(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構造により動特性または振動特性を調整できる粘性マスダンパーとバネ付き粘性マスダンパーを提供する。【解決手段】直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸１１０と、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体１２０と、前記回転体１２０を回転自在に支持するフレーム１３０と、前記フレーム１３０の内面と前記回転体１２０との隙間に封入された粘性流体１４０と、を備え、前記フレーム１３０の内面と前記回転体１２０との前記隙間の少なくとも一部の離間距離を変化させられる様にした。【選択図】図２
2010090926.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直動変位に対応して反力を発生する粘性マスダンパーであって、
直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と、
前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と、
前記回転体を回転自在に支持するフレームと、
前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体と、
を備え、
前記フレームの内面と前記回転体との前記隙間の少なくとも一部の離間距離を変化させられる様になった、
ことを特徴とする粘性マスダンパー。
【請求項２】
前記回転体が前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する円盤状の回転部材を有し、
前記フレームが前記回転部材の円板状の両側面を両側から挟む１対の円板状の側板部材を有し、
前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の粘性マスダンパー。
【請求項３】
前記フレームが前記回転部材を両側から挟む１対の円板状の側板部材と前記１対の側板部材をねじ構造により連結するねじ式結合部材とを有し、
前記ねじ式結合部材を捩じると前記１対の側板部材が互いに接近しまたは離間して前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる、
ことを特徴とする請求項２に記載の粘性マスダンパー。
【請求項４】
前記フレームが前記回転部材を両側から挟む１対の円板状の側板部材を有し、
前記１対の側板部材が互いの縁部でねじ結合し、
前記１対の側板部材の少なくとも一方を回転させると前記１対の側板部材が互いに接近しまたは離間して前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる、
ことを特徴とする請求項２に記載の粘性マスダンパー。
【請求項５】
直動変位に対応して反力を発生する粘性マスダンパーであって、
直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と、
前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と、
前記回転体を回転自在に支持するフレームと、
前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体と、
を備え、
前記粘性流体を前記フレームの中に出し入れし封入された量を調整可能になった、
ことを特徴とする粘性マスダンパー。
【請求項６】
前記回転体が前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する円盤状の回転部材を有し、
前記回転部材の一部が前記粘性流体に浸かっている、
ことを特徴とする請求項５に記載の粘性マスダンパー。
【請求項７】
直動変位に対応して反力を発生する粘性マスダンパーであって、
直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と、
前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と、
前記回転体を回転自在に支持するフレームと、
前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体と、
を備え、
前記回転体が前記雌ねじを設けられた部材に連結された回転部材と取付けまたは取外し可能な付加部材とを有する、
ことを特徴とする粘性マスダンパー。
【請求項８】
直動変位に対応して反力を発生する粘性マスダンパーであって、
直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と、
前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と、
前記回転体を回転自在に支持するフレームと、
前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体と、
を備え、
前記回転体が前記雌ねじを設けられた部材に連結され前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する円盤状の回転部材と前記回転部材の回転軸と同軸上に脱着可能に取り付けられる付加部材とを有する、
ことを特徴とする粘性マスダンパー。
【請求項９】
直動変位に対応して反力を発生する粘性マスダンパーであって、
直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と、
前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と、
前記回転体を回転自在に支持するフレームと、
前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体と、
を備え、
前記回転体が前記雌ねじを設けられた部材に連結され前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する円盤状の回転部材と前記回転部材の半径方向に移動可能に取り付けられる移動部材とを有する、
ことを特徴とする粘性マスダンパー。
【請求項１０】
直動変位に対応して反力を発生するバネ付き粘性マスダンパーであって、
直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームと前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体とを有する粘性ダンパーと、
直動変位に対応して弾性反力を発生する弾性部材と、
を備え、
前記粘性ダンパーと前記弾性部材とを直列接続され、
前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を前記粘性ダンパーに連結される弾性梁をもち、
前記弾性梁と前記粘性ダンパーとの連結位置を前記弾性梁の長手方向に沿って変更可能になった、
ことを特徴とするバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１１】
直動変位に対応して反力を発生するバネ付き粘性マスダンパーであって、
直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームと前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体とを有する粘性ダンパーと、
直動変位に対応して弾性反力を発生する弾性部材と、
を備え、
前記粘性ダンパーと前記弾性部材とを直列接続され、
前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を前記粘性ダンパーに連結される弾性梁をもち、
前記弾性梁が前記粘性ダンパーに連結された板ばねである固定板ばねと前記固定板ばねに取付けまたは取外し可能になった板ばねである付加板ばねとを持つ、
ことを特徴とするバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１２】
直動変位に対応して反力を発生するバネ付き粘性マスダンパーであって、
直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームと前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体とを有する粘性ダンパーと、
直動変位に対応して弾性反力を発生する弾性部材と、
を備え、
前記粘性ダンパーと前記弾性部材とを直列接続され、
前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった複数の積層弾性板をもち、
前記複数の積層弾性板の積層数を変更可能になった、
ことを特徴とするバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１３】
直動変位に対応して反力を発生するバネ付き粘性マスダンパーであって、
直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームと前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体とを有する粘性ダンパーと、
直動変位に対応して弾性反力を発生する弾性部材と、
を備え、
前記粘性ダンパーと前記弾性部材とを直列接続され、
前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった積層弾性板をもち、
前記積層弾性板が板厚方向に貫通した貫通穴を形成された積層弾性板本体と前記貫通穴に差し込みまたは抜き取り可能な積層弾性板断片とを含む、
ことを特徴とするバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１４】
直動変位に対応して反力を発生するバネ付き粘性マスダンパーであって、
直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームと前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体とを有する粘性ダンパーと、
直動変位に対応して弾性反力を発生する弾性部材と、
を備え、
前記粘性ダンパーと前記弾性部材とを直列接続され、
前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった積層弾性板をもち、
前記積層弾性板が板面に沿った方向に重なる積層弾性板部材を含み、
前記積層弾性板部材の少なくとも一部が除去しまたは取り付け可能になった、
ことを特徴とするバネ付き粘性マスダンパー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直動変位に対応して反力を発生する粘性マスダンパーとさらに粘性マスダンパーと弾性体とを直列接続したバネ付き粘性マスダンパーとに係る。特に、それらの動特性を容易に調整できる粘性マスダンパーとバネ付き粘性マスダンパーとに関する。
【背景技術】
【０００２】
地震が発生すると、建物、構造物等の対象構造物が水平、垂直に揺すられる。
地震等による加速度レベルが大きいと、対象構造物が損傷をうけたり、対象構造物の中にあるものが予想を越えて加速度を受けたり、予想を超える変位をうけたりする。
そこで、基礎から対象構造物へ伝達する振動エネルギーを減少させて振動を免震する免震装置、または対象構造物が振動した際に振動エネルギーを吸収し振動レベルを小さくして振動を制振する制振装置として各種の構造の装置が試されている。
構造とその構造を構成する要素の諸元を適正に設定することにより、所望の免震性能や制振性能を発揮できる。
【０００３】
例えば、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と回転体を回転自在に支持するフレームとフレームの内面と回転体との隙間に封入された粘性流体とで構成される粘性マスダンパーを用いる。
粘性マスダンパーは、直動軸を所定の相対加速度で直動変位させたさいに作用する反力を直動変位の相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量ｍｒと直動軸を一定の相対速度で直動変位させた際に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数ｃとを持つ。
【０００４】
また、その粘性マスダンパーに弾性体を直列接続されたバネ付き粘性マスダンパーを用いる。
バネ付き粘性マスダンパーは、バネ要素を直動方向に相対距離だけ変位させた際に発生する反力を相対距離で割った値である弾性係数ｋｂと粘性マスダンパーの直動軸を直動方向に所定の相対加速度で直動させたさいに直動方向に作用する反力を相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量ｍｒとに対応するダンパー固有振動数ωｒと粘性マスダンパーの直動軸を一定の相対速度で直動させた際に直動方向に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数ｃとを持つ。
【０００５】
直動軸が直動変位すると回転体が回転する。
回転体の回転慣性能率に対応した回転反力が発生する。回転反力は雄ねじと雌ねじの作用で直動変位する方向の反力に変換される。
回転体が回転すると回転体とフレームとの隙間に封入した粘性流体に剪断力が生じ、その剪断力に対応した回転反力が発生する。回転反力は、雄ねじと雌ねじの作用で直動変位する方向の反力に変換される。
この慣性力と剪断力による反力は回転体の質量と粘性流体の量に比較してみかけ上の大きな質量と大きなダンパーにより組み合わされた質量系としての動特性をもつ。
粘性マスダンパーと弾性体が直列接続されるので、見掛け上の大きな質量と大きなダンパーにより組み合わされたバネマス系としての振動特性をもつ。
【０００６】
これらの粘性マスダンパーとバネ付き粘性マスダンパーの動特性または振動特性を簡易に調整できると、より好ましい免震性能、制振性能を発揮できる。
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−１００９４５号
【特許文献２】特開平１０−１８４７５７号
【特許文献３】特開２０００−０１７８８５号
【特許文献４】特開２００３−１３８７８４号
【特許文献５】特開２００４−２３９４１１号
【特許文献６】特開２００５−１８０４９２号
【特許文献７】特開２００５−２０７５４７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、簡易な構造により動特性または振動特性を調整できる粘性マスダンパーとバネ付き粘性マスダンパーを提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明に係る直動変位に対応して反力を発生する粘性マスダンパーを、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と、前記回転体を回転自在に支持するフレームと、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体と、を備え、前記フレームの内面と前記回転体との前記隙間の少なくとも一部の離間距離を変化させられる様になった、ものとした。
【００１０】
上記本発明の構成により、直動軸が、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられる。回転体が、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられる。フレームが、前記回転体を回転自在に支持する。粘性流体が、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入される。前記フレームの内面と前記回転体との前記隙間の少なくとも一部の離間距離を変化させられる様になった。
その結果、前記フレームの内面と前記回転体との前記隙間の少なくとも一部の離間距離を変化させられるのに対応して、減衰係数ｃが変化する。
【００１１】
以下に、本発明の実施形態に係る粘性マスダンパーを説明する。本発明は、以下に記載した実施形態のいずれか、またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。
【００１２】
また、本発明の実施形態に係る粘性マスダンパーは、前記回転体が前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する円盤状の回転部材を有し、前記フレームが前記回転部材の円板状の両側面を両側から挟む１対の円板状の側板部材を有し、前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動する。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記回転体の円盤状の回転部材が、前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。前記フレームの１対の円板状の側板部材が前記回転部材の円板状の両側面を両側から挟む。前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動する。
その結果、前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動するのに対応して、減衰係数ｃが変化する。
【００１３】
さらに、本発明の実施形態に係る粘性マスダンパーは、前記フレームが前記回転部材を両側から挟む１対の円板状の側板部材と前記１対の側板部材をねじ構造により連結するねじ式結合部材とを有し、前記ねじ式結合部材を捩じると前記１対の側板部材が互いに接近しまたは離間して前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる、
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記フレームが１対の円板状の側板部材とねじ式結合部材とを有する。１対の円板状の側板部材が前記回転部材を両側から挟む。ねじ式結合部材が前記１対の側板部材をねじ構造により連結する。前記ねじ式結合部材を捩じると前記１対の側板部材が互いに接近しまたは離間して前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる。
その結果、前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動するのに対応して、前記減衰係数ｃが変化する。
【００１４】
さらに、本発明の実施形態に係る粘性マスダンパーは、前記フレームが前記回転部材を両側から挟む１対の円板状の側板部材を有し、前記１対の側板部材が互いの縁部でねじ結合し、前記１対の側板部材の少なくとも一方を回転させると前記１対の側板部材が互いに接近しまたは離間して前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記フレームの１対の円板状の側板部材が前記回転部材を両側から挟む。前記１対の側板部材が互いの縁部でねじ結合する。前記１対の側板部材の少なくとも一方を回転させると前記１対の側板部材が互いに接近しまたは離間して前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる。
その結果、前記１対の側板部材の少なくとも一方を回転させるのに対応して、前記減衰係数ｃが変化する。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る直動変位に対応して反力を発生する粘性マスダンパーを、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と、前記回転体を回転自在に支持するフレームと、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体と、を備え、前記粘性流体を前記フレームの中に出し入れし封入された量を調整可能になった、ものとした。
【００１６】
上記本発明の構成により、直動軸が、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられる。回転体が、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられる。フレームが、前記回転体を回転自在に支持する。粘性流体が、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入される。前記粘性流体を前記フレームの中に出し入れし封入された量を調整可能になった。
その結果、フレームに封入される粘性流体の量に対応して、減衰係数ｃが変化する。
【００１７】
以下に、本発明の実施形態に係る粘性マスダンパーを説明する。本発明は、以下に記載した実施形態のいずれか、またはそれらの中の二つ以上が組み合わされた態様を含む。
【００１８】
また、本発明の実施形態に係る粘性マスダンパーは、前記回転体が前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する円盤状の回転部材を有し、前記回転部材の一部が前記粘性流体に浸かっている。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記回転体の円盤状の回転部材が、前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。前記回転部材の一部が前記粘性流体に浸かっている。
その結果、回転部材の前記粘性流体に浸かっている部分の面積の変化に対応して、前記減衰係数ｃが変化する。
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明に係る直動変位に対応して反力を発生する粘性マスダンパーを、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と、前記回転体を回転自在に支持するフレームと、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体と、を備え、前記回転体が前記雌ねじをら儲けられた部材に連結された回転部材と取付けまたは取外し可能な付加部材とを有する、ものとした。
【００２０】
上記本発明の構成により、直動軸が、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられる。回転体が、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられる。フレームが、前記回転体を回転自在に支持する。粘性流体が、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入される。前記回転体が回転部材と付加部材とを有する、回転部材が、前記雌ねじを設けられた部材に連結される。付加部材が、取付けまたは取外し可能である。
その結果、付加部材を取付けまたは取外すのに対応して、慣性質量ｍｒが変化する。
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明に係る直動変位に対応して反力を発生する粘性マスダンパーを、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と、前記回転体を回転自在に支持するフレームと、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体と、を備え、前記回転体が前記雌ねじを設けられた部材に連結され前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する円盤状の回転部材と前記回転部材の回転軸に同軸上に取付けまたは取外し可能な付加部材とを有する、ものとした。
【００２２】
上記本発明の構成により、直動軸が、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられる。回転体が、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられる。フレームが、前記回転体を回転自在に支持する。粘性流体が、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入される。前記回転体の円盤状の回転部材が、前記雌ねじを設けられた部材に連結され前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。前記回転体の付加部材が、前記回転部材の回転軸と同軸上に脱着可能に取り付けられる。
その結果、付加部材を前記回転部材に取付けまたは取外すのに対応して、慣性質量ｍｒが変化する。
【００２３】
上記目的を達成するため、本発明に係る直動変位に対応して反力を発生する粘性マスダンパーを、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と、前記回転体を回転自在に支持するフレームと、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体と、を備え、前記回転体が前記雌ねじを設けられた部材に連結され前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する円盤状の回転部材と前記回転部材の半径方向に移動可能に取り付けられる移動部材とを有する、ものとした。
【００２４】
上記本発明の構成により、直動軸が、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられる。回転体が、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられる。フレームが、前記回転体を回転自在に支持する。粘性流体が、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入される。前記回転体の円盤状の回転部材が、前記雌ねじを設けられた部材に連結され前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。前記回転体の移動部材が、前記回転部材の半径方向に移動可能に取り付けられる。
その結果、移動部材が回転部材の径方向に移動するのに対応して、慣性質量ｍｒが変化する。
【００２５】
上記目的を達成するため、本発明に係る直動変位に対応して反力を発生するバネ付き粘性マスダンパーを、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームと前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体とを有する粘性マスダンパーと、直動変位に対応して弾性反力を発生する弾性部材と、を備え、前記粘性マスダンパーと前記弾性部材とを直列接続され、前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を前記粘性マスダンパーに連結される弾性梁をもち、
前記弾性梁と前記粘性マスダンパーとの連結位置を前記弾性梁の長手方向に沿って変更可能になった、ものとした。
【００２６】
上記本発明の構成により、粘性マスダンパーが、直動軸と回転体とフレームと粘性流体とを有する。直動軸が、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられる。回転体が、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられる。フレームが、前記回転体を回転自在に支持する。粘性流体が、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入される。弾性部材が、直動変位に対応して弾性反力を発生する。前記粘性マスダンパーと前記弾性部材とを直列接続される。前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を前記粘性マスダンパーに連結される弾性梁を持つ。前記弾性梁と前記粘性マスダンパーとの連結位置を前記弾性梁の長手方向に沿って変更可能である。
その結果、弾性梁と前記粘性マスダンパーとの連結位置を前記弾性梁の長手方向に沿って変更するのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
【００２７】
上記目的を達成するため、本発明に係る直動変位に対応して反力を発生するバネ付き粘性マスダンパーを、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームと前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体とを有する粘性マスダンパーと、直動変位に対応して弾性反力を発生する弾性部材と、を備え、前記粘性マスダンパーと前記弾性部材とを直列接続され、前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を前記粘性マスダンパーに連結される弾性梁をもち、前記弾性梁が前記粘性マスダンパーに連結された板バネである固定板バネと前記固定板バネに取付けまたは取外し可能になった板バネである付加板バネとを持つ、ものとした。
【００２８】
上記本発明の構成により、粘性マスダンパーが、直動軸と回転体とフレームと粘性流体とを有する。直動軸が、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられる。回転体が、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられる。フレームが、前記回転体を回転自在に支持する。粘性流体が、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入される。弾性部材が、直動変位に対応して弾性反力を発生する。前記粘性マスダンパーと前記弾性部材とを直列接続される。前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を前記粘性マスダンパーに連結される弾性梁をもつ。前記弾性梁が前記粘性マスダンパーに連結された板バネである固定板バネと前記固定板バネに取付けまたは取外し可能になった板バネである付加板バネとを持つ。
その結果、付加板バネを前記固定板バネに取付けまたは取外しするのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
【００２９】
上記目的を達成するため、本発明に係る直動変位に対応して反力を発生するバネ付き粘性マスダンパーを、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームと前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体とを有する粘性マスダンパーと、直動変位に対応して弾性反力を発生する弾性部材と、を備え、前記粘性マスダンパーと前記弾性部材とを直列接続され、前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった複数の積層弾性板をもち、前記複数の積層弾性板の積層数を変更可能になった、ものとした。
【００３０】
上記本発明の構成により、粘性マスダンパーが、直動軸と回転体とフレームと粘性流体とを有する。直動軸が、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられる。回転体が、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられる。フレームが、前記回転体を回転自在に支持する。粘性流体が、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入される。弾性部材が、直動変位に対応して弾性反力を発生する。前記粘性マスダンパーと前記弾性部材とを直列接続される。前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった複数の積層弾性板をもつ。前記複数の積層弾性板の積層数を変更可能である。
その結果、前記複数の積層弾性板の積層数を変更するのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
【００３１】
上記目的を達成するため、本発明に係る直動変位に対応して反力を発生するバネ付き粘性マスダンパーを、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームと前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体とを有する粘性ダンパーと、直動変位に対応して弾性反力を発生する弾性部材と、を備え、前記粘性ダンパーと前記弾性部材とを直列接続され、前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった積層弾性板をもち、前記積層弾性板が板厚方向に貫通した貫通穴を形成された積層弾性板本体と前記貫通穴に差し込みまたは抜き取り可能な積層弾性板断片とを含む、ものとした。
【００３２】
上記本発明の構成により、粘性マスダンパーが、直動軸と回転体とフレームと粘性流体とを有する。直動軸が、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられる。回転体が、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられる。フレームが、前記回転体を回転自在に支持する。粘性流体が、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入される。弾性部材が、直動変位に対応して弾性反力を発生する。前記粘性マスダンパーと前記弾性部材とを直列接続される。前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった複数の積層弾性板をもつ。前記積層弾性板が板厚方向に貫通した貫通穴を形成された積層弾性板本体と前記貫通穴に差し込みまたは抜き取り可能な積層弾性板断片とを含む。
その結果、積層弾性板断片を積層弾性板本体の貫通穴に差し込みまたは抜き取るのにのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
【００３３】
上記目的を達成するため、本発明に係る直動変位に対応して反力を発生するバネ付き粘性マスダンパーを、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた直動軸と前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた回転体と前記回転体を回転自在に支持するフレームと前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入された粘性流体とを有する粘性ダンパーと、直動変位に対応して弾性反力を発生する弾性部材と、を備え、前記粘性ダンパーと前記弾性部材とを直列接続され、前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった積層弾性板をもち、前記積層弾性板が板面に沿った方向に重なる積層弾性板部材を含み、前記積層弾性板部材の少なくとも一部が除去しまたは取り付け可能になった、ものとした。
【００３４】
上記本発明の構成により、粘性マスダンパーが、直動軸と回転体とフレームと粘性流体とを有する。直動軸が、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられる。回転体が、前記雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられる。フレームが、前記回転体を回転自在に支持する。粘性流体が、前記フレームの内面と前記回転体との隙間に封入される。弾性部材が、直動変位に対応して弾性反力を発生する。前記粘性マスダンパーと前記弾性部材とを直列接続される。前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった複数の積層弾性板をもつ。前記積層弾性板が板面に沿った方向に重なる積層弾性板部材を含む。前記積層弾性板部材の少なくとも一部が除去しまたは取り付け可能になった。
その結果、積層弾性板部材の少なくとも一部が除去しまたは取り付けするのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、本発明に係る粘性マスダンパーは、その構成により、以下の効果を有する。
雄ねじを持った直動軸と雄ねじに嵌めあう雌ねじをもちフレームに回転自在に支持された回転体と回転体とフレームの隙間に封入された粘性流体で構成された粘性マスダンパーは、直動軸を所定の相対加速度で直動変位させたさいに作用する反力を直動変位の相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量ｍｒと直動軸を一定の相対速度で直動変位させた際に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数ｃとを持つ。
その前記フレームの内面と前記回転体との前記隙間の少なくとも一部の離間距離を変化させられる様にしたので、離間距離の変化に対応して、前記減衰係数ｃが変化する。
また、１対の円板状の側板部材が前記回転部材の円板状の両側面を両側から挟み、前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動する様にしたので、相対移動するのに対応して、前記減衰係数ｃが変化する。
また、１対の円板状の側板部材が前記回転部材を両側から挟み、ねじ式結合部材が前記１対の側板部材を連結し、前記ねじ式結合部材を捩じると前記１対の側板部材が互いに接近しまたは離間して前記１対の側板部材のすくなくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる様にしたので、相対移動するのに対応して、前記減衰係数ｃが変化する。
また、前記フレームの１対の円板状の側板部材が前記回転部材を両側から挟み、前記１対の側板部材が互いの縁部でねじ結合し、前記１対の側板部材の少なくとも一方を回転させると前記１対の側板部材が互いに接近しまたは離間して前記１対の側板部材の少なくとも一方が前記回転部材に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる様にしたので、前記１対の側板部材の少なくとも一方を回転させるのに対応して、前記減衰係数ｃが変化する。
また、前記粘性流体を前記フレームの中に出し入れし封入された量を調整可能になる様にしたので、フレームに封入される粘性流体の量に対応して、前記減衰係数ｃが変化する。
また、前記回転部材の一部が前記粘性流体に浸かっている様にしたので、回転部材の前記粘性流体に浸かっている一部の面積の変化に対応して、前記減衰係数ｃが変化する。
また、前記回転体が回転部材と付加部材とを有し、回転部材が前記雌ねじに連結され、付加部材を取付けまたは取外し可能である様にしたので、付加部材を取付けまたは取外すのに対応して、慣性質量ｍｒが変化する。
また、前記回転体が円板状の回転部材と付加部材とを有し、前記回転部材が前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動し、回転部材が前記雌ねじを設けられた部材に連結され、付加部材が前記回転部材の同軸上に取付けまたは取外し可能である様にしたので、付加部材を前記回転部材に取付けまたは取外すのに対応して、慣性質量ｍｒが変化する。
また、回転体が円板状の回転部材と移動部材とを有し、前記回転部材が前記直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動し、前記回転部材が前記雌ねじを設けられた部材に連結され、前記移動部材が前記回転部材の半径方向に移動可能に取り付けられる様にしたので、移動部材が回転部材の半径方向に移動するのに対応して、慣性質量ｍｒが変化する。
【００３６】
以上説明したように、本発明に係るバネ付き粘性マスダンパーは、その構成により、以下の効果を有する。
前記バネ付き粘性マスダンパーが前記バネ要素を直動方向に相対距離だけ変位させた際に発生する反力を前記相対距離で割った値である弾性係数ｋｂと前記粘性マスダンパーの前記直動軸を直動方向に所定の相対加速度で直動させたさいに前記直動方向に作用する反力を前記相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量ｍｒとに対応するダンパー固有振動数ωｒと前記粘性マスダンパーの前記直動軸を一定の相対速度で直動させた際に前記直動方向に作用する反力を前記相対速度で割った値に対応する減衰係数ｃとを持つ。
前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を前記粘性マスダンパーに連結される弾性梁を持ち、前記弾性梁と前記粘性マスダンパーとの連結位置を前記弾性梁の長手方向に沿って変更可能である様にしたので、弾性梁と前記粘性マスダンパーとの連結位置を前記弾性梁の長手方向に沿って変更するのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
また、前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を前記粘性マスダンパーに連結される弾性梁をもち、前記弾性梁が前記粘性マスダンパーに連結された板バネである固定板バネと前記固定板バネに取付けまたは取外し可能になった板バネである付加板バネとを持つ様にしたので、付加板バネを前記固定板バネに取付けまたは取外しするのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
また、前記弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった複数の積層弾性板をもち、前記複数の積層弾性板の積層数を変更可能である様にしたので、前記複数の積層弾性板の積層数を変更するのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
また、前記積層弾性板が板厚方向に貫通した貫通穴を形成された積層弾性板本体と前記貫通穴に差し込みまたは抜き取り可能な積層弾性板断片とを含む様にしたので、積層弾性板断片を積層弾性板本体の貫通穴に差し込みまたは抜き取るのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
また、前記積層弾性板が板面に沿った方向に重なる積層弾性板部材を含み、前記積層弾性板部材の少なくとも一部が除去しまたは取り付け可能になる様にしたので、積層弾性板部材の少なくとも一部が除去しまたは取り付けられるのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
従って、簡易な構造により動特性または振動特性を調整できる粘性マスダンパーとバネ付き粘性マスダンパーとを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
説明の便宜のため、バネ付き粘性マスダンパーを対象構造体に取り付ける場合を例に説明する。
【００３８】
最初に、本発明の第一の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図１は、本発明の実施形態に係る振動系のモデル図である。図２は、本発明の第一の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【００３９】
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
本願にかかる粘性ンスダンパーは、回転体１２０の回転慣性能率または粘性流体１４０に起因する粘性係数のすくなくともひとつを変更して振動現象にかかわる物理特性を変化させるものである。
本願にかかるバネ付き粘性マスダンパーは、回転体１２０の回転慣性能率または弾性部材２００に起因する弾性係数の少なくとも一つを変化させて固有振動数を変化させるものである。
例えば、バネ付き粘性マスダンパーは、連結部材１５０を用いて対象構造物３０に連結される。
対象構造物３０は、バネ付き粘性マスダンパーにより免震または制振をされる構造物である。
免震のためには、対象構造物３０はバネ付き粘性マスダンパーを基礎部分に設置される。
制振のためには、対象構造物３０はバネ付き粘性マスダンパーを構造体の主要構造部材の間に設置される。
【００４０】
直動軸１１０は、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた部材である。
例えば、直動軸１１０は、雄ねじ部材１１１と長手部材１１２とで構成される。
図２には、雄ねじを外周に形成された雄ねじ部材１１１と雄ねじ部材に一体につながった長手部材とが示される。
【００４１】
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた部材である。
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられ円盤状の回転部材１２２を備える。
例えば、回転体１２０は、雌ねじ部材１２１と円盤状の回転部材１２２と回転軸１２６とを備える。
雌ねじ部材１２１は、雌ねじが設けられた部材である。
円盤状の回転部材１２２は、直動軸１１０の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。
雌ねじ部材１２１と円板状の回転部材１２２とが同軸上に配置される。
回転軸１２６は、雌ねじ部材１２１と円板状の回転部材１２２とを連結する部材である。
図２には、雌ねじを設けられた雌ねじ部材１２１と回転部材１２２と回転軸１２６とで構成され、回転軸１２６が回転部材１２２を支持する構造の回転体１２０が示される。
雄ねじ部材１１１の雄ねじと雌ねじ部材１２１の雌ねじとは、複数のボールを介してねじ状に組み合わされてもよい。
直動軸１１０が回転を拘束されて直動運動すると、ボールを介して雌ねじ部材１２１が回転され、雌ねじ部材１２１に同軸上に固定される回転部材１２２と回転軸１２６とが回転する。
【００４２】
フレーム１３０は、回転体１２０を回転自在に支持する構造体である。
フレーム１３０は、フレームの内面と回転体との隙間の少なくとも一部の離間距離を変化させられる様になっていてもよい。
例えば、フレーム１３０は、１対の側板部材１３１、１３２とねじ式結合部材１３３と軸受１３５とで構成される。
１対の側板部材１３１、１３２は、回転部材１２２を両側から挟む１対の円板状の部材である。
ねじ式結合部材１３３は、１対の側板部材１３１、１３２をねじ構造により連結するねじ機械要素である。
ねじ式結合部材１３３を捩じると１対の側板部材１３１、１３２が互いに接近しまたは離間して１対の側板部材１３１、１３２のすくなくとも一方が回転部材１２２に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる。
例えば、複数のねじ式結合部材１３３が１対の側板部材１３１、１３２の外周に配される。
１対の側板部材１３１、１３２は、第一側板部材１３１と第二側板部材１３２とである。
例えば、ねじ式結合部材１３３が、第一側板部材１３１に順ねじで結合し、第二側板部材１３２に逆ねじで結合する。この様にすると、複数のねじ式結合部材１３３を一斉に一方の回転方向に回転させると第一側板部材１３１と第二側板部材１３２のすくなくとも一方が回転部材１２２に対して接近する。複数のねじ式結合部材１３３を一斉に他方の回転方向に回転させると第一側板部材１３１と第二側板部材１３２のすくなくとも一方が回転部材１２２に対して離間する。
軸受１３５は、回転体１２０を回転自在に支持する機械要素である。
【００４３】
粘性流体１４０は、フレームの内面と回転体との隙間に封入された液体である。
回転体１２０がフレーム１３０に対して相対的に回転すると、粘性流体１４０は回転体に回転方向と逆方向の粘性力を作用させる。
フレーム１３０と回転体１２０の離間距離に対応して、粘性力が変化する。
例えば、１対の側板部材１３１、１３２のすくなくとも一方が回転部材１２２に対して接近すると、粘性力が大きくなる。１対の側板部材１３１、１３２のすくなくとも一方が回転部材１２２に対して離間すると、粘性力が小さくなる。
粘性力は、回転体１４０に回転トルク反力を与える。
回転トルク反力は雄ねじと雌ねじとの作用により直動変位の方向に作用する反力に変換される。
この反力は、直動軸の直動変位の速度に略比例する。
【００４４】
連結部材１５０は、バネ付き粘性マスダンパーを対象構造体に連結するための部材である。
連結部材１５０は、第一連結部材１５１と第二連結部材１５２とで構成される。
第一連結部材１５１は、直動変位の方向に交差するひとつの可動軸を中心に揺動可能になった連結部材である。
第一連結部材１５１は、対象構造体３０とフレーム１３０とを連結する。
第二連結部材１５２は、直動変位の方向に交差するひとつの可動軸を中心に揺動可能になった連結部材である。
第二連結部材１５２は、直動軸１１０と弾性部材２００とを連結する。
【００４５】
弾性部材２００は、直動変位に対応して弾性反力を発生する部材である。
弾性部材２００は、弾性板２１１と第一フランジ２１２と第二フランジ２１３とで構成される。
弾性板２１１は、弾性素材製の板材である。
弾性板２１１は、板面を直動変位の方向に沿わせて第一フランジ２１２と第二フランジ２１３とに挟まれる。
第一フランジ２１２と第二フランジ２１３とが直動変位の方向の接近離間すると、弾性板２１１に剪断力が生じ、第一フランジ２１２と第二フランジ２１３との相対的な反力が発生する。この反力は第一フランジ２１２と第二フランジ２１３との相対変位に略比例する。
第一フランジ２１２は、第二連結部材１５２に結合される。
第二フランジ２１３は、対象構造体３０に結合される。
【００４６】
以下に、バネ付き粘性マスダンパーの運動特性、振動特性を、図を基に、説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る振動系のモデル図である。
図１は、慣性接続要素１１とダンパー要素１２とが並列接続した系（「粘性マスダンパー」に相当する。）とバネ要素２０とを直接接続した系（「バネ付き粘性マスダンパー」に相当する。）が対象構造体に接続されたモデルを示している。
対象構造体３０は、主質量３１と主弾性要素３２とでモデル化される。
【００４７】
粘性マスダンパー系１０は、慣性接続要素１１により、直動軸を所定の相対加速度で直動変位させたさいに作用する反力を直動変位の相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量ｍｒを持つ。
また、粘性マスダンパーは、ダンパー要素１２により、直動軸を一定の相対速度で直動変位させた際に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数ｃとを持つ。
【００４８】
バネ付き粘性マスダンパーはバネ要素２０を直動方向に相対距離だけ変位させた際に発生する反力を相対距離で割った値である弾性係数ｋｂと粘性マスダンパーの直動軸を直動方向に所定の相対加速度で直動させたさいに直動方向に作用する反力を相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量ｍｒとに対応するダンパー固有振動数ωｒを持つ。
また、バネ付き粘性マスダンパーは粘性マスダンパーの直動軸を一定の相対速度で直動させた際に直動方向に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数ｃを持つ。
【００４９】
フレームの内面と回転体との隙間の少なくとも一部の離間距離を変化させられるのに対応して、減衰係数ｃが変化する。
【００５０】
次に、本発明の第二の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図３は、本発明の第二の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【００５１】
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第一の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【００５２】
直動軸１１０と回転体１２０と粘性流体１４０の構造は、第一の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【００５３】
フレーム１３０は、回転体１２０を回転自在に支持する構造体である。
フレーム１３０は、フレームの内面と回転体との隙間の少なくとも一部の離間距離を変化させられる様になっていてもよい。
例えば、フレーム１３０は、１対の側板部材１３１、１３２と軸受１３５とで構成される。
１対の側板部材１３１、１３２は、回転部材１２２を両側から挟む１対の円板状の部材である。
１対の側板部材１３１、１３２が互いの縁部に配されたねじ部１３４でねじ結合し、１対の側板部材１３１、１３２の少なくとも一方を回転させると１対の側板部材１３１、１３２が互いに接近しまたは離間して１対の側板部材１３１、１３２のすくなくとも一方が回転部材１２２に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる。
例えば、第二側板部材１３２を一方の回転方向に回転させると、１対の側板部材１３１、１３２のすくなくとも一方が回転部材１２２に対して接近する。第二側板部材１３２を他方の回転方向に回転させると１対の側板部材１３１、１３２のすくなくとも一方が回転部材１２２に対して離間する。
軸受１３５は、回転体１２０を回転自在に支持する機械要素である。
【００５４】
フレームの内面と回転体との隙間の少なくとも一部の離間距離を変化させられるのに対応して、減衰係数ｃが変化する。
【００５５】
次に、本発明の第三の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図４は、本発明の第三の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【００５６】
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第一の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【００５７】
直動軸１１０と回転体１２０と粘性流体１４０の構造は、第一の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【００５８】
フレーム１３０は、回転体１２０を回転自在に支持する構造体である。
フレーム１３０は、粘性流体をフレームの中に出し入れし封入された量を調整可能になってもよい。
また、
回転部材の一部が封入された粘性流体に浸かっていてもよい。
この様にすると、粘性流体の封入された量が変化すると、回転部材の粘性流体に浸かっている箇所の面積が変化し、回転部材１２０が回転運動をした際の回転部材の受ける粘性抵抗力は変化する。
例えば、フレーム１３０は、１対の側板部材１３１、１３２と軸受１３５とフレーム蓋１３６と粘性流体投入管１３７と粘性流体排出管１３８とで構成される。
１対の側板部材１３１、１３２は、回転部材１２２を両側から挟む１対の円板状の部材である。
１対の側板部材１３１、１３２は互いに継ぎ目無くつながり、粘性流体を封入できる様になっている。
軸受１３５は、回転体１２０を回転自在に支持する機械要素である。
フレーム蓋１３６は、フレームに取付られ開閉可能になった蓋である。
粘性流体投入管１３７は、粘性流体１４０をフレーム１３０に投入できる配管である。
粘性流体排出管１３８は、粘性流体１４０をフレーム１３０から排出できる配管である。
粘性流体１４０を粘性流体投入管１３７からフレーム１３０に投入し粘性流体排出管１３８から排出し、フレーム１３０に封入された粘性流体１４０の量を調整できる。
封入された粘性流体の量を調整するに対応して、粘性力が変化する。
【００５９】
連結部材１５０は、バネ付き粘性マスダンパーを対象構造体に連結するための部材である。
連結部材１５０は、第三連結部材１５３と第二連結部材１５２とで構成される。
第三連結部材１５３は、フランジ形状の連結部材である。
第三連結部材１５３は、対象構造体３０とフレーム１３０とを連結する。
第二連結部材１５２は、直動変位の方向に交差するひとつの可動軸を中心に揺動可能になった連結部材である。
第二連結部材１５２は、直動軸１１０と弾性部材２００とを連結する。
【００６０】
フレーム１３０に封入された粘性流体１４０の量を変化させられるのに対応して、減衰係数ｃが変化する。
【００６１】
次に、本発明の第四の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図５は、本発明の第四の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【００６２】
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第三の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【００６３】
直動軸１１０とフレーム１３０と粘性流体１４０の構造は、第三の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【００６４】
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた部材である。
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられ、円盤状の回転部材１２２を備えていてもよい。
例えば、回転体１２０は、雌ねじ部材１２１と円盤状の回転部材１２２と付加部材１２３と回転軸１２６とを備える。
雌ねじ部材１２１は、雌ねじが設けられた部材である。
円盤状の回転部材１２２は、直動軸１１０の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。
回転軸１２６は、円盤状の回転部材１２２と雌ねじ部材１２１とを連結する部材である。
付加部材１２３は、取付けまたは取外し可能な部材である。
例えば、付加部材１２３は、回転部材１２２に取付けまたは取外し可能な部材である。
付加部材１２３は、回転部材の回転軸と同軸上に脱着可能に取り付けられる部材であってもよい。
例えば、付加部材１２３は、回転部材の回転軸と同軸上に脱着可能に取り付けられる円盤上の部材である。
付加部材１２３を回転体に取り付けると、回転部材１２２のみであった場合に比べて回転体１２０の回転慣性モーメントが増加する。
その結果、回転体を粘性流体の粘性抵抗力に抗して回転運動させるのにより大きな回転トルクを要する。
その回転トルクが雄ねじと雌ねじとの作用により直動変位の方向への反力に変換される。
【００６５】
付加部材を取り付けまたは取り外すにの対応して、みかけの慣性質量ｍｒとダンパー固有振動数ωｒとが変化する。
【００６６】
次に、本発明の第五の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図６は、本発明の第五の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【００６７】
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第三の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【００６８】
直動軸１１０とフレーム１３０と粘性流体１４０の構造は、第三の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【００６９】
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた部材である。
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられ、円盤状の回転部材１２２を備えていてもよい。
例えば、回転体１２０は、雌ねじ部材１２１と円盤状の回転部材１２２と移動部材１２４と案内部材１２５と回転軸１２６とを備える。
雌ねじ部材１２１は、雌ねじが設けられた部材である。
円盤状の回転部材１２２は、直動軸１１０の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。
回転軸１２６は、円盤状の回転部材１２２はと雌ねじ部材１２１とを連結する部材である。
移動部材１２４は、回転部材１２２の半径方向に移動可能に取り付けられる部材である。
移動部材１２４は、回転部材１２２の半径方向に移動可能に回転部材１２２に取り付けられる部材である。
案内部材１２５は、回転部材１２２の半径方向に移動部材１２４を案内する部材である。
例えば、案内部材１２５は、回転部材１２２の側面に半径方向に延びた直線レールである。
例えば、移動部材１２４は、案内部材１２５に案内され、所定の箇所に固定可能である。
移動部材１２４を半径方向に移動すると回転体１２０の回転慣性モーメントが変化するする。
回転慣性モーメントが大きくなると、回転体を回転運動させるのにより大きな回転トルクを要する。
その回転トルクが雄ねじと雌ねじとの作用により直動変位の方向への反力に変換される。
【００７０】
移動部材１２４を半径方向に移動するのに対応して、みかけの慣性質量ｍｒとダンパー固有振動数ωｒとが変化する。
【００７１】
次に、本発明の第六の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図７は、本発明の第六の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【００７２】
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第一の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【００７３】
直動軸１１０とフレーム１３０と粘性流体１４０の構造は、第三の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【００７４】
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた部材である。
回転体１２０は、雌ねじ部材１２１と円盤状の回転部材１２２と付加部材１２３と回転軸１２６とを備えていてもよい。
雌ねじ部材１２１は、雌ねじが設けられた部材である。
円盤状の回転部材１２２は、直動軸１１０の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。
回転軸１２６は、円盤状の回転部材１２２と雌ねじ部材１２１とを連結する部材である。
付加部材１２３は、取付けまたは取外し可能な部材である。
回転軸１２６は、フレーム２０から突出する。
付加部材１２３は、回転軸１２６の突出した端部に脱着可能に取り付けられる。
例えば、付加部材１２３は、回転部材１２２に取付けまたは取外し可能な部材である。
付加部材１２３は、回転部材の回転軸に同軸上に脱着可能に取り付けられる部材であってもよい。
例えば、付加部材１２３は、回転部材の回転軸と同軸上に脱着可能に取り付けられる円盤上の部材である。
付加部材１２３は、複数の部材が重なったものであって、部材の数を調整可能になったものであもよい。
付加部材１２３は、半径方向に移動自在に固定される部材を備えていても良い。
付加部材１２３を回転体に取り付けると、回転部材１２２のみであった場合に比べて回転体１２０の回転慣性モーメントが増加する。
その結果、回転体を回転運動させるのにより大きな回転トルクを要する。
その回転トルクが雄ねじと雌ねじとの作用により直動変位の方向への反力に変換される。
【００７５】
付加部材を取り付けまたは取り外すにの対応して、みかけの慣性質量ｍｒとダンパー固有振動数ωｒとが変化する。
【００７６】
次に、本発明の第七の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図８は、本発明の第七の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
図１０は、本発明の第七、八、九の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの構造図である。
【００７７】
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
例えば、バネ付き粘性マスダンパーは、連結部材１５０を用いて対象構造物３０に連結される。
対象構造物３０は、バネ付き粘性マスダンパーにより免震または制振をされる構造物である。
免震のためには、対象構造物３０はバネ付き粘性マスダンパーを基礎部分に設置される。
制振のためには、対象構造物３０はバネ付き粘性マスダンパーを構造体の内部に設置される。
【００７８】
直動軸１１０は、直動変位の変位方向に沿ってねじ送り方向を向けた雄ねじを設けられた部材である。
例えば、直動軸１１０は、雄ねじ部材１１１と長手部材１１２とで構成される。
図１０には、雄ねじを外周に形成された雄ねじ部材１１１と雄ねじ部材に一体につながった長手部材１１２とが示される。
【００７９】
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた部材である。
回転体１２０は、雌ねじ部材１２１と円筒状の回転部材１２２とを備えていてもよい。
雌ねじ部材１２１は、雌ねじが設けられた部材である。
円筒状の回転部材１２２は、直動軸１１０の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。
雌ねじ部材１２１と円筒状の回転部材１２７とが同軸上に配置され、互いに固定される。
図１０には、雌ねじを設けられた雌ねじ部材１２１と円筒状の回転部材１２７とで構成される回転体１２０が示される。
雄ねじ部材１１１の雄ねじと雌ねじ部材１２１の雌ねじとは、複数のボールを介してねじ状に組み合わされてもよい。
直動軸１１０が回転を拘束されて直動運動すると、ボールを介して雌ねじ部材１２１が回転され、雌ねじ部材１２１に同軸上に固定される回転部材１２７が回転する。
【００８０】
フレーム１３０は、回転体１２０を回転自在に支持する構造体である。
例えば、フレーム１３０は、回転体を覆う円筒状の構造体である。
軸受１３５は、回転体１２０を回転自在に支持する機械要素である。
【００８１】
粘性流体１４０は、フレームの内面と回転体との隙間に封入された液体である。
回転体１２０がフレーム１３０に対して相対的に回転すると、粘性流体１４０は回転体に回転方向と逆方向の粘性力を作用させる。
粘性力は、回転体に回転トルクを与える。
回転トルクは雄ねじと雌ねじとの作用により直動変位の方向の反力になる。
この反力は、直動軸の直動変位の速度に略比例する。
【００８２】
連結部材１５０は、バネ付き粘性マスダンパーを対象構造体に連結するための部材である。
連結部材１５０は、第一連結部材１５１と第二連結部材１５２と第四連結部材１５４とで構成される。
第一連結部材１５１は、直動変位の方向に交差するひとつの可動軸を中心に揺動可能になった連結部材である。
第一連結部材１５１は、第四連結部材１５４とフレーム１３０とを連結する。
第二連結部材１５２は、直動変位の方向に交差するひとつの可動軸を中心に揺動可能になった連結部材である。
第二連結部材１５２は、直動軸１１０と弾性部材２００とを連結する。
【００８３】
弾性部材２００は、直動変位に対応して弾性反力を発生する部材である。
弾性部材２００が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を粘性マスダンパーに連結される弾性梁２２０をもつ。
弾性梁２２０と粘性マスダンパーとの連結位置を弾性梁の長手方向に沿って変更可能になってもよい。
例えば、弾性部材２００は、弾性梁２２０と第一案内部材２２２と第二案内部材２２３とで構成される。  
例えば、第一案内部材２２２は、弾性梁２２０に長手方向に沿って設けられたリニアガイドである。
例えば、第一案内部材２２２は、弾性梁２２０に固定され、長手方向に沿って長い長穴が設けられた部材である。
第二案内部材２２３は、第一案内部材２２２に案内されて弾性梁２２０の長手方向に移動可能に固定される部材である。
第一案内部材２２２を第二案内部材２２３沿って移動させると、弾性梁２２０と粘性マスダンパーとの連結位置を弾性梁の長手方向に沿って変更可能である。
【００８４】
第四連結部材１５４は、第一連結部材１５１と対象構造体３０とを結合する部材である。
第四連結部材１５４は、第一案内部材２２２と第二案内部材２２３と同様の構造をもつ。
従って、弾性梁と粘性マスダンパーとの連結位置を弾性梁の長手方向に沿って平行に変更可能になる。
【００８５】
以下に、バネ付き粘性マスダンパーの運動特性、振動特性を、図を基に、説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る振動系のモデル図である。
【００８６】
粘性マスダンパー１０は、直動軸を所定の相対加速度で直動変位させたさいに作用する反力を直動変位の相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量ｍｒを持つ。
また、粘性マスダンパーは、直動軸を一定の相対速度で直動変位させた際に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数ｃとを持つ。
【００８７】
バネ付き粘性マスダンパーはバネ要素を直動方向に相対距離だけ変位させた際に発生する反力を相対距離で割った値である弾性係数ｋｂと粘性マスダンパーの直動軸を直動方向に所定の相対加速度で直動させたさいに直動方向に作用する反力を相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量ｍｒとに対応するダンパー固有振動数ωｒを持つ。
また、バネ付き粘性マスダンパーは粘性マスダンパーの直動軸を一定の相対速度で直動させた際に直動方向に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数ｃとを持つ。
【００８８】
弾性梁と粘性マスダンパーとの連結位置を弾性梁の長手方向に沿って変更するのに対応して、弾性係数ｋｂとダンパー固有振動数ωｒとが変化する。
【００８９】
次に、本発明の第八の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図９は、本発明の第八の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
図１０は、本発明の第七、八、九の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの構造図である。
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第七の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【００９０】
粘性マスダンパーの構造は、第七の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【００９１】
弾性部材２００は、直動変位に対応して弾性反力を発生する部材である。
弾性部材２００が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を粘性マスダンパーに連結される弾性梁２２０をもつ。
弾性梁２２０が固定板バネ２２１と付加板バネ２２４とを持ってもよい。
固定板バネ２２１は、粘性マスダンパーに連結された板バネである。
付加板バネ２２４は、固定板バネ２２１に取付けまたは取外し可能になった板バネである。
例えば、複数の付加板バネ２２４が固定板バネ２２１にねじ結合される。
複数の付加板バネ２２４の幾つかを取り外しまた取り外すと、弾性梁２２０の弾性力を変化させることをできる。
付加板バネ２２４を厚さの異なる付加板バネ２２４に交換すると、弾性梁２２０の弾性力を変化させることをできる。
【００９２】
付加板バネ２２４を取り付け、取り外すのに対応して、弾性係数ｋｂとダンパー固有振動数ωｒとが変化する。
【００９３】
次に、本発明の第九の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図１１は、本発明の第九の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの部分概念図である。
図１０は、本発明の第七、八、九の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの構造図である。
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第七の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【００９４】
粘性マスダンパーの構造は、第七の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【００９５】
弾性部材２００は、直動変位に対応して弾性反力を発生する部材である。
弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった複数の積層弾性板をもち、
複数の積層弾性板の積層数を変更可能になってもよい。
弾性部材２００は、積層弾性板２１４と第一フランジ２１２と第二フランジ２１３とで構成される。
積層弾性板２１４は、複数の積層された弾性素材製の板材である。
積層弾性板２１４は、板面を直動変位の方向に沿わせて第一フランジ２１２と第二フランジ２１３とに挟まれる。
第一フランジ２１２と第二フランジ２１３とが直動変位の方向の接近離間すると、弾性板２１１に剪断力が生じ、第一フランジ２１２と第二フランジ２１３との相対的な反力が発生する。この反力は第一フランジ２１２と第二フランジ２１３との相対変位に略比例する。
第一フランジ２１２は、第二連結部材１５２に結合される。
第二フランジ２１３は、対象構造体３０に結合される。
積層された弾性素材製の枚数を変更すると、弾性部材２００の弾性係数を変化させることをできる。
弾性素材製の厚みを変更すると、弾性部材２００の弾性係数を変化させることをできる。
【００９６】
積層された弾性素材製の枚数を変更し、または弾性素材製の厚みを変更するのに対応して、弾性係数ｋｂとダンパー固有振動数ωｒとが変化する。
【００９７】
次に、本発明の第十の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図１２は、本発明の第十の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
図１５は、本発明の第十の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーのＡ−Ａ矢視図である。
【００９８】
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第一の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【００９９】
直動軸１１０と粘性流体１４０の構造は、第一の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【０１００】
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた部材である。
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられ円盤状の回転部材１２２を備える。
例えば、回転体１２０は、雌ねじ部材１２１と円盤状の回転部材１２２と回転軸１２６と移動部材１２８とを備える。
雌ねじ部材１２１は、雌ねじが設けられた部材である。
円盤状の回転部材１２２は、直動軸１１０の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。
雌ねじ部材１２１と円板状の回転部材１２２とが同軸上に配置される。
回転軸１２６は、雌ねじ部材１２１と円板状の回転部材１２２とを連結する部材である。
移動部材１２８は、回転部材１２２の半径方向に移動可能に取り付けられる部材である。
図１２には、雌ねじを設けられた雌ねじ部材１２１と回転部材１２２と回転軸１２６と移動部材１２８とで構成され、回転軸１２６が回転部材１２２を支持する構造の回転体１２０が示される。
図１５には、回転部材１２２が円周に複数の扇状の溝をもうけられ、複数の扇状の面をもった移動部材１２８が溝に各々に嵌り込まれる様子を示される。
移動部材１２８は、回転部材１２２の溝のなかで回転部材１２２の半径方向に移動可能であり、取り付けボルトにより固定される。
雄ねじ部材１１１の雄ねじと雌ねじ部材１２１の雌ねじとは、複数のボールを介してねじ状に組み合わされてもよい。
直動軸１１０が回転を拘束されて直動運動すると、ボールを介して雌ねじ部材１２１が回転され、雌ねじ部材１２１に同軸上に固定される回転部材１２２と回転軸１２６とが回転する。
【０１０１】
フレーム１３０は、回転体１２０を回転自在に支持する構造体である。
フレーム１３０は、フレームの内面と回転体との間に隙間を設けられる。
回転部材１２２の外周部がフレーム１３０の外側へ露出する。
例えば、フレーム１３０は、１対の側板部材１３１、１３２と軸受１３５とシール部材１３９とで構成される。
１対の側板部材１３１、１３２は、回転部材１２２を両側から挟む１対の円板状の部材である。
軸受１３５は、回転体１２０を回転自在に支持する機械要素である。
シール部材１３９は、１対の側板部材１３１、１３２の縁部と回転部材１２２の外周部との間を液密にシールする部材である。
【０１０２】
複数の移動部材１２８が溝に案内され回転部材１２２の半径方向に移動して固定されるのに対応して、回転体１２０の回転慣性能率が変化し、みかけの慣性質量ｍｒが変化する。
【０１０３】
次に、本発明の第十一の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図１３は、本発明の第十一の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。図１６は、本発明の第十一の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーのＡ−Ａ矢視図である。
【０１０４】
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第十の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【０１０５】
直動軸１１０とフレーム１３０と粘性流体１４０との構造は、第十の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【０１０６】
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた部材である。
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられ円盤状の回転部材１２２を備える。
例えば、回転体１２０は、雌ねじ部材１２１と回転部材１２２と回転軸１２６と付加部材１２９とを備える。
雌ねじ部材１２１は、雌ねじが設けられた部材である。
回転部材１２２は、直動軸１１０の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。
雌ねじ部材１２１と円板状の回転部材１２２とが同軸上に配置される。
回転軸１２６は、雌ねじ部材１２１と円板状の回転部材１２２とを連結する部材である。
付加部材１２９は、取付けまたは取外し可能な部材である。
例えば、付加部材１２９は、回転部材１２２に取付けまたは取外し可能な部材である。
図１３には、雌ねじを設けられた雌ねじ部材１２１と回転部材１２２と回転軸１２６と付加部材１２９とで構成され、回転軸１２６が回転部材１２２を支持する構造の回転体１２０が示される。
図１６には、複数の付加部材１２９が回転部材１２２の縁にボルトにより固定される様子を示される。
雄ねじ部材１１１の雄ねじと雌ねじ部材１２１の雌ねじとは、複数のボールを介してねじ状に組み合わされてもよい。
直動軸１１０が回転を拘束されて直動運動すると、ボールを介して雌ねじ部材１２１が回転され、雌ねじ部材１２１に同軸上に固定される回転部材１２２と回転軸１２６とが回転する。
【０１０７】
複数の付加部材１２９が回転部材１２２の縁に取り付けまたは取り外されるのに対応して、回転体１２０の回転慣性能率が変化し、みかけの慣性質量ｍｒが変化する。
【０１０８】
次に、本発明の第十二の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図１４は、本発明の第十二の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【０１０９】
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第十の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【０１１０】
直動軸１１０の構造は、第１０の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【０１１１】
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられた部材である。
回転体１２０は、雄ねじに嵌めあう雌ねじを設けられ円盤状の回転部材１２２を備える。
例えば、回転体１２０は、雌ねじ部材１２１と回転部材１２２と回転軸１２６と移動部材１２８とを備える。
雌ねじ部材１２１は、雌ねじが設けられた部材である。
回転部材１２２は、直動軸１１０の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動する。
雌ねじ部材１２１と円板状の回転部材１２２とが同軸上に配置される。
回転軸１２６は、雌ねじ部材１２１と円板状の回転部材１２２とを連結する部材である。
移動部材１２８は、回転部材の半径方向に移動可能に取り付けられる部材である。
例えば、移動部材１２８は、回転部材１２２に半径方向に移動可能に取り付けられる部材である。
図１４には、第十の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの回転体と同様の構造をした回転体が示される。
雄ねじ部材１１１の雄ねじと雌ねじ部材１２１の雌ねじとは、複数のボールを介してねじ状に組み合わされてもよい。
直動軸１１０が回転を拘束されて直動運動すると、ボールを介して雌ねじ部材１２１が回転され、雌ねじ部材１２１に同軸上に固定される回転部材１２２と回転軸１２６とが回転する。
回転部材１２２は、第１０の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーの回転体と異なり、フレーム１３０の外側へ露出する。
【０１１２】
フレーム１３０は、回転体を回転自在に支持する構造体である。
フレーム１３０は、雌ねじ部材１２１を覆う部材と軸受１３５とで構成される。
雌ねじ部材１２１を覆う部材と雌ねじ部材１２１との間に隙間が設けられる。
軸受１３５は、回転体１２０を回転自在に支持する機械要素である。
【０１１３】
粘性流体１４０は、フレームの内面と回転体との隙間に封入された液体である。
粘性流体１４０は、雌ねじ部材１２１を覆う部材の内面と回転体との隙間に封入される。
【０１１４】
複数の移動部材１２８が溝に案内され回転部材１２２の半径方向に移動するのに対応して、回転体１２０の回転慣性能率が変化し、みかけの慣性質量ｍｒが変化する。
【０１１５】
次に、本発明の第十三の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図１７は、本発明の第九の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの部分概念図である。
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第九の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【０１１６】
粘性マスダンパーの構造は、第九の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【０１１７】
弾性部材２００は、直動変位に対応して弾性反力を発生する部材である。
弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった積層弾性板２１４をもつ。
積層弾性板２１４は、板厚方向に貫通した貫通穴を形成された積層弾性板本体２１５と貫通穴に差し込みまたは抜き取り可能な積層弾性板断片２１６とで構成される。
積層弾性板２１４は、板厚方向に貫通した複数の貫通穴を形成された積層弾性板本体２１５と貫通穴に各々に差し込みまたは抜き取り可能な複数の積層弾性板断片２１６とで構成される。
積層弾性板断片２１６を貫通穴から抜き取ると、積層弾性板２１４の剪断抵抗力が低くなり、弾性部材２００の弾性係数が小さくなる。
積層弾性板断片２１６を貫通穴に差し込むと、積層弾性板２１４の剪断抵抗力が高くなり、弾性部材２００の弾性係数が大きくなる。
【０１１８】
積層弾性板断片２１６を貫通穴に嵌め愛、または抜くことに対応して、弾性係数ｋｂとダンパー固有振動数ωｒとが変化する。
【０１１９】
次に、本発明の第十四の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーを、図を基に、説明する
図１８は、本発明の第九の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの部分概念図である。
バネ付き粘性マスダンパーは、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、  粘性マスダンパー１００と弾性部材２００とを直列接続されたものである。
粘性マスダンパー１００は、直動変位に対応して反力を発生する機械要素であって、直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成される。
以下、第九の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーと同じ構成の説明を省略し、異なる箇所のみを説明する。
【０１２０】
粘性マスダンパーの構造は、第九の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーのものと同じである。
【０１２１】
弾性部材２００は、直動変位に対応して弾性反力を発生する部材である。
弾性部材が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった積層弾性板２１４をもつ。
積層弾性板２１４が板面に沿った方向に重なる積層弾性板部材を含み、積層弾性板部材２１７の少なくとも一部が除去しまたは取り付け可能になる。
例えば、積層弾性板が複数の板面に沿った方向に同心円状に重なる複数の積層弾性板部材で構成され、積層弾性板部材２１７の少なくとも一部が除去しまたは取り付け可能である。
例えば、積層弾性板が複数の板面に沿った方向に渦巻き状に重なる積層弾性板部材で構成され、積層弾性板部材２１７の少なくとも一部が除去しまたは取り付け可能可能である。
積層弾性板部材２１７の少なくとも一部が除去すると、積層弾性板２１４の剪断抵抗力が低くなり、弾性部材２００の弾性係数が小さくなる。
積層弾性板部材２１７の少なくとも一部を取り付けると、積層弾性板２１４の剪断抵抗力が高くなり、弾性部材２００の弾性係数が大きくなる。
【０１２２】
積層弾性板部材２１７の少なくとも一部を追加しまたは除去するのに対応して、弾性係数ｋｂとダンパー固有振動数ωｒとが変化する。
【０１２３】
以下に、本発明の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーの使用方法を、図を基に、説明する。
図１９は、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの作用図である。
【０１２４】
図１９は、対象構造体を免震するために、基礎と対象構造体の間にバネ付き粘性マスダンパーを設けるのが示される。
支持構造４０が対象構造体の重量を支持する。
バネ付き粘性マスダンパーが、直動変位の方向を水平にし、一方の連結部材を基礎に固定し、他方の連結部材を対象構造物に固定される。
【０１２５】
図１９は、対象構造物を制振するために、対象構造物の階層の間にバネ付き粘性マスダンパーを設けるのが示される。
バネ付き粘性マスダンパーが、一方の連結部材を下の階層に固定し、他方の連結部材を上の階層に固定される。
例えば、バネ付き粘性マスダンパーが、直動変位の方向を水平方向に沿わせて設けられる。
例えば、バネ付き粘性マスダンパーが、直動変位の方向を斜め方向に沿わせて設けられる。
例えば、バネ付き粘性マスダンパーが、直動変位の方向を垂直方向に沿わせて設けられる。
本発明の実施形態にかかるバネ付き粘性マスダンパーを用い、固有振動数、減衰係数等を最適化し、免震性能、制振性能を発揮させることをできる。
【０１２６】
また、以上説明したように、本発明に係るバネ付き粘性マスダンパーは、その構成により、以下の効果を有する。
雄ねじを持った直動軸１１０と雄ねじに嵌めあう雌ねじをもちフレーム１３０に回転自在に支持された回転体１２０と回転体１２０とフレーム１３０の隙間に封入された粘性流体１４０で構成された粘性マスダンパーは、直動軸１１０を所定の相対加速度で直動変位させたさいに作用する反力を直動変位の相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量ｍｒと直動軸を一定の相対速度で直動変位させた際に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数ｃとを持つ。
また、そのフレーム１３０の内面と回転体１２０との隙間の少なくとも一部の離間距離Ｄ１、Ｄ２を変化させられる様にしたので、離間距離の変化に対応して、減衰係数ｃが変化する。
また、１対の円板状の側板部材１３１、１３２が回転部材１２２の円板状の両側面を両側から挟み、１対の側板部材１３１、１３２のすくなくとも一方が回転部材１２２に対して接近しまたは離間する様に相対移動する様にしたので、相対移動するのに対応して、減衰係数ｃが変化する。
また、１対の円板状の側板部材１３１、１３２が回転部材１２２を両側から挟み、ねじ式結合部材１３３が１対の側板部材を連結し、ねじ式結合部材１３３を捩じると１対の側板部材１３１、１３２が互いに接近しまたは離間して１対の側板部材１３１、１３２のすくなくとも一方が回転部材１２２に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる様にしたので、相対移動するのに対応して、減衰係数ｃが変化する。
また、フレーム１３０の１対の円板状の側板部材１３１、１３２が回転部材１２２を両側から挟み、１対の側板部材１３１、１３２が互いの縁部でねじ結合し、１対の側板部材１３１、１３２の少なくとも一方を回転させると１対の側板部材１３１、１３２が互いに接近しまたは離間して１対の側板部材のすくなくとも一方が回転部材１２２に対して接近しまたは離間する様に相対移動できる様にしたので、１対の側板部材の少なくとも一方を回転させるのに対応して、減衰係数ｃが変化する。
また、粘性流体１４０をフレーム１３０の中に出し入れし封入された量を調整可能になる様にしたので、フレーム１３０に封入される粘性流体１４０の量に対応して、減衰係数ｃが変化する。
また、回転体１２０の円盤状の回転部材１２２が、直動軸１１０の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動し、回転部材１２２の一部が粘性流体１４０に浸かっている様にしたので、回転部材１２２の粘性流体１４０に浸かっている一部の変化に対応して、減衰係数ｃが変化する。
また、回転体１２０が回転部材１２２と付加部材１２３とを有し、回転部材１２２が雌ねじを設けられた部材に連結され、付加部材１２３が回転部材１２２に取付けまたは取外し可能である様にしたので、付加部材１２３を回転部材１２２に取付けまたは取外すのに対応して、慣性質量ｍｒが変化変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
また、回転体１２０の円盤状の回転部材１２２が、直動軸１１０の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動し、回転体１２０が回転部材１２２と付加部材１２３とを有し、回転部材１２２が雌ねじ部材１２１に連結され、付加部材１２３が回転部材１２２に同軸上に取付けまたは取外し可能である様にしたので、付加部材１２３を回転部材１２２に取付けまたは取外すのに対応して、慣性質量ｍｒが変化変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
また、回転体１２０の円盤状の回転部材１２２が、直動軸の直動運動に対応して中心軸まわりに回転運動し、回転体１２０が回転部材１２２と移動部材１２４とを持ち、回転部材１２２が雌ねじ部材１２１に連結され、移動部材１２４が案内部材１２５に案内され回転部材１２２の半径方向に移動して固定できる様にしたので、移動部材１２４が回転部材１２２の半径方向に移動するのに対応して、慣性質量ｍｒが変化変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
また、バネ付き粘性マスダンパーがバネ要素を直動方向に相対距離だけ変位させた際に発生する反力を相対距離で割った値である弾性係数ｋｂと粘性マスダンパーの直動軸を直動方向に所定の相対加速度で直動させたさいに直動方向に作用する反力を相対加速度で割った値であるみかけの慣性質量ｍｒとに対応するダンパー固有振動数ωｒと粘性マスダンパーの直動軸を一定の相対速度で直動させた際に直動方向に作用する反力を相対速度で割った値に対応する減衰係数ｃとを持つ。
また、弾性部材２００が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を粘性マスダンパー１００に連結される弾性梁２２０を持ち、弾性梁２２０と粘性マスダンパー１００との連結位置を弾性梁の長手方向に沿って変更可能である様にしたので、弾性梁２２０と粘性マスダンパー１００との連結位置を弾性梁２２０の長手方向に沿って変更するのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
また、弾性部材２００が直動変位の変位方向に交差して伸び一方の側を固定され他方の側を粘性マスダンパーに連結される弾性梁２２０をもち、弾性梁２２０が粘性マスダンパーに連結された板バネである固定板バネ２２１と固定板バネ２２１に取付けまたは取外し可能になった板バネである付加板バネ２２４とを持つ様にしたので、付加板バネ２２４を固定板バネ２２１に取付けまたは取外しするのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
また、弾性部材２００が直動変位の変位方向に交差した方向に重なった複数の積層弾性板２１４をもち、複数の積層弾性板２１４の積層数を変更可能である様にしたので、複数の積層弾性板の積層数を変更するのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
また、積層弾性板２１４が板厚方向に貫通した貫通穴を形成された積層弾性板本体２１５と貫通穴に嵌合可能な積層弾性板断片２１６とを含む様にしたので、積層弾性板断片を積層弾性板本体の貫通穴に差し込みまたは抜き取るのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
また、積層弾性板２１４が板面に沿った方向に重なる積層弾性板部材２１７を含み、積層弾性板部材２１７の少なくとも一部が除去可能になる様にしたので、積層弾性板部材２１７の少なくとも一部を取り付けしまたは除去するのに対応して、弾性係数ｋｂが変化し、ダンパー固有振動数ωｒが変化する。
【０１２７】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない歯非で各種の変更が可能である。
ねじ式結合部材１３３を第一側板部材１３１に順ねじで結合し、第二側板部材１３２に逆ねじに結合するとして説明したがこれに限定されず、例えば、１対のねじ式結合部材１３３を備え、一方のねじ式結合部材１３３が第一側板部材１３１にねじ結合し第二側板部材１３２を押していて、他方のねじ式結合部材１３３が第二側板部材１３２にねじ結合し第一側板部材１３１を押していてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明の実施形態に係る振動系のモデル図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図３】本発明の第二の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図４】本発明の第三の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図５】本発明の第四の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図６】本発明の第五の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図７】本発明の第六の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図８】本発明の第七の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図９】本発明の第八の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図１０】本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図１１】本発明の第九の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの部分概念図である。
【図１２】本発明の第十の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図１３】本発明の第十一の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図１４】本発明の第十二の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの概念図である。
【図１５】本発明の第十一の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーのＡ−Ａ矢視図である。
【図１６】本発明の第十二の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーのＢ−Ｂ矢視図である。
【図１７】本発明の第十三の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの部分概念図である。
【図１８】本発明の第十四の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの部分概念図である。
【図１９】本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーの作用図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１０  粘性マスダンパー系
１１  慣性接続要素
１２  ダンパー要素
２０  バネ要素
３０  対象構造物
３１  主質量
３２  主弾性要素
３３  取付部
４０  支持構造
１００  粘性マスダンパー
１１０  直動軸
１１１  雄ねじ部材
１２０  回転体
１２１  雌ねじ部材
１２２  回転部材
１２３  付加部材
１２４  移動部材
１２５  案内部材
１２６  回転軸
１２７  回転部材
１２８  移動部材
１２９  付加部材
１３０  フレーム
１３１  第一側板部材
１３２  第二側板部材
１３３  ねじ式結合部材
１３４  ねじ部
１３５  軸受
１３６  フレーム蓋
１３７  粘性流体投入管
１３８  粘性流体排出管
１４０  粘性流体
１５０  連結部材
１５１  第一連結部材
１５２  第二連結部材
１５３  第三連結部材
１５４  第四連結部材
２００  弾性部材
２１１  弾性板
２１２  第一フランジ
２１３  第二フランジ
２１４  積層弾性板
２１５  積層弾性板本体
２１６  積層弾性板断片
２１７  積層弾性板部材
２２０  弾性梁
２２１  固定板バネ
２２２  第一案内部材
２２３  第二案内部材
２２４  付加板バネ  
【図１】
2010090926.tif 000003
【図２】
2010090926.tif 000004
【図３】
2010090926.tif 000005
【図４】
2010090926.tif 000006
【図５】
2010090926.tif 000007
【図６】
2010090926.tif 000008
【図７】
2010090926.tif 000009
【図８】
2010090926.tif 000010
【図９】
2010090926.tif 000011
【図１０】
2010090926.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2010090926.tif 000015
【図１４】
2010090926.tif 000016
【図１５】
2010090926.tif 000017
【図１６】
2010090926.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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