制震装置及び制震構造物
【課題】層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し設置の制限を少なくする。
【解決手段】付加質量体１７０を回転させることで得られる回転慣性質量は、付加質量体１７０との実際の質量よりも大きな付加質量体を付加したことと等価となり、付加質量体１７０を回転させない構成と比較し、大きな振動低減効果が得られる。また、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少なく、しかも、付加質量体を回転させない一般的なＴＭＤと比較し、鉛直方向の振動に対する大きな制震効果が得られる。
【解決手段】付加質量体１７０を回転させることで得られる回転慣性質量は、付加質量体１７０との実際の質量よりも大きな付加質量体を付加したことと等価となり、付加質量体１７０を回転させない構成と比較し、大きな振動低減効果が得られる。また、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少なく、しかも、付加質量体を回転させない一般的なＴＭＤと比較し、鉛直方向の振動に対する大きな制震効果が得られる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制震装置及び制震構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の振動を低減するための機構として、特許文献１に示されている所謂チューンドマスダンパー（Ｔｕｎｅｄ Ｍａｓｓ Ｄａｍｐｅｒ：ＴＭＤ）が知られている。チューンドマスダンパー（ＴＭＤ）は、構造物に付加バネを介して付加質量体を接続し、付加バネと付加質量体とにより定まる固有振動数を構造物の固有振動数に同調させることにより、構造物の共振点近傍における応答を低減するものとされている（特許文献１を参照）。
【０００３】
また、特許文献２には、多層構造物の任意の層に、層間変形によって錘が回転し回転慣性質量を生じる回転慣性質量ダンパーを設置すると共に、該回転慣性質量ダンパーと直列に付加バネを設置し、回転慣性質量と付加バネとにより定まる固有振動数を、構造物の固有振動数に同調させることによって、この固有振動数における構造物の応答を低減させる振動低減機構が提案されている（特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１５６１７１号公報
【特許文献２】特開２００８−１３３９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、一般的なチューンドマスダンパー（ＴＭＤ）における付加質量体は、制震対象の構造物と比較すると質量が小さく、付加質量体の構造物に対する質量比μは非常に小さい（付加質量体の質量は構造物の１％以下となることが多い）。このため、一般的には、チューンドマスダンパーは風力等による微振動の制震に対しては効果的であるが、地震などの大きな振動の制震には十分効果が得られないとされている。
【０００６】
また、特許文献２の振動低減機構（制震装置）は、層間変形、例えば、層を構成する上下の構造床（スラブ）の水平方向の相対変位によって錘（付加質量体）が回転するので、層を構成する上下の構造床に、直列に配置された回転慣性質量ダンパーと付加バネとを接続する必要がある。よって、設置場所や設置方法等の設置制限が大きい。
【０００７】
本発明は、上記を考慮し、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない制震装置及び該制震装置を備える制震構造物を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、移動体と構造床とに接続され、鉛直方向に弾性変形する弾性部材と、前記構造床に設けられ、前記移動体の鉛直方向の変位を付加質量体の回転運動に変換する回転機構部と、を備え、前記移動体の鉛直方向の振動の固有振動が、前記構造床の鉛直方向の振動の固有振動に同調するように設定されている。
【０００９】
請求項１の発明では、移動体の鉛直方向の振動の固有振動数が、構造床の鉛直方向の振動の固有振動数に同調するように設定されることで、外乱によって生じる構造床の鉛直方向の振動が低減される。
【００１０】
このとき、移動体の鉛直方向の変位が付加質量体の回転運動に変換されること、すなわち、付加質量体が回転することで得られる回転慣性質量は、付加質量体の実際の質量よりも大きな付加質量体を付加したことと等価となり、付加質量体を回転させない構成と比較し、大きな振動低減効果が得られる。言いかえると、付加質量体を回転させない構成と比較し、大きな制震効果が得られる。
【００１１】
また、本制震装置は、弾性部材によって支持された移動体の鉛直方向の振動によって、付加質量体が回転し回転慣性質量が発生する。よって、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない。
【００１２】
請求項２の発明は、前記移動体の振動を減衰させる減衰部材を有する。
【００１３】
請求項２の発明では、減衰部材によって、移動体の振動が早期に収束される。
【００１４】
請求項３の発明は、前記移動体は、鉛直方向を軸方向として配置された軸体を有し、前記回転機構部は、前記軸体が挿入される回転体と、前記構造床に設けられ、前記回転体を回転可能に保持する保持体と、前記軸体の外周面と前記回転体の内周面とに設けられ、前記軸体の軸方向の直線運動を前記回転体の軸周りの回転運動に変換する螺合手段と、前記回転体と一体となって軸周りに回転する前記付加質量体と、を有する。
【００１５】
請求項３の発明では、移動体が鉛直方向に変位することによって、軸体が鉛直方向に変位する。そして、軸体の外周面と回転体の内周面に設けられた螺合手段によって、軸体の鉛直方向の変位が回転体及び付加質量体の回転運動に変換される。
【００１６】
実際に得られる回転慣性質量は、付加質量体と回転体との合計となるが、ここでは便宜上、回転体の回転質量は無視して説明している。
【００１７】
なお、回転体と付加質量体とが一体となった構成であってもよい。或いは、回転体と保持体（又は保持体の一部）とが一体となった構成であってもよい。
【００１８】
請求項４の発明は、前記移動体は、並列に配置された複数の前記軸体を有し、前記回転機構部が、前記軸体毎に複数備えられている。
【００１９】
請求項４の発明では、一つの移動体が鉛直方向に変位すると、並列に配置された複数の軸体に対応する複数の付加質量体が回転するので、より大きな回転慣性質量が得られる。また、軸体は並列に配置されているので、制震装置の軸方向の全長が長くならない。つまり、制震装置の軸方向の全長が長くなることなく、大きな回転慣性質量が得られる。
【００２０】
請求項５の発明は、移動体と構造床とに接続され、水平方向に弾性変形する弾性部材と、前記構造床に設けられ、前記移動体の水平方向の変位を付加質量体の回転運動に変換する回転機構部と、を備え、前記移動体の水平方向の振動の固有振動が、前記構造床の水平方向の振動の固有振動に同調するように設定されている。
【００２１】
請求項５の発明では、移動体の水平方向の振動の固有振動数が、構造床の水平方向の振動の固有振動数に同調するように設定されることで、外乱によって生じる構造床の水平方向の振動が低減される。
【００２２】
このとき、移動体の水平方向の変位が付加質量体の回転運動に変換されること、すなわち、付加質量体が回転することに得られる回転慣性質量は、付加質量体の実際の質量よりも大きな付加質量体を付加したことと等価となり、付加質量体を回転させない構成と比較し、大きな振動低減効果が得られる。言いかえると付加質量体を回転させない構成と比較し、大きな制震効果が得られる。
【００２３】
なお、本制震装置は、移動体の水平方向の振動によって、付加質量体が回転し回転慣性質量が発生する。よって、例えば、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない。
【００２４】
請求項６の発明は、前記移動体の振動を減衰させる減衰部材を有する。
【００２５】
請求項６の発明では、減衰部材によって、移動体の振動が早期に収束される。
【００２６】
請求項７の発明は、前記移動体は、水平方向を軸方向として配置された軸体を有し、前記回転機構部は、前記軸体が挿入される回転体と、前記構造床に設けられ、前記回転体を回転可能に保持する保持体と、前記軸体の外周面と前記回転体の内周面とに設けられ、前記軸体の軸方向の直線運動を前記回転体の軸周りの回転運動に変換する螺合手段と、前記回転体と一体となって軸周りに回転する前記付加質量体と、を有する。
【００２７】
請求項７の発明では、移動体が水平方向に変位することによって、軸体が水平方向に変位する。そして、軸体の外周面と回転体の内周面に設けられた螺合手段によって、軸体の鉛直方向の変位が回転体及び付加質量体の回転運動に変換される。
【００２８】
実際に得られる回転慣性質量は、付加質量体と回転体との合計となるが、ここでは便宜上、回転体の回転質量は無視して説明している。
【００２９】
なお、回転体と付加質量体とが一体となった構成であってもよい。或いは、回転体と保持体（又は保持体の一部）とが一体となった構成であってもよい。
【００３０】
請求項８の発明は、前記移動体は、前記構造床に水平方向に間隔をあけて設けられた一対の第一移動部及び第二移動部と、前記第一移動部と前記第二移動部とに接合された前記軸体と、を有し、前記弾性部材は、前記第一移動部と前記構造床との間に設けられた第一弾性部材と、前記第二移動部と前記構造床との間に設けられた第二弾性部材と、を有し、記第一移動部と前記第二移動部との間に一つ又は複数の前記保持部が設けられ、保持部の軸方向両外側にそれぞれ前記付加質量体が設けられている。
【００３１】
請求項８の発明では、第一移動部及び第二移動部がそれぞれ、構造床との間に設けられた第一弾性部材及び第二弾性部材で接合されている。第一移動部及び第二移動部は、水平方向を軸方向として配置された軸体で接合されている。よって、第一移動部、第二移動部及び軸体が一体となって水平方向に振動する。また、第一移動部と第二移動部の間の保持部の軸方向両外側にそれぞれ設けられた付加質量体が回転し、回転慣性質量を発生させる。
【００３２】
したがって、より大きな回転慣性質量が得られる。また、第一移動部と第二移動部の間に保持部が設けられ、軸体が支えられているので、軸体の軸方向の全長を長くしても、軸体の湾曲が抑制される。
【００３３】
請求項９の発明は、前記移動体は、並列に配置された複数の前記軸体を有し、前記回転機構部が、前記軸体毎に複数備えられている。
【００３４】
請求項９の発明では、一つの移動体が鉛直方向に変位すると、並列に配置された軸体に対応する回転機構部の付加質量体が回転するので、より大きな回転慣性質量が得られる。また、軸体は並列に配置されているので、制震装置の軸方向の全長が長くならない。つまり、制震装置の軸方向の全長が長くなることなく、大きな回転慣性質量が得られる。
【００３５】
請求項１０の発明は、前記付加質量体が回転を開始する際に、前記付加質量体が回転する方向に回転力を付与する回転力付与手段を有する。
【００３６】
請求項１０の発明では、付加質量体が回転を開始するためには、種々の抵抗力によって閾値以上の力が必要とされる。このため、外乱によって移動体が変位しようとしても、閾値を越える力が発生するまで、付加質量体は回転を開始しない。
【００３７】
よって、付加質量体が回転を開始する際に回転力付与手段によって付加質量体が回転する方向に回転力を付与することによって、外乱が発生してから付加質量体が回転を開始するまでの時間が短くなる。
【００３８】
或いは、閾値を越えない程度（付加質量体が回転しない程度）の外乱であっても、付加質量体が回転を開始し、制震効果が得られる。
【００３９】
請求項１１の発明は、前記付加質量体が回転を開始する際に、前記付加質量体が回転する方向に回転力を付与する回転力付与手段を有し、回転力付与手段は、前記回転体の回転駆動させる駆動手段と、前記軸体に作用する軸方向の圧力を検知する圧力検知手段と、前記圧力検知手段で検知された圧力値に基づいて、前記回転体を回転駆動させる回転方向を決定し、前記駆動手段を制御して決定された回転方向に前記回転体を回転駆動させる制御手段と、を有する。
【００４０】
請求項１１の発明では、回転力の付与を開始するタイミングと、回転方向と、が容易に決定される。
【００４１】
例えば、軸体に作用する軸方向の圧力値が、外乱が作用していない状態よりも大きくなると又は所定値よりも大きくなると、正回転方向に（例えば時計回りに）付加質量体（回転体）に回転力を付与し、外乱が作用していない状態よりも小さくなると又は所定値よりも小さくなると、逆回転方向に（例えば反時計回りに）付加質量体（回転体）に回転力を付与する。
【００４２】
請求項１２の発明は、前記回転力付与手段は、前記回転体の回転速度を検知する回転速度検知手段を有し、前記制御手段は、前記圧力検知手段で検知された圧力値と、前記回転速度検知手段で検知された回転速度値と、に基づいて前記回転体に付与する回転力を算出すると共に、算出結果に基づいて前記駆動手段の回転力を制御する。
【００４３】
請求項１２の発明では、回転体に付与される回転力が最適化又は略最適化される。
【００４４】
つまり、圧力検知手段で検知された圧力値が大きく、回転体の回転速度が遅い場合は、大きな回転力が回転体に付与され、圧力検知手段で検知された圧力値が小さく、回転体の回転速度が速い場合は、小さな回転力が回転体に付与される。
【００４５】
請求項１３の発明は、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の制震装置を備える。
【００４６】
請求項１３の発明では、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の制震装置を備えていない構造物と比較し、地震などによる振動が低減される。
【００４７】
なお、請求項１〜請求項４のいずれか１項の制震装置と、請求項５〜請求項８のいずれか１項の制震装置と、の両方を備える構成の場合、制震対象の構造物における鉛直方向の振動と水平方向の振動の両方が低減される。
【発明の効果】
【００４８】
請求項１に記載の発明によれば、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較して設置の制限が少ない。
【００４９】
請求項２に記載の発明によれば、減衰部材を有しない構成と比較し、移動体の振動が早期に収束される。
【００５０】
請求項３に記載の発明によれば、軸体の外周面と回転体の内周面に設けられた螺合手段によって、軸体の水平方向の変位が回転体及び付加質量体の回転運動に変換する。
【００５１】
請求項４に記載の発明によれば、制震装置の軸体の軸方向の全長を長くすることなく、大きな回転慣性質量を得ることができる。
【００５２】
請求項５に記載の発明によれば、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない。
【００５３】
請求項６に記載の発明によれば、減衰部材を有しない構成と比較し、移動体の振動が早期に収束される。
【００５４】
請求項７に記載の発明によれば、軸体の外周面と回転体の内周面に設けられた螺合手段によって、軸体の水平方向の変位が回転体及び付加質量体の回転運動に変換する。
【００５５】
請求項８に記載の発明によれば、軸体の長さを長くして複数の付加質量体を設けても、軸体の湾曲を抑制することができる。
【００５６】
請求項９に記載の発明によれば、制震装置の軸体の軸方向の全長を長くすることなく、大きな回転慣性質量を得ることができる。
【００５７】
請求項１０に記載の発明によれば、外乱が発生してから付加質量体が回転を開始するまでの時間を短くすることができる。或いは、付加質量体が回転するために必要な力が得られない程度（付加質量体が回転しない程度）の外乱であっても、付加質量体が回転を開始し、制震効果を得ることができる。
【００５８】
請求項１１に記載の発明によれば、回転力の付与を開始するタイミングと、回転方向と、を容易に決定することができる。
【００５９】
請求項１２に記載の発明によれば、回転体に付与する回転力が容易に最適化又は略最適化することができる。
【００６０】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の制震装置を備えていない構造物と比較し、地震などによる振動を低減することができる。
【００６１】
なお、本発明において「同調させる」とは、完全に周期が同調する場合に限定されない。設計上、固有周期の同調が多少ずれていても、振動低減効果（制震効果）が得られる範囲において、「同調される」とする。つまり、略同調されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第一実施形態の制震装置を示す一部断面斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態の制震装置を示すＸ方向に沿った縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った水平断面図である。
【図４】リミッター装置が作動した状態における図２の上部を拡大した拡大図である。
【図５】第一実施形態の他の例として、複数の軸体及び回転機構部を備える制震装置を示すＸ方向に沿った縦断面図である。
【図６】本発明の第一実施形態の第一変形例の制震装置を示すＸ方向に沿った図２に対応する縦断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態の第二変形例の制震装置を示すＸ方向に沿った図２に対応する縦断面図である。
【図８】本発明の第二実施形態の制震装置を示す斜視図である。
【図９】本発明の第二実施形態の制震装置を示すＸ方向に沿った縦断面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線に沿った水平断面図である。
【図１１】図９に示す制震装置の第一移動柱及び第二移動柱が図における右側に変位した状態を示すＸ方向に沿った縦断面図である。
【図１２】第一実施形態の他の例として、複数の軸体及び回転機構部を備える制震装置を示すＸ方向中央部の水平断面図である。
【図１３】本発明の第二実施形態の制震装置をＸ方向とＹ方向とに沿って配置した例を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第三実施形態の制震装置を示すブロック図を含むＸ方向に沿った縦断面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線に沿った水平断面図である。
【図１６】本発明の第四実施形態の制震装置を示すブロック図を含むＸ方向に沿った縦断面図である。
【図１７】図１６のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。
【図１８】本発明の第一実施形態の制震装置と第二実施形態の制震装置とを備える構造物を模式的に示す模式図である。
【図１９】（Ａ）は付加質量体を回転させることで得られる回転慣性質量を求める式（１）を示し、（Ｂ）は付加質量体のモデル図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のモデル図の付加質量体を回転させることで得られる回転慣性質量を式（１）で計算した計算結果を示す表である。
【図２０】移動体と軸体との間に作用する圧力値、回転体の回転速度、及び回転体に付与する回転力（回転アシスト力）の関係を説明する説明図である。
【図２１】第二実施形態の他の例として、一つの軸体を複数の保持体が支える構成の制震装置を示すＹ方向に沿った縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
図１８に示すように、多層構造の構造物１０の最上層（最上階）１２に第一実施形態の制震装置１００及び第二実施形態の制震装置２００が設けられている。
第一実施形態の制震装置１００は、最上層（最上階）１２の天井を構成するスラブ５２に吊下げられるようにして設けられている。
第二実施形態の制震装置２００は、最上層（最上階）１２の床を構成するスラブ５４の上に設けられている。
なお、図１８における左右方向（水平方向）をＸ方向とし、鉛直方向をＺ方向とし、Ｘ方向とＺ方向とに直交する水平方向、すなわち図１８に直交する方向をＹ方向とする。
【００６４】
まず、図１〜図４を用いて、第一実施形態の制震装置１００について説明する。
【００６５】
図１〜図３に示すように、制震装置１００は、平面視略矩形状の板状の取付部１１２を有し、この取付部１１２がスラブ５２に、例えば、ボルト等によって固定されている（図２を参照）。平面視における取付部１１２の四つの隅部にはコイルバネ１２０の上端が接合されている。コイルバネ１２０の下端には取付部１１２と同形状の移動体１１４の四つの隅部が接合されている。言いかえると、移動体１１４が、コイルバネ１２０によって取付部１１２に吊下げられることによって、移動体１１４が取付部１１２（スラブ５２）に対して間隔をあけて水平に配置されている。なお、本実施形態においては、コイルバネ１２０は引張コイルバネで構成されている。
【００６６】
移動体１１４の中央部部分には、軸体１３０が鉛直方向を軸方向として、ボルトによって固定されている。なお、本実施形態では軸体１３０は、ボルトで移動体１１４に固定されているが、他の方法で固定されていてもよい。
【００６７】
移動体１１４とスラブ５２との間には、鉛直方向に移動体１１４が変位すると、回転慣性を発生させる回転機構部１１０が設けられている。
回転機構部１１０は、回転体１４０、ボールベアリング１６０、付加質量体１７０が主要な構成要素とされている。
軸体１３０は、鉛直方向を軸方向として配置された円柱状の回転体１４０の孔１４４に貫通されている。
軸体１３０の外周面には、雌ネジ１３２が形成されている。この雌ネジ１３２は、回転体１４０の孔１４４の内周面に形成された雄ネジ１４２に螺合されている。
【００６８】
一方、取付部１１２には、水平方向に間隔をあけて一対の固定部１５０、１５１が固定されている。固定部１５０、１５１は正面視において、取付部１１２に固定された台部１５２、１５３と、該台部１５２、１５３から下方に向けて延出され対向配置された一対の板状の板部１５４、１５５と、で構成されている。
【００６９】
これら一対の固定部１５０、１５１の板部１５４、１５５の先端部の間には、ボールベアリング１６０が固定されている。そして、このボールベアリング１６０を構成する内側のリング１６２に、前述した回転体１４０の上部が挿入され固定されている。よって、回転体１４０は、取付部１１２（スラブ５２）に回転可能に設けられた構成となっている。
【００７０】
回転体１４０の下部の外周には、付加質量体１７０が接合されている。付加質量体１７０は、中央に貫通孔１７１が形成された円盤部１７２と、円盤部１７２の下面１７２Ａにおける径方向外側に接合されたリング状の調整錘１７４と、で構成されている（図３参照）。
【００７１】
付加質量体１７０を構成する円盤部１７２の貫通孔１７１に回転体１４０が挿入され、回転体１４０と接着剤などで接合されている。よって、回転体１４０と付加質量体１７０とは一体となって回転する。なお、付加質量体１７０を構成する調整錘１７４は、交換可能なように、例えば、ボルトとナットとで円盤部１７２に取り付けられている。
【００７２】
このような構成とされた回転機構部１１０は、移動体１１４の鉛直方向の変位に伴い軸体１３０が鉛直方向に変位し、軸体１３０の鉛直方向の変位によって取付部１１２（スラブ５２）に回転可能に設けられた回転体１４０が回転する。そして、回転体１４０と一体となって付加質量体１７０が回転し、回転慣性質量が発生する。つまり、移動体１１４の鉛直方向の変位、すなわち軸体１３０の鉛直方向の直線運動が付加質量体１７０の回転運動に変換される。
【００７３】
また、コイルバネ１２０のバネ定数、移動体１１４の質量、付加質量体１７０が回転体１４０と一体となって回転することによって発生する回転慣性質量等を調整することによって、移動体１１４の鉛直方向の振動の固有振動数が、スラブ５２（構造物１０）の鉛直方向の振動の固有振動数と同調するように調整（設定）されている。
【００７４】
付加質量体１７０が回転体１４０と一体となって回転することによって発生する回転慣性質量の調整は、主に調整錘１７４を調整することによって調整される。しかし、これ以外の方法で調整してもよい。例えば、円盤部１７２の直径や軸体１３０の変位量と回転体１４０の回転速度比などで調整してもよい。
【００７５】
なお、本実施形態においては、軸体１３０が鉛直方向上側に変位すると、図２における時計回り方向に回転体１４０が回転し、軸体１３０が鉛直方向下側に変位すると、図２における反時計回り方向に回転体が回転するように、雄ネジ１４２と雌ネジ１３２とが形成されている。また、本実施形態においては、便宜上、時計回り方向の回転を正回転とし、反時計回り方向を逆回転する。
【００７６】
図２に示すように、固定部１５０、１５１の台部１５２、１５３には、リミッター装置１８０が設けられている（図１も参照）。リミッター装置１８０は、一対の固定部１５０、１５１の台部１５２、１５３から互いに対向する方向に向かって延出する係止部材１８２、１８３を備えている。係止部材１８２、１８３は圧縮コイルバネ１８６、１８７によって対向する方向に押圧されている。係止部材１８２、１８３の先端部分の下面には傾斜面１８４、１８５が形成されている。また、係止部材１８２、１８３の先端１８２Ａ，１８３Ａ間の隙間は、軸体１３０の直径よりも大きく設定されている。
【００７７】
また、軸体１３０の上端部には、軸体１３０の軸径よりも大きな円板部１３４が設けられている。また、円板部１３４の直径は、係止部材１８２、１８３の先端１８２Ａ，１８３Ａ間の隙間よりも大きい。
【００７８】
なお、図２、図３に示すように、本実施形態体の制震装置１００は、移動体１１４に何か当るなどして容易に振動しないように、全体がスラブ５２に固定された箱形状の筐体１０１によって囲まれている。
【００７９】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
地震などの外乱によって構造物１０（図１参照）が振動すると、移動体１１４が鉛直方向に振動する。移動体１１４が鉛直方向に振動すると、移動体１１４と一体となって軸体１３０が鉛直方向に振動する。そして、軸体１３０が鉛直方向に振動すると、回転体１４０と付加質量体１７０とが一体となって回転する。
【００８０】
前述したように、コイルバネ１２０のバネ定数、移動体１１４の質量、付加質量体１７０が回転することによって発生する回転慣性質量等を調整することによって、移動体１１４の鉛直方向の振動の固有振動数が、スラブ５２（構造物１０）の鉛直方向の振動の固有振動数と同調するように調整（設定）されている。よって、外乱によって生じるスラブ５２（構造物１０）の鉛直方向の振動が低減される。
【００８１】
さて、このとき、付加質量体１７０が回転することで得られる回転慣性質量は、付加質量体１７０の実際の質量よりも大きな付加質量体を付加したことと等価となり、付加質量体１７０を回転させない構成と比較し、大きな振動低減効果が得られる。言いかえると、付加質量体１７０を回転させない構成と比較し、大きな制震効果が得られる。
【００８２】
なお、回転慣性質量ｍ’は、図１９（Ａ）の式（１）によって求められる。よって、例えば、図１９（Ｂ）にモデル図の付加質量体を式（１）で計算した計算結果を示す図１９（Ｃ）の表に示すように、付加質量体ｍの質量ｍｄが１．２ｔであった場合には、回転慣性質量ｍ’は、５００倍の６００ｔとなる。
【００８３】
よって、例えば、風力等による微振動の制震のみならず地震等の大きな振動であっても大きな制震効果が得られる。
【００８４】
また、製震（振動低減）対象のスラブ５２の固有振動数に対する同調は、付加質量体１７０の回転慣性質量、移動体１１４の質量、及びコイルバネ１２０等の諸元を調整することで、自由に且つ幅広く調整するができる。
よって、構造物１０全体の固有１次モードのみならず固有２次モードや、更には高次モードの振動や共振が問題となる特定振動数に同調させることによる振動低減効果を得ることもできる。
つまり、本実施形態の制震装置１００は、原理的にはチューンドマスダンパーと同様の制震機能を有するが、重い付加質量体を必要することなく、大きな制震効果が得られる。
【００８５】
また、制震装置１００は、移動体１１４の鉛直方向の振動によって、付加質量体１７０が回転し回転慣性質量が発生するので、スラブ５２に吊下げるように設置するだけでよい。よって、一般的なＴＭＤと略同等の設置条件で設置することができる。したがって、例えば、層間変位（スラブ５２とスラブ５４の水平方向の変位）によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない。
つまり、本実施形態の制震装置１００は、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し設置の制限が少なく、しかも、付加質量体が回転しない一般的なＴＭＤと比較し鉛直方向の振動に対する大きな制震効果が得られる。
【００８６】
なお、本実施形態においては、付加質量体１７０の質量は小さいといえども、その負担力は従来のＴＭＤにおける付加質量体による慣性力と同等がそれ以上に大きなものとなる。よって、制震装置１００の設計や設置に関しては、充分な強度を見込む必要がある。
そのため、本実施形態では、過大な荷重が作用して破損しないように、移動体１１４の振動を停止するリミッター装置１８０を備えている。
【００８７】
すなわち、移動体１１４の鉛直方向の振幅が大きくなると、図４に示すように、軸体１３０の上端の円板部１３４が係止部材１８２、１８３の傾斜面１８４、１８５に当り、係止部材１８２、１８３を左右に押し広げ、円板部１３４が係止部材１８２、１８３の上側に移動する。円板部１３４が係止部材１８２、１８３の上側に移動すると、押し広げられた係止部材１８２、１８３間が元通り狭くなる。これにより円板部１３４の係止部材１８２、１８３の下側への移動が阻止される。つまり、軸体１３０の振動、つまり移動体１１４の振動が停止する。
【００８８】
リミッター装置（リミッター手段）は、このような機構の装置に限定されない。例えば、コイルバネ１２０が許容限度を超える負担力を受けた際には降伏するようにしもてよい。
【００８９】
なお、図１に二点破線（想像線）で示すように、移動体１１４に孔８２２を形成し、取付部１１２に移動体１１４の孔８２２に挿通する棒体８２０を設けることで、移動体１１４の水平方向の移動を規制するようにしてもよい。図１では、棒体８２０及び孔８２２は一つのみ図示してあるが、複数設けてもよい。
【００９０】
また、本実施形態では、構造物１０の最上層（最上階）１２の天井を構成するスラブ５２に第一実施形態の制震装置１００を設けたがこれに限定されない。最上層１２における床を構成するスラブ５４に制震装置１００を設けてもよい。或いは、スラブ５２の上（屋上）に設けてもよい。なお、これらの場合は、制震装置１００は、上下逆に設置される。また、コイルバネ１２０は、引張コイルバネでなく圧縮コイルバネで構成される
【００９１】
また、本実施形態の付加質量体１７０、回転体１４０、及び保持部材に相当するボールベアリング１６０及び固定部１５０、１５１とは別部材構成となっていたが、これに限定されない。付加質量体１７０と回転体１４０とが一体となった構成であってもよい。また、回転体１４０とボールベアリング１６０とが一体なった構成であってもよい。
【００９２】
また、本実施形態では、軸体１３０及び回転機構部１１０は一つであったがこれに限定されない。複数の軸体１３０及び回転機構部１１０を備える構成であってもよい。
例えば、図５に示す制震装置１０３のように、一つの移動体１１５に、Ｘ方向に並列に二つの軸体１３０及び回転機構部１１０が設けられ、二つの付加質量体１７０が回転し回転慣性質量が発生する構成であってもよい。
このような構成の場合、スラブ５２と移動体１１５との間隔を広くすることなく、大きな回転慣性質量が得られる。また、この場合、二つの付加質量体１７０の回転方向が、互いに逆回転するように設定されていてもよい。
【００９３】
なお、図５では、Ｘ方向に並んで二つの軸体１３０及び回転機構部１１０が設けられていたが、これに限定されない。Ｙ方向に並んで二つの軸体１３０及び回転機構部１１０が設けられていてもよい。また、Ｘ方向とＹ方向とに並んで四つの軸体１３０及び回転機構部１１０が設けられていてもよい。
【００９４】
つぎに、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態と同一の部材には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００９５】
まず、第一変形例の制震装置１０２について、図６を用いて説明する。
図６に示すように、コイルバネ１２０の中には、オイルダンパー１２６が設けられている。オイルダンパー１２６は、上端が取付部１１２に接合され、下端が移動体１１４に接合されている。
【００９６】
つぎに、第一変形例の作用について説明する。
本変形例も第一実施形態と同様の作用は奏す。
更に、オイルダンパー１２６によって、地震時などの外乱による移動体１１４の振動が減衰し、早期に収束される。
【００９７】
なお、オイルダンパー１２６は、コイルバネ１２０の中に設けていなくてもよい。取付部１１２と移動体１１４とに接合されていれば、どこに設けられていてもよい。また、オイルダンパー以外の粘性ダンパーであってもよいし、摩擦ダンパーなど、他の減衰部材であってもよい。
【００９８】
つぎに、第二変形例の制震装置１０４について、図７を用いて説明する。
図７に示すように、移動体１１４は、コイルバネ１２０（図２参照）でなく、積層ゴム体１９０で取付部１１２に接続されている。なお、本実施形態においても、平面視における取付部１１２の四つの隅部と移動体１１４とが積層ゴム体１９０で接続されている。
【００９９】
積層ゴム体１９０は、金属板１９２とゴム層１９４とを交互に積層し、全体として、円柱状に形成されている。積層ゴム体１９０は積層方向（本実施形態では水平方向）に堅く（高剛性）、積層方向と直交する方向（本実施形態では鉛直方向）に柔らかい性能（低剛性）を発揮する。積層ゴム体１９０の積層方向両端部には積層ゴム体１９０よりも径方向外側に張り出すフランジ板１９６、１９８が一体的に取り付けられている。
【０１００】
積層ゴム体１９０は、積層方向を水平方向（本実施形態ではＸ方向）として配置され、一方のフランジ板１９６の上端部１９６Ａが取付部１１２に接合され、他方のフランジ板１９８の下端部１９８Ａが移動体１１４に接合されている。
【０１０１】
なお、積層ゴム体１９０の鉛直方向（積層方向と直交する方向）の弾性係数を調整することで、移動体１１４の鉛直方向の振動の固有振動数を調整することができる。積層ゴム体１９０の鉛直方向（積層方向と直交する方向）の弾性係数は、ゴム層１９４を構成するゴムの弾性係数や厚み、或いは積層数などによって調整することができる。
【０１０２】
つぎに、第二変形例の作用について説明する。
本変形例も第一実施形態と同様の作用は奏す。
更に、積層ゴム体１９０は、積層方向の剛性が高いので、地震時などの外乱が加わった際に移動体１１４にかかる水平方向（本実施形態ではＸ方向）の荷重が抑制される。
【０１０３】
なお、本変形例においても、オイルダンパー１２６（図６参照）等の減衰部材を設けてもよい。
【０１０４】
つぎに、図８〜図１１を用いて、本発明の第二実施形態に係る制震装置について説明する。
【０１０５】
図８に示すように、第二実施形態の制震装置２００は、多層構造の構造物の最上階の床を構成するスラブ５４の上に設置されている。
スラブ５４の上には取付部２１２が固定され、取付部２１２の上に水平方向（本実施形態ではＸ方向）に間隔をあけて、第一積層ゴム体２２０と第二積層ゴム体２２１とが固定されている。
【０１０６】
第一積層ゴム体２２０及び第二積層ゴム体２２１は、金属板２２２とゴム層２２４とを交互に積層し、全体として、円柱状に形成されている。第一積層ゴム体２２０及び第二積層ゴム体２２１は積層方向（本実施形態では鉛直方向）に堅く（高剛性）、積層方向と直交する方向（本実施形態では水平方向）に柔らかい性能（低剛性）を発揮する。第一積層ゴム体２２０及び第二積層ゴム体２２１の積層方向両端部には径方向外側に張り出すフランジ板２２６、２２７、２２８、２２９が一体的に取り付けられている。
【０１０７】
第一積層ゴム体２２０及び第二積層ゴム体２２１は鉛直方向を積層方向として配置され、下側のフランジ板２２６、２２７が取付部２１２（スラブ５４）に接合されている。
第一積層ゴム体２２０の上側のフランジ板２２８には、柱状の第一移動柱２１４が固定されている。同様に、第二積層ゴム体２２１の上側のフランジ板２２９には、柱状の第二移動柱２１５が固定されている。よって、第一移動柱２１４と第二移動柱２１５とが水平方向（本実施形態ではＸ方向）に間隔をあけて配置された構成となっている。
そして、第一移動柱２１４と第二移動柱２１５の上端部に、水平方向（本実施形態ではＸ方向）を軸方向として配置された軸体２３０が接合されている。
【０１０８】
第一移動柱２１４と第二移動柱２１５と間には、第一移動柱２１４、第二移動柱２１５、及び軸体２３０が一体となって水平方向に変位すると、回転慣性を発生させる回転機構部２１０が設けられている。
回転機構部２１０は、回転体２４０、ボールベアリング１６０、付加質量体２７０、２７１が主要な構成要素とされている。
軸体２３０は、鉛直方向を軸方向として配置された円柱状の回転体２４０の孔２４４に貫通している。
軸体２３０の外周面には、雄ネジ２３２が形成されている。この雌ネジ２３２は、回転体２４０の孔２４０の内周面に形成された雌ネジ２４２に螺合されている。
【０１０９】
一方、取付部２１２における第一移動柱２１４と第二移動柱２１５の中間部分には、固定部２５０が固定されている。固定部２５０は、取付部２１２に固定された台部２５６と、該台部２５６の上面の隅部から上側に向けて延出された四つの柱部２５１、２５２、２５３、２５４と、で構成されている。この固定部２５０の柱部２５１と柱部２５３、及び柱部２５３と柱部２５４との間に、ボールベアリング１６０が固定されている。
そして、このボールベアリング１６０を構成する内側のリング１６２に、前述した回転体２４０が挿入され接合されている。つまり、軸体２３０及び回転体２４０の軸方向中央部分が回転自在に固定されている。よって、回転体２４０は、取付部２１２（スラブ５４）に回転可能に設けられた構成となっている。
【０１１０】
回転体２４０の軸方向両端部の外周には、付加質量体２７０、２７１が接合されている。付加質量体２７０、２７１は、中央に貫通孔２７２、２７３が形成された円盤状とされている。そして、付加質量体２７０、２７１の貫通孔２７２、２７３に回転体２４０の両端部が挿入され、接着剤などで接合されている。よって、回転体２４０と付加質量体２７０、２７１とは一体となって回転する。なお、本実施形態においては、付加質量体２７０と付加質量体２７１とは同形状且つ同質量とされている。
【０１１１】
このような構成とされた回転機構部２１０は、第一移動柱２１４、第二移動柱２１５、及び軸体２３０が一体となって水平方向（本実施形態ではＸ方向）に変位することによって、取付部２１２（スラブ５４）に回転可能に設けられた回転体２４０が回転する。
そして、回転体２４０と一体となって付加質量体２７０、２７１が回転し、回転慣性質量が発生する。つまり、第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５の水平方向の変位、すなわち軸体２３０の水平方向の直線運動が付加質量体１７０の回転運動に変換される。
【０１１２】
また、第一積層ゴム体２２０及び第二積層ゴム体２２１の弾性係数、第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５の質量、付加質量体２７０、２７１が回転することによって発生する回転慣性質量等を調整することによって、第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５の水平方向（本実施形態ではＸ方向）の固有振動数が、スラブ５４（構造物１０）の水平方向（本実施形態ではＸ方向）の固有振動数と同調するように調整（設定）されている。
【０１１３】
付加質量体２７０、２７１が回転体１４０と一体となって回転することによって発生する回転慣性質量の調整は、付加質量体２７０、２７１の質量を調整することによって、調整される。なお、第一実施形態と同様に、調整錘１７４（図１、図２など参照）を接合し、調整錘１７４の質量を調整することによって調整してもよい。また、これ以外の方法で調整してもよい。例えば、付加質量体２７０、２７１の直径や軸体２３０の変位量と回転体２４０の回転速度比などで調整してもよい。
【０１１４】
また、第一移動柱２１４の下端部と固定部２５０の台部２５６とに、オイルダンパー２６２が接合されている。同様に第二移動柱２１５の下端部と固定部２５０の台部２５６とに、オイルダンパー２６３が接合されている。
【０１１５】
なお、本実施形態においては、軸体２３０が図９における水平方向（Ｘ方向）右側に変位すると（図１１参照）、図１０における時計回り方向に回転体２４０が回転し、軸体２３０が図９における水平方向（Ｘ方向）左側下側に変位すると、図２における反時計回り方向に回転体２４０が回転するように、雄ネジ２４２と雌ネジ２３２とが形成されている。また、本実施形態においては、便宜上、時計回り方向の回転を正回転とし、反時計回り方向を逆回転する。
【０１１６】
また、制震装置２００は、移動柱２１４、２１５に何か当るなどして容易に振動しないように全体がスラブ５４に固定された箱形状の筐体２０１で囲まれている。
また、第一実施形態と同様に、過大な荷重が作用して破損しないように、移動体１１４の振動を停止するリミッター装置やリミッター機構を備えていてもよい。
【０１１７】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
地震などの外乱によって構造物１０（図１８参照）が振動すると、第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５と軸体２３０とが一体となって水平方向（本実施形態ではＸ方向）に振動する（図９と図１１を参照）。そして、軸体２３０が水平方向に振動すると、回転体２４０と付加質量体２７０、２７１とが一体となって回転する。そして、移動柱２１４、２１５の水平方向の振動の固有振動数が、スラブ５４の水平方向（本実施形態ではＸ方向）の固有振動数と同調（又は略同調）するように調整（設定）されることで、スラブ５４（構造物１０）の水平方向の振動が低減される。
【０１１８】
付加質量体２７０、２７１が回転することで得られる回転慣性質量は、付加質量体２７０、２７１の実際の質量よりも大きな付加質量体を付加したことと等価となり、付加質量体２７０、２７１を回転させない構成と比較し、大きな振動低減効果が得られる。言いかえると、付加質量体２７０、２７１を回転させない構成と比較し、大きな制震効果が得られる。
【０１１９】
また、制震装置２００は、第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５の水平方向の振動によって、付加質量体２７０、２７０が回転し回転慣性質量が発生するので、スラブ５４の上に設置するだけでよい。よって、一般的なＴＭＤと略同等の設置条件で設置することができる。したがって、例えば、層間変位（スラブ５２とスラブ５４の水平方向の変位）によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない。
つまり、本実施形態の制震装置２００は、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し設置の制限が少なく、しかも、付加質量体を回転させない一般的なＴＭＤと比較し鉛直方向の振動に対する大きな制震効果が得られる。
【０１２０】
また、本実施形態においては、第一移動柱２１４と第二移動柱２１５との間に設けられた固定部２５０に固定されたボールベアリング１６０によって、軸体２３０及び回転体２４０の軸方向中央部分が回転自在に固定されている。そして、第一移動柱２１４と第二移動柱２１５との間に設けられた固定部２５０に固定されたボールベアリング１６０の軸方向両外側にそれぞれ付加質量体２７０、２７１が設けられている。
したがって、より大きな回転慣性質量が得られる。また、軸体２３０の軸方向中央部分が支持されているので、軸体２３０の軸方向の全長を長くしても、軸体２３０の湾曲が抑制される。
【０１２１】
また、オイルダンパー２６２、２６３によって、移動柱２１４、２１５の振動が減衰し、早期に収束される。
なお、オイルダンパー２６２、２６３は、必須の部材でない。適宜省略してもよい。また、オイルダンパー以外の粘性ダンパーであってもよいし、摩擦ダンパーなど、他の減衰部材であってもよい。
【０１２２】
また、本実施形態の付加質量体２７０、２７１、回転体２４０、及び保持部材に相当するボールベアリング１６０及び固定部２５０とは別部材構成となっていたが、これに限定されない。付加質量体２７０、２７１と回転体２４０とが一体となった構成であってもよい。また、回転体２４０とボールベアリング１６０とが一体なった構成であってもよい。
【０１２３】
また、本実施形態では、回転機構部２１０は、一つであったがこれに限定されない。複数の回転機構部２１０を備える構成であってもよい。
例えば、図１２に示す制震装置２０２のように、複数の回転機構部２１０が並列に設けられ、合計で四つの付加質量体２７０、２７１が回転し回転慣性質量が発生する構成であってもよい。このような構成の場合、移動柱２１６と対向する移動柱（図示略）との間隔を広くすることなく、大きな回転慣性質量が得られる。また、この場合、二つの回転機構部２１０の回転方向が、互いに逆回転するように設定されていてもよい。
【０１２４】
また、図９の固定部２５０を含む左側（又は右側）のみで構成されていてもよい。つまり、第一支柱部２１４、固定部２５０、ボールベアリング１６０、積層ゴム本体２２０、オイルダンパー２６２、軸体２３０（正確には軸体２３０よりも短い軸体）で構成されていてもよい。
【０１２５】
また、図２１に示すように、第一移動柱２１４と第二移動柱２１５との間に複数の固定部２５０及びボールベアリング１６０を設け、ボールベアリング１６０の軸方向両外側にそれぞれ付加質量体２７０、２７１が設けられている構成としてもよい。
【０１２６】
なお、本実施形態では、構造物１０の最上層（最上階）１２の天井を構成するスラブ５４に第二実施形態の制震装置２００を設けたがこれに限定されない。最上層１２における床を構成するスラブ５２に吊下げるようにして制震装置２００を設けてもよい。或いは、スラブ５２の上（屋上）に設けてもよい。
【０１２７】
また、本実施形態ではＸ方向の振動に対して振動低減効果を有するように制震装置２００が配置されている。しかし、構造物１０の構造、構造物１０が構築された地盤、地震の揺れの方向などを考慮し、適宜、配置方向を決定すればよい。
【０１２８】
更に、複数の振動方向に対して、振動低減効果（制震効果）を有するように、制震装置２００を異なる方向に複数設けてもよい。例えば、図１２に示すように、Ｘ方向に沿って配置された制震装置２００とＹ方向に沿って配置された制震装置２００とを設けることで、Ｘ方向とＹ方向との両方向の水平方向の振動が低減される。
【０１２９】
なお、図１８に示すように、構造物１０は、第一実施形態の制震装置１００と第二実施形態の制震装置２００との両方が設けられている。よって、構造物１０は、鉛直方向と水平方向の両方の振動が低減される。
【０１３０】
また、構造物１０では、図１８に示すように、最上層（最上階）１２（又は屋上）に第一実施形態の制震装置１００と第二実施形態の制震装置２００を設けたがこれに限定されない。最上層１２以外の他の層に設けてもよい。或いは、一つの層に限らず複数の層に設ければよい。また、第一実施形態の制震装置１００と第二実施形態の制震装置２００とを別々の層に設けてもよい。
【０１３１】
つまり、本実施形態の構造物１０における層１２、層１４、層１６、層１８、層２０、層２２の、少なくともいずれか一つの層に、第一実施形態の制震装置１００及び第二実施形態の制震装置２００を少なくとも一方を設ければよい。
【０１３２】
つぎに第三実施形態の制震装置３００について、図１４と図１５を用いて説明する。なお、上記実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１３３】
図１４と図１５とに示すように、第三実施形態の制震装置３００は、第一実施形態の制震装置１００とは、回転アシスト装置３１０が備えられている点が異なり、他の構成は、同じである。よって、回転アシスト装置３１０のみを詳しく説明する。
【０１３４】
回転アシスト装置３１０は、圧力センサー３２０、駆動装置３３０、回転速度検知センサー３４０、制御装置３５０が主要な構成要素とされている。
【０１３５】
圧力センサー３２０は、軸体１３０と移動体１１４との間に挟まれている。また、圧力センサー３２０は、軸体１３０と移動体１１４との間に鉛直方向に作用する圧力を検知する（軸体１３０に作用する軸方向の圧力を検知する）。
【０１３６】
回転速度検知センサー３４０は、回転体１４０の下面に設けられ、回転体１４０の回転速度を検知する。
【０１３７】
回転体１４０を回転駆動するための駆動装置３３０は、ボールベアリング１６０の上側に設けられている。駆動装置３３０は、回転体１４０が挿入されたボールベアリング１６０の内側のリング１６２の上に設けられリング１６２と一体となって回転するスプロケット３３６と、駆動モータ３３４の駆動軸３３２とに、チェーン３３８が巻きかけられた構成とされている。
【０１３８】
よって、駆動モータ３３４の駆動軸３３２が回転すると、回転体１４０が回転する。なお、駆動モータ３３４の駆動軸３３２は正回転と逆回転の両方向に回転する。つまり、駆動装置３３０は、回転体１４０を正回転と逆回転との両方に回転させることができる。
【０１３９】
圧力センサー３２０、駆動装置３３０、及び回転速度検知センサー３４０は、制御装置３５０に接続されている。また、駆動装置３３０（駆動モータ３３４）は制御装置によって制御されている。
【０１４０】
なお、本実施形態に係る制御装置３５０の電気系の構造は、どのようなものであってもよい。例えば、制御装置３５０は、全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）、ＣＰＵによる各種処理プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ、各種制御プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ、各種情報を記憶するために用いられるハードディスク装置等の二次記憶装置等、更には、圧力センサー３２０、駆動装置３３０（駆動モータ３３４）、及び回転速度検知センサー３４０の駆動電源が備えられている。
【０１４１】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
ここで、第一実施形態の制震装置１００において、回転体１４０が回転を開始するためには、種々の抵抗力（各部材間の摩擦抵抗力等）によって、閾値以上の力が必要とされる。このため、外乱によって移動体１１４（軸体１３０）が鉛直方向に変位しようとしても、閾値を越える力が発生するまで、回転体１４０（付加質量体１７０）は回転を開始しない。
【０１４２】
しかし、本実施形態は、回転体１４０（付加質量体１７０）が回転を開始する際（正確に回転を開始する前）に、駆動装置３３０によって回転体１４０に回転力を付与することによって、外乱が発生してから回転体１４０が回転を開始するまでの時間を短くしている。
【０１４３】
或いは、閾値を越えない程度の（回転体１４０（付加質量体１７０）が回転しない程度の）外乱であっても、回転体１４０が回転を開始することで、微細な振動であっても制震効果が得られるようにしている。
【０１４４】
なお、本実施形態では、このように回転体１４０に付与する回転力の制御を回転アシスト制御と記すことにする。
【０１４５】
つぎに、制御装置３５０による回転アシスト制御について、詳しく説明する。
まず、外乱によって移動体１１４が上側に変位しようとする。しかし、種々の抵抗力によって、回転体１４０は回転しない。よって、移動体１１４と軸体１３０との間の圧力が、外乱が作用しない場合よりも大きくなる。また、回転体１４０が回転していないので、回転速度は検知されない。
【０１４６】
このような状態となると、制御装置３５０は、駆動装置３３０を制御し、回転体１４０を正回転させる方向に回転力を付与する。これにより回転体１４０は回転を開始する。回転体１４０が回転すると回転体１４０の回転速度が検知される。
【０１４７】
回転体１４０の回転速度に応じて回転アシスト力を低下させていく。或いは、所定の回転速度に達すると、クラッチ機構等で回転力の付与を中断する。
【０１４８】
振動の振幅が反転し移動体１１４が下側に変位しようとする。しかし、種々の抵抗力によって、回転体１４０は回転しない。よって、移動体１１４と軸体１３０との間の圧力が、外乱が作用しない場合よりも小さくなる。また、回転体１４０は回転していないので、回転速度は検知されない。
【０１４９】
このような状態となると、制御装置３５０は駆動装置３３０を制御し、回転体１４０を逆回転させる方向に回転力を付与する。これにより回転体１４０は回転を開始する。回転体１４０が回転すると回転体１４０の回転速度が検知される。
【０１５０】
回転体１４０の回転速度に応じて回転アシスト力を低下させていく。或いは、所定の回転速度に達すると、クラッチ機構等で回転力の付与を中断する。
【０１５１】
振動の振幅が反転し移動体１１４が上側に変位しようとすると、同様に回転体１４０に正回転方向の回転力を付与する。
【０１５２】
このように、回転体１４０（付加質量体１７０）が回転を開始する際に、駆動装置３３０によって回転体１４０に回転力を付与することによって、外乱が発生してから回転体１４０が回転を開始するまでの時間が短くなる。
【０１５３】
或いは、閾値を越えない程度の（回転体１４０（付加質量体１７０）が回転しない程度の）外乱であっても、回転体１４０が回転を開始することで、微細な振動であっても制震効果が得られる。
【０１５４】
なお、上記回転アシスト制御を模式的に示したのが図２０のグラフである。なお、このグラフは、実際に圧力センサー３４０及び回転速度検知センサー３４０が検知した数値の変化を正確に示したものではなく、あくまでも制御を説明するために模式的に図示したグラフである。
【０１５５】
なお、回転アシスト制御は、上記制御に限定されない。
例えば、回転速度検知センサー３４０がなくてもよい。この場合、例えば、回転体１４０が回転力を付与してから所定時間経過後、自動的にクラッチ機構等で回転力の付与を中断すればよい。
【０１５６】
また、例えば、微小振動では回転体１４が回転しないように、移動体１１４と軸体１３０との間に作用する圧力値が、外乱が生じていない状態よりも大きく且つ所定値よりも大きくなると、正方向に回転体１４０を回転させる回転力を回転体１４０に付与し、外乱が生じていない状態よりも小さく且つ所定値をよりも小さくなると逆方向に（例えば反時計回りに）回転体１４０を回転させる回転力を回転体１４０に付与するように制御してもよい。
【０１５７】
また、例えば、移動体１１４の鉛直方向の変位速度を検知する移動体変位速度検知手段を設け、より正確に回転体１４０に付与する回転力を最適化してもよい。
【０１５８】
また、過大な荷重がかかり破損しないように、回転体１４０の回転速度が所定値以上となった場合は、駆動装置３３０を利用してブレーキをかけるようにしてもよい。
【０１５９】
また、第三実施形態の回転アシスト装置及び制御は、第一実施形態の変形例にも適用することができる。
【０１６０】
つぎに第四実施形態の制震装置４００について、図１４と図１５を用いて説明する。なお、上記実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１６１】
図１６と図１７とに示すように、第四実施形態の制震装置４００は、第二実施形態の制震装置２００とは、回転アシスト装置４１０が備えられている点が異なり、他の構成は、同じである。よって、回転アシスト装置４１０のみを詳しく説明する。更に、回転アシスト装置４１０は、第三実施形態の回転アシスト装置３１０と略同様の構成あるので、重複する説明は省略する。
【０１６２】
回転アシスト装置４１０は、圧力センサー３２０、駆動装置４３０、回転速度検知センサー３４０、制御装置３５０が主要な構成要素とされている。
【０１６３】
圧力センサー３２０は、軸体２３０と第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５との間に挟まれている。また、圧力センサー３２０は、軸体２３０と第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５との間に水平方向（本実施形態はＸ方向）に作用する圧力を検知する（軸体２３０に作用する軸方向の圧力を検知する）。
【０１６４】
回転速度検知センサー３４０は、回転体２４０の軸方向両端部に設けられ、回転体２４０の回転速度を検知する。
【０１６５】
回転体２４０を回転駆動するための駆動装置４３０は、ボールベアリング１６０のＸ方向右側に設けられている。駆動装置４３０は、回転体２４０が挿入されたボールベアリング１６０の内側のリング１６２の横に設けられリング１６２と一体となって回転するスプロケット３３６と、駆動モータ３３４の駆動軸３３２とに、チェーン３３８が巻きかけられた構成とされている。
【０１６６】
よって、駆動モータ３３４の駆動軸３３２が回転すると、回転体２４０が回転する。なお、駆動モータ３３４の駆動軸３３２は正回転と逆回転の両方向に回転する。つまり、駆動装置３３０は、回転体２４０を正回転と逆回転との両方に回転させることができる。
【０１６７】
圧力センサー３２０、駆動装置４３０、及び回転速度検知センサー３４０は、制御装置３５０に接続されている。また、駆動装置４３０（駆動モータ３３４）は制御装置によって制御されている。
【０１６８】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
ここで、第二実施形態の制震装置２００において、回転体２４０が回転を開始するためには、種々の抵抗力（各部材間の摩擦抵抗力等）によって、閾値以上の力が必要とされる。このため、外乱によって第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５（軸体２３０）が鉛直方向に変位しようとしても、閾値を越える力が発生するまで、回転体１４０（付加質量体１７０）は回転を開始しない。
【０１６９】
しかし、本実施形態は、回転体２４０（付加質量体２７０、２７１）が回転を開始する際に、駆動装置３３０によって回転体２４０に回転力を付与することによって、外乱が発生してから回転体２４０が回転を開始するまでの時間を短くしている。
【０１７０】
或いは、閾値を越えない程度の（回転体２４０（付加質量体２７０、２７１）が回転しない程度の）外乱であっても、回転体２４０が回転を開始することで、微細な振動であっても制震効果が得られるようにしている。
【０１７１】
なお、本実施形態の回転アシスト制御は、第三実施形態と上下方向が左右方向となる他は、同一の制御であるので、説明を省略する。
【０１７２】
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【０１７３】
例えば、弾性部材の例として、コイルバネ１２０、積層ゴム体１９０、第一積層ゴム体２２０、第二積層ゴム体２２１を用いたがこれらに限定されない。鉛直方向又は水平方向に弾性変形可能な部材であればよい。
【符号の説明】
【０１７４】
１０ 構造物（制震構造物）
５２ スラブ（構造床）
５４ スラブ（構造床）
５６ スラブ（構造床）
５８ スラブ（構造床）
６０ スラブ（構造床）
６２ スラブ（構造床）
６４ スラブ（構造床）
１００ 制震装置
１０２ 制震装置
１０３ 制震装置
１０４ 制震装置
１１０ 回転機構部
１１４ 移動体
１１５ 移動体
１２０ コイルバネ（弾性部材）
１２６ オイルダンパー（減衰部材）
１３０ 軸体
１３２ 雌ネジ（螺合手段）
１４０ 回転体
１４２ 雄ネジ（螺合手段）
１６０ ボールベアリング（保持体）
１７０ 付加質量体
１９０ 積層ゴム体（弾性部材）
２００ 制震装置
２０２ 制震装置
２１０ 回転機構部
２１４ 第一移動柱（第一移動部、移動体）
２１５ 第二移動柱（第二移動部、移動体）
２２０ 第一積層ゴム体（第一弾性部材、弾性部材）
２２１ 第二積層ゴム体（第一弾性部材、弾性部材）
２３０ 軸体
２３２ 雌ネジ（螺合手段）
２４０ 回転体
２４２ 雄ネジ（螺合手段）
２６２ オイルダンパー（減衰部材）
２６３ オイルダンパー（減衰部材）
２７０ 付加質量体
２７１ 付加質量体
３００ 制震装置
３１０ 回転アシスト装置（回転力付与手段）
３２０ 圧力センサー（圧力検知手段）
３３０ 駆動装置（駆動手段）
３４０ 回転速度検知センサー（回転速度検知手段）
４００ 制震装置
４１０ 回転アシスト装置（回転力付与手段）
４３０ 駆動装置（駆動手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制震装置及び制震構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の振動を低減するための機構として、特許文献１に示されている所謂チューンドマスダンパー（Ｔｕｎｅｄ Ｍａｓｓ Ｄａｍｐｅｒ：ＴＭＤ）が知られている。チューンドマスダンパー（ＴＭＤ）は、構造物に付加バネを介して付加質量体を接続し、付加バネと付加質量体とにより定まる固有振動数を構造物の固有振動数に同調させることにより、構造物の共振点近傍における応答を低減するものとされている（特許文献１を参照）。
【０００３】
また、特許文献２には、多層構造物の任意の層に、層間変形によって錘が回転し回転慣性質量を生じる回転慣性質量ダンパーを設置すると共に、該回転慣性質量ダンパーと直列に付加バネを設置し、回転慣性質量と付加バネとにより定まる固有振動数を、構造物の固有振動数に同調させることによって、この固有振動数における構造物の応答を低減させる振動低減機構が提案されている（特許文献２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１５６１７１号公報
【特許文献２】特開２００８−１３３９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、一般的なチューンドマスダンパー（ＴＭＤ）における付加質量体は、制震対象の構造物と比較すると質量が小さく、付加質量体の構造物に対する質量比μは非常に小さい（付加質量体の質量は構造物の１％以下となることが多い）。このため、一般的には、チューンドマスダンパーは風力等による微振動の制震に対しては効果的であるが、地震などの大きな振動の制震には十分効果が得られないとされている。
【０００６】
また、特許文献２の振動低減機構（制震装置）は、層間変形、例えば、層を構成する上下の構造床（スラブ）の水平方向の相対変位によって錘（付加質量体）が回転するので、層を構成する上下の構造床に、直列に配置された回転慣性質量ダンパーと付加バネとを接続する必要がある。よって、設置場所や設置方法等の設置制限が大きい。
【０００７】
本発明は、上記を考慮し、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない制震装置及び該制震装置を備える制震構造物を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、移動体と構造床とに接続され、鉛直方向に弾性変形する弾性部材と、前記構造床に設けられ、前記移動体の鉛直方向の変位を付加質量体の回転運動に変換する回転機構部と、を備え、前記移動体の鉛直方向の振動の固有振動が、前記構造床の鉛直方向の振動の固有振動に同調するように設定されている。
【０００９】
請求項１の発明では、移動体の鉛直方向の振動の固有振動数が、構造床の鉛直方向の振動の固有振動数に同調するように設定されることで、外乱によって生じる構造床の鉛直方向の振動が低減される。
【００１０】
このとき、移動体の鉛直方向の変位が付加質量体の回転運動に変換されること、すなわち、付加質量体が回転することで得られる回転慣性質量は、付加質量体の実際の質量よりも大きな付加質量体を付加したことと等価となり、付加質量体を回転させない構成と比較し、大きな振動低減効果が得られる。言いかえると、付加質量体を回転させない構成と比較し、大きな制震効果が得られる。
【００１１】
また、本制震装置は、弾性部材によって支持された移動体の鉛直方向の振動によって、付加質量体が回転し回転慣性質量が発生する。よって、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない。
【００１２】
請求項２の発明は、前記移動体の振動を減衰させる減衰部材を有する。
【００１３】
請求項２の発明では、減衰部材によって、移動体の振動が早期に収束される。
【００１４】
請求項３の発明は、前記移動体は、鉛直方向を軸方向として配置された軸体を有し、前記回転機構部は、前記軸体が挿入される回転体と、前記構造床に設けられ、前記回転体を回転可能に保持する保持体と、前記軸体の外周面と前記回転体の内周面とに設けられ、前記軸体の軸方向の直線運動を前記回転体の軸周りの回転運動に変換する螺合手段と、前記回転体と一体となって軸周りに回転する前記付加質量体と、を有する。
【００１５】
請求項３の発明では、移動体が鉛直方向に変位することによって、軸体が鉛直方向に変位する。そして、軸体の外周面と回転体の内周面に設けられた螺合手段によって、軸体の鉛直方向の変位が回転体及び付加質量体の回転運動に変換される。
【００１６】
実際に得られる回転慣性質量は、付加質量体と回転体との合計となるが、ここでは便宜上、回転体の回転質量は無視して説明している。
【００１７】
なお、回転体と付加質量体とが一体となった構成であってもよい。或いは、回転体と保持体（又は保持体の一部）とが一体となった構成であってもよい。
【００１８】
請求項４の発明は、前記移動体は、並列に配置された複数の前記軸体を有し、前記回転機構部が、前記軸体毎に複数備えられている。
【００１９】
請求項４の発明では、一つの移動体が鉛直方向に変位すると、並列に配置された複数の軸体に対応する複数の付加質量体が回転するので、より大きな回転慣性質量が得られる。また、軸体は並列に配置されているので、制震装置の軸方向の全長が長くならない。つまり、制震装置の軸方向の全長が長くなることなく、大きな回転慣性質量が得られる。
【００２０】
請求項５の発明は、移動体と構造床とに接続され、水平方向に弾性変形する弾性部材と、前記構造床に設けられ、前記移動体の水平方向の変位を付加質量体の回転運動に変換する回転機構部と、を備え、前記移動体の水平方向の振動の固有振動が、前記構造床の水平方向の振動の固有振動に同調するように設定されている。
【００２１】
請求項５の発明では、移動体の水平方向の振動の固有振動数が、構造床の水平方向の振動の固有振動数に同調するように設定されることで、外乱によって生じる構造床の水平方向の振動が低減される。
【００２２】
このとき、移動体の水平方向の変位が付加質量体の回転運動に変換されること、すなわち、付加質量体が回転することに得られる回転慣性質量は、付加質量体の実際の質量よりも大きな付加質量体を付加したことと等価となり、付加質量体を回転させない構成と比較し、大きな振動低減効果が得られる。言いかえると付加質量体を回転させない構成と比較し、大きな制震効果が得られる。
【００２３】
なお、本制震装置は、移動体の水平方向の振動によって、付加質量体が回転し回転慣性質量が発生する。よって、例えば、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない。
【００２４】
請求項６の発明は、前記移動体の振動を減衰させる減衰部材を有する。
【００２５】
請求項６の発明では、減衰部材によって、移動体の振動が早期に収束される。
【００２６】
請求項７の発明は、前記移動体は、水平方向を軸方向として配置された軸体を有し、前記回転機構部は、前記軸体が挿入される回転体と、前記構造床に設けられ、前記回転体を回転可能に保持する保持体と、前記軸体の外周面と前記回転体の内周面とに設けられ、前記軸体の軸方向の直線運動を前記回転体の軸周りの回転運動に変換する螺合手段と、前記回転体と一体となって軸周りに回転する前記付加質量体と、を有する。
【００２７】
請求項７の発明では、移動体が水平方向に変位することによって、軸体が水平方向に変位する。そして、軸体の外周面と回転体の内周面に設けられた螺合手段によって、軸体の鉛直方向の変位が回転体及び付加質量体の回転運動に変換される。
【００２８】
実際に得られる回転慣性質量は、付加質量体と回転体との合計となるが、ここでは便宜上、回転体の回転質量は無視して説明している。
【００２９】
なお、回転体と付加質量体とが一体となった構成であってもよい。或いは、回転体と保持体（又は保持体の一部）とが一体となった構成であってもよい。
【００３０】
請求項８の発明は、前記移動体は、前記構造床に水平方向に間隔をあけて設けられた一対の第一移動部及び第二移動部と、前記第一移動部と前記第二移動部とに接合された前記軸体と、を有し、前記弾性部材は、前記第一移動部と前記構造床との間に設けられた第一弾性部材と、前記第二移動部と前記構造床との間に設けられた第二弾性部材と、を有し、記第一移動部と前記第二移動部との間に一つ又は複数の前記保持部が設けられ、保持部の軸方向両外側にそれぞれ前記付加質量体が設けられている。
【００３１】
請求項８の発明では、第一移動部及び第二移動部がそれぞれ、構造床との間に設けられた第一弾性部材及び第二弾性部材で接合されている。第一移動部及び第二移動部は、水平方向を軸方向として配置された軸体で接合されている。よって、第一移動部、第二移動部及び軸体が一体となって水平方向に振動する。また、第一移動部と第二移動部の間の保持部の軸方向両外側にそれぞれ設けられた付加質量体が回転し、回転慣性質量を発生させる。
【００３２】
したがって、より大きな回転慣性質量が得られる。また、第一移動部と第二移動部の間に保持部が設けられ、軸体が支えられているので、軸体の軸方向の全長を長くしても、軸体の湾曲が抑制される。
【００３３】
請求項９の発明は、前記移動体は、並列に配置された複数の前記軸体を有し、前記回転機構部が、前記軸体毎に複数備えられている。
【００３４】
請求項９の発明では、一つの移動体が鉛直方向に変位すると、並列に配置された軸体に対応する回転機構部の付加質量体が回転するので、より大きな回転慣性質量が得られる。また、軸体は並列に配置されているので、制震装置の軸方向の全長が長くならない。つまり、制震装置の軸方向の全長が長くなることなく、大きな回転慣性質量が得られる。
【００３５】
請求項１０の発明は、前記付加質量体が回転を開始する際に、前記付加質量体が回転する方向に回転力を付与する回転力付与手段を有する。
【００３６】
請求項１０の発明では、付加質量体が回転を開始するためには、種々の抵抗力によって閾値以上の力が必要とされる。このため、外乱によって移動体が変位しようとしても、閾値を越える力が発生するまで、付加質量体は回転を開始しない。
【００３７】
よって、付加質量体が回転を開始する際に回転力付与手段によって付加質量体が回転する方向に回転力を付与することによって、外乱が発生してから付加質量体が回転を開始するまでの時間が短くなる。
【００３８】
或いは、閾値を越えない程度（付加質量体が回転しない程度）の外乱であっても、付加質量体が回転を開始し、制震効果が得られる。
【００３９】
請求項１１の発明は、前記付加質量体が回転を開始する際に、前記付加質量体が回転する方向に回転力を付与する回転力付与手段を有し、回転力付与手段は、前記回転体の回転駆動させる駆動手段と、前記軸体に作用する軸方向の圧力を検知する圧力検知手段と、前記圧力検知手段で検知された圧力値に基づいて、前記回転体を回転駆動させる回転方向を決定し、前記駆動手段を制御して決定された回転方向に前記回転体を回転駆動させる制御手段と、を有する。
【００４０】
請求項１１の発明では、回転力の付与を開始するタイミングと、回転方向と、が容易に決定される。
【００４１】
例えば、軸体に作用する軸方向の圧力値が、外乱が作用していない状態よりも大きくなると又は所定値よりも大きくなると、正回転方向に（例えば時計回りに）付加質量体（回転体）に回転力を付与し、外乱が作用していない状態よりも小さくなると又は所定値よりも小さくなると、逆回転方向に（例えば反時計回りに）付加質量体（回転体）に回転力を付与する。
【００４２】
請求項１２の発明は、前記回転力付与手段は、前記回転体の回転速度を検知する回転速度検知手段を有し、前記制御手段は、前記圧力検知手段で検知された圧力値と、前記回転速度検知手段で検知された回転速度値と、に基づいて前記回転体に付与する回転力を算出すると共に、算出結果に基づいて前記駆動手段の回転力を制御する。
【００４３】
請求項１２の発明では、回転体に付与される回転力が最適化又は略最適化される。
【００４４】
つまり、圧力検知手段で検知された圧力値が大きく、回転体の回転速度が遅い場合は、大きな回転力が回転体に付与され、圧力検知手段で検知された圧力値が小さく、回転体の回転速度が速い場合は、小さな回転力が回転体に付与される。
【００４５】
請求項１３の発明は、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の制震装置を備える。
【００４６】
請求項１３の発明では、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の制震装置を備えていない構造物と比較し、地震などによる振動が低減される。
【００４７】
なお、請求項１〜請求項４のいずれか１項の制震装置と、請求項５〜請求項８のいずれか１項の制震装置と、の両方を備える構成の場合、制震対象の構造物における鉛直方向の振動と水平方向の振動の両方が低減される。
【発明の効果】
【００４８】
請求項１に記載の発明によれば、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較して設置の制限が少ない。
【００４９】
請求項２に記載の発明によれば、減衰部材を有しない構成と比較し、移動体の振動が早期に収束される。
【００５０】
請求項３に記載の発明によれば、軸体の外周面と回転体の内周面に設けられた螺合手段によって、軸体の水平方向の変位が回転体及び付加質量体の回転運動に変換する。
【００５１】
請求項４に記載の発明によれば、制震装置の軸体の軸方向の全長を長くすることなく、大きな回転慣性質量を得ることができる。
【００５２】
請求項５に記載の発明によれば、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない。
【００５３】
請求項６に記載の発明によれば、減衰部材を有しない構成と比較し、移動体の振動が早期に収束される。
【００５４】
請求項７に記載の発明によれば、軸体の外周面と回転体の内周面に設けられた螺合手段によって、軸体の水平方向の変位が回転体及び付加質量体の回転運動に変換する。
【００５５】
請求項８に記載の発明によれば、軸体の長さを長くして複数の付加質量体を設けても、軸体の湾曲を抑制することができる。
【００５６】
請求項９に記載の発明によれば、制震装置の軸体の軸方向の全長を長くすることなく、大きな回転慣性質量を得ることができる。
【００５７】
請求項１０に記載の発明によれば、外乱が発生してから付加質量体が回転を開始するまでの時間を短くすることができる。或いは、付加質量体が回転するために必要な力が得られない程度（付加質量体が回転しない程度）の外乱であっても、付加質量体が回転を開始し、制震効果を得ることができる。
【００５８】
請求項１１に記載の発明によれば、回転力の付与を開始するタイミングと、回転方向と、を容易に決定することができる。
【００５９】
請求項１２に記載の発明によれば、回転体に付与する回転力が容易に最適化又は略最適化することができる。
【００６０】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の制震装置を備えていない構造物と比較し、地震などによる振動を低減することができる。
【００６１】
なお、本発明において「同調させる」とは、完全に周期が同調する場合に限定されない。設計上、固有周期の同調が多少ずれていても、振動低減効果（制震効果）が得られる範囲において、「同調される」とする。つまり、略同調されていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の第一実施形態の制震装置を示す一部断面斜視図である。
【図２】本発明の第一実施形態の制震装置を示すＸ方向に沿った縦断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿った水平断面図である。
【図４】リミッター装置が作動した状態における図２の上部を拡大した拡大図である。
【図５】第一実施形態の他の例として、複数の軸体及び回転機構部を備える制震装置を示すＸ方向に沿った縦断面図である。
【図６】本発明の第一実施形態の第一変形例の制震装置を示すＸ方向に沿った図２に対応する縦断面図である。
【図７】本発明の第一実施形態の第二変形例の制震装置を示すＸ方向に沿った図２に対応する縦断面図である。
【図８】本発明の第二実施形態の制震装置を示す斜視図である。
【図９】本発明の第二実施形態の制震装置を示すＸ方向に沿った縦断面図である。
【図１０】図９のＡ−Ａ線に沿った水平断面図である。
【図１１】図９に示す制震装置の第一移動柱及び第二移動柱が図における右側に変位した状態を示すＸ方向に沿った縦断面図である。
【図１２】第一実施形態の他の例として、複数の軸体及び回転機構部を備える制震装置を示すＸ方向中央部の水平断面図である。
【図１３】本発明の第二実施形態の制震装置をＸ方向とＹ方向とに沿って配置した例を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第三実施形態の制震装置を示すブロック図を含むＸ方向に沿った縦断面図である。
【図１５】図１４のＡ−Ａ線に沿った水平断面図である。
【図１６】本発明の第四実施形態の制震装置を示すブロック図を含むＸ方向に沿った縦断面図である。
【図１７】図１６のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。
【図１８】本発明の第一実施形態の制震装置と第二実施形態の制震装置とを備える構造物を模式的に示す模式図である。
【図１９】（Ａ）は付加質量体を回転させることで得られる回転慣性質量を求める式（１）を示し、（Ｂ）は付加質量体のモデル図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のモデル図の付加質量体を回転させることで得られる回転慣性質量を式（１）で計算した計算結果を示す表である。
【図２０】移動体と軸体との間に作用する圧力値、回転体の回転速度、及び回転体に付与する回転力（回転アシスト力）の関係を説明する説明図である。
【図２１】第二実施形態の他の例として、一つの軸体を複数の保持体が支える構成の制震装置を示すＹ方向に沿った縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６３】
図１８に示すように、多層構造の構造物１０の最上層（最上階）１２に第一実施形態の制震装置１００及び第二実施形態の制震装置２００が設けられている。
第一実施形態の制震装置１００は、最上層（最上階）１２の天井を構成するスラブ５２に吊下げられるようにして設けられている。
第二実施形態の制震装置２００は、最上層（最上階）１２の床を構成するスラブ５４の上に設けられている。
なお、図１８における左右方向（水平方向）をＸ方向とし、鉛直方向をＺ方向とし、Ｘ方向とＺ方向とに直交する水平方向、すなわち図１８に直交する方向をＹ方向とする。
【００６４】
まず、図１〜図４を用いて、第一実施形態の制震装置１００について説明する。
【００６５】
図１〜図３に示すように、制震装置１００は、平面視略矩形状の板状の取付部１１２を有し、この取付部１１２がスラブ５２に、例えば、ボルト等によって固定されている（図２を参照）。平面視における取付部１１２の四つの隅部にはコイルバネ１２０の上端が接合されている。コイルバネ１２０の下端には取付部１１２と同形状の移動体１１４の四つの隅部が接合されている。言いかえると、移動体１１４が、コイルバネ１２０によって取付部１１２に吊下げられることによって、移動体１１４が取付部１１２（スラブ５２）に対して間隔をあけて水平に配置されている。なお、本実施形態においては、コイルバネ１２０は引張コイルバネで構成されている。
【００６６】
移動体１１４の中央部部分には、軸体１３０が鉛直方向を軸方向として、ボルトによって固定されている。なお、本実施形態では軸体１３０は、ボルトで移動体１１４に固定されているが、他の方法で固定されていてもよい。
【００６７】
移動体１１４とスラブ５２との間には、鉛直方向に移動体１１４が変位すると、回転慣性を発生させる回転機構部１１０が設けられている。
回転機構部１１０は、回転体１４０、ボールベアリング１６０、付加質量体１７０が主要な構成要素とされている。
軸体１３０は、鉛直方向を軸方向として配置された円柱状の回転体１４０の孔１４４に貫通されている。
軸体１３０の外周面には、雌ネジ１３２が形成されている。この雌ネジ１３２は、回転体１４０の孔１４４の内周面に形成された雄ネジ１４２に螺合されている。
【００６８】
一方、取付部１１２には、水平方向に間隔をあけて一対の固定部１５０、１５１が固定されている。固定部１５０、１５１は正面視において、取付部１１２に固定された台部１５２、１５３と、該台部１５２、１５３から下方に向けて延出され対向配置された一対の板状の板部１５４、１５５と、で構成されている。
【００６９】
これら一対の固定部１５０、１５１の板部１５４、１５５の先端部の間には、ボールベアリング１６０が固定されている。そして、このボールベアリング１６０を構成する内側のリング１６２に、前述した回転体１４０の上部が挿入され固定されている。よって、回転体１４０は、取付部１１２（スラブ５２）に回転可能に設けられた構成となっている。
【００７０】
回転体１４０の下部の外周には、付加質量体１７０が接合されている。付加質量体１７０は、中央に貫通孔１７１が形成された円盤部１７２と、円盤部１７２の下面１７２Ａにおける径方向外側に接合されたリング状の調整錘１７４と、で構成されている（図３参照）。
【００７１】
付加質量体１７０を構成する円盤部１７２の貫通孔１７１に回転体１４０が挿入され、回転体１４０と接着剤などで接合されている。よって、回転体１４０と付加質量体１７０とは一体となって回転する。なお、付加質量体１７０を構成する調整錘１７４は、交換可能なように、例えば、ボルトとナットとで円盤部１７２に取り付けられている。
【００７２】
このような構成とされた回転機構部１１０は、移動体１１４の鉛直方向の変位に伴い軸体１３０が鉛直方向に変位し、軸体１３０の鉛直方向の変位によって取付部１１２（スラブ５２）に回転可能に設けられた回転体１４０が回転する。そして、回転体１４０と一体となって付加質量体１７０が回転し、回転慣性質量が発生する。つまり、移動体１１４の鉛直方向の変位、すなわち軸体１３０の鉛直方向の直線運動が付加質量体１７０の回転運動に変換される。
【００７３】
また、コイルバネ１２０のバネ定数、移動体１１４の質量、付加質量体１７０が回転体１４０と一体となって回転することによって発生する回転慣性質量等を調整することによって、移動体１１４の鉛直方向の振動の固有振動数が、スラブ５２（構造物１０）の鉛直方向の振動の固有振動数と同調するように調整（設定）されている。
【００７４】
付加質量体１７０が回転体１４０と一体となって回転することによって発生する回転慣性質量の調整は、主に調整錘１７４を調整することによって調整される。しかし、これ以外の方法で調整してもよい。例えば、円盤部１７２の直径や軸体１３０の変位量と回転体１４０の回転速度比などで調整してもよい。
【００７５】
なお、本実施形態においては、軸体１３０が鉛直方向上側に変位すると、図２における時計回り方向に回転体１４０が回転し、軸体１３０が鉛直方向下側に変位すると、図２における反時計回り方向に回転体が回転するように、雄ネジ１４２と雌ネジ１３２とが形成されている。また、本実施形態においては、便宜上、時計回り方向の回転を正回転とし、反時計回り方向を逆回転する。
【００７６】
図２に示すように、固定部１５０、１５１の台部１５２、１５３には、リミッター装置１８０が設けられている（図１も参照）。リミッター装置１８０は、一対の固定部１５０、１５１の台部１５２、１５３から互いに対向する方向に向かって延出する係止部材１８２、１８３を備えている。係止部材１８２、１８３は圧縮コイルバネ１８６、１８７によって対向する方向に押圧されている。係止部材１８２、１８３の先端部分の下面には傾斜面１８４、１８５が形成されている。また、係止部材１８２、１８３の先端１８２Ａ，１８３Ａ間の隙間は、軸体１３０の直径よりも大きく設定されている。
【００７７】
また、軸体１３０の上端部には、軸体１３０の軸径よりも大きな円板部１３４が設けられている。また、円板部１３４の直径は、係止部材１８２、１８３の先端１８２Ａ，１８３Ａ間の隙間よりも大きい。
【００７８】
なお、図２、図３に示すように、本実施形態体の制震装置１００は、移動体１１４に何か当るなどして容易に振動しないように、全体がスラブ５２に固定された箱形状の筐体１０１によって囲まれている。
【００７９】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
地震などの外乱によって構造物１０（図１参照）が振動すると、移動体１１４が鉛直方向に振動する。移動体１１４が鉛直方向に振動すると、移動体１１４と一体となって軸体１３０が鉛直方向に振動する。そして、軸体１３０が鉛直方向に振動すると、回転体１４０と付加質量体１７０とが一体となって回転する。
【００８０】
前述したように、コイルバネ１２０のバネ定数、移動体１１４の質量、付加質量体１７０が回転することによって発生する回転慣性質量等を調整することによって、移動体１１４の鉛直方向の振動の固有振動数が、スラブ５２（構造物１０）の鉛直方向の振動の固有振動数と同調するように調整（設定）されている。よって、外乱によって生じるスラブ５２（構造物１０）の鉛直方向の振動が低減される。
【００８１】
さて、このとき、付加質量体１７０が回転することで得られる回転慣性質量は、付加質量体１７０の実際の質量よりも大きな付加質量体を付加したことと等価となり、付加質量体１７０を回転させない構成と比較し、大きな振動低減効果が得られる。言いかえると、付加質量体１７０を回転させない構成と比較し、大きな制震効果が得られる。
【００８２】
なお、回転慣性質量ｍ’は、図１９（Ａ）の式（１）によって求められる。よって、例えば、図１９（Ｂ）にモデル図の付加質量体を式（１）で計算した計算結果を示す図１９（Ｃ）の表に示すように、付加質量体ｍの質量ｍｄが１．２ｔであった場合には、回転慣性質量ｍ’は、５００倍の６００ｔとなる。
【００８３】
よって、例えば、風力等による微振動の制震のみならず地震等の大きな振動であっても大きな制震効果が得られる。
【００８４】
また、製震（振動低減）対象のスラブ５２の固有振動数に対する同調は、付加質量体１７０の回転慣性質量、移動体１１４の質量、及びコイルバネ１２０等の諸元を調整することで、自由に且つ幅広く調整するができる。
よって、構造物１０全体の固有１次モードのみならず固有２次モードや、更には高次モードの振動や共振が問題となる特定振動数に同調させることによる振動低減効果を得ることもできる。
つまり、本実施形態の制震装置１００は、原理的にはチューンドマスダンパーと同様の制震機能を有するが、重い付加質量体を必要することなく、大きな制震効果が得られる。
【００８５】
また、制震装置１００は、移動体１１４の鉛直方向の振動によって、付加質量体１７０が回転し回転慣性質量が発生するので、スラブ５２に吊下げるように設置するだけでよい。よって、一般的なＴＭＤと略同等の設置条件で設置することができる。したがって、例えば、層間変位（スラブ５２とスラブ５４の水平方向の変位）によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない。
つまり、本実施形態の制震装置１００は、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し設置の制限が少なく、しかも、付加質量体が回転しない一般的なＴＭＤと比較し鉛直方向の振動に対する大きな制震効果が得られる。
【００８６】
なお、本実施形態においては、付加質量体１７０の質量は小さいといえども、その負担力は従来のＴＭＤにおける付加質量体による慣性力と同等がそれ以上に大きなものとなる。よって、制震装置１００の設計や設置に関しては、充分な強度を見込む必要がある。
そのため、本実施形態では、過大な荷重が作用して破損しないように、移動体１１４の振動を停止するリミッター装置１８０を備えている。
【００８７】
すなわち、移動体１１４の鉛直方向の振幅が大きくなると、図４に示すように、軸体１３０の上端の円板部１３４が係止部材１８２、１８３の傾斜面１８４、１８５に当り、係止部材１８２、１８３を左右に押し広げ、円板部１３４が係止部材１８２、１８３の上側に移動する。円板部１３４が係止部材１８２、１８３の上側に移動すると、押し広げられた係止部材１８２、１８３間が元通り狭くなる。これにより円板部１３４の係止部材１８２、１８３の下側への移動が阻止される。つまり、軸体１３０の振動、つまり移動体１１４の振動が停止する。
【００８８】
リミッター装置（リミッター手段）は、このような機構の装置に限定されない。例えば、コイルバネ１２０が許容限度を超える負担力を受けた際には降伏するようにしもてよい。
【００８９】
なお、図１に二点破線（想像線）で示すように、移動体１１４に孔８２２を形成し、取付部１１２に移動体１１４の孔８２２に挿通する棒体８２０を設けることで、移動体１１４の水平方向の移動を規制するようにしてもよい。図１では、棒体８２０及び孔８２２は一つのみ図示してあるが、複数設けてもよい。
【００９０】
また、本実施形態では、構造物１０の最上層（最上階）１２の天井を構成するスラブ５２に第一実施形態の制震装置１００を設けたがこれに限定されない。最上層１２における床を構成するスラブ５４に制震装置１００を設けてもよい。或いは、スラブ５２の上（屋上）に設けてもよい。なお、これらの場合は、制震装置１００は、上下逆に設置される。また、コイルバネ１２０は、引張コイルバネでなく圧縮コイルバネで構成される
【００９１】
また、本実施形態の付加質量体１７０、回転体１４０、及び保持部材に相当するボールベアリング１６０及び固定部１５０、１５１とは別部材構成となっていたが、これに限定されない。付加質量体１７０と回転体１４０とが一体となった構成であってもよい。また、回転体１４０とボールベアリング１６０とが一体なった構成であってもよい。
【００９２】
また、本実施形態では、軸体１３０及び回転機構部１１０は一つであったがこれに限定されない。複数の軸体１３０及び回転機構部１１０を備える構成であってもよい。
例えば、図５に示す制震装置１０３のように、一つの移動体１１５に、Ｘ方向に並列に二つの軸体１３０及び回転機構部１１０が設けられ、二つの付加質量体１７０が回転し回転慣性質量が発生する構成であってもよい。
このような構成の場合、スラブ５２と移動体１１５との間隔を広くすることなく、大きな回転慣性質量が得られる。また、この場合、二つの付加質量体１７０の回転方向が、互いに逆回転するように設定されていてもよい。
【００９３】
なお、図５では、Ｘ方向に並んで二つの軸体１３０及び回転機構部１１０が設けられていたが、これに限定されない。Ｙ方向に並んで二つの軸体１３０及び回転機構部１１０が設けられていてもよい。また、Ｘ方向とＹ方向とに並んで四つの軸体１３０及び回転機構部１１０が設けられていてもよい。
【００９４】
つぎに、本実施形態の変形例について説明する。なお、本実施形態と同一の部材には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００９５】
まず、第一変形例の制震装置１０２について、図６を用いて説明する。
図６に示すように、コイルバネ１２０の中には、オイルダンパー１２６が設けられている。オイルダンパー１２６は、上端が取付部１１２に接合され、下端が移動体１１４に接合されている。
【００９６】
つぎに、第一変形例の作用について説明する。
本変形例も第一実施形態と同様の作用は奏す。
更に、オイルダンパー１２６によって、地震時などの外乱による移動体１１４の振動が減衰し、早期に収束される。
【００９７】
なお、オイルダンパー１２６は、コイルバネ１２０の中に設けていなくてもよい。取付部１１２と移動体１１４とに接合されていれば、どこに設けられていてもよい。また、オイルダンパー以外の粘性ダンパーであってもよいし、摩擦ダンパーなど、他の減衰部材であってもよい。
【００９８】
つぎに、第二変形例の制震装置１０４について、図７を用いて説明する。
図７に示すように、移動体１１４は、コイルバネ１２０（図２参照）でなく、積層ゴム体１９０で取付部１１２に接続されている。なお、本実施形態においても、平面視における取付部１１２の四つの隅部と移動体１１４とが積層ゴム体１９０で接続されている。
【００９９】
積層ゴム体１９０は、金属板１９２とゴム層１９４とを交互に積層し、全体として、円柱状に形成されている。積層ゴム体１９０は積層方向（本実施形態では水平方向）に堅く（高剛性）、積層方向と直交する方向（本実施形態では鉛直方向）に柔らかい性能（低剛性）を発揮する。積層ゴム体１９０の積層方向両端部には積層ゴム体１９０よりも径方向外側に張り出すフランジ板１９６、１９８が一体的に取り付けられている。
【０１００】
積層ゴム体１９０は、積層方向を水平方向（本実施形態ではＸ方向）として配置され、一方のフランジ板１９６の上端部１９６Ａが取付部１１２に接合され、他方のフランジ板１９８の下端部１９８Ａが移動体１１４に接合されている。
【０１０１】
なお、積層ゴム体１９０の鉛直方向（積層方向と直交する方向）の弾性係数を調整することで、移動体１１４の鉛直方向の振動の固有振動数を調整することができる。積層ゴム体１９０の鉛直方向（積層方向と直交する方向）の弾性係数は、ゴム層１９４を構成するゴムの弾性係数や厚み、或いは積層数などによって調整することができる。
【０１０２】
つぎに、第二変形例の作用について説明する。
本変形例も第一実施形態と同様の作用は奏す。
更に、積層ゴム体１９０は、積層方向の剛性が高いので、地震時などの外乱が加わった際に移動体１１４にかかる水平方向（本実施形態ではＸ方向）の荷重が抑制される。
【０１０３】
なお、本変形例においても、オイルダンパー１２６（図６参照）等の減衰部材を設けてもよい。
【０１０４】
つぎに、図８〜図１１を用いて、本発明の第二実施形態に係る制震装置について説明する。
【０１０５】
図８に示すように、第二実施形態の制震装置２００は、多層構造の構造物の最上階の床を構成するスラブ５４の上に設置されている。
スラブ５４の上には取付部２１２が固定され、取付部２１２の上に水平方向（本実施形態ではＸ方向）に間隔をあけて、第一積層ゴム体２２０と第二積層ゴム体２２１とが固定されている。
【０１０６】
第一積層ゴム体２２０及び第二積層ゴム体２２１は、金属板２２２とゴム層２２４とを交互に積層し、全体として、円柱状に形成されている。第一積層ゴム体２２０及び第二積層ゴム体２２１は積層方向（本実施形態では鉛直方向）に堅く（高剛性）、積層方向と直交する方向（本実施形態では水平方向）に柔らかい性能（低剛性）を発揮する。第一積層ゴム体２２０及び第二積層ゴム体２２１の積層方向両端部には径方向外側に張り出すフランジ板２２６、２２７、２２８、２２９が一体的に取り付けられている。
【０１０７】
第一積層ゴム体２２０及び第二積層ゴム体２２１は鉛直方向を積層方向として配置され、下側のフランジ板２２６、２２７が取付部２１２（スラブ５４）に接合されている。
第一積層ゴム体２２０の上側のフランジ板２２８には、柱状の第一移動柱２１４が固定されている。同様に、第二積層ゴム体２２１の上側のフランジ板２２９には、柱状の第二移動柱２１５が固定されている。よって、第一移動柱２１４と第二移動柱２１５とが水平方向（本実施形態ではＸ方向）に間隔をあけて配置された構成となっている。
そして、第一移動柱２１４と第二移動柱２１５の上端部に、水平方向（本実施形態ではＸ方向）を軸方向として配置された軸体２３０が接合されている。
【０１０８】
第一移動柱２１４と第二移動柱２１５と間には、第一移動柱２１４、第二移動柱２１５、及び軸体２３０が一体となって水平方向に変位すると、回転慣性を発生させる回転機構部２１０が設けられている。
回転機構部２１０は、回転体２４０、ボールベアリング１６０、付加質量体２７０、２７１が主要な構成要素とされている。
軸体２３０は、鉛直方向を軸方向として配置された円柱状の回転体２４０の孔２４４に貫通している。
軸体２３０の外周面には、雄ネジ２３２が形成されている。この雌ネジ２３２は、回転体２４０の孔２４０の内周面に形成された雌ネジ２４２に螺合されている。
【０１０９】
一方、取付部２１２における第一移動柱２１４と第二移動柱２１５の中間部分には、固定部２５０が固定されている。固定部２５０は、取付部２１２に固定された台部２５６と、該台部２５６の上面の隅部から上側に向けて延出された四つの柱部２５１、２５２、２５３、２５４と、で構成されている。この固定部２５０の柱部２５１と柱部２５３、及び柱部２５３と柱部２５４との間に、ボールベアリング１６０が固定されている。
そして、このボールベアリング１６０を構成する内側のリング１６２に、前述した回転体２４０が挿入され接合されている。つまり、軸体２３０及び回転体２４０の軸方向中央部分が回転自在に固定されている。よって、回転体２４０は、取付部２１２（スラブ５４）に回転可能に設けられた構成となっている。
【０１１０】
回転体２４０の軸方向両端部の外周には、付加質量体２７０、２７１が接合されている。付加質量体２７０、２７１は、中央に貫通孔２７２、２７３が形成された円盤状とされている。そして、付加質量体２７０、２７１の貫通孔２７２、２７３に回転体２４０の両端部が挿入され、接着剤などで接合されている。よって、回転体２４０と付加質量体２７０、２７１とは一体となって回転する。なお、本実施形態においては、付加質量体２７０と付加質量体２７１とは同形状且つ同質量とされている。
【０１１１】
このような構成とされた回転機構部２１０は、第一移動柱２１４、第二移動柱２１５、及び軸体２３０が一体となって水平方向（本実施形態ではＸ方向）に変位することによって、取付部２１２（スラブ５４）に回転可能に設けられた回転体２４０が回転する。
そして、回転体２４０と一体となって付加質量体２７０、２７１が回転し、回転慣性質量が発生する。つまり、第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５の水平方向の変位、すなわち軸体２３０の水平方向の直線運動が付加質量体１７０の回転運動に変換される。
【０１１２】
また、第一積層ゴム体２２０及び第二積層ゴム体２２１の弾性係数、第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５の質量、付加質量体２７０、２７１が回転することによって発生する回転慣性質量等を調整することによって、第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５の水平方向（本実施形態ではＸ方向）の固有振動数が、スラブ５４（構造物１０）の水平方向（本実施形態ではＸ方向）の固有振動数と同調するように調整（設定）されている。
【０１１３】
付加質量体２７０、２７１が回転体１４０と一体となって回転することによって発生する回転慣性質量の調整は、付加質量体２７０、２７１の質量を調整することによって、調整される。なお、第一実施形態と同様に、調整錘１７４（図１、図２など参照）を接合し、調整錘１７４の質量を調整することによって調整してもよい。また、これ以外の方法で調整してもよい。例えば、付加質量体２７０、２７１の直径や軸体２３０の変位量と回転体２４０の回転速度比などで調整してもよい。
【０１１４】
また、第一移動柱２１４の下端部と固定部２５０の台部２５６とに、オイルダンパー２６２が接合されている。同様に第二移動柱２１５の下端部と固定部２５０の台部２５６とに、オイルダンパー２６３が接合されている。
【０１１５】
なお、本実施形態においては、軸体２３０が図９における水平方向（Ｘ方向）右側に変位すると（図１１参照）、図１０における時計回り方向に回転体２４０が回転し、軸体２３０が図９における水平方向（Ｘ方向）左側下側に変位すると、図２における反時計回り方向に回転体２４０が回転するように、雄ネジ２４２と雌ネジ２３２とが形成されている。また、本実施形態においては、便宜上、時計回り方向の回転を正回転とし、反時計回り方向を逆回転する。
【０１１６】
また、制震装置２００は、移動柱２１４、２１５に何か当るなどして容易に振動しないように全体がスラブ５４に固定された箱形状の筐体２０１で囲まれている。
また、第一実施形態と同様に、過大な荷重が作用して破損しないように、移動体１１４の振動を停止するリミッター装置やリミッター機構を備えていてもよい。
【０１１７】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
地震などの外乱によって構造物１０（図１８参照）が振動すると、第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５と軸体２３０とが一体となって水平方向（本実施形態ではＸ方向）に振動する（図９と図１１を参照）。そして、軸体２３０が水平方向に振動すると、回転体２４０と付加質量体２７０、２７１とが一体となって回転する。そして、移動柱２１４、２１５の水平方向の振動の固有振動数が、スラブ５４の水平方向（本実施形態ではＸ方向）の固有振動数と同調（又は略同調）するように調整（設定）されることで、スラブ５４（構造物１０）の水平方向の振動が低減される。
【０１１８】
付加質量体２７０、２７１が回転することで得られる回転慣性質量は、付加質量体２７０、２７１の実際の質量よりも大きな付加質量体を付加したことと等価となり、付加質量体２７０、２７１を回転させない構成と比較し、大きな振動低減効果が得られる。言いかえると、付加質量体２７０、２７１を回転させない構成と比較し、大きな制震効果が得られる。
【０１１９】
また、制震装置２００は、第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５の水平方向の振動によって、付加質量体２７０、２７０が回転し回転慣性質量が発生するので、スラブ５４の上に設置するだけでよい。よって、一般的なＴＭＤと略同等の設置条件で設置することができる。したがって、例えば、層間変位（スラブ５２とスラブ５４の水平方向の変位）によって付加質量体が回転する構成と比較し、設置の制限が少ない。
つまり、本実施形態の制震装置２００は、層間変位によって付加質量体が回転する構成と比較し設置の制限が少なく、しかも、付加質量体を回転させない一般的なＴＭＤと比較し鉛直方向の振動に対する大きな制震効果が得られる。
【０１２０】
また、本実施形態においては、第一移動柱２１４と第二移動柱２１５との間に設けられた固定部２５０に固定されたボールベアリング１６０によって、軸体２３０及び回転体２４０の軸方向中央部分が回転自在に固定されている。そして、第一移動柱２１４と第二移動柱２１５との間に設けられた固定部２５０に固定されたボールベアリング１６０の軸方向両外側にそれぞれ付加質量体２７０、２７１が設けられている。
したがって、より大きな回転慣性質量が得られる。また、軸体２３０の軸方向中央部分が支持されているので、軸体２３０の軸方向の全長を長くしても、軸体２３０の湾曲が抑制される。
【０１２１】
また、オイルダンパー２６２、２６３によって、移動柱２１４、２１５の振動が減衰し、早期に収束される。
なお、オイルダンパー２６２、２６３は、必須の部材でない。適宜省略してもよい。また、オイルダンパー以外の粘性ダンパーであってもよいし、摩擦ダンパーなど、他の減衰部材であってもよい。
【０１２２】
また、本実施形態の付加質量体２７０、２７１、回転体２４０、及び保持部材に相当するボールベアリング１６０及び固定部２５０とは別部材構成となっていたが、これに限定されない。付加質量体２７０、２７１と回転体２４０とが一体となった構成であってもよい。また、回転体２４０とボールベアリング１６０とが一体なった構成であってもよい。
【０１２３】
また、本実施形態では、回転機構部２１０は、一つであったがこれに限定されない。複数の回転機構部２１０を備える構成であってもよい。
例えば、図１２に示す制震装置２０２のように、複数の回転機構部２１０が並列に設けられ、合計で四つの付加質量体２７０、２７１が回転し回転慣性質量が発生する構成であってもよい。このような構成の場合、移動柱２１６と対向する移動柱（図示略）との間隔を広くすることなく、大きな回転慣性質量が得られる。また、この場合、二つの回転機構部２１０の回転方向が、互いに逆回転するように設定されていてもよい。
【０１２４】
また、図９の固定部２５０を含む左側（又は右側）のみで構成されていてもよい。つまり、第一支柱部２１４、固定部２５０、ボールベアリング１６０、積層ゴム本体２２０、オイルダンパー２６２、軸体２３０（正確には軸体２３０よりも短い軸体）で構成されていてもよい。
【０１２５】
また、図２１に示すように、第一移動柱２１４と第二移動柱２１５との間に複数の固定部２５０及びボールベアリング１６０を設け、ボールベアリング１６０の軸方向両外側にそれぞれ付加質量体２７０、２７１が設けられている構成としてもよい。
【０１２６】
なお、本実施形態では、構造物１０の最上層（最上階）１２の天井を構成するスラブ５４に第二実施形態の制震装置２００を設けたがこれに限定されない。最上層１２における床を構成するスラブ５２に吊下げるようにして制震装置２００を設けてもよい。或いは、スラブ５２の上（屋上）に設けてもよい。
【０１２７】
また、本実施形態ではＸ方向の振動に対して振動低減効果を有するように制震装置２００が配置されている。しかし、構造物１０の構造、構造物１０が構築された地盤、地震の揺れの方向などを考慮し、適宜、配置方向を決定すればよい。
【０１２８】
更に、複数の振動方向に対して、振動低減効果（制震効果）を有するように、制震装置２００を異なる方向に複数設けてもよい。例えば、図１２に示すように、Ｘ方向に沿って配置された制震装置２００とＹ方向に沿って配置された制震装置２００とを設けることで、Ｘ方向とＹ方向との両方向の水平方向の振動が低減される。
【０１２９】
なお、図１８に示すように、構造物１０は、第一実施形態の制震装置１００と第二実施形態の制震装置２００との両方が設けられている。よって、構造物１０は、鉛直方向と水平方向の両方の振動が低減される。
【０１３０】
また、構造物１０では、図１８に示すように、最上層（最上階）１２（又は屋上）に第一実施形態の制震装置１００と第二実施形態の制震装置２００を設けたがこれに限定されない。最上層１２以外の他の層に設けてもよい。或いは、一つの層に限らず複数の層に設ければよい。また、第一実施形態の制震装置１００と第二実施形態の制震装置２００とを別々の層に設けてもよい。
【０１３１】
つまり、本実施形態の構造物１０における層１２、層１４、層１６、層１８、層２０、層２２の、少なくともいずれか一つの層に、第一実施形態の制震装置１００及び第二実施形態の制震装置２００を少なくとも一方を設ければよい。
【０１３２】
つぎに第三実施形態の制震装置３００について、図１４と図１５を用いて説明する。なお、上記実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１３３】
図１４と図１５とに示すように、第三実施形態の制震装置３００は、第一実施形態の制震装置１００とは、回転アシスト装置３１０が備えられている点が異なり、他の構成は、同じである。よって、回転アシスト装置３１０のみを詳しく説明する。
【０１３４】
回転アシスト装置３１０は、圧力センサー３２０、駆動装置３３０、回転速度検知センサー３４０、制御装置３５０が主要な構成要素とされている。
【０１３５】
圧力センサー３２０は、軸体１３０と移動体１１４との間に挟まれている。また、圧力センサー３２０は、軸体１３０と移動体１１４との間に鉛直方向に作用する圧力を検知する（軸体１３０に作用する軸方向の圧力を検知する）。
【０１３６】
回転速度検知センサー３４０は、回転体１４０の下面に設けられ、回転体１４０の回転速度を検知する。
【０１３７】
回転体１４０を回転駆動するための駆動装置３３０は、ボールベアリング１６０の上側に設けられている。駆動装置３３０は、回転体１４０が挿入されたボールベアリング１６０の内側のリング１６２の上に設けられリング１６２と一体となって回転するスプロケット３３６と、駆動モータ３３４の駆動軸３３２とに、チェーン３３８が巻きかけられた構成とされている。
【０１３８】
よって、駆動モータ３３４の駆動軸３３２が回転すると、回転体１４０が回転する。なお、駆動モータ３３４の駆動軸３３２は正回転と逆回転の両方向に回転する。つまり、駆動装置３３０は、回転体１４０を正回転と逆回転との両方に回転させることができる。
【０１３９】
圧力センサー３２０、駆動装置３３０、及び回転速度検知センサー３４０は、制御装置３５０に接続されている。また、駆動装置３３０（駆動モータ３３４）は制御装置によって制御されている。
【０１４０】
なお、本実施形態に係る制御装置３５０の電気系の構造は、どのようなものであってもよい。例えば、制御装置３５０は、全体の動作を司るＣＰＵ（中央処理装置）、ＣＰＵによる各種処理プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ、各種制御プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ、各種情報を記憶するために用いられるハードディスク装置等の二次記憶装置等、更には、圧力センサー３２０、駆動装置３３０（駆動モータ３３４）、及び回転速度検知センサー３４０の駆動電源が備えられている。
【０１４１】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
ここで、第一実施形態の制震装置１００において、回転体１４０が回転を開始するためには、種々の抵抗力（各部材間の摩擦抵抗力等）によって、閾値以上の力が必要とされる。このため、外乱によって移動体１１４（軸体１３０）が鉛直方向に変位しようとしても、閾値を越える力が発生するまで、回転体１４０（付加質量体１７０）は回転を開始しない。
【０１４２】
しかし、本実施形態は、回転体１４０（付加質量体１７０）が回転を開始する際（正確に回転を開始する前）に、駆動装置３３０によって回転体１４０に回転力を付与することによって、外乱が発生してから回転体１４０が回転を開始するまでの時間を短くしている。
【０１４３】
或いは、閾値を越えない程度の（回転体１４０（付加質量体１７０）が回転しない程度の）外乱であっても、回転体１４０が回転を開始することで、微細な振動であっても制震効果が得られるようにしている。
【０１４４】
なお、本実施形態では、このように回転体１４０に付与する回転力の制御を回転アシスト制御と記すことにする。
【０１４５】
つぎに、制御装置３５０による回転アシスト制御について、詳しく説明する。
まず、外乱によって移動体１１４が上側に変位しようとする。しかし、種々の抵抗力によって、回転体１４０は回転しない。よって、移動体１１４と軸体１３０との間の圧力が、外乱が作用しない場合よりも大きくなる。また、回転体１４０が回転していないので、回転速度は検知されない。
【０１４６】
このような状態となると、制御装置３５０は、駆動装置３３０を制御し、回転体１４０を正回転させる方向に回転力を付与する。これにより回転体１４０は回転を開始する。回転体１４０が回転すると回転体１４０の回転速度が検知される。
【０１４７】
回転体１４０の回転速度に応じて回転アシスト力を低下させていく。或いは、所定の回転速度に達すると、クラッチ機構等で回転力の付与を中断する。
【０１４８】
振動の振幅が反転し移動体１１４が下側に変位しようとする。しかし、種々の抵抗力によって、回転体１４０は回転しない。よって、移動体１１４と軸体１３０との間の圧力が、外乱が作用しない場合よりも小さくなる。また、回転体１４０は回転していないので、回転速度は検知されない。
【０１４９】
このような状態となると、制御装置３５０は駆動装置３３０を制御し、回転体１４０を逆回転させる方向に回転力を付与する。これにより回転体１４０は回転を開始する。回転体１４０が回転すると回転体１４０の回転速度が検知される。
【０１５０】
回転体１４０の回転速度に応じて回転アシスト力を低下させていく。或いは、所定の回転速度に達すると、クラッチ機構等で回転力の付与を中断する。
【０１５１】
振動の振幅が反転し移動体１１４が上側に変位しようとすると、同様に回転体１４０に正回転方向の回転力を付与する。
【０１５２】
このように、回転体１４０（付加質量体１７０）が回転を開始する際に、駆動装置３３０によって回転体１４０に回転力を付与することによって、外乱が発生してから回転体１４０が回転を開始するまでの時間が短くなる。
【０１５３】
或いは、閾値を越えない程度の（回転体１４０（付加質量体１７０）が回転しない程度の）外乱であっても、回転体１４０が回転を開始することで、微細な振動であっても制震効果が得られる。
【０１５４】
なお、上記回転アシスト制御を模式的に示したのが図２０のグラフである。なお、このグラフは、実際に圧力センサー３４０及び回転速度検知センサー３４０が検知した数値の変化を正確に示したものではなく、あくまでも制御を説明するために模式的に図示したグラフである。
【０１５５】
なお、回転アシスト制御は、上記制御に限定されない。
例えば、回転速度検知センサー３４０がなくてもよい。この場合、例えば、回転体１４０が回転力を付与してから所定時間経過後、自動的にクラッチ機構等で回転力の付与を中断すればよい。
【０１５６】
また、例えば、微小振動では回転体１４が回転しないように、移動体１１４と軸体１３０との間に作用する圧力値が、外乱が生じていない状態よりも大きく且つ所定値よりも大きくなると、正方向に回転体１４０を回転させる回転力を回転体１４０に付与し、外乱が生じていない状態よりも小さく且つ所定値をよりも小さくなると逆方向に（例えば反時計回りに）回転体１４０を回転させる回転力を回転体１４０に付与するように制御してもよい。
【０１５７】
また、例えば、移動体１１４の鉛直方向の変位速度を検知する移動体変位速度検知手段を設け、より正確に回転体１４０に付与する回転力を最適化してもよい。
【０１５８】
また、過大な荷重がかかり破損しないように、回転体１４０の回転速度が所定値以上となった場合は、駆動装置３３０を利用してブレーキをかけるようにしてもよい。
【０１５９】
また、第三実施形態の回転アシスト装置及び制御は、第一実施形態の変形例にも適用することができる。
【０１６０】
つぎに第四実施形態の制震装置４００について、図１４と図１５を用いて説明する。なお、上記実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【０１６１】
図１６と図１７とに示すように、第四実施形態の制震装置４００は、第二実施形態の制震装置２００とは、回転アシスト装置４１０が備えられている点が異なり、他の構成は、同じである。よって、回転アシスト装置４１０のみを詳しく説明する。更に、回転アシスト装置４１０は、第三実施形態の回転アシスト装置３１０と略同様の構成あるので、重複する説明は省略する。
【０１６２】
回転アシスト装置４１０は、圧力センサー３２０、駆動装置４３０、回転速度検知センサー３４０、制御装置３５０が主要な構成要素とされている。
【０１６３】
圧力センサー３２０は、軸体２３０と第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５との間に挟まれている。また、圧力センサー３２０は、軸体２３０と第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５との間に水平方向（本実施形態はＸ方向）に作用する圧力を検知する（軸体２３０に作用する軸方向の圧力を検知する）。
【０１６４】
回転速度検知センサー３４０は、回転体２４０の軸方向両端部に設けられ、回転体２４０の回転速度を検知する。
【０１６５】
回転体２４０を回転駆動するための駆動装置４３０は、ボールベアリング１６０のＸ方向右側に設けられている。駆動装置４３０は、回転体２４０が挿入されたボールベアリング１６０の内側のリング１６２の横に設けられリング１６２と一体となって回転するスプロケット３３６と、駆動モータ３３４の駆動軸３３２とに、チェーン３３８が巻きかけられた構成とされている。
【０１６６】
よって、駆動モータ３３４の駆動軸３３２が回転すると、回転体２４０が回転する。なお、駆動モータ３３４の駆動軸３３２は正回転と逆回転の両方向に回転する。つまり、駆動装置３３０は、回転体２４０を正回転と逆回転との両方に回転させることができる。
【０１６７】
圧力センサー３２０、駆動装置４３０、及び回転速度検知センサー３４０は、制御装置３５０に接続されている。また、駆動装置４３０（駆動モータ３３４）は制御装置によって制御されている。
【０１６８】
つぎに、本実施形態の作用について説明する。
ここで、第二実施形態の制震装置２００において、回転体２４０が回転を開始するためには、種々の抵抗力（各部材間の摩擦抵抗力等）によって、閾値以上の力が必要とされる。このため、外乱によって第一移動柱２１４及び第二移動柱２１５（軸体２３０）が鉛直方向に変位しようとしても、閾値を越える力が発生するまで、回転体１４０（付加質量体１７０）は回転を開始しない。
【０１６９】
しかし、本実施形態は、回転体２４０（付加質量体２７０、２７１）が回転を開始する際に、駆動装置３３０によって回転体２４０に回転力を付与することによって、外乱が発生してから回転体２４０が回転を開始するまでの時間を短くしている。
【０１７０】
或いは、閾値を越えない程度の（回転体２４０（付加質量体２７０、２７１）が回転しない程度の）外乱であっても、回転体２４０が回転を開始することで、微細な振動であっても制震効果が得られるようにしている。
【０１７１】
なお、本実施形態の回転アシスト制御は、第三実施形態と上下方向が左右方向となる他は、同一の制御であるので、説明を省略する。
【０１７２】
尚、本発明は上記実施形態に限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【０１７３】
例えば、弾性部材の例として、コイルバネ１２０、積層ゴム体１９０、第一積層ゴム体２２０、第二積層ゴム体２２１を用いたがこれらに限定されない。鉛直方向又は水平方向に弾性変形可能な部材であればよい。
【符号の説明】
【０１７４】
１０ 構造物（制震構造物）
５２ スラブ（構造床）
５４ スラブ（構造床）
５６ スラブ（構造床）
５８ スラブ（構造床）
６０ スラブ（構造床）
６２ スラブ（構造床）
６４ スラブ（構造床）
１００ 制震装置
１０２ 制震装置
１０３ 制震装置
１０４ 制震装置
１１０ 回転機構部
１１４ 移動体
１１５ 移動体
１２０ コイルバネ（弾性部材）
１２６ オイルダンパー（減衰部材）
１３０ 軸体
１３２ 雌ネジ（螺合手段）
１４０ 回転体
１４２ 雄ネジ（螺合手段）
１６０ ボールベアリング（保持体）
１７０ 付加質量体
１９０ 積層ゴム体（弾性部材）
２００ 制震装置
２０２ 制震装置
２１０ 回転機構部
２１４ 第一移動柱（第一移動部、移動体）
２１５ 第二移動柱（第二移動部、移動体）
２２０ 第一積層ゴム体（第一弾性部材、弾性部材）
２２１ 第二積層ゴム体（第一弾性部材、弾性部材）
２３０ 軸体
２３２ 雌ネジ（螺合手段）
２４０ 回転体
２４２ 雄ネジ（螺合手段）
２６２ オイルダンパー（減衰部材）
２６３ オイルダンパー（減衰部材）
２７０ 付加質量体
２７１ 付加質量体
３００ 制震装置
３１０ 回転アシスト装置（回転力付与手段）
３２０ 圧力センサー（圧力検知手段）
３３０ 駆動装置（駆動手段）
３４０ 回転速度検知センサー（回転速度検知手段）
４００ 制震装置
４１０ 回転アシスト装置（回転力付与手段）
４３０ 駆動装置（駆動手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体と構造床とに接続され、前記移動体を支持し、鉛直方向に弾性変形する弾性部材と、
前記構造床に設けられ、前記移動体の鉛直方向の変位を付加質量体の回転運動に変換する回転機構部と、
を備え、
前記移動体の鉛直方向の振動の固有振動が、前記構造床の鉛直方向の振動の固有振動に同調するように設定されている制震装置。
【請求項２】
前記移動体の振動を減衰させる減衰部材を有する請求項１に記載の制震装置。
【請求項３】
前記移動体は、鉛直方向を軸方向として配置された軸体を有し、
前記回転機構部は、
前記軸体が挿入される回転体と、
前記構造床に設けられ、前記回転体を回転可能に保持する保持体と、
前記軸体の外周面と前記回転体の内周面とに設けられ、前記軸体の軸方向の直線運動を前記回転体の軸周りの回転運動に変換する螺合手段と、
前記回転体と一体となって軸周りに回転する前記付加質量体と、
を有する、
請求項１又は請求項２に記載の制震装置。
【請求項４】
前記移動体は、並列に配置された複数の前記軸体を有し、
前記回転機構部が、前記軸体毎に複数備えられている、
請求項３に記載の制震装置。
【請求項５】
移動体と構造床とに接続され、前記移動体を支持し、水平方向に弾性変形する弾性部材と、
前記構造床に設けられ、前記移動体の水平方向の変位を付加質量体の回転運動に変換する回転機構部と、
を備え、
前記移動体の水平方向の振動の固有振動が、前記構造床の水平方向の振動の固有振動に同調するように設定されている制震装置。
【請求項６】
前記移動体の振動を減衰させる減衰部材を有する、
請求項５に記載の制震装置。
【請求項７】
前記移動体は、水平方向を軸方向として配置された軸体を有し、
前記回転機構部は、
前記軸体が挿入される回転体と、
前記構造床に設けられ、前記回転体を回転可能に保持する保持体と、
前記軸体の外周面と前記回転体の内周面とに設けられ、前記軸体の軸方向の直線運動を前記回転体の軸周りの回転運動に変換する螺合手段と、
前記回転体と一体となって軸周りに回転する前記付加質量体と、
を有する、
請求項５又は請求項６に記載の制震装置。
【請求項８】
前記移動体は、
前記構造床に水平方向に間隔をあけて設けられた一対の第一移動部及び第二移動部と、
前記第一移動部と前記第二移動部とに接合された前記軸体と、
を有し、
前記弾性部材は、
前記第一移動部と前記構造床との間に設けられた第一弾性部材と、
前記第二移動部と前記構造床との間に設けられた第二弾性部材と、
を有し、
前記第一移動部と前記第二移動部との間に一つ又は複数の前記保持部が設けられ、
前記保持部の軸方向両外側にそれぞれ前記付加質量体が設けられている、
請求項７に記載の制震装置。
【請求項９】
前記移動体は、並列に配置された複数の前記軸体を有し、
前記回転機構部が、前記軸体毎に複数備えられている、
請求項７又は請求項８に記載の制震装置。
【請求項１０】
前記付加質量体が回転を開始する際に、前記付加質量体が回転する方向に回転力を付与する回転力付与手段を有する、
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の制震装置。
【請求項１１】
前記付加質量体が回転を開始する際に、前記付加質量体が回転する方向に回転力を付与する回転力付与手段を有し、
前記回転力付与手段は、
前記回転体を回転駆動させる駆動手段と、
前記軸体に作用する軸方向の圧力を検知する圧力検知手段と、
前記圧力検知手段で検知された圧力値に基づいて、前記回転体を回転駆動させる回転方向を決定し、前記駆動手段を制御して決定された回転方向に前記回転体を回転駆動させる制御手段と、
を有する、
請求項３、請求項４、請求項７、請求項８、請求項９のいずれか１項に記載の制震装置。
【請求項１２】
前記回転力付与手段は、
前記回転体の回転速度を検知する回転速度検知手段を有し、
前記制御手段は、
前記圧力検知手段で検知された圧力値と、前記回転速度検知手段で検知された回転速度値と、に基づいて前記駆動手段が前記回転体に付与する回転力を算出すると共に、算出結果に基づいて前記駆動手段の回転力を制御する、
請求項１１に記載の制震装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の制震装置を備える制震構造物。
【請求項１】
移動体と構造床とに接続され、前記移動体を支持し、鉛直方向に弾性変形する弾性部材と、
前記構造床に設けられ、前記移動体の鉛直方向の変位を付加質量体の回転運動に変換する回転機構部と、
を備え、
前記移動体の鉛直方向の振動の固有振動が、前記構造床の鉛直方向の振動の固有振動に同調するように設定されている制震装置。
【請求項２】
前記移動体の振動を減衰させる減衰部材を有する請求項１に記載の制震装置。
【請求項３】
前記移動体は、鉛直方向を軸方向として配置された軸体を有し、
前記回転機構部は、
前記軸体が挿入される回転体と、
前記構造床に設けられ、前記回転体を回転可能に保持する保持体と、
前記軸体の外周面と前記回転体の内周面とに設けられ、前記軸体の軸方向の直線運動を前記回転体の軸周りの回転運動に変換する螺合手段と、
前記回転体と一体となって軸周りに回転する前記付加質量体と、
を有する、
請求項１又は請求項２に記載の制震装置。
【請求項４】
前記移動体は、並列に配置された複数の前記軸体を有し、
前記回転機構部が、前記軸体毎に複数備えられている、
請求項３に記載の制震装置。
【請求項５】
移動体と構造床とに接続され、前記移動体を支持し、水平方向に弾性変形する弾性部材と、
前記構造床に設けられ、前記移動体の水平方向の変位を付加質量体の回転運動に変換する回転機構部と、
を備え、
前記移動体の水平方向の振動の固有振動が、前記構造床の水平方向の振動の固有振動に同調するように設定されている制震装置。
【請求項６】
前記移動体の振動を減衰させる減衰部材を有する、
請求項５に記載の制震装置。
【請求項７】
前記移動体は、水平方向を軸方向として配置された軸体を有し、
前記回転機構部は、
前記軸体が挿入される回転体と、
前記構造床に設けられ、前記回転体を回転可能に保持する保持体と、
前記軸体の外周面と前記回転体の内周面とに設けられ、前記軸体の軸方向の直線運動を前記回転体の軸周りの回転運動に変換する螺合手段と、
前記回転体と一体となって軸周りに回転する前記付加質量体と、
を有する、
請求項５又は請求項６に記載の制震装置。
【請求項８】
前記移動体は、
前記構造床に水平方向に間隔をあけて設けられた一対の第一移動部及び第二移動部と、
前記第一移動部と前記第二移動部とに接合された前記軸体と、
を有し、
前記弾性部材は、
前記第一移動部と前記構造床との間に設けられた第一弾性部材と、
前記第二移動部と前記構造床との間に設けられた第二弾性部材と、
を有し、
前記第一移動部と前記第二移動部との間に一つ又は複数の前記保持部が設けられ、
前記保持部の軸方向両外側にそれぞれ前記付加質量体が設けられている、
請求項７に記載の制震装置。
【請求項９】
前記移動体は、並列に配置された複数の前記軸体を有し、
前記回転機構部が、前記軸体毎に複数備えられている、
請求項７又は請求項８に記載の制震装置。
【請求項１０】
前記付加質量体が回転を開始する際に、前記付加質量体が回転する方向に回転力を付与する回転力付与手段を有する、
請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の制震装置。
【請求項１１】
前記付加質量体が回転を開始する際に、前記付加質量体が回転する方向に回転力を付与する回転力付与手段を有し、
前記回転力付与手段は、
前記回転体を回転駆動させる駆動手段と、
前記軸体に作用する軸方向の圧力を検知する圧力検知手段と、
前記圧力検知手段で検知された圧力値に基づいて、前記回転体を回転駆動させる回転方向を決定し、前記駆動手段を制御して決定された回転方向に前記回転体を回転駆動させる制御手段と、
を有する、
請求項３、請求項４、請求項７、請求項８、請求項９のいずれか１項に記載の制震装置。
【請求項１２】
前記回転力付与手段は、
前記回転体の回転速度を検知する回転速度検知手段を有し、
前記制御手段は、
前記圧力検知手段で検知された圧力値と、前記回転速度検知手段で検知された回転速度値と、に基づいて前記駆動手段が前記回転体に付与する回転力を算出すると共に、算出結果に基づいて前記駆動手段の回転力を制御する、
請求項１１に記載の制震装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１２のいずれか１項に記載の制震装置を備える制震構造物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−６９１０４（Ｐ２０１１−６９１０４Ａ）
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２２０７８９（Ｐ２００９−２２０７８９）
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（５９１１１５９８１）
【出願人】（５０４００４０８３）株式会社ｉ２Ｓ２ (28)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月７日（２０１１．４．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月２５日（２００９．９．２５）
【出願人】（５９１１１５９８１）
【出願人】（５０４００４０８３）株式会社ｉ２Ｓ２ (28)
【Ｆターム（参考）】
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