태의 댐퍼가 공지되어 있다. 이 중에는 내부 댐퍼와 외부 댐퍼가 있다.

외부 댐퍼는 대개 피스톤식 댐퍼를 사용하는데, 이 피스톤식 댐퍼의 크기는 화물차나 기차에 사용되는 것과 동일하다. 이들 댐퍼는 그들의 단부가 서로 상대 운동할 때 에너지를 흡수할 수 있다. 그 단부 중 하나는 칼라(collar)를 통해 직접 케이블에 부착되거나, 케이블에 부착된 칼라에 관절식으로 연결되는 진자(pendulum)를 통해 케이블에 부착된다. 댐퍼의 타단부는 구조물, 대개는 스테이로 지지된 교량의 데크에 견고하게 연결되는 프레임에 부착된다.

내부 댐퍼는 스테이 케이블 주위에 위치된다. 이들 내부 댐퍼는 대개는 케이블을 구성하는 금속 스트랜드(strand) 다발을 둘러싸는 관의 연장부에 위치되고, 구조물(일례로 고정 관)에 견고하게 부착된다. 이들 내부 댐퍼는 케이블이 진동할 때 케이블의 스트랜드 다발과 그 스트랜드 다발을 둘러싸는 고정 관 사이의 상대 운동 발생시에 작동한다.

에너지를 소산시키기 위해 여러 가지 감쇠 원리가 내부 댐퍼에 이용된다.

a. 케이블의 금속 스트랜드 다발 주위에 위치되고, 가로질러 이동가능한 링이 장착되는 환형 통(trough)에 고점성 오일을 주입함으로써 내부 댐퍼가 에너지를 소산시킨다(유럽 특허 공보 제0 343 054호 참조).

b. 케이블의 금속 스트랜드 다발 주위에 위치된 고무와 같은 소산성 재료를 변형시킴으로써 내부 댐퍼가 에너지를 소산시킨다(유럽 특허 공보 제0 914 521호 참조).

c. 금속 요소 사이의 건마찰에 의해 내부 댐퍼가 에너지를 소산시킨다(유럽 특허 공보 제1 035 350호 참조).

이들 내부 댐퍼는 신중하게 설계되어 외부 댐퍼보다 더 심미적인 이점을 갖 는다. 또한, 고정 관 외부에서 구조물에 아무 것도 지지되지 않음으로써 작업 설계를 단순화시키는 이점을 갖는다.

그럼에도 불구하고, 내부 댐퍼의 효율은 제한된다. 명확하게 말하자면, 원리 a에 따라 작동되는 댐퍼에서는 점성 오일로 인해 블래더(bladder) 형태의 밀봉 저장소가 필요하게 되고, 이 밀봉 저장소로 인해 고압에 대한 저항이 제한되게 된다. 원리 b에 따라 작동되는 댐퍼는 그의 감쇠 용량이 낮고 또한 그 감쇠 용량이 이용가능한 재료의 성능에 의해서 제한되게 된다. 마지막으로, 원리 c에 따라 작동되는 댐퍼에서는 접촉 금속 요소의 마모가 불가피하고 이로 인해 압착 손실(loss of clamping)이 유발됨으로써 이들 댐퍼의 효율을 저하시키게 된다. 따라서 이들 댐퍼를 주기적으로 정비하고 조절해야 한다.

본 발명의 목적은 위에 언급한 기존 댐퍼들의 결점을 해소하는 것이다.

따라서, 본 발명은, 건설 작업의 구조물에 사용되는 케이블로서, 상기 구조물에 단부들이 고정된 금속 스트랜드 다발을 포함하고, 상기 스트랜드 다발의 고정 단부에 인접한 적어도 한 영역에서, 구조물에 연결된 관으로 둘러싸인 케이블의 진동을 감쇠시키는 장치로서, 스트랜드 다발 주위에 배치된 칼라와 상기 칼라와 관 사이에 장착된 진동 에너지 흡수 수단을 포함하는 케이블 진동 감쇠 장치에 있어서, 상기 진동 에너지 흡수 수단은 선형 스트로크를 구비하고 상기 케이블 둘레에 각을 이루며 분포된 적어도 두 개의 피스톤식 댐퍼를 포함하며, 피스톤식 댐퍼 각각은 상기 칼라와 관절식으로 연결된 제1 링크와 상기 관에 고정된 지지부에 관절식으로 연결된 제2 링크를 포함하며, 상기 피스톤식 댐퍼의 작동 축선은 상기 케이블에 대해 반경 방향으로, 다시 말해, 상기 케이블의 축선에 대해 수직하게, 배치된 것을 특징으로 한다.

따라서, 상기 케이블 진동 감쇠 장치는 관 이외의 구조물에는 맞대어지지 않아 외부 댐퍼와 관련하여 위에서 언급한 결점들을 방지할 수 있게 된다.

또한, 금속 스트랜드 다발의 진동 에너지는 피스톤의 선형 스트로크에 의해 흡수되고, 이러한 피스톤의 선형 스트로크는, 특히 댐퍼가 관에 고정된 지지부와 칼라에 관절식으로 연결되어 있음으로 인해, 상기 금속 스트랜드 다발의 움직임에 수반하여 발생하게 된다. 이로써 충분히 효과적인 감쇠 작용이 달성된다.

본 발명의 바람직한 실시예들에 의하면, 다음과 같은 특징들이 모든 방식으로 조합될 수 있다.

- 관에 고정된 지지부는 관의 연장부에 위치되거나 상기 관의 일부이다.

- 관에 고정된 지지부는 케이블의 연장부에서 금속 스트랜드 다발을 둘러싸는 외장(sheath)의 연장부에 위치된다.

- 관에 고정된 지지부는 금속 스트랜드 다발 주위에 함께 또는 분리하여 부착하기에 적합한 적어도 두 부분을 포함한다.

- 흡수 수단은 서로에 수직인 2개의 피스톤식 댐퍼를 포함한다.

- 흡수 수단은 케이블 주위로 각을 이루며 균일하게 분포된 적어도 3개의 피스톤식 댐퍼를 포함한다.

- 제1 링크는 피스톤식 댐퍼들 중 적어도 일부에 대해서는 볼조인트 링크(ball-joint link)이다.

- 제2 링크는 피스톤식 댐퍼들 중 적어도 일부에 대해서는 볼조인트 링크이다.

- 제2 링크는 피스톤식 댐퍼들 중 적어도 일부에 대해서는 케이블에 평행한 피봇 링크(pivot link)이다.

- 피스톤식 댐퍼들 중 적어도 일부는 관에 고정된 지지부를 부분적으로 넘어 연장되고, 지지부에는, 칼라에 관절식으로 연결된 상기 피스톤식 댐퍼들의 제1 링크에 각각 접근할 수 있도록 한 개구들이 구비된다.

- 밀봉 수단은 상기 피스톤식 댐퍼와 지지부의 각 개구 사이에 위치된 적어도 하나의 공간을 밀봉한다.

- 칼라에 관절식으로 연결된 제1 링크는 피스톤식 댐퍼들 중 적어도 일부에 대해 상기 피스톤식 댐퍼의 나사 단부를 각 장착부 내로 나사체결하는 수단을 포함한다.

- 나사체결 수단은 피스톤식 댐퍼의 위치를 관의 금속 스트랜드 다발의 중심 높이(centering level)에 대응시켜 맞추도록 조절가능하다.

- 칼라에 관절식으로 연결된 제1 링크는 상기 피스톤식 댐퍼에 대해 피스톤식 댐퍼의 나사 단부가 해당 장착부로부터 풀려지는 것을 방지하기에 적합한 잠금 수단을 또한 포함한다.

- 수형 클레비스(male clevis)가 피스톤식 댐퍼들 중 적어도 일부의 일 단부에 구비되고, 적어도 하나의 대응하는 암형 클레비스(female clevis)가 칼라에 부착되며, 칼라에 관절식으로 연결된 제1 링크는 상기 피스톤식 댐퍼에 대해 피스톤의 수형 클레비스 및 대응하는 암형 클레비스 내로 핀을 삽입하는 수단을 포함하고, 상기 핀을 삽입하는 수단은 관의 외부로부터 작동될 수 있다.

- 케이블 진동 감쇠 장치는 피스톤의 스트로크를 조절하여 제한하는 수단을 또한 포함한다.

- 피스톤의 스트로크를 제한하는 수단은 칼라의 표면 위에 분포된 용접된 요소 내외로 나사체결되거나 풀려지기에 적합한 나사를 포함하고, 상기 나사는 충격을 흡수하기에 적합한 재료가 구비되는 헤드를 또한 포함한다.

본 발명은 또한 위에서 언급한 특징들을 갖는 장치에 의해서 진동이 감쇠되는 케이블 진동 감쇠 방법을 제시하고 있다.

본 발명의 다른 특징 및 이점은 첨부 도면을 참고로 하여 이하의 비제한적인 실시예들로부터 명확하게 파악할 수 있다.

도 1은 금속 스트랜드 다발(5)을 포함하는 스테이를 나타내고 있고, 상기 금속 스트랜드 다발(5)의 연장부(도 1의 좌측)는 대개는 플라스틱으로 제조된 외장(6)에 의해 둘러싸여진다. 케이블도 또한 도면 우측의 고정 영역으로 연장된다. 이 영역에서, 케이블은 고정 관(4)에 연결되는데, 이 고정 관(4)은 일례로 사장교(cable-stayed bridge)의 탑 또는 데크의 스테이로 지지된 구조물에 견고하게 부착된다.

케이블의 인장된 금속 스트랜드 다발(5)의 진동을 제한하기 위해서, 압착 칼라(3)가 금속 스트랜드 다발(5) 주위에 배치되어 그 압착 칼라(3) 부분에서 스트랜드 다발을 효과적으로 압착시킬 수 있게 된다. 상기 칼라는 고정 영역에 근접하여 위치하면서도 감쇠 효과를 증진시키기 위해서 그로부터 충분히 멀리 떨어지게 위치하는 것이 바람직하다. 상기 칼라의 형태는 여러 가지일 수 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 일 실시예에 따르면, 상기 칼라는 간극을 최소로 유지하면서 스트랜드 다발을 압착시키기 위해 그 스트랜드 다발과 접촉하게 되는 내부 육각면을 포함하고, 상기 칼라는 금속 스트랜드 다발을 해제할 필요가 있을 때 분리될 수 있는 별도의 두 부분으로 구성된다.

또한, 선형 스토로크를 갖는 유압 피스톤식 댐퍼(1)들은 스트랜드 다발(5) 주위에 반경 방향으로 배치된다. 이 댐퍼들의 일단은 압착 칼라(clamping collar)(3)를 통해 케이블에 연결된다(이러한 피스톤식 댐퍼(1)가 도 1에 도시되어 있다). 상기 피스톤식 댐퍼(1)는 또한 예를 들어 스트랜드 다발(5) 주위에 배치된 셸(shell)(2) 및 압착 칼라(3)와 같은 지지부를 통해 작업물에 간접적으로 연결되고, 상기 셸(2)의 내부면과 스트랜드 다발 사이에 자유 공간이 형성된다. 일례로, 셸(2)의 원형 단면은 외장(6)과 동일한 직경을 가질 수 있으며, 상기 외장(6)의 단부에 상기 셸(2)이 연결된다(도 1에 도시된 셸의 좌측 단부). 셸의 일단(도 1의 우측 단부)이 연결되는 고정 관(4)을 통해서 셸(2)과 작업 구조물이 연결된다. 따라서, 상기 셸(2)의 원형 단면이 고정 관(4)의 직경과 유사한 직경을 갖는 것이 바람직하다. 이로써 외부 댐퍼로 인해 유발될 수 있는 심미적인 결점을 방지할 수 있게 된다. 또한 유압 댐퍼를 사용하게 되면 효율적으로 감쇠 작용이 이루어지는 이점이 생기게 되며, 여기서 상기 유압 댐퍼의 감쇠 방식은 예를 들어 선형 감쇠 방식, 2차 감쇠 방식 또는 기타 다른 감쇠 방식일 수 있다.

이러한 배치로 인해, 피스톤은 스트랜드 다발(5)과 구조물의 상대 운동 중에 에너지를 흡수할 수 있어 이러한 상대 운동을 감쇠시킬 수 있게 된다. 따라서, 피스톤식 댐퍼(1)와 압착 칼라(3) 및 셸(2)과의 링크들은 스트랜드 다발(5)의 일정 운동을 감쇠시키기에 적합한 자유도를 제공하여야 한다. 따라서, 피스톤식 댐퍼(1)와 셸(2) 사이의 링크(7) 및 피스톤식 댐퍼(1)와 압착 칼라(3) 사이의 링크(8)는 바람직하게는 볼조인트 링크이다. 이로써 각 피스톤식 댐퍼는 연결봉처럼 작동하게 된다.

하지만, 케이블과 셸(2)의 상대 운동으로 인해 케이블의 축에서 병진 운동이 아주 근소하게 발생하게 되는데, 이는 댐퍼가 고정 영역 가까이에 있기 때문이다. 따라서, 도면들에 도시된 바와 같이, 피스톤식 댐퍼(1)와 압착 칼라(3) 사이의 링크(8)에 대해서는 볼조인트 링크가 사용될 수 있고, 피스톤식 댐퍼(1)와 셸(2) 사이의 링크(7)에 대해서는 케이블의 축에 평행한 단순 피봇 링크가 사용될 수 있다. 이 경우에, 피스톤식 댐퍼(1)의 초기 위치를 케이블의 축을 따라 일례로 수 밀리미터만큼 조절하는 수단을 마련하여 그 피스톤식 댐퍼(1)의 초기 위치를 케이블 상의 압착 칼라(3)의 종방향 위치에 대응되게 맞추는 것이 바람직할 수 있다. 피봇 링크 및 볼조인트 링크는 볼조인트 감마 베어링(antifriction bearing) 또는 자동 윤활 베어링 형식의 견고하고 내구성이 있는 기계 부품에 의해 형성된다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 상기 실시예에 대한 개략적인 기구학적 다이어그램(kinematic diagram)을 나타내고 있으며, 이 도면들에는 각 피스톤식 댐퍼(1)와 셸(2) 사이의 피봇 링크(7)와, 각 피스톤식 댐퍼(1)와 (압착 칼라(3)을 개재시킨) 금속 스트랜드 다발(5) 사이의 볼조인트 링크(8)가 명확하게 도시되어 있다.

진동 감쇠를 최대화할 수 있는 방향으로 케이블의 진동을 감쇠시키기 위해서는, 적어도 2개의 피스톤식 댐퍼(1)를 케이블 주위에 반경 방향으로, 다시 말해, 케이블의 축선에 대해 수직하게, 위치시키는 것이 바람직하다. 만약 2개의 피스톤식 댐퍼만을 사용한다면, 그 피스톤식 댐퍼들을 서로 수직으로 위치시켜 진동을 모든 방향으로 감쇠시키게 하는 것이 바람직하며, 각 방향은 사용되는 두 피스톤식 댐퍼의 방향에 따라서 두 수직 성분으로 분할된다.

바람직하게는, 강도 상의 이유로 인해 더 많은 수량의 피스톤식 댐퍼(1)가 사용될 수 있다. 따라서, 피스톤식 댐퍼 중 하나가 고장일 때, 이는 하나 이상의 다른 피스톤식 댐퍼의 돌출된 부품에 의해 보충될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 경제성 및 크기 상의 이유로 인해 피스톤식 댐퍼의 수량은 과도하게 많으면 안 된다. 바람직한 일 실시예에 따르면, 3개의 피스톤식 댐퍼가 그들 사이에 120°의 각도를 이루며 케이블 주위에 위치된다. 이 실시예는 도 5에 도시되어 있다(이 도면에는 피스톤식 댐퍼는 도시되어 있지 않으며 서로 다른 피스톤식 댐퍼와 셸(2) 사이의 링크(7)가 도시되어 있다).

피스톤의 선형 스트로크는 케이블의 진폭으로부터 산출된다. 따라서, 피스톤식 댐퍼의 크기는 이 진폭과 감쇠 방식에 따라 선택되어야 한다. 예를 들어, 피스톤식 댐퍼의 길이는 진행된 스트로크의 적어도 3배이다. 따라서, +/-50mm, 즉 총 100mm의 스트로크에 대해 피스톤의 길이는 적어도 300mm이다.

진동의 상당 부분을 감쇠시키기 위해서, 고정 관(4)의 직경이 아주 크지 않 은 상태에서 피스톤식 댐퍼의 몸체가 그 고정 관(4)의 직경을 넘어 연장되는 것이 바람직하다. 이러한 배치는 특히 도 1에 도시되어 있다. 셸(2)에 개구(9)가 구비됨으로써, 링크(8)에 접근할 수 있게 되고, 피스톤식 댐퍼가 관통할 수 있게 되며, 링크(7, 8)에 따라서 피스톤식 댐퍼가 운동할 수 있게 된다. 이러한 개구는 일례로 타원형 구멍일 수 있으며, 케이블이 진동할 때 피스톤식 댐퍼의 운동을 방해하지 못하도록 충분한 간극이 상기 개구에 구비됨으로써 내부 유닛이 유지될 수 있게 된다.

또한, 상기 개구(9)로 인해 물이 케이블에 침투하여 금속 스트랜드 다발(5)과 접촉하게 되는 것을 방지하기 위하여, 밀봉 수단을 마련하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 1에 도시된 바와 같이 사용된 각 피스톤식 댐퍼(1) 주위로 밀봉 캡(12)이 감쇠 장치를 완전히 덮을 수 있으며, 이 밀봉 캡(12)은 개구(9) 높이에서 밀봉부를 형성하는 효과를 갖는다. 한편으로는 피스톤식 댐퍼(1)에 밀봉되어 연결되고 다른 한편으로는 셸(2)에 밀봉되어 연결되는 가요성 스커트(skirt)로 구성된 다른 밀봉 시스템이 사용될 수도 있다. 또한, 모든 기계식 링크는 밀봉식으로 설계되는 것이 바람직하다.

위에서 언급한 바와 같이, 셸(2)은 바람직하게는 고정 관(4)과 정렬되고, 금속 스트랜드 다발(5)을 그의 연장 영역에서 보호하는 밀봉 외장(6)으로 연장된다. 댐퍼와 링크는 시간이 경과함에 따라 열화되는데, 이는 상기 댐퍼와 링크를 주기적으로 유지보수하거나 교체하여야 함을 의미한다. 셸(2)을 분해하고자 하는 경우 외장(6)을 중량물 인양 수단으로 인양하는 작업이 수반될 수 있는데, 이와 같이 셸 (2)을 분해하지 않게 하기 위해서는, 셸을 개방시킬 필요없이 피스톤식 댐퍼(1)가 셸(2)과 압착 칼라(3)에 연결되는 것이 바람직하다.

따라서, 나사 연결이 이용될 수 있다. 도 1은 예시적으로 피스톤식 댐퍼(1)와 압착 칼라(3) 사이의 그와 같은 연결을 나타내고 있다. 피스톤식 댐퍼의 단부는 나사봉으로 구성되어 그 나사봉이 대응되게 탭이 형성된 장착부(10) 내로 나사체결되고, 이 장착부는 칼라(3)와 피스톤식 댐퍼(1)를 연결하는 볼조인트 링크(8)에 연결된다.

이 상태에서, 피스톤식 댐퍼(1)의 외부 나사는 관(4) 또는 셸(2) 내부에 있는 금속 스트랜드 다발(5)의 중심 높이에 따라 피스톤식 댐퍼의 위치를 조절하는 데 사용될 수 있다. 바람직하게는, 피스톤식 댐퍼(1)가 장착부(10)로부터 풀리는 것을 방지하는 잠금 시스템이 사용됨으로써 피스톤식 댐퍼를 풀리게 하는 조립체의 진동을 방지할 수 있게 된다.

도 2는 피스톤식 댐퍼(1)와 압착 칼라(3) 사이의 또 다른 연결 방식을 나타내고 있다. 피스톤식 댐퍼(1)의 단부에는 수형 클레비스(male clevis)(15)가 마련된 봉이 구비된다. 또한, 압착 칼라(3)에는 하나 이상의 암형 클레비스(female clevs)(16)가 견고하게 연결된다. 이어서 피스톤식 댐퍼(1)와 압착 칼라(3)는, 예를 들어 자전거 브레이크 케이블처럼 작동하는 제어 수단(18)을 통해 핀(17)을 케이블에 평행하게 셸(2)의 외부로부터 이동시킴으로써 연결된다. 상기 제어 수단(18)이 작동될 때, 핀(17)은 클레비스(15, 16)의 구멍 내로 삽입되거나 그 구멍으로부터 배출됨으로써 피스톤식 댐퍼(1)가 칼라(3)에 분리가능하게 연결된다.

스테이의 진폭을 확실하게 예측할 수 없기 때문에, 피스톤 스트로크의 크기를 불필요하게 크게 형성하지 않고 또한 그 피스톤들을 과부하로부터 보호하기 위해서, 피스톤식 댐퍼(1)와는 관계없이 기계식 수단을 사용하여 압착 칼라(3)의 운동 폭을 제한하는 것이 바람직하다. 또한, 특히 작업 실행시의 공차로 인해 케이블이 완전히 고정 관의 중심에 위치되지 않는 경우에 댐퍼의 위치를 변경시킬 수 있게 하는 것도 바람직하다.

따라서, 조절가능한 스트로크 제한기가 압착 칼라(3)에 배치될 수 있다. 도 1은 이러한 요소(11)의 일례를 나타내고 있다. 도 3에서는 스트랜드 다발(5)의 이동을 제한하기 위해서 6개의 나사(11)가 6각형 압착 칼라(3)의 6개의 외부면에 배치되어 있다. 이들 나사는 압착 칼라(3)의 상기 외부면에 용접된 너트와 같은 부품 내외로 나사체결되거나 풀려질 수 있다. 바람직하게는 이들 나사의 끝에는 예를 들어 고무와 같은 충격 흡수재를 구비한 헤드가 구비된다. 이들 나사는 스트랜드 다발(5)에 필요한 최대 이동 거리에 대응되게끔 셸(2)로부터 간격을 두고 위치된다.

도 3은 본 발명에 따른 댐퍼의 단면도를 나타내고 있는데, 이 도면에는 명확하게 볼 수 있도록 하나의 피스톤식 댐퍼(1)가 도시되어 있다. 이 도면에서, 금속 스트랜드 다발(5)은 케이블의 외장(6) 및 고정 관(4)과 정렬되어 있는 셸(2) 내부의 중심에 위치된다. 또한, 피스톤식 댐퍼는 케이블에 대해 반경 방향으로, 다시 말해, 케이블의 축선에 대해 수직하게, 위치되어 있다. 이 위치는, 진동이 발생하지 않아 댐퍼가 스트랜드 다발(5)과 셸(2), 즉 셸이 고정되는 구조물 간의 상대 운동을 감쇠시킬 필요가 없는 휴지(rest) 상태의 위치에 해당된다.

도 4는 도 3과 동일한 장치를 나타내고 있다. 하지만, 이 도면에서는 케이블의 진동으로 인해 금속 스트랜드 다발(5)이 셸에 대해 상대적으로 이동되어 있는 상태를 나타내고 있다. 따라서, 스트랜드 다발(5)은 칼라(3)가 최대한 이동된 상태에서 셸(2)에 접촉할 때까지[또는 이동 제한기(11)가 셸과 접촉할 때까지] 이동된다. 스트랜드 다발(5)의 이동은 압착 칼라(3)와의 볼조인트 링크(8) 및 셸(2)과의 피봇 링크(7)에 의해 이동되는 피스톤식 댐퍼(1)의 작동에 의해서 감쇠된다. 도 4에 도시된 실시예에서, 피스톤식 댐퍼(1)의 이동은 상기 피스톤식 댐퍼(1)가 그의 반경 방향 휴지 위치로부터 각도(α)만큼 편위되어 있는 위치에 위치하도록 이루어진다. 물론, 본 발명에서와 같이 여러 개의 피스톤식 댐퍼가 사용될 때, 각 피스톤식 댐퍼는 압착 칼라(3) 및 셸(2)과의 링크들에 따라서 개별적으로 이동하게 된다. 스트랜드 다발(5) 각각이 이동하게 되면, 이 스트랜드 다발(5)의 일반적인 이동 방향의 각 성분에 대응하는 방향으로 각 피스톤식 댐퍼가 동시에 작동되게 된다.

도 5에는 3개의 피스톤식 댐퍼(미도시)가 균일하게 이격되어 셸(2)에 연결되고 그들의 각 축은 2개씩 서로 120°의 각도를 형성하는 본 발명의 바람직한 일 실시예가 도시되어 있다.

또한, 도 5의 셸(2)은 별도의 두 부분(2a, 2b)으로 구성되고, 이 셸의 두 부분은 일례로 나사에 의해 함께 연결된다. 이러한 셸은 스트랜드 다발(5) 주위에 쉽게 부착할 수 있고 쉽게 제거할 수 있는 이점을 갖고 있다.

본 발명에 따른 상기 케이블 진동 감쇠 장치는 관 이외의 구조물에는 맞대어 지지 않아 외부 댐퍼와 관련하여 위에서 언급한 결점들을 방지할 수 있게 된다.

Claims

건설 작업의 구조물에 사용되는 케이블로서, 상기 구조물에 단부들이 고정된 금속 스트랜드 다발(5)을 포함하고, 상기 다발의 고정 단부에 인접한 적어도 한 영역에서, 구조물에 연결된 관(4)으로 둘러싸인 케이블의 진동을 감쇠시키는 장치로서, 스트랜드 다발 주위에 배치된 칼라(3)와, 상기 칼라와 상기 관 사이에 장착된 진동 에너지 흡수 수단을 포함하는 케이블 진동 감쇠 장치에 있어서,

상기 진동 에너지 흡수 수단은, 상기 케이블 둘레에 각을 이루며 분포되며 선형 스트로크를 갖는 적어도 두 개의 피스톤식 댐퍼(1)들을 포함하고,

상기 피스톤식 댐퍼 각각은 상기 칼라와 관절식으로 연결된 제1 링크(8)와, 상기 관에 고정된 지지부(2)에 관절식으로 연결된 제2 링크(7)를 포함하며,

상기 피스톤식 댐퍼의 작동 축선은 상기 케이블의 축선에 수직하게 배치된 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항에 있어서,

상기 관(4)에 고정된 상기 지지부(2)는 관의 연장부에 위치되거나 관의 일부인 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 관(4)에 고정된 상기 지지부(2)는 케이블의 연장부에서 금속 스트랜드 다발(5)을 둘러싸는 외장의 연장부에 위치되는 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 관(4)에 고정된 상기 지지부(2)는 금속 스트랜드 다발(5) 주위에 함께 부착되거나 혹은 분리되도록 구성된 적어도 두 개의 부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 흡수 수단은, 서로에 수직인 2개의 피스톤식 댐퍼(1)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 흡수 수단은, 케이블 주위에 각을 이루며 균일하게 분포된 적어도 3개의 피스톤식 댐퍼(1)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제1 링크(8)는 피스톤식 댐퍼(1)들 중 적어도 일부에 대해서는 볼조인트 링크인 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2 링크(7)는 피스톤식 댐퍼(1)들 중 적어도 일부에 대해서는 볼조인트 링크인 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 제2 링크(7)는 피스톤식 댐퍼(1)들 중 적어도 일부에 대해서는 케이블에 평행한 피봇 링크인 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

피스톤식 댐퍼(1)들 중 적어도 일부는 관(4)에 고정된 지지부(2)를 부분적으로 넘어 연장되고,

상기 지지부에는, 칼라(3)에 관절식으로 연결된 상기 피스톤식 댐퍼들의 제1 링크(8)로 각각 접근할 수 있도록 한 개구(9)들이 구비되는 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제10항에 있어서,

밀봉 수단(12)은 상기 피스톤식 댐퍼(1)와 상기 지지부의 각 개구(9) 사이에 위치된 적어도 하나의 공간을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항에 있어서,

칼라(3)에 관절식으로 연결된 제1 링크(8)는 피스톤식 댐퍼(1)들 중 적어도 일부에 대해 상기 피스톤식 댐퍼의 나사 단부를 각 장착부(10) 내로 나사체결하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제12항에 있어서,

나사체결 수단은 피스톤식 댐퍼(1)의 위치를 관(4)의 금속 스트랜드 다발(5)의 중심 높이에 대응시켜 맞추도록 조절가능한 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제12항 또는 제13항에 있어서,

칼라(3)에 관절식으로 연결된 제1 링크(8)는 상기 피스톤식 댐퍼(1)에 대해 피스톤식 댐퍼의 나사 단부가 해당 장착부(10)로부터 풀려지는 것을 방지할 수 있도록 한 잠금 수단을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

수형 클레비스(15)가 피스톤식 댐퍼(1)들 중 적어도 일부의 일 단부에 구비되고, 적어도 하나의 대응하는 암형 클레비스(16)가 칼라(3)에 부착되며, 칼라(3)에 관절식으로 연결된 제1 링크(8)는 상기 피스톤식 댐퍼에 대해 피스톤의 수형 클레비스 및 대응하는 암형 클레비스 내로 핀(17)을 삽입하는 수단을 포함하고, 상기 핀을 삽입하는 수단은 관(4)의 외부에서부터 작동될 수 있는 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

피스톤의 스트로크를 조절하여 제한하는 수단(11)을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제16항에 있어서,

피스톤의 스트로크를 제한하는 수단(11)은 칼라의 표면 위에 분포된 용접된 요소 내외로 나사체결되거나 풀려질 수 있도록 한 나사를 포함하고, 상기 나사는 충격을 흡수할 수 있는 재료가 구비된 헤드를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 진동 감쇠 장치.
제1항 또는 제2항에 따른 케이블 진동 감쇠 장치에 의해서 진동을 감쇠시키는 케이블 진동 감쇠 방법.