KR20030068595A - Tuned mass damper - Google Patents

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KR20030068595A
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박정근
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Abstract

PURPOSE: A tuned mass damper is provided to stabilize and simplify the structure of a long span with high flexibility and a low damping force, therefore to apply to a various kinds of structures causing vibration. CONSTITUTION: The tuned mass damper is composed of: a case(20) with side walls(22) and a closed inner space; a shaft passing through the case and fixed to the side walls; a mass joined to the shaft with a sliding movement inside the case and the closed inner space; a horizontal spring joined to the shaft to be placed between the mass and the side wall; a viscous fluid filled to the closed space; a vertical plate(50) connected to the side walls through both ends for a vertical sliding movement; a horizontal plate(60) joined to the vertical plate; a vertical spring(70) placed between the horizontal plate and the shaft to give an elastic force to both materials; a damper(80) placed between the horizontal plate and the case; a channel provided with both wing plates, which connects the tuned mass damper to the horizontal bar of a traffic signal pole.

Description

동조질량감쇠장치{TUNED MASS DAMPER}Tuned mass damping device {TUNED MASS DAMPER}

본 발명은 동조질량감쇠장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 장스팬 등과 같이 유연도가 크고 낮은 감쇠력을 갖는 구조물의 안정성을 확보하기 위하여 사용되는 동조질량감쇠장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tuning mass damping device, and more particularly to a tuning mass damping device used to ensure the stability of a structure having a high degree of flexibility and low damping force, such as long span.

면진구조, 방진구조, 제진구조 등의 명칭은 구조물의 진동응답을 제어하는 구조형태를 총칭하는 용어로써 광범위하게 사용되고 있다. 구조물의 진동제어 방법에는 여러 형태의 제어수법이 있으며, 각종 진동원의 성질과 진동제어 수법에 따라 다양한 용어들이 사용되고 있다. 여기서 진동이란 지진이나 바람등에 의해 발생하는 구조물의 진동 뿐 아니라, 기계진동, 교통진동등과 같이 구조물에 입력되는 여러 형태의 모든 진동을 말한다.The names of seismic isolation structure, vibration isolation structure, vibration damping structure, etc. are widely used as a general term for a structure form that controls the vibration response of a structure. There are various types of control methods for the vibration control method of the structure, and various terms are used according to the characteristics of the various vibration sources and the vibration control method. Here, the vibration means not only the vibration of the structure caused by the earthquake or the wind, but also all kinds of vibrations input to the structure such as mechanical vibration and traffic vibration.

좁고 높은 구조물(굴뚝, 고층건물) 및 긴 스팬의 구조물(다리, 계단, 신호등) 등은 1차모드에서 큰 진폭의 진동이 쉽게 발생한다. 이러한 구조물은 전형적으로 저주파 영역이고 아주 작은 내부 감쇠를 가지고 있다. 따라서 진동을 줄이기 위해 부가 질량에 의한 진동제어 시스템이 적합하다. 동조질량감쇠장치(tuned mass damper, TMD)는 이러한 필요성에 대응하여 비교적 적은 비용으로 구조적 안정성을 도모하면서 효과적으로 진동을 제어하는 수단이된다.Narrow, high structures (chimneys, skyscrapers) and long span structures (bridges, stairs, traffic lights, etc.) easily generate large amplitude vibrations in the primary mode. Such structures are typically in the low frequency range and have very little internal attenuation. Therefore, the vibration control system by additional mass is suitable to reduce the vibration. Tuned mass dampers (TMDs) are a means of effectively controlling vibrations while achieving structural stability at a relatively low cost in response to this need.

현재 건물이나 교량구조물 등에는 다양한 형태의 진동제어 수법이 적용되고 있고 그에 대한 개발도 이루어지고 있다. 그러나 신호등과 같이 비교적 적은 구조물인 교통구조물에는 실질적인 진동제어 수법이 적용되고 있지 않는 것이 현실이다. 예컨대 도 6에서 보인 바와 같이 일반적인 신호등(200)에는 강선(210)이 설치되어 있는데 이는 단지 신호등의 하중을 지지하기 위한 구조에 불과한 것으로 진동제어가 이루어지지 않아 강풍등에 의해서 파손되는 경우가 종종 발생되고 있다.At present, various types of vibration control methods are applied to buildings and bridge structures, and developments thereof are being made. However, the actual vibration control method is not applied to traffic structures that are relatively small structures such as traffic lights. For example, as shown in FIG. 6, the steel wire 210 is installed in the general traffic light 200, which is merely a structure for supporting a load of the traffic light, and is often caused by strong winds because vibration control is not performed. have.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 비교적 간단한 형태의 장치로서 구조물에 용이하게 설치할 수 있고 다방향 제어가 가능한 새로운 형태의 동조질량감쇠장치를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object thereof is to provide a new type of tuned mass damping device which can be easily installed in a structure as a relatively simple device and capable of multidirectional control.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 설명하기 위한 단면도;1 is a cross-sectional view for explaining a tuned mass damping device according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 다방향 진동을 제어할 수 있도록 구성한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치의 구성요소를 분해하여 보여주는 사시도;Figure 2 is an exploded perspective view showing the components of the tuned mass damping device according to a preferred embodiment of the present invention configured to control multi-directional vibration;

도 3은 도 2에서 각 구성요소가 결합된 상태를 보여주는 사시도;3 is a perspective view showing a state in which each component in Figure 2 coupled;

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 신호등에 적용하기 위한 한 예를 보여주는 사시도;4 is a perspective view showing an example for applying a tuning mass damping device according to a preferred embodiment of the present invention to a traffic light;

도 5는 도 4의 동조질량감쇠장치가 설치된 신호등을 보여주는 사시도;5 is a perspective view showing a traffic light in which the tuned mass damping device of FIG. 4 is installed;

도 6은 종래 신호등에서 강풍에 의해 가로대가 파손된 상태를 일례로 보여주는 도면이다.6 is a view showing a state in which the rung is broken by a strong wind in a conventional traffic light as an example.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10, 10' : 동조질량감쇠장치20 : 케이스10, 10 ': tuning mass damping device 20: case

30 : 샤프트40 : 매스30: shaft 40: mass

44, 70 : 스프링48 : 점성유체44, 70: spring 48: viscous fluid

50 : 수직 플레이트60 : 수평 플레이트50: vertical plate 60: horizontal plate

80 : 댐퍼100 : 구조물, 교통구조물80: damper 100: structure, traffic structure

110 : 수직대120 : 가로대110: vertical bar 120: crossbar

130 : 신호판140 : 보조플레이트130: signal plate 140: auxiliary plate

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 장스팬 등과 같이 유연도가 크고 낮은 감쇠력을 갖는 구조물의 안정성을 확보하기 위한 동조질량감쇠장치에 있어서, 양측벽(22,24)을 갖고 밀폐된 일정한 크기의 내부공간(28)을 갖는 케이스(20)와; 상기 케이스(20)를 가로질러 양단부(32)가 양측벽(22,24)에 결합되는 샤프트(30)와; 일정한 질량을 갖도록 형성되어 상기 케이스(20)의 내부공간(28)상에서 상기 샤프트(30)상에 슬라이딩가능하도록 결합되는 매스(40)와; 상기 케이스(20) 내부공간(28)상의 양측벽(22,24)과 상기 매스(40) 사이에 각각 위치되도록상기 샤프트(30)상에 설치되는 스프링(44) 및; 상기 케이스(20)의 내부공간(28)에 일정량 채워지는 점성유체(48)로 구성되고, 상기 케이스(20)의 외부 일측벽(22,24)을 구조물에 부착하여 구조물에 전달되는 수평방향의 진동을 흡수하도록 한다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, in the tuned mass damping device for securing the stability of the structure having a high degree of flexibility and low damping force, such as long span, it has a sealing with both side walls (22, 24) A case 20 having an inner space 28 of a predetermined size; A shaft 30 having both ends 32 coupled to both side walls 22 and 24 across the case 20; A mass 40 formed to have a predetermined mass and slidably coupled to the shaft 30 in the inner space 28 of the case 20; A spring (44) mounted on the shaft (30) so as to be positioned between the side walls (22, 24) and the mass (40) on the inner space (28) of the case (20); It consists of a viscous fluid 48 is filled in a predetermined amount in the inner space 28 of the case 20, the horizontal one of the horizontal direction that is transmitted to the structure by attaching the outer one side wall (22, 24) of the case 20 To absorb vibrations.

이와 같은 본 발명에 따른 동조질량감쇠장치는 그 바람직한 실시예에서 상기의 구성과 함께 수직방향으로 일정하게 형성되는 장공(52)상에 상기 케이스(20)의 양측벽(22,24)의 외부에 결합되는 상기 샤프트(30)의 양단부(32)가 각각 맞물려서 수직방향으로 운동되도록 상기 케이스(20) 외부의 양측에 설치되는 수직 플레이트(50)와; 상기 수직 플레이트(50)의 상부와 연결고정되는 수평 플레이트(60)와; 상기 장공(52)상에서 상기 수평 플레이트(60)와 상기 샤프트(30) 사이에 위치되어 상기 샤프트(30)와 상기 수평 플레이트(60) 사이에 탄성력을 부여하는 스프링(70) 및; 상기 수평 플레이트(60)와 상기 케이스(20) 사이에 설치되는 댐퍼(80)를 포함하여, 상기 수직 플레이트(50)의 장공(52)을 따라 상기 샤프트(30)가 상하부로 움직임으로써 수직방향의 진동을 흡수하도록 할 수 있다.Such a tuned mass damping device according to the present invention, in the preferred embodiment, on the outside of both side walls (22, 24) of the case (20) on the long hole (52) which is constantly formed in the vertical direction with the above configuration. Vertical plates (50) which are installed on both sides of the case (20) outside so that both ends (32) of the shaft (30) to be engaged are engaged in a vertical direction; A horizontal plate 60 connected to and fixed to an upper portion of the vertical plate 50; A spring (70) positioned between the horizontal plate (60) and the shaft (30) on the long hole (52) to impart an elastic force between the shaft (30) and the horizontal plate (60); Including the damper 80 is installed between the horizontal plate 60 and the case 20, the shaft 30 moves up and down along the long hole 52 of the vertical plate 50 in the vertical direction To absorb vibrations.

이와 같은 본 발명에 따른 동조질량감쇠장치는 그 바람직한 다른 실시예에서 상기의 제 1 및 제 2 항의 구성과 함께 신호판(130)이 설치되어 지면(200)에 고정되는 수직대(110)에 결합되는 가로대(120)에 그 길이방향으로 대응되는 채널부(142)가 형성되고, 상기 채널부(142)의 양측으로 날개부(144)가 형성된 보조플레이트(140)를 부착하고, 상기 날개부(144)와 상기 수평 플레이트(60)를 고정하여 설치할 수 있다.Such a tuned mass damping device according to the present invention is coupled to the vertical stand 110, which is installed on the signal board 130 and fixed to the ground 200, together with the configuration of the first and second in the preferred embodiment of the present invention. Channel portion 142 corresponding to the longitudinal direction is formed on the crosspiece 120 to be attached, and the auxiliary plate 140 having the wing portion 144 formed on both sides of the channel portion 142, the wing portion ( 144 and the horizontal plate 60 may be fixed and installed.

면진, 제진, 방진구조란 입력되는 진동원의 특성에 따라 대처하는 진동제어방법의 차이에서 나온 용어들이고, 넓은 의미로는 구조물에 입력되는 진동에 대한 구조물의 진동제어 수법인 제진구조의 한 분야로 볼 수 있다. 여러 종류의 진동원에 대한 진동제어 수법의 기본원리는 구조물의 고유진동수를 입력진동의 지배진동수와 다르게 하는 방법, 구조물의 복원력특성을 비선형화하여 공진(resonance) 상태를 피하는 방법, 점성 혹은 이력특성에 의한 구조물의 감쇠성을 증가시키는 방법, 입력되는 진동에너지를 감소시키는 방법, 구조물에 명확한 고유진동이 나타나지 않도록 진동계를 형성하는 방법 등이 있다. 이와 같은 원리에서 알 수 있듯이 입력되는 진동에 대하여 구조물을 비공진 상태로 두고, 진동계에 입력되는 진동에너지를 억제하며, 또한 진동계에 입력된 진동에너지를 조기에 흡수하여 응답을 감소시키는 것이 진동제어의 기본원칙이다.Seismic isolation, vibration suppression, and vibration isolation are terms derived from the difference of vibration control methods to cope with the characteristics of the input vibration source, and in a broad sense, it is a field of vibration suppression structure that is a vibration control method of the structure against vibration input to the structure. can see. The basic principle of the vibration control technique for various types of vibration sources is to make the natural frequency of the structure different from the dominant frequency of the input vibration, to avoid the resonance state by nonlinearizing the restoring force characteristics of the structure, viscous or hysteretic characteristics. Method of increasing the damping property of the structure, a method of reducing the input vibration energy, and a method of forming a vibrometer so that a clear natural vibration does not appear in the structure. As can be seen from this principle, the structure is left unresonant with respect to the input vibration, the vibration energy input to the vibration system is suppressed, and the vibration energy input to the vibration system is absorbed at an early stage to reduce the response. This is the basic principle.

본 발명에 따른 동조질량감쇠장치는 비교적 간단한 구조와 저렴한 비용으로 구성할 수 있도록 하고, 그 크기를 작게 구성할 수 있도록 하여 신호등, 방향안내구조물 등 비교적 적은 구조물에도 용이하게 설치할 수 있다. 또한 본 발명은 간단한 구성의 추가를 통하여 다방향 진동을 흡수할 수 있도록 하므로써 다방향 진동이 작용하는 다양한 구조물에 용이하게 적용할 수 있도록 한다.The tuned mass damping device according to the present invention can be configured with a relatively simple structure and low cost, and can be easily configured even in a relatively small structure such as a traffic light and a direction guide structure by making the size small. In addition, the present invention can be easily applied to a variety of structures in which the multi-directional vibration acts by being able to absorb the multi-directional vibration through the addition of a simple configuration.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 5에 의거하여 상세히 설명하며, 도 1 내지 도 5에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 각 도면에서 주 요소들의 결합ㆍ고정을 위한 보강 리브(판), 볼트 및 나사, 홀 등의 도시는 간략히 하거나 생략하였으며 기본적인 부품의 사용 및 설치에서 이 분야의 종사자들이 통상적으로 알 수있는 부분들의 도시는 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다. 특히, 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이 하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, FIGS. 1 to 5, and like reference numerals denote like elements for performing the same functions in FIGS. 1 to 5. On the other hand, the illustration of the reinforcing ribs (plates), bolts, screws, holes, etc. for the coupling and fastening of the main elements in each drawing is briefly or omitted. The illustration of these is omitted and shown in the center of the parts related to the present invention. In particular, there are parts in which the size ratio between the elements is somewhat different or the sizes between the components coupled to each other are different. However, the differences in representation of the drawings are easily understood by those skilled in the art. A separate description is omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 설명하기 위한 단면도이다.1 is a cross-sectional view for explaining a tuning mass damping apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 동조질량감쇠장치(10)는 케이스(20)의 내부공간(28)에 점성유체(48)을 채우고 이 내부공간(28)상에 매스(40)를 설치하여 진동계에 작용되는 진동을 흡수하도록 한다. 이 동조질량감쇠장치(10)의 특징은 케이스(20)의 양측벽(22,24)를 가로질러 샤프트(30)를 설치하고, 이 샤프트(30)상에서 슬라이딩되도록 매스(40)를 설치하며, 이 매스(40) 양측의 샤프트(30)상에 스프링(44)을 설치하고, 케이스(20)의 내부공간(28)에 점성유체(48)를 채우는 것을 특징으로 한다. 이때 점성유체(48)는 오일, 폴리우레탄 또는 실리콘 등이 사용될 수 있다.Referring to FIG. 1, a tuned mass damping device 10 according to an embodiment of the present invention fills a viscous fluid 48 in an inner space 28 of a case 20 and masses 40 on the inner space 28. It is installed to absorb the vibration acting on the vibrometer. The tuning mass damping device 10 is characterized in that the shaft 30 is installed across the side walls 22 and 24 of the case 20, and the mass 40 is installed to slide on the shaft 30. The spring 44 is provided on the shafts 30 on both sides of the mass 40, and the viscous fluid 48 is filled in the internal space 28 of the case 20. In this case, the viscous fluid 48 may be oil, polyurethane, or silicone.

케이스(20)의 형상은 본 실시예에서 직육면체의 형태를 갖도록 하였지만 이는 필요와 제작의 용이성에 따라 선택할 수 있을 것이고, 그 형성방법은 일반적인 압유통의 제조방법을 적용할 수 있을 것이다. 샤프트(30)는 케이스(20)의 내부공간(28)을 가로질러서 양측벽(22,24)에 결합되고, 양단부(32)가 상기 케이스(20)의 양측벽(22,24)의 외부에 결합되도록 한다. 그리고 샤프트(30)의 양단부(32)는 적용하고자하는 구조물과 부착시키기 위한 별도의 구성이 결합될 수 있을 것이다. 본 실시예에서 샤프트(30) 양단부(32)는 후술할 다방향 진동제어용 동조질량감쇠장치(10')를 위하여 샤프트(30)의 직경보다 약간 크게 형성하였는데 이 양단부(32)는 별도의 링을 가공하여 결합시킬 수 있을 것이다. 케이스(20)의 내부공간(28)에는 매스(40)가 위치된다. 이 매스(40)는 점성유체(28)내에서 샤프트(30)를 타고 슬라이딩되는 질량물로서 양측의 스프링(44)에 의해서도 탄성을 받도록 하였다.The shape of the case 20 is to have the shape of a rectangular parallelepiped in this embodiment, but this may be selected according to the needs and ease of manufacture, the formation method may be applied to the manufacturing method of the general hydraulic cylinder. The shaft 30 is coupled to both side walls 22 and 24 across the inner space 28 of the case 20, and both ends 32 are outside the side walls 22 and 24 of the case 20. To be combined. And both ends 32 of the shaft 30 may be combined with a separate configuration for attaching to the structure to be applied. In this embodiment, both ends 32 of the shaft 30 are formed slightly larger than the diameter of the shaft 30 for the multi-directional vibration control attenuation device 10 ′, which will be described later. It can be processed and combined. The mass 40 is located in the inner space 28 of the case 20. The mass 40 is a mass that slides on the shaft 30 in the viscous fluid 28 so that the mass 40 is also elastic by the springs 44 on both sides.

이와 같은 본 발명에 따른 동조질량감쇠장치(10)는 비교적 적은 크기로 제작되어 샤프트(30)와 평행한 방향(가로방향)의 진동을 제어할 수 있는 것으로, 케이스(20)의 일측벽(22,24)을 구조물에 접속하여 이 구조물로 전달되는 진동을 비교적 적은 크기로도 안정적으로 흡수할 수 있다.The tuning mass damping device 10 according to the present invention is manufactured to a relatively small size to control the vibration in the direction parallel to the shaft 30 (horizontal direction), one side wall 22 of the case 20 , 24) can be reliably absorbed to a structure by relatively small magnitude of vibration transmitted to the structure.

도 2는 양방향 진동을 제어할 수 있도록 구성한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치의 구성요소를 분해하여 보여주는 사시도이고, 도 3은 도 2에서 각 구성요소가 결합된 상태를 보여주는 사시도이다.2 is an exploded perspective view illustrating components of a tuned mass damping apparatus according to a preferred embodiment of the present invention configured to control bidirectional vibration, and FIG. 3 is a perspective view illustrating a state in which each component is coupled in FIG. 2. .

도 2 및 도 3을 참조하면 다방향 진동을 제어할 수 있도록 하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치(10')는 전술한 일방향 진동제어용 동조질량감쇠장치(10)에 수직 플레이트(50), 수평 플레이트(60), 스프링(70) 및 댐퍼(80)를 추가하여 구성된다. 즉 이 동조질량감쇠장치(10')는 전술한 동조질량감쇠장치(10)를 매스로 사용하여 수직방향 진동을 제어할 수 있도록 한다.2 and 3, the tuned mass damping device 10 'according to the preferred embodiment of the present invention for controlling multi-directional vibration is a vertical plate to the above-described one-way vibration controlling device 10 for mass control. It is comprised by adding the 50, the horizontal plate 60, the spring 70, and the damper 80. That is, this tuning mass damping device 10 'makes it possible to control the vertical vibration by using the tuning mass damping device 10 described above as a mass.

이 동조질량감쇠장치(10')는 수직방향으로 일정하게 장공(52)이 형성된 두개의 수직 플레이트(50), 이 두 수직 플레이트(50)를 연결하는 수평 플레이트(60),이 수평 플레이트(60)와 케이스(20) 사이에 설치되는 댐퍼(80), 수직 플레이트(50)의 장공(52)상에서 수평 플레이트(60)와 샤프트(30) 사이에 위치되는 스프링(70)으로 구성된다. 이때 수직 플레이트(50)와 수평 플레이트(60)의 결합 및 스프링(70)의 결합은 이 분야의 종사자들이 일반적으로 사용하는 방법으로 가능할 것이다.The tuned mass damping device 10 'includes two vertical plates 50 having a long hole 52 formed in a vertical direction, a horizontal plate 60 connecting the two vertical plates 50, and a horizontal plate 60. And a damper 80 installed between the case 20 and a spring 70 positioned between the horizontal plate 60 and the shaft 30 on the long hole 52 of the vertical plate 50. At this time, the coupling of the vertical plate 50 and the horizontal plate 60 and the coupling of the spring 70 will be possible in a method generally used by those skilled in the art.

이와 같은 구성을 통하여 동조질량감쇠장치(10)는 샤프트(30)의 양단부(32)가 수직 플레이트(60)에 각각 걸리어 수직방향으로 슬라이딩운동될 때 수평 플레이트(60)와 샤프트(30) 사이에 위치된 스프링(70)에 의해서 탄성력을 부여받고 댐퍼(80)의 기능에 의해서 수직방향의 진동을 제어할 수 있다. 즉 본 발명에 따른 동조질량감쇠장치(10)는 구조물에 수평방향의 진동이 작용되었을 때 전술한 바와 같이 케이스(20) 내의 구조에 의해서 진동을 흡수하도록 하고, 수직방향의 진동이 작용되었을 때 수직 플레이트(50)를 따라 유동하는 샤프트(30)와 수평 플레이트(60)와 케이스(20) 사이에 설치된 댐퍼(80)에 의해 진동을 흡수하도록 하는 것이다.Through such a configuration, the tuned mass damping device 10 is disposed between the horizontal plate 60 and the shaft 30 when both ends 32 of the shaft 30 are caught by the vertical plates 60 and slide in the vertical direction. The elastic force is imparted by the spring 70 positioned in the and the vibration in the vertical direction may be controlled by the function of the damper 80. That is, the tuning mass damping device 10 according to the present invention absorbs the vibration by the structure in the case 20 as described above when the vibration in the horizontal direction is applied to the structure, and is vertical when the vibration in the vertical direction is applied. The vibration is absorbed by the damper 80 provided between the shaft 30 and the horizontal plate 60 and the case 20 flowing along the plate 50.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치를 신호등에 적용하기 위한 한 예를 보여주는 사시도이고, 도 5는 도 4의 동조질량감쇠장치가 설치된 신호등을 보여주는 사시도이다.Figure 4 is a perspective view showing an example for applying the tuned mass damping device according to a preferred embodiment of the present invention to a traffic light, Figure 5 is a perspective view showing a traffic light in which the tuned mass damping device of Figure 4 is installed.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 동조질량감쇠장치(10')는 다방향으로 진동이 작용되는 신호등과 같은 교통구조물(100)에 용이하게 적용할 수 있다.4 and 5, the tuned mass damping device 10 ′ according to the present invention can be easily applied to a traffic structure 100 such as a traffic light in which vibration is applied in multiple directions.

일반적으로 신호등과 같은 교통구조물(100)은 지면(200)에 수직으로 설치되는 수직대(110)에 지면(200)과 수평으로 설치되는 가로대(120)로 이루어지고, 이가로대(120)에는 신호판(130) 등이 부착되는 형태로 설치된다. 이때 가로대(120)에 작용하는 하중은 수직대(110)와 결합된 부분에 가장 크게 작용되고, 이 부분에서 파손이 가장 빈번하게 발생된다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 교통구조물(100)에는 가로대(120)의 끝단에 전술한 다방향 진동제어를 위한 동조질량감쇠장치(10')를 설치하여, 교통구조물(100)에 작용되는 진동을 흡수할 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 다방향 진동제어를 위한 동조질량감쇠장치(10')는 구성이 간단하면서도 크기를 비교적 작게 하여 구성할 수 있으므로 장스팬 구조를 갖는 교통구조물(100)의 가로대(120)에 용이하게 설치할 수 있는 것이다.In general, the traffic structure 100, such as a traffic light is made of a horizontal rail 120 is installed horizontally with the ground 200 on the vertical pole 110 is installed vertically on the ground 200, The signal plate 130 is installed in a form to be attached. At this time, the load acting on the crosspiece 120 is most applied to the portion coupled with the vertical stand 110, the breakage occurs most frequently in this portion. Therefore, in the traffic structure 100 according to the preferred embodiment of the present invention, the tuning mass damping device 10 ′ for the above-mentioned multi-directional vibration control is installed at the end of the crossbar 120 to act on the traffic structure 100. Make sure to absorb vibrations. The tuned mass damping device 10 'for multi-directional vibration control according to the present invention is simple in construction and can be configured with a relatively small size, so that the crossbar 120 of the traffic structure 100 having a long span structure can be easily formed. It can be installed.

한편 교통구조물(100)에 동조질량감쇠장치(10')를 설치하는 방법은 이 분야의 종사자들이 다양하게 적용할 수 있을 것이다. 본 실시예에서 교통구조물(100)은 전술한 동조질량감쇠장치(10')를 위해 특별히 설계된 보조플레이트(140)를 사용하여 현장에서 작업자가 더욱 용이하게 설치할 수 있도록 한다. 즉 보조플레이트(140)는 가로대(120)의 길이방향으로 대응되는 채널부(142)가 형성되고, 이 채널부(142)의 양측으로 날개부(144)가 형성된다. 이와 같은 구성을 통하여 동조질량감쇠장치(10')는 수평 플레이트(60)상에 보조플레이트(140)에 결합시키므로써 간단하게 설치할 수 있다.Meanwhile, the method of installing the tuned mass damping device 10 'in the traffic structure 100 may be variously applied by those skilled in the art. In this embodiment, the traffic structure 100 uses an auxiliary plate 140 specially designed for the above-described tuning mass damping device 10 'to allow the operator to install more easily in the field. That is, the auxiliary plate 140 is formed with a channel portion 142 corresponding to the longitudinal direction of the crosspiece 120, the wing portion 144 is formed on both sides of the channel portion 142. Through such a configuration, the tuning mass damping device 10 'can be simply installed by coupling the auxiliary plate 140 on the horizontal plate 60.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동조질량감쇠장치 및 그를 사용한 교통구조물을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할수 있을 것이다.As described above, the tuning mass damping apparatus and the traffic structure using the same according to the preferred embodiment of the present invention are shown in accordance with the above description and the drawings, but this is only an example and the scope does not depart from the spirit of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made therein.

이와 같은 본 발명에 의하면, 비교적 간단한 구조와 저렴한 비용으로 구성할 수 있도록 하고, 그 크기를 작게 구성할 수 있도록 하여 신호등, 방향안내구조물 등 비교적 적은 구조물에도 용이하게 설치할 수 있다. 또한 본 발명은 간단한 구성의 추가를 통하여 다방향 진동을 흡수할 수 있도록 하므로써 다방향 진동이 작용하는 다양한 구조물에 용이하게 적용할 수 있도록 한다.According to the present invention, it is possible to configure a relatively simple structure and low cost, and to be able to be configured small in size can be easily installed in a relatively small structure such as a traffic light, a direction guide structure. In addition, the present invention can be easily applied to a variety of structures in which the multi-directional vibration acts by being able to absorb the multi-directional vibration through the addition of a simple configuration.

Claims (3)

장스팬 등과 같이 유연도가 크고 낮은 감쇠력을 갖는 구조물의 안정성을 확보하기 위한 동조질량감쇠장치에 있어서,In the tuned mass damping device for securing the stability of the structure having a high flexibility and low damping force, such as long span, 양측벽(22,24)을 갖고 밀폐된 일정한 크기의 내부공간(28)을 갖는 케이스(20)와;A case 20 having both side walls 22 and 24 and a sealed inner space 28; 상기 케이스(20)를 가로질러 양단부(32)가 양측벽(22,24)에 결합되는 샤프트(30)와;A shaft 30 having both ends 32 coupled to both side walls 22 and 24 across the case 20; 일정한 질량을 갖도록 형성되어 상기 케이스(20)의 내부공간(28)상에서 상기 샤프트(30)상에 슬라이딩가능하도록 결합되는 매스(40)와;A mass 40 formed to have a predetermined mass and slidably coupled to the shaft 30 in the inner space 28 of the case 20; 상기 케이스(20) 내부공간(28)상의 양측벽(22,24)과 상기 매스(40)사이에 각각 위치되도록 상기 샤프트(30)상에 설치되는 스프링(44) 및;A spring (44) mounted on the shaft (30) so as to be located between the side walls (22, 24) and the mass (40) on the inner space (28) of the case (20); 상기 케이스(20)의 내부공간(28)에 일정량 채워지는 점성유체(48)로 구성되고, 상기 케이스(20)의 외부 일측벽(22,24)을 구조물에 부착하여 구조물에 전달되는 수평방향의 진동을 흡수하도록 하는 것을 특징으로 하는 동조질량감쇠장치.It consists of a viscous fluid 48 is filled in a predetermined amount in the inner space 28 of the case 20, the horizontal one of the horizontal direction that is transmitted to the structure by attaching the outer one side wall (22, 24) of the case 20 A tuned mass attenuation device, characterized in that to absorb vibration. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 수직방향으로 일정하게 형성되는 장공(52)상에 상기 케이스(20)의 양측벽(22,24)의 외부에 결합되는 상기 샤프트(30)의 양단부(32)가 각각 맞물려서 수직방향으로 슬라이딩운동되도록 상기 케이스(20) 외부의 양측에 설치되는 수직플레이트(50)와;Both end portions 32 of the shaft 30 coupled to the outside of both side walls 22 and 24 of the case 20 are engaged with each other on the long hole 52 uniformly formed in the vertical direction so as to slide in the vertical direction. Vertical plates 50 installed on both sides of the case 20 outside; 상기 수직 플레이트(50)의 상부와 연결고정되는 수평 플레이트(60)와;A horizontal plate 60 connected to and fixed to an upper portion of the vertical plate 50; 상기 장공(52)상에서 상기 수평 플레이트(60)와 상기 샤프트(30) 사이에 위치되어 상기 샤프트(30)와 상기 수평 플레이트(60) 사이에 탄성력을 부여하는 스프링(70) 및;A spring (70) positioned between the horizontal plate (60) and the shaft (30) on the long hole (52) to impart an elastic force between the shaft (30) and the horizontal plate (60); 상기 수평 플레이트(60)와 상기 케이스(20) 사이에 설치되는 댐퍼(80)를 포함하여, 상기 수직 플레이트(50)의 장공(52)을 따라 상기 샤프트(30)가 상하슬라이딩하므로써 수직방향의 진동을 흡수하도록 하는 것을 특징으로 하는 동조질량감쇠장치.Including a damper 80 provided between the horizontal plate 60 and the case 20, the vertical vibration of the shaft 30 along the long hole 52 of the vertical plate 50 by vertically sliding A tuned mass attenuation device, characterized in that for absorbing. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 신호판(130)이 설치되어 지면(200)에 고정되는 수직대(110)에 결합되는 가로대(120)에 그 길이방향으로 대응되는 채널부(142)가 형성되고 상기 채널부(142)의 양측으로 날개부(144)가 형성된 보조플레이트(140)를 부착하고, 상기 날개부(144)와 상기 수평 플레이트(60)를 고정하는 것을 특징으로 하는 동조질량감쇠장치.The channel plate 142 corresponding to the longitudinal direction is formed on the crossbar 120 coupled to the vertical pole 110 fixed to the ground 200 by installing the signal plate 130, and both sides of the channel part 142. And a secondary plate (140) having a wing portion (144) formed thereon, and fixing the wing portion (144) and the horizontal plate (60).
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