(57)【要約】【課題】付加振動系を適切に構成することができ、それにより構造物の振動を適切に抑制できるとともに、装置の小型化及び設置の容易化を図ることができる振動抑制装置を提供する。【解決手段】振動抑制装置１は、作動流体ＨＦが充填されたシリンダ２と、シリンダ２に対して軸線方向に移動自在のロッド３と、シリンダ２内を軸線方向に摺動自在で、かつロッド３に対して軸線方向に移動自在のピストン４と、シリンダ２に収容され、シリンダ２に対するロッド３の変位をピストン４に伝達するためのピストン用弾性体７、８と、ピストン４をバイパスするようにシリンダ２に接続されたバイパス通路１５と、回転自在の回転マス１７と、バイパス通路１５内における作動流体の流動を回転運動に変換し、回転マス１７に伝達する動力変換機構１６とを備えている。【選択図】図２
2014052066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を含む系内の２つの部位の間に設けられ、当該構造物の振動を抑制するための振動抑制装置であって、
前記２つの部位の一方に連結されるとともに、作動流体が充填されたシリンダと、
前記２つの部位の他方に連結され、前記シリンダに部分的に収容されるとともに、当該シリンダに対して軸線方向に移動自在のロッドと、
当該ロッドと一体のフランジと、
前記シリンダ内を前記軸線方向に摺動自在で、かつ前記ロッドに対して前記軸線方向に移動自在のピストンと、
前記シリンダに収容されるとともに、前記フランジと前記ピストンの間に設けられ、前記シリンダに対する前記ロッドの変位を前記ピストンに伝達するためのピストン用弾性体と、
前記ピストンをバイパスするように前記シリンダに接続されたバイパス通路と、
回転自在の回転マスと、
前記バイパス通路に設けられ、当該バイパス通路内における作動流体の流動を回転運動に変換し、前記回転マスに伝達する動力変換機構と、
を備えることを特徴とする振動抑制装置。
【請求項２】
前記ピストン用弾性体は、前記ロッドが前記軸線方向の一方の側に移動したときに、前記ピストンと前記フランジにより弾性変形される第１弾性体、及び、前記ロッドが前記軸線方向の他方の側に移動したときに、前記ピストンと前記フランジにより弾性変形される第２弾性体で構成されており、
前記第１及び第２弾性体の剛性は、互いに異なる値に設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の振動抑制装置。
【請求項３】
前記バイパス通路は、第１バイパス通路及び第２バイパス通路で構成され、
前記回転マスは、回転自在の第１回転マス及び第２回転マスで構成され、
前記動力変換機構は、前記第１バイパス通路に設けられ、当該第１バイパス通路内における作動流体の流動を回転運動に変換し、前記第１回転マスに伝達する第１動力変換機構と、第２動力変換機構とで構成され、
当該第２動力変換機構は、前記第２バイパス通路内における作動流体の流動を回転運動に変換し、回転する回転体、及び、当該回転体の回転運動を前記第２回転マスに伝達するための回転マス用弾性体を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の振動抑制装置。
【請求項４】
前記シリンダ内には、前記ピストンの両側に、前記バイパス通路に連通する第１圧力室及び第２圧力室がそれぞれ画成されており、
前記第１圧力室内の作動流体の圧力及び前記第２圧力室内の作動流体の圧力の一方が所定値に達したときに開弁することによって、当該第１及び第２圧力室を互いに連通するリリーフ弁をさらに備えることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の振動抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物を含む系内の２つの部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するための振動抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の振動抑制装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この振動抑制装置は、作動流体が充填されたシリンダと、シリンダ内に摺動自在に設けられたピストンと、ピストンと一体のロッドと、シリンダの外周に設けられたコイルばねを備えている。ロッドは、シリンダに対して軸線方向に移動自在であり、シリンダに部分的に収容されている。また、シリンダのロッドと逆側の端部には、第１フランジが一体に設けられており、ロッドのシリンダと逆側の端部には、第２フランジが一体に設けられている。これらの第１及び第２フランジの間に、コイルばねが配置されている。また、シリンダには、互いに一体に設けられた回転羽根及び回転マスが収容されている。
【０００３】
以上の構成の従来の振動抑制装置は、車両の懸架装置として用いられ、シリンダ及びロッドが車両に直接、取り付けられる。車両の振動に伴い、外力がロッドやシリンダに伝達されると、ロッドが、シリンダに対して軸線方向に移動するとともに、ピストンが、シリンダ内を軸線方向に摺動する。これにより、コイルばねが圧縮されるとともに、シリンダ内の作動流体の流動が生じることによって、回転羽根及び回転マスが一体に回転し、ひいては、車両の振動が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−４７２５１号公報（第５頁〜第６頁及び図５〜図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、従来の振動抑制装置では、構造物の振動に伴う変位がロッド及びピストンに直接的に伝達され、ロッド及びピストンがシリンダに対して移動することによって、コイルばねの圧縮と、作動流体の流動及び回転マスの回転とが、併行して行われる。このことから明らかなように、コイルばねから成る弾性要素が、作動流体から成る粘性要素及び回転マスなどから成る慣性接続要素と、並列に設けられているため、これらの回転マスにより付加振動系を構成できないので、回転マスなどの固有振動数を、構造物の所望の固有振動数に適切に同調させることができず、ひいては、構造物の振動を適切に抑制することができないおそれがある。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、回転マスなどから成る付加振動系を適切に構成することができ、それにより構造物の振動を適切に抑制できるとともに、装置の小型化及び設置の容易化を図ることができる振動抑制装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、構造物を含む系内の２つの部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するための振動抑制装置であって、２つの部位の一方に連結されるとともに、作動流体が充填されたシリンダと、２つの部位の他方に連結され、シリンダに部分的に収容されるとともに、シリンダに対して軸線方向に移動自在のロッドと、ロッドと一体のフランジと、シリンダ内を軸線方向に摺動自在で、かつロッドに対して軸線方向に移動自在のピストンと、シリンダに収容されるとともに、フランジとピストンの間に設けられ、シリンダに対するロッドの変位をピストンに伝達するためのピストン用弾性体と、ピストンをバイパスするようにシリンダに接続されたバイパス通路と、回転自在の回転マスと、バイパス通路に設けられ、バイパス通路内における作動流体の流動を回転運動に変換し、回転マスに伝達する動力変換機構と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、作動流体が充填されたシリンダに、ロッドが部分的に収容されており、ロッドは、シリンダに対して軸線方向に移動自在である。また、ピストンが、シリンダ内を軸線方向に摺動自在であり、かつロッドに対して軸線方向に移動自在である。さらに、シリンダには、ピストンをバイパスするようにバイパス通路が接続されており、バイパス通路には、バイパス通路内における作動流体の流動を回転運動に変換し、回転マスに伝達する動力変換機構が設けられている。ロッドと一体のフランジとピストンの間には、シリンダに対するロッドの変位をピストンに伝達するためのピストン用弾性体が設けられており、シリンダ及びロッドは、構造物を含む系内の２つの部位の一方及び他方にそれぞれ連結されている。
【０００９】
以上の構成により、本発明の振動抑制装置では、構造物の振動に伴う２つの部位の間の変位（以下「構造物の変位」という）が、シリンダ及びロッドに伝達され、それに伴い、ロッドがシリンダに対して軸線方向に移動するとともに、ロッドの変位が、ピストン用弾性体を介してピストンに伝達される。これにより、ピストンがシリンダ内を軸線方向に摺動することによって、シリンダ及びバイパス通路内の作動流体に流動が生じる。バイパス通路内の作動流体の流動は、動力変換機構により回転運動に変換された状態で回転マスに伝達され、それにより回転マスが回転する。
【００１０】
以上のように、振動による構造物の変位は、ロッド、ピストン用弾性体及びピストンを介して作動流体に伝達されるとともに、さらに動力変換機構を介して回転マスに伝達されることにより、回転マスが回転する。したがって、作動流体の粘性減衰効果と回転マスの回転慣性効果によって、構造物の振動を抑制することができる。
【００１１】
また、前述した従来の場合と異なり、構造物の変位が、ロッドからピストンに直接的に伝達されるのではなく、ピストン用弾性体を介して伝達される。このように、ピストン用弾性体から成る弾性要素は、作動流体から成る粘性要素及び回転マスから成る慣性接続要素に対して直列に設けられているので、これらのピストン用弾性体、作動流体及び回転マスによって付加振動系を適切に構成することができる。したがって、ピストン用弾性体の剛性や、作動流体の粘性係数、回転マスの質量などを設定することによって、この付加振動系の固有振動数を構造物の所望の固有振動数に適切に同調させることができ、ひいては、構造物の振動を適切に抑制することができる。
【００１２】
この場合、ピストン用弾性体がシリンダに収容されているので、ピストンをロッドに一体に設けるとともに構造物へのロッドの連結を弾性要素を介して行う場合と比較し、振動抑制装置全体を小型化できるとともに、その設置を容易に行うことができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の振動抑制装置において、ピストン用弾性体は、ロッドが軸線方向の一方の側に移動したときに、ピストンとフランジにより弾性変形される第１弾性体、及び、ロッドが軸線方向の他方の側に移動したときに、ピストンとフランジにより弾性変形される第２弾性体で構成されており、第１及び第２弾性体の剛性は、互いに異なる値に設定されていることを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、ロッドに伝達された構造物の変位をピストンに伝達するためのピストン用弾性体が、第１及び第２弾性体で構成されている。第１弾性体は、ロッドが軸線方向の一方の側に移動したときに、ピストンとロッドのフランジにより弾性変形され、それにより第１弾性体の反力がピストンに作用することによって、ロッドに伝達された構造物の変位がピストンに伝達される。第２弾性体は、ロッドが軸線方向の他方の側に移動したときに、ピストンとフランジにより弾性変形され、それにより第２弾性体の反力がピストンに作用することによって、ロッドに伝達された構造物の変位がピストンに伝達される。
【００１５】
以上の構成により、振動による構造物の往復動によりロッドが軸線方向の一方の側及び他方の側に繰り返し移動したときに、構造物の変位は、第１及び第２弾性体をそれぞれ介して、ピストンに伝達される。すなわち、振動による構造物の往復動に対して、第１弾性体、作動流体及び回転マスから成る第１付加振動系と、第２弾性体、作動流体及び回転マスから成る第２付加振動系が構成される。
【００１６】
また、構造物は、地震などにより振動したときに、必ずしも単一の固有振動数で振動するとは限らず、互いに異なる複数の固有振動数で、すなわち複数の振動モードで振動するのが通常である。これに対して、通常、一基のマスダンパ及び支持部材から成る一基の付加振動系の固有振動数は、ただ１つである。このため、構造物の複数の振動モードによる振動を適切に抑制すべく、構造物の複数の所望の固有振動数に付加振動系の固有振動数を同調させるには、構造物の複数の固有振動数に対応する複数の付加振動系を設けなければならず、ひいては、振動抑制装置の大型化及びコストの増大を招いてしまう。
【００１７】
本発明によれば、上述した第１及び第２弾性体の剛性が互いに異なる値に設定されているので、上記の第１付加振動系の固有振動数を構造物の所望の１つの固有振動数に適切に同調させるとともに、第２付加振動系の固有振動数を、構造物の他の所望の固有振動数に適切に同調させることができる。これにより、作動流体や、回転マス、第１弾性体、第２弾性体などから成る一基の振動抑制装置によって、複数の振動モードの構造物の振動を適切に抑制でき、ひいては、装置のさらなる小型化を図ることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の振動抑制装置において、バイパス通路は、第１バイパス通路及び第２バイパス通路で構成され、回転マスは、回転自在の第１回転マス及び第２回転マスで構成され、動力変換機構は、第１バイパス通路に設けられ、第１バイパス通路内における作動流体の流動を回転運動に変換し、第１回転マスに伝達する第１動力変換機構と、第２動力変換機構とで構成され、第２動力変換機構は、第２バイパス通路内における作動流体の流動を回転運動に変換し、回転する回転体、及び、回転体の回転運動を第２回転マスに伝達するための回転マス用弾性体を有することを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、バイパス通路が、第１バイパス通路及び第２バイパス通路で、回転マスが第１及び第２回転マスで、それぞれ構成されている。第１バイパス通路内における作動流体の流動は、第１動力変換機構によって、回転運動に変換され、第１回転マスに伝達される。また、第２バイパス通路内における作動流体の流動は、第２動力変換機構によって、その回転体の回転運動に変換され、回転体の回転運動は、回転マス用弾性体を介して第２回転マスに伝達される。
【００２０】
以上の構成と、請求項１に係る発明の説明から明らかなように、振動による構造物の変位は、ロッド、ピストン用弾性体及びピストンを介して作動流体に伝達されるとともに、さらに第１動力変換機構を介して第１回転マスに伝達されることにより、第１回転マスが回転する。
【００２１】
また、振動による構造物の変位は、ロッド、ピストン用弾性体及びピストンを介して作動流体に伝達されるとともに、さらに第２動力変換機構の回転体及び回転マス用弾性体を介して第２回転マスに伝達されることにより、第２回転マスが回転する。したがって、上記のピストン用弾性体、作動流体及び第１回転マスから成る第１付加振動系に加え、回転マス用弾性体及び第２回転マスによって第２付加振動系を適切に構成することができる。
【００２２】
この場合、第２付加振動系は、第１付加振動系の全体に対して並列に設けられておらず、第１付加振動系の第１回転マスの動作に対して第２付加振動系（回転マス用弾性体、第２回転マス）の動作が並列に作用するので、第１及び第２付加振動系の組み合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、２つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。
【００２３】
このため、第１付加振動系の諸元（ピストン用弾性体の剛性や第１回転マスの質量など）及び第２付加振動系の諸元（回転マス用弾性体の剛性や第２回転マスの質量など）を設定することによって、上記の２つの組合わせ固有振動数をそれぞれ、構造物の互いに異なる２つの所望の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物の互いに異なる２つの所望の振動モードによる振動を適切に抑制することができる。
【００２４】
あるいは、第１及び第２付加振動系の諸元の設定によって、２つの組合わせ固有振動数を構造物の同じ１つの所望の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物の所望の１つの振動モードによる振動をより適切に抑制することができる。
【００２５】
なお、本発明において、第２バイパス通路、第２回転マス及び第２動力変換機構の各々の数は、単数でも複数でもよい。複数の場合には、第１付加振動系及び複数の第２付加振動系の組合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、複数の組合わせ固有振動数が、第１及び第２回転マスの数だけ、それぞれ別個に存在する。したがって、第１付加振動系の諸元及び複数の第２付加振動系の諸元を設定することによって、複数の組合わせ固有振動数をそれぞれ、構造物の同じ１つの所望の固有振動数に、あるいは構造物の互いに異なる複数の所望の固有振動数に、多重同調させることができ、それにより、構造物の所望の１つ又は複数の振動モードによる振動を適切に抑制することが可能になる。
【００２６】
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の振動抑制装置において、シリンダ内には、ピストンの両側に、バイパス通路に連通する第１圧力室及び第２圧力室がそれぞれ画成されており、第１圧力室内の作動流体の圧力及び第２圧力室内の作動流体の圧力の一方が所定値に達したときに開弁することによって、第１及び第２圧力室を互いに連通するリリーフ弁をさらに備えることを特徴とする。
【００２７】
上述した構成によれば、シリンダ内のピストンの両側に、バイパス通路に連通する第１及び第２圧力室がそれぞれ画成されている。前述したように、構造物の振動に伴ってピストンがシリンダ内を摺動することにより、作動流体の粘性減衰力と、回転マスの回転慣性力が発生するため、第１及び第２圧力室内の作動流体の圧力は、作動流体の粘性減衰力及び回転マスの回転慣性力と密接な相関関係にあり、両者が大きいほど、これらの粘性減衰力及び回転慣性力はより大きくなる。
【００２８】
本発明によれば、第１又は第２圧力室内の作動流体の圧力が所定値に達したときに、すなわち、作動流体の粘性減衰力及び回転マスの回転慣性力から成る振動抑制装置の反力（軸力）が比較的大きくなったときに、両圧力室がリリーフ弁によって連通される。これにより、ピストンがシリンダ内を摺動しても、シリンダ内で作動流体の圧縮及び作動流体の流動がほとんど行われなくなるので、作動流体の粘性減衰力及び回転マスの回転慣性力が頭打ちになり、したがって、その過大化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態による振動抑制装置のモデル図である。
【図２】第１実施形態による振動抑制装置を示す断面図である。
【図３】第１ばねの断面図である。
【図４】ロッドの変位と第１及び第２ばねの反力の関係を示す図である。
【図５】第１スクリュー機構の斜視図である。
【図６】振動抑制装置を構造物に適用した場合の例を示す図である。
【図７】第２実施形態による振動抑制装置におけるロッドの変位と第１及び第２ばねの反力との関係を示す図である。
【図８】第３実施形態による振動抑制装置のモデル図である。
【図９】第３実施形態による振動抑制装置の断面図である。
【図１０】第４実施形態による振動抑制装置のモデル図である。
【図１１】第４実施形態による振動抑制装置の断面図である。
【図１２】第５実施形態による振動抑制装置の断面図である。
【図１３】図１２のXIII−XIII線に沿う断面図である。
【図１４】第６実施形態による振動抑制装置の断面図である。
【図１５】図１４のXV−XV線に沿う断面図である。
【図１６】第７実施形態による振動抑制装置の断面図である。
【図１７】図１６のXVII−XVII線に沿う断面図である。
【図１８】第１及び第２ばねのばね定数が互いに等しい場合において、両者に予荷重を付与したときにおけるロッドの変位と第１及び第２ばねの反力の合力との関係を示す図である。
【図１９】第１ばねのばね定数が第２ばねのばね定数よりも大きい場合において、両者に予荷重を付与したときにおけるロッドの変位と第１及び第２ばねの反力の合力との関係を示す図である。
【図２０】ロッド及びピストンの他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態による振動抑制装置１をモデル化して示している。同図に示すように、振動抑制装置１は、第１弾性要素、第１粘性要素、第１慣性接続要素、及び軸力制限機構を備えている。
【００３１】
上記の第１粘性要素及び第１慣性接続要素は、構造物の振動を抑制するために粘性減衰効果及び回転慣性効果をそれぞれ発揮するものであり、軸力制限機構は、振動抑制装置１の軸力（反力）を制限するためのものである。また、第１弾性要素は、第１粘性要素及び第１慣性接続要素と直列に設けられており、第１粘性要素及び第１慣性接続要素は、互いに並列に設けられている。さらに、これらの第１弾性要素、第１粘性要素及び第１慣性接続要素によって第１付加振動系が構成されている。
【００３２】
図２は、上記の振動抑制装置１を具現化して示している。振動抑制装置１は、円筒状のシリンダ２と、シリンダ２に部分的に収容されたロッド３と、シリンダ２内に摺動自在に設けられたピストン４を備えている。
【００３３】
シリンダ２は、軸線方向に互いに対向する一対の側壁２ａ、２ａと、両者２ａ、２ａの間に一体に設けられた周壁２ｂで構成されている。これらの側壁２ａ，２ａ及び周壁２ｂによって画成された油室は、ピストン４によって第１油室２ｃ及び第２油室２ｄに分割されており、両油室２ｃ、２ｄには、作動油ＨＦが充填されている。これらの第１及び第２油室２ｃ、２ｄは、ピストン４に対して軸線方向の一方の側及び他方の側に、それぞれ配置されている。この作動油ＨＦが、前述した第１粘性要素に相当する。
【００３４】
また、各側壁２ａの径方向の中央には、軸線方向に貫通するロッド案内孔２ｅが形成されており、ロッド案内孔２ｅには、シール５が設けられている。さらに、軸線方向の一方の側（図２の左側）の側壁２ａには、軸線方向に突出する凸部２ｆが一体に設けられており、凸部２ｆの内側には、収容部２ｇが画成されている。さらに、凸部２ｆには、自在継手を介して、第１取付具ＦＬ１が設けられている。
【００３５】
前記ロッド３は、上記のロッド案内孔２ｅ、２ｅに挿入され、軸線方向に延びており、シリンダ２に対して軸線方向に移動自在である。また、ロッド３は、その一端部が上記の収容部２ｇに収容されており、一端部以外の大部分がシリンダ２に収容されている。また、ロッド３の軸線方向の中央には、一対のフランジ３ａ、３ａが一体に設けられている。さらに、ロッド３の他端部には、自在継手を介して、第２取付具ＦＬ２が設けられている。
【００３６】
前記ピストン４は、円柱状に形成されており、その周面には、シール６が設けられている。また、ピストン４の径方向の中央には、軸線方向に貫通する孔（図示せず）が形成されている。このピストン４の孔には、ロッド３が挿入されており、それにより、ピストン４は、ロッド３に対して、軸線方向に移動自在である。
【００３７】
また、ピストン４は、ロッド３の一対のフランジ３ａ、３ａの間に配置されており、軸線方向の他方の側（図２の右側）のフランジ３ａとピストン４の間には、第１ばね７が設けられるとともに、一方の側のフランジ３ａとピストン４の間には、第２ばね８が設けられている。図２に示すように、ロッド３がシリンダ２に対して中立位置にあるときには、ピストン４は、これらの第１及び第２ばね７、８によって、ロッド３に対して中立位置に保持されている。これらの第１及び第２ばね７、８が、前述した第１弾性要素（図１参照）に相当する。
【００３８】
図３に示すように、第１ばね７は、４つの皿ばね座金７ａを直列に配置したものであり、その径方向の中央の孔７ｂに、ロッド３が挿入されている。第２ばね８は、第１ばね７と同様に構成されている。なお、第１及び第２ばね７、８について、皿ばね座金７ａの数と配置の仕方（直列・並列）は、任意である。これらの第１及び第２ばね７、８のばね定数ｋ１、ｋ２は、互いに同じ値に設定されており（図４参照）、両者７、８には、予荷重が付与されていない。
【００３９】
また、ピストン４の両側面には、円柱状のばね保持部材４ａ、４ａが一体に設けられている。これらのばね保持部材４ａ、４ａは、ピストン４から軸線方向に突出するとともに、フランジ３ａ、３ａに、シール９、９をそれぞれ介して係合しており、第１及び第２ばね７、８の外周を覆っている。
【００４０】
さらに、ピストン４の径方向の外端部には、軸線方向に貫通する複数の孔が形成されており（２つのみ図示）、これらの孔には、第１リリーフ弁１１及び第２リリーフ弁１２が設けられている。第１リリーフ弁１１は、弁体１１ａと、これを閉弁側に付勢するばね１１ｂで構成されており、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦの圧力が所定値に達したときに開弁し、それにより第１及び第２油室２ｃ、２ｄが互いに連通される。
【００４１】
第２リリーフ弁１２は、第１リリーフ弁１１と同様、弁体１２ａと、これを閉弁側に付勢するばね１２ｂで構成されており、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦの圧力が所定値に達したときに開弁し、それにより第１及び第２油室２ｃ、２ｄが互いに連通される。これらの第１及び第２リリーフ弁１１、１２が、前述した軸力制限機構（図１参照）に相当する。
【００４２】
振動抑制装置１では、ロッド３が、外力によりシリンダ２に対して中立位置から軸線方向の一方の側（図２の左側）に移動すると、ピストン４は、前述したように第１及び第２ばね７、８によりロッド３に対して中立位置に保持されていることから、ロッド３とともにシリンダ２内を一方の側に摺動する。それに伴い、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦがピストン４で圧縮されることによって、ピストン４の一端面には、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦの反力が作用し、それにより、ピストン４がロッド３に対して中立位置から軸線方向の他方の側に移動することによって、第１ばね７は、ピストン４と他方の側のフランジ３ａによって圧縮される。
【００４３】
この場合、予荷重が前述したように第１及び第２ばね７、８に付与されていないため、一方の側へのロッド３の移動に伴って圧縮された第１ばね７の反力のみが、ピストン４を一方の側に付勢するように作用する。ロッド３の変位が大きいほど、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦの反力が大きいことで第１ばね７の圧縮度合が大きくなることによって、第１ばね７の反力は、より大きくなる。
【００４４】
上記とは逆に、ロッド３が、シリンダ２に対して中立位置から軸線方向の他方の側（図２の右側）に移動すると、ピストン４は、ロッド３とともにシリンダ２内を他方の側に摺動する。それに伴い、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦがピストン４で圧縮されることによって、ピストン４の他端面には、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦの反力が作用し、それにより、ピストン４がロッド３に対して中立位置から軸線方向の一方の側に移動することにより、第２ばね８は、ピストン４と一方の側のフランジ３ａによって圧縮される。
【００４５】
以上により、この場合には、圧縮された第２ばね８の反力のみが、ピストン４を他方の側に付勢するように作用し、他方の側へのロッド３の変位が大きいほど、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦの反力が大きくなることで第２ばね８の圧縮度合が大きくなることによって、第２ばね８の反力は、より大きくなる。
【００４６】
以上から、シリンダ２に対するロッド３の変位と、第１及び第２ばね７、８の反力との関係は、例えば図４のように示される。同図において、横軸はロッド３の変位を、縦軸は、第１及び第２ばね７、８の反力を、それぞれ示している。また、値０はロッド３がシリンダ２に対して中立位置にある状態を示し、値０から左側は、ロッド３が中立位置から軸線方向の一方の側（図２の左側）に変位したときの関係を示すとともに、値０から右側は、ロッド３が中立位置から他方の側（図２の右側）に変位したときの関係を示している。以上のように、シリンダ２に対するロッド３の変位は、第１又は第２ばね７、８を介して、ピストン４に伝達される。
【００４７】
また、振動抑制装置１は、第１バイパス通路１５、第１スクリュー機構１６及び第１回転マス１７をさらに備えている。この第１回転マス１７が、前述した第１慣性接続要素（図１参照）に相当する。第１バイパス通路１５は、互いに対称に設けられた第１通路１５ａ及び第２通路１５ｂで構成され、シリンダ２に、ピストン４をバイパスするように接続されており、第１及び第２油室２ｃ、２ｄに連通している。
【００４８】
第１通路１５ａは、シリンダ２の周壁２ｂの一端部から径方向の外方に延び、直角に屈曲して、軸線方向の他方の側に延びている。第２通路１５ｂは、シリンダ２の周壁２ｂの他端部から径方向の外方に延び、直角に屈曲して、軸線方向の一方の側に延びている。第１通路１５ａの軸線方向に延びる部分と、第２通路１５ｂの軸線方向に延びる部分とは、互いに同心状に配置されている。
【００４９】
また、図２及び図５に示すように、前記第１スクリュー機構１６は、円筒状の筒部１６ａと、羽根１６ｂで構成されており、第１及び第２通路１５ａ、１５ｂの間に、両者１５ａ、１５ｂと同心状に設けられている。羽根１６ｂは、螺旋状に形成されており、筒部１６ａの内側に、一体に設けられるとともに、同心状に配置されている。
【００５０】
第１回転マス１７は、比重の比較的大きい材料、例えば鉄で構成されており、円筒状に形成されている。また、第１回転マス１７は、第１スクリュー機構１６と比較して、その径が大きく、その軸線方向の長さが大きい。第１回転マス１７の内側には、第１スクリュー機構１６が同軸状に固定されている。
【００５１】
さらに、第１回転マス１７の一端部及び他端部は、第１バイパス通路１５の第１通路１５ａの他端部、及び第２通路１５ｂの一端部をそれぞれ覆っている。第１回転マス１７と第１通路１５ａの間、及び、第１回転マス１７と第２通路１５ｂの間には、シール１８及び１８がそれぞれ設けられており、これらのシール１８、１８によって、第１回転マス１７の内側の空間が密閉されている。この密閉された空間に、第１スクリュー機構１６が配置されている。
【００５２】
また、第１回転マス１７は、第１及び第２通路１５ａ、１５ｂの各々に設けられたラジアル軸受１９及びスラスト軸受２０を介して、第１及び第２通路１５ａ、１５ｂに同軸状に回転自在に支持されている。さらに、第１及び第２通路１５ａ、１５ｂの各々には、羽根２１が、第１スクリュー機構１６に臨むように取り付けられている。
【００５３】
図６は、振動抑制装置１を構造物（例えば高層の建築物）Ｂに設置した場合の例を示している。同図に示すように、第１取付具ＦＬ１が直接、構造物Ｂの左側の柱ＰＬと上側の梁ＢＵとの接続部分に連結されるとともに、第２取付具ＦＬ２が直接、構造物Ｂの右側の柱ＰＲと下側の梁ＢＤとの接続部分に連結されており、それにより、振動抑制装置１は、これらの柱ＰＬ、ＰＲ及び梁ＢＵ、ＢＤに対して、斜めに取り付けられている。
【００５４】
地震などによる振動により構造物Ｂが往復動すると、左右の柱ＰＬ、ＰＲ及び上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の変位（以下「構造物Ｂの変位」という）が、シリンダ２及びロッド３に伝達され、それに伴い、ロッド３が、シリンダ２に対して軸線方向に往復動する。この場合、ロッド３がシリンダ２に対して中立位置から軸線方向の一方の側（図２の左側）に移動すると、前述したようにロッド３の変位が第１ばね７を介してピストン４に伝達されることによって、ピストン４がシリンダ２内を一方の側に摺動し、それに伴い、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦが圧縮されるとともに、第２油室２ｄが拡大する。これにより、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦの一部は、第１バイパス通路１５の第１通路１５ａを介して第１スクリュー機構１６の内部を流れ、さらに第２通路１５ｂを介して、第２油室２ｄに流入する。
【００５５】
上記とは逆に、ロッド３がシリンダ２に対して中立位置から軸線方向の他方の側（図２の右側）に移動すると、ロッド３の変位が第２ばね８を介してピストン４に伝達されることによって、ピストン４がシリンダ２内を他方の側に摺動し、それに伴い、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦが圧縮されるとともに、第１油室２ｃが拡大する。これにより、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦの一部は、第１バイパス通路１５の第２通路１５ｂを介して第１スクリュー機構１６の内部を流れ、さらに第１通路１５ａを介して、第１油室２ｃに流入する。
【００５６】
作動油ＨＦが上述したように第１スクリュー機構１６を通過する際、第１スクリュー機構１６の羽根１６ｂが螺旋状に形成されているので、作動油ＨＦの流動は第１スクリュー機構１６の回転運動に変換され、それに伴い、第１スクリュー機構１６と一体の第１回転マス１７が回転する。この場合、作動油ＨＦは、第１スクリュー機構１６の羽根１６ｂを通過することによって渦流となり、この渦流が第１通路１５ａ又は第２通路１５ｂに取り付けられた羽根２１からの反力を受けることによって、第１スクリュー機構１６の回転運動への変換効率が向上する。
【００５７】
以上のように、第１実施形態によれば、振動による構造物Ｂの変位は、ロッド３、第１又は第２ばね７、８及びピストン４を介して作動油ＨＦに伝達されるとともに、さらに第１スクリュー機構１６を介して第１回転マス１７に伝達されることにより、第１回転マス１７が回転する。したがって、作動油ＨＦの粘性減衰効果と第１回転マス１７の回転慣性効果によって、構造物Ｂの振動を抑制することができる。
【００５８】
また、前述した従来の場合と異なり、構造物Ｂの変位がロッド３からピストン４に直接的に伝達されるのではなく、第１又は第２ばね７、８を介して伝達される。図１に示すように、第１及び第２ばね７、８に相当する第１弾性要素は、作動油ＨＦに相当する第１粘性要素、及び第１回転マス１７に相当する第１慣性接続要素に対して、直列に設けられているので、これらの第１又は第２ばね７、８、作動油ＨＦ及び第１回転マス１７によって第１付加振動系を適切に構成することができる。
【００５９】
第１実施形態によれば、第１ばね７のばね定数ｋ１、第２ばね８のばね定数ｋ２、第１バイパス通路１５の通路面積（作動油ＨＦの流れ方向と直交する面の面積）、第１スクリュー機構１６の筒部１６ａの径、羽根１６ｂの角度、作動油ＨＦの粘度、及び、第１回転マス１７の質量は、上記の第１付加振動系の固有振動数が構造物Ｂの一次の固有振動数に同調するように、設定されている。したがって、第１付加振動系の固有振動数を構造物Ｂの一次の固有振動数に適切に同調させることができ、ひいては、構造物Ｂの一次モードによる振動を適切に抑制することができる。なお、同調させる構造物Ｂの固有振動数は、一次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。
【００６０】
また、上述した第１付加振動系の固有振動数の調整において、具体的には、第１バイパス通路１５の通路面積を変更することによって、作動油ＨＦの流動に対する第１スクリュー機構１６の回転運動への変換効率すなわち第１回転マス１７の回転慣性効果と、作動油ＨＦの粘性減衰効果を調整することができるとともに、第１スクリュー機構１６の筒部１６ａの径及び羽根１６ｂの角度を変更することによって、作動油ＨＦの流動に対する第１スクリュー機構１６の回転運動への変換効率すなわち第１回転マス１７の回転慣性効果を、調整することができる。また、作動油ＨＦの粘度を変更することによって、その粘性減衰効果を調整することができるとともに、第１回転マス１７の質量を変更することによって、その回転慣性効果を調整することができる。
【００６１】
また、第１実施形態によれば、第１及び第２ばね７、８がシリンダ２に収容されているので、ピストン４をロッド３に一体に設けるとともに構造物Ｂへのロッド３の連結を弾性要素を介して行う場合と比較して、振動抑制装置１全体を小型化できるとともに、その設置を容易に行うことができる。
【００６２】
さらに、構造物Ｂの振動に伴ってピストン４がシリンダ２内を摺動することにより、作動油ＨＦの粘性減衰力と、第１回転マス１７の回転慣性力が発生するため、第１及び第２油室２ｃ、２ｄ内の作動油ＨＦの圧力は、作動油ＨＦの粘性減衰力及び第１回転マス１７の回転慣性力と密接な相関関係にあり、両者が大きいほど、これらの粘性減衰力及び回転慣性力は、より大きくなる。第１実施形態によれば、前述したように、第１及び第２油室２ｃ、２ｄ内の作動油ＨＦの圧力がそれぞれ所定値に達したときに、すなわち、作動油ＨＦの粘性減衰力及び第１回転マス１７の回転慣性力から成る振動抑制装置１の反力（軸力）が比較的大きくなったときに、両油室２ｃ、２ｄが、第１及び第２リリーフ弁１１、１２（軸力制限機構）によって連通される。
【００６３】
これにより、ピストン４がシリンダ２内を摺動しても、シリンダ２内で作動油ＨＦの圧縮及び作動油ＨＦの流動がほとんど行われなくなるので、作動油ＨＦの粘性減衰力及び第１回転マス１７の回転慣性力が頭打ちになる。また、第１及び第２ばね７、８は、第１及び第２油室２ｃ、２ｄ内の作動油ＨＦの反力がピストン４に作用することによって、ピストン４とフランジ３ａ、３ａで圧縮される。したがって、上述した第１及び第２油室２ｃ、２ｄの連通によって、ピストン４とフランジ３ａ、３ａによる第１及び第２ばね７、８の圧縮も行われなくなる。以上により、振動抑制装置１の反力（軸力）の過大化を防止することができる。
【００６４】
次に、本発明の第２実施形態による振動抑制装置について説明する。この振動抑制装置は、第１実施形態と比較して、図７に示すように、第１ばね７のばね定数ｋ１を第２ばね８のばね定数ｋ２よりも小さな値に設定した点のみが、異なっている。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６５】
第１実施形態で説明したように、第１ばね７は、ロッド３が軸線方向の一方の側（図１の左側）に移動したときに、ピストン４とフランジ３ａにより圧縮され、それにより発生した第１ばね７の反力がピストン４に作用することによって、ロッド３に伝達された構造物Ｂの変位が、ピストン４に伝達される。第２ばね８は、ロッド３が軸線方向の他方の側に移動したときに、ピストン４とフランジ３ａにより圧縮され、それにより第２ばね８の反力がピストン４に作用することによって、ロッド３に伝達された構造物Ｂの変位が、ピストン４に伝達される。
【００６６】
以上により、振動による構造物Ｂの往復動によりロッド３が軸線方向の一方の側及び他方の側に繰り返し移動したときに、構造物Ｂの変位は、第１及び第２ばね７、８をそれぞれ介して、ピストン４に伝達される。すなわち、振動による構造物Ｂの往復動に対して、第１ばね７、作動油ＨＦ及び第１回転マス１７からなる第１付加振動系と、第２ばね８、作動油ＨＦ及び回転マス１７から成る第２付加振動系が構成される。
【００６７】
第２実施形態では、第１ばね７のばね定数ｋ１、第１バイパス通路１５の通路面積、第１スクリュー機構１６の筒部１６ａの径、羽根１６ｂの角度、作動油ＨＦの粘度、及び、第１回転マス１７の質量は、上記の第１付加振動系の固有振動数が構造物Ｂの一次の固有振動数に同調するように、設定されている。また、第２ばね８のばね定数ｋ２、第１バイパス通路１５の通路面積、第１スクリュー機構１６の筒部１６ａの径、羽根１６ｂの角度、作動油ＨＦの粘度、及び、第１回転マス１７の質量は、上記の第２付加振動系の固有振動数が構造物Ｂの二次の固有振動数に同調するように、設定されている。
【００６８】
以上により、第１及び第２付加振動系の固有振動数を、構造物Ｂの一次及び二次の固有振動数にそれぞれ適切に同調させることができる。これにより、作動油ＨＦや、第１回転マス１７、第１及び第２ばね７、８などから成る一基の振動抑制装置によって、構造物Ｂの一次及び二次モードによる振動を適切に抑制でき、ひいては、装置のさらなる小型化を図ることができる。
【００６９】
なお、第２実施形態では、第１ばね７のばね定数ｋ１を第２ばね８のばね定数ｋ２よりも小さな値に設定しているが、これとは逆に、第２ばね８のばね定数ｋ２を第１ばね７のばね定数ｋ１よりも小さな値に設定してもよい。
【００７０】
次に、図８及び図９を参照しながら、本発明の第３実施形態による振動抑制装置１Ａについて説明する。図８と図１の比較から明らかなように、この振動抑制装置１Ａは、第１実施形態と比較して、２つの第２付加振動系をさらに備える点が主に異なっている。図９において、第１実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を付しており、便宜上、第１実施形態で述べた構成要素の一部の符号を省略している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７１】
図８は、振動抑制装置１Ａをモデル化して示している。同図に示すように、２つの第２付加振動系の各々は、第２弾性要素、第２粘性要素及び第２慣性接続要素で構成されており、第１慣性接続要素及び第１粘性要素に並列に接続されている。
【００７２】
また、図９は、振動抑制装置１Ａを具現化して示している。上記の２つの第２付加振動系の各々は、第２慣性接続要素に相当する第２回転マス３１を有している。一方の第２回転マス３１は第２バイパス通路３２Ａに、他方の第２回転マス３１は第２バイパス通路３２Ｂに、それぞれ設けられている。
【００７３】
図９に示すように、第２バイパス通路３２Ａは、第１バイパス通路１５に接続されており、第１バイパス通路１５の一部を介して、ピストン４をバイパスするようにシリンダ２に接続され、第１及び第２油室２ｃ、２ｄに連通している。また、第２バイパス通路３２Ａは、第１バイパス通路１５と同様、互いに対称に設けられた第１通路３２Ａａ及び第２通路３２Ａｂで構成されており、両者３２Ａａ、３２Ａｂの間に、第２回転マス３１や第２スクリュー機構３３が設けられている。
【００７４】
第１通路３２Ａａは、第１バイパス通路１５の第１通路１５ａの屈曲部に接続されており、この屈曲部から径方向の外方に延び、直角に屈曲して、軸線方向の他方の側（図９の右側）に延びている。第２通路３２Ａｂは、第１バイパス通路１５の第２通路１５ｂの屈曲部に接続されており、この屈曲部から径方向の外方に延び、直角に屈曲して、軸線方向の一方の側（図９の左側）に延びている。
【００７５】
第２スクリュー機構３３は、第１実施形態の第１スクリュー機構１６と同様に構成されており、円筒状の筒部３３ａと、筒部３３ａの内側に一体に設けられ、螺旋状に形成された羽根３３ｂを有している。第２スクリュー機構３３は、第２回転マス３１の内側に配置されており、粘弾性ゴム３４を介して、第２回転マス３１に同軸状に連結されている。粘弾性ゴム３４は、粘性及び弾性の双方を有しており、前述した第２弾性要素及び第２粘性要素（図８参照）に相当する。
【００７６】
また、第２スクリュー機構３３は、一対のラジアル軸受３５、３５を介して、第２回転マス３１に回転自在に支持されている。第２スクリュー機構３３と第２回転マス３１の間の空間は、一対のシール３６、３６によって密閉されており、この密閉された空間に、上記のラジアル軸受３５、３５及び粘弾性ゴム３４が配置されている。
【００７７】
第２回転マス３１は、前述した第１回転マス１７と同様、例えば鉄で構成され、円筒状に形成されており、第２スクリュー機構３３と比較して、その径が大きく、その軸線方向の長さが大きい。また、第２回転マス３１は、第２バイパス通路３２Ａの第１及び第２通路３２Ａａ、３２Ａｂに、ラジアル軸受３７及びスラスト軸受３８を介して、回転自在に支持されている。さらに、第２回転マス３１の内側の空間は、一対のシール３９、３９によって密閉されており、この密閉された空間に、第２スクリュー機構３３が配置されている。また、第１及び第２通路３２Ａａ、３２Ａｂの各々には、羽根４０が、第２スクリュー機構３３に臨むように取り付けられている。
【００７８】
さらに、第２バイパス通路３２Ｂは、第１バイパス通路１５と同様、ピストン４をバイパスするようにシリンダ２に接続されており、第１及び第２油室２ｃ、２ｄに連通している。第２バイパス通路３２Ｂは、互いに対称に設けられた第１通路３２Ｂａ及び第２通路３２Ｂｂで構成されており、両者３２Ｂａ、３２Ｂｂの間に、第２回転マス３１や第２スクリュー機構３３が設けられている。第２バイパス通路３２Ｂに設けられた第２回転マス３１や第２スクリュー機構３３などの各種の要素は、前述した第２バイパス通路３２Ａに設けられた各種の要素と同じであるので、図９に符号のみを示し、それらの詳細な説明については省略する。
【００７９】
振動抑制装置１Ａでは、地震などにより構造物Ｂが振動すると、第１実施形態と同様、振動による構造物Ｂの変位は、ロッド３、第１又は第２ばね７、８及びピストン４を介して作動油ＨＦに伝達されるとともに、さらに第１スクリュー機構１６を介して第１回転マス１７に伝達されることにより、第１回転マス１７が回転する。
【００８０】
また、構造物Ｂの変位がピストン４などを介して作動油ＨＦに伝達されることにより、シリンダ２内の作動油ＨＦに流れが生じると、第２バイパス通路３２Ａが前述したように第１バイパス通路１５に接続されているため、シリンダ２の第１又は第２油室２ｃ、２ｄから第１バイパス通路１５に流入した作動油ＨＦの一部は、第２バイパス通路３２Ａを介して、第２スクリュー機構３３の内部を流れ、さらに第２バイパス通路３２Ａ及び第１バイパス通路１５を介して、第２又は第１油室２ｄ、２ｃに流入する。第２スクリュー機構３３を流れる作動油ＨＦの流動は、回転運動に変換され、その回転運動が、粘弾性ゴム３４を介して第２回転マス３１に伝達されることにより、第２回転マス３１が回転する。
【００８１】
同様に、シリンダ２内の作動油ＨＦに流れが生じると、第２バイパス通路３２Ｂが前述したようにシリンダ２に接続されているので、第１又は第２油室２ｃ、２ｄ内の作動油ＨＦの一部が、第２バイパス通路３２Ｂを介して、第２スクリュー機構３３の内部を流れ、さらに第２バイパス通路３２Ｂを介して、第２又は第１油室２ｄ、２ｃに流入する。この場合にも、第２スクリュー機構３３を流れる作動油ＨＦの流動は、回転運動に変換され、その回転運動が、粘弾性ゴム３４を介して第２回転マス３１に伝達されることにより、第２回転マス３１が回転する。その結果、粘弾性ゴム３４の粘性減衰効果と第２回転マス３１の回転慣性効果によって、構造物Ｂの振動が抑制される。なお、第２バイパス通路３２Ａ及び３２Ｂのいずれにおいても、羽根４０によって、第２スクリュー機構３３の回転運動への変換効率が向上する。
【００８２】
図８に示すように、第２回転マス３１などから成る２つの第２付加振動系はいずれも、第１回転マス１７などから成る第１付加振動系の全体に対して並列に設けられておらず、第１回転マス１７の動作に対して第２付加振動系の動作が並列に作用する。したがって、第１付加振動系及び２つの第２付加振動系の組合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、３つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。
【００８３】
第３実施形態によれば、第１及び第２付加振動系の諸元は、上記の３つの組合わせ固有振動数のうちの１つが構造物Ｂの一次の固有振動数に同調するように、他の２つがいずれも構造物Ｂの二次の固有振動数に同調するように、設定されている。したがって、３つの組合わせ固有振動数をそれぞれ、構造物Ｂの一次及び二次の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物Ｂの一次及び二次モードによる振動を適切に抑制することができる。
【００８４】
この場合、上記の第１付加振動系の諸元には、第１ばね７のばね定数ｋ１、第２ばね８のばね定数ｋ２、第１バイパス通路１５の通路面積、第１スクリュー機構１６の筒部１６ａの径、羽根１６ｂの角度、作動油ＨＦの粘度、及び、第１回転マス１７の質量が含まれる。また、第２付加振動系の諸元には、粘弾性ゴム３４のばね定数、第２バイパス通路３２Ａ及び３２Ｂの通路面積、第２スクリュー機構３３の筒部３３ａの径、羽根３３ｂの角度、粘弾性ゴム３４の粘度、及び、第２回転マス３１の質量が含まれる。
【００８５】
また、図８に示すように、この第２付加振動系を２つ備えているので、構造物Ｂの二次モードによる振動の抑制効果をより効果的に得ることができる。以上のように、一基の振動抑制装置１Ａによって、第１付加振動系及び２つの第２付加振動系を適切に構成できるとともに、三者の組合わせで構成された付加振動系の３つの組合わせ固有振動数をそれぞれ、構造物Ｂの一次及び二次の固有振動数に適切に多重同調させることができる。なお、同調させる構造物Ｂの固有振動数は、一次及び二次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。また、３つの組合わせ固有振動数を、構造物の同じ１つの所望の固有振動数に、あるいは、互いに異なる３つの所望の固有振動数に、それぞれ多重同調させてもよい。
【００８６】
また、第３実施形態では、第２付加振動系を２つ、すなわち、第２回転マス３１、３１、第２スクリュー機構３３、３３及び第２バイパス通路３２Ａ、３２Ｂをそれぞれ２つ設けているが、１つでもよい。この場合、第１及び第２付加振動系の組合わせで構成された付加振動系の固有振動数としてそれぞれ別個に存在する２つの組合わせ固有振動数を、構造物Ｂの同じ１つの所望の固有振動数に、あるいは、互いに異なる２つの所望の固有振動数に、それぞれ多重同調させてもよい。
【００８７】
さらに、第２付加振動系を３つ以上設けてもよい。この場合、第１付加振動系及び複数の第２付加振動系の組合わせで構成された付加振動系の固有振動数として、第１及び第２回転マス１７、３１の数だけ別個に存在する複数の組合わせ固有振動数を、構造物Ｂの同じ１つの所望の固有振動数に、あるいは、互いに異なる複数の所望の固有振動数にそれぞれ多重同調させてもよい。
【００８８】
次に、図１０及び図１１を参照しながら、本発明の第４実施形態による振動抑制装置１Ｂについて説明する。図１０と図１の比較から明らかなように、この振動抑制装置１Ｂは、第１実施形態と比較して、第２付加振動系をさらに備える点が主に異なっている。図１１において、第１実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を付しており、便宜上、第１実施形態で述べた構成要素の一部の符号を省略している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８９】
図１０は、振動抑制装置１Ｂをモデル化して示している。同図に示すように、上記の第２付加振動系は、第２弾性要素、第２粘性要素及び第２慣性接続要素で構成されており、第１慣性接続要素及び第１粘性要素に並列に接続されている。
【００９０】
また、図１１は、振動抑制装置１Ｂを具現化して示している。同図に示すように、上記の第２慣性接続要素に相当する第２回転マス５１は、第１回転マス１７と同様、比重の比較的大きい材料、例えば鉄で構成され、円筒状に形成されており、第１回転マス１７と比較して、その径が大きく、その軸線方向の長さが小さい。
【００９１】
また、第２回転マス５１は、第１回転マス１７の外周に設けられており、一対のラジアル軸受５２、５２を介して、第１回転マス１７に同軸状に回転自在に支持されている。さらに、第２回転マス５１は、一対の渦巻ばね５３、５３を介して、第１回転マス１７に連結されている。第１回転マス１７と第２回転マス５１の間は、一対のシール５４、５４によって密閉されており、密閉された両者１７、５１の間の空間には、シリコンオイルから成る粘性体５５が充填されている。
【００９２】
振動抑制装置１Ｂでは、地震などにより構造物Ｂが振動すると、第１実施形態と同様、振動による構造物Ｂの変位は、ロッド３、第１又は第２ばね７、８及びピストン４を介して作動油ＨＦに伝達されるとともに、さらに第１スクリュー機構１６を介して第１回転マス１７に伝達されることにより、第１回転マス１７が回転する。
【００９３】
また、第１回転マス１７の回転に伴い、渦巻ばね５３、５３を介して連結された第２回転マス５１が回転することによって、第２回転マス５１の回転慣性効果が付与される。それに加え、渦巻ばね５３、５３は、第２回転マス５１と第１回転マス１７との回転変位差に応じた反力を発生させるとともに、粘性体５５は、第２回転マス５１と第１回転マス１７との回転速度差に応じた粘性減衰効果を発揮する。
【００９４】
図１０に示すように、第２回転マス５１などから成る第２付加振動系は、第１回転マス１７などから成る第１付加振動系の全体に対して並列に設けられておらず、第１回転マス１７の動作に対して第２付加振動系の動作が並列に作用する。したがって、第１及び第２付加振動系の組み合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、２つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。
【００９５】
第４実施形態によれば、第１付加振動系の諸元（第１回転マス１７の質量など）及び第２付加振動系の諸元は、上記の２つの組合わせ固有振動数のうちの１つが構造物Ｂの一次の固有振動数に同調するように、他の１つが構造物Ｂの二次の固有振動数に同調するように、それぞれ設定されている。したがって、２つの組合わせ固有振動数を構造物Ｂの一次及び二次の固有振動数にそれぞれ適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物Ｂの一次及び二次モードによる振動を適切に抑制することができる。この場合、上記の第２付加振動系の諸元には、渦巻ばね５３、５３のばね定数、粘性体５５の粘度及び第２回転マス５１の質量が含まれる。
【００９６】
以上のように、一基の振動抑制装置１Ｂによって、第１及び第２付加振動系を適切に構成できるとともに、両者の組合わせで構成された付加振動系の２つの組合わせ固有振動数をそれぞれ、構造物Ｂの一次及び二次の固有振動数に適切に多重同調させることができる。
【００９７】
なお、同調させる構造物Ｂの固有振動数は、一次及び二次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。また、２つの組合わせ固有振動数を、構造物Ｂの同じ１つの所望の固有振動数に多重同調させてもよい。
【００９８】
次に、図１２及び図１３を参照しながら、本発明の第５実施形態による振動抑制装置１Ｃについて説明する。この振動抑制装置１Ｃは、第１実施形態と比較して、第１スクリュー機構１６に代えて、第１歯車モータ６１を備える点と、第１回転マス６２の構成が主に異なっている。図１２及び図１３において、第１実施形態と同じ構成要素については同じ符号を付しており、便宜上、第１実施形態で述べた構成要素の一部の符号を省略している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００９９】
図１２に示すように、第１歯車モータ６１は、外接歯車型のものであり、ケーシング６１ａと、ケーシング６１ａに収容された第１ギヤ６１ｂ及び第２ギヤ６１ｃを有しており、第１バイパス通路１５の途中に設けられている。ケーシング６１ａは、第１バイパス通路１５の第１通路１５ａ及び第２通路１５ｂに接続されており、その内部が、両者１５ａ及び１５ｂをそれぞれ介して、シリンダ２の第１及び第２油室２ｃ、２ｄに連通している。
【０１００】
また、第１ギヤ６１ｂは、スパーギヤであり、第１回転軸６１ｄに一体に設けられている。第１回転軸６１ｄは、第１バイパス通路１５の作動油ＨＦの流れ方向に直交する方向に延びており、ラジアル軸受（図示せず）を介して、ケーシング６１ａに回転自在に支持されている。これにより、第１回転軸６１ｄ及び第１ギヤ６１ｂは、ケーシング６１ａに対して、互いに一体に回転自在である。また、図１３に示すように、第１回転軸６１ｄは、ケーシング６１ａから若干、突出している。
【０１０１】
第２ギヤ６１ｃは、第１ギヤ６１ｂと同様、スパーギヤであり、第２回転軸６１ｅに一体に設けられるとともに、第１ギヤ６１ｂに噛み合っている。第２回転軸６１ｅは、第１回転軸６１ｄと同様、第１バイパス通路１５の作動油ＨＦの流れ方向に直交する方向に延びており、ラジアル軸受（図示せず）を介して、ケーシング６１ａに回転自在に支持されている。これにより、第２回転軸６１ｅ及び第２ギヤ６１ｃは、ケーシング６１ａに対して、互いに一体に回転自在である。また、第１及び第２ギヤ６１ｂ、６１ｃは、互いに噛合う部分が第１及び第２通路１５ａ、１５ｂとケーシング６１ａとの接続部分に臨むように、配置されている。
【０１０２】
第１回転マス６２は、比重の比較的大きい材料、例えば鉄で構成されており、円板状に形成されている。また、第１回転マス６２は、第１回転軸６１ｄに同軸状に取り付けられており、第１回転軸６１ｄ及び第１ギヤ６１ｂと一体に回転自在である。
【０１０３】
振動抑制装置１Ｃでは、地震などにより構造物Ｂが振動すると、第１実施形態と同様、振動による構造物Ｂの変位は、ロッド３、第１又は第２ばね７、８及びピストン４を介して作動油ＨＦに伝達される。これにより、シリンダ２内の作動油ＨＦがピストン４で圧縮されることによって、第１又は第２油室２ｃ、２ｄ内の作動油ＨＦの一部が、第１バイパス通路１５に流入し、さらに第１歯車モータ６１のケーシング６１ａ内を流れ、第１バイパス通路１５を介して第２又は第１油室２ｄ、２ｃ内に流入する。ケーシング６１ａ内を流れる作動油ＨＦの流動は、第１及び第２ギヤ６１ｂ、６１ｃの回転運動に変換され、それに伴い、第１ギヤ６１ｂと一体の第１回転マス６２が回転する。
【０１０４】
これまでに述べた振動抑制装置１Ｃの構成及び動作から明らかなように、振動抑制装置１Ｃをモデル化すると、第１実施形態と同様、例えば図１のように示される。振動抑制装置１Ｃでは、第１回転マス６２が第１慣性接続要素に相当し、その他の要素については、第１実施形態と同様である。
【０１０５】
第５実施形態によれば、第１ばね７のばね定数ｋ１、第２ばね８のばね定数ｋ２、第１バイパス通路１５の通路面積、第１歯車モータ６１の容積効率、作動油ＨＦの粘度、及び、第１回転マス６２の質量は、これらの第１回転マス６２などから成る第１付加振動系の固有振動数が構造物Ｂの一次の固有振動数に同調するように、設定されている。したがって、第１付加振動系の固有振動数を構造物Ｂの一次の固有振動数に適切に同調させることができ、ひいては、構造物Ｂの一次モードによる振動を適切に抑制することができる。その他、第１実施形態による効果を同様に得ることができる。なお、同調させる構造物Ｂの固有振動数は、一次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。
【０１０６】
次に、図１４及び図１５を参照しながら、本発明の第６実施形態による振動抑制装置１Ｄについて説明する。この振動抑制装置１Ｄは、前述した第３実施形態（図８及び図９）と比較して、第１スクリュー機構１６及び第２スクリュー機構３３、３３に代えて、第１歯車モータ６１及び第２歯車モータ７１、７１をそれぞれ備える点と、第１回転マス６２及び第２回転マス７２の構成が主に異なっている。換言すれば、上述した第５実施形態と比較して、第２回転マス７２をそれぞれ有する２つの第２付加振動系をさらに備える点が、主に異なっている。図１４において、第３及び第５実施形態と同じ構成要素には、同じ符号を付している。以下、第３及び第５実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１０７】
第２歯車モータ７１は、第１歯車モータ６１と同様に構成されているので、以下、その構成について簡単に説明する。図１４に示すように、第２歯車モータ７１は、ケーシング７１ａ、第１ギヤ７１ｂ及び第２ギヤ７１ｃを有しており、第２バイパス通路３２Ａ及び３２Ｂの途中に設けられている。以下、第２バイパス通路３２Ａ及び３２Ｂにそれぞれ設けられた第２歯車モータ７１及び７１を代表して、第２バイパス通路３２Ａに設けられた第２歯車モータ７１についてのみ説明する。
【０１０８】
ケーシング７１ａは、第２バイパス通路３２Ａの第１通路３２Ａａ及び第２通路３２Ａｂに接続されており、その内部が、第１通路３２Ａａ及び第１バイパス通路１５の第１通路１５ａを介して、シリンダ２の第１油室２ｃに連通するとともに、第２通路３２Ａｂ及び第１バイパス通路１５の第２通路１５ｂを介して、シリンダ２の第２油室２ｄに連通している。また、第１ギヤ７１ｂと一体の第１回転軸７１ｄは、ラジアル軸受（図示せず）を介して、ケーシング７１ａに回転自在に支持されている。また、図１５に示すように、第１回転軸７１ｄは、ケーシング７１ａから若干、突出している。
【０１０９】
第２ギヤ７１ｃは、第１ギヤ７１ｂに噛み合っており、第２ギヤ７１ｃと一体の第２回転軸７１ｅは、ラジアル軸受（図示せず）を介して、ケーシング７１ａに回転自在に支持されている。また、第１及び第２ギヤ７１ｂ、７１ｃは、互いに噛合う部分が第１及び第２通路３２Ａａ、３２Ａｂとケーシング７１ａとの接続部分に臨むように、配置されている。第２回転マス７２は、第１回転マス６２と同様、例えば鉄で構成されており、円板状に形成されている。また、第２回転マス７２は、粘性及び弾性の双方を有する粘弾性ゴム７３を介して、第１回転軸７１ｄに同軸状に取り付けられている。
【０１１０】
以上の構成により、振動抑制装置１Ｄでは、地震などにより構造物Ｂが振動すると、振動による構造物Ｂの変位は、ロッド３、第１又は第２ばね７、８及びピストン４を介して作動油ＨＦに伝達され、さらに第１歯車モータ６１を介して第１回転マス６２に伝達されることにより、第１回転マス６２が回転するとともに、第２歯車モータ７１、７１を介して第２回転マス７２、７２に伝達されることにより、第２回転マス７２、７２が回転する。
【０１１１】
これまでに述べた振動抑制装置１Ｄの構成及び動作から明らかなように、振動抑制装置１Ｄをモデル化すると、第３実施形態と同様、例えば前述した図８のように示される。振動抑制装置１Ｄでは、第１回転マス６２が第１慣性接続要素に相当し、粘弾性ゴム７３が、第２弾性要素及び第２粘性要素に相当するとともに、第２回転マス７２が第２慣性接続要素に相当する。その他の要素については、第１実施形態と同様である。以上から、第３実施形態と同様、第１付加振動系及び２つの第２付加振動系の組合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、３つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。
【０１１２】
第６実施形態によれば、第１及び第２付加振動系の諸元は、上記の３つの組合わせ固有振動数のうちの１つが構造物Ｂの一次の固有振動数に同調するように、他の２つがいずれも構造物Ｂの二次の固有振動数に同調するように、設定されている。この場合、第１付加振動系の諸元には、第１ばね７のばね定数ｋ１、第２ばね８のばね定数ｋ２、第１バイパス通路１５の通路面積、第１歯車モータ６１の容積効率、作動油ＨＦの粘度、及び、第１回転マス６２の質量が含まれる。また、第２付加振動系の諸元には、粘弾性ゴム７３のばね定数、第２バイパス通路３２Ａ、３２Ｂの通路面積、第２歯車モータ７１の容積効率、粘弾性ゴム７３の粘度、及び、第２回転マス７２の質量が含まれる。
【０１１３】
以上により、第３実施形態と同様、一基の振動抑制装置１Ｄによって、第１付加振動系及び２つの第２付加振動系を適切に構成できるとともに、三者の組合わせで構成された付加振動系の３つの組合わせ固有振動数をそれぞれ、構造物Ｂの一次及び二次の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物Ｂの一次及び二次モードによる振動を適切に抑制することができる。なお、同調させる構造物Ｂの固有振動数は、一次及び二次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。また、３つの組合わせ固有振動数を、構造物の同じ１つの所望の固有振動数に、あるいは、互いに異なる３つの所望の固有振動数に、それぞれ多重同調させてもよい。
【０１１４】
また、第６実施形態では、第２付加振動系を２つ、すなわち、第２回転マス７２、７２、第２歯車モータ７１、７１及び第２バイパス通路３２Ａ、３２Ｂをそれぞれ２つ設けているが、１つでもよい。この場合、第１及び第２付加振動系の組合わせで構成された付加振動系の固有振動数としてそれぞれ別個に存在する２つの組合わせ固有振動数を、構造物Ｂの同じ１つの所望の固有振動数に、あるいは、互いに異なる２つの所望の固有振動数に、それぞれ多重同調させてもよい。
【０１１５】
さらに、第２付加振動系を３つ以上設けてもよい。この場合、第１付加振動系及び複数の第２付加振動系の組合わせで構成された付加振動系の固有振動数として、第１及び第２回転マス６２、７２の数だけ別個に存在する複数の組合わせ固有振動数を、構造物Ｂの同じ１つの所望の固有振動数に、あるいは、互いに異なる複数の所望の固有振動数にそれぞれ多重同調させてもよい。
【０１１６】
次に、図１６及び図１７を参照しながら、本発明の第７実施形態による振動抑制装置１Ｅについて説明する。この振動抑制装置１Ｅは、前述した第４実施形態（図１０及び図１１）と比較して、第１スクリュー機構１６、第１回転マス１７及び第２回転マス５１に代えて、第１歯車モータ６１、第１回転マス６２及び第２回転マス８１をそれぞれ備える点が、主に異なっている。換言すれば、前述した第５実施形態と比較して、第２回転マス８１を有する第２付加振動系をさらに備える点が、主に異なっている。図１６において、第４及び第５実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第４及び第５実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１１７】
図１７に示すように、第１回転軸６１ｄは、第１回転マス６２からケーシング６１ａと反対側に若干、突出している。第２回転マス８１は、第１回転マス６２と同様、例えば鉄で構成されており、円板状に形成されている。また、第２回転マス８１は、粘弾性ゴム８２を介して、第１回転軸６１ｄに同軸状に取り付けられている。粘弾性ゴム８２は、粘性及び弾性の双方を有している。
【０１１８】
以上の構成により、振動抑制装置１Ｅでは、地震などにより構造物Ｂが振動すると、振動による構造物Ｂの変位は、ロッド３、第１又は第２ばね７、８及びピストン４を介して作動油ＨＦに伝達され、さらに第１歯車モータ６１を介して第１回転マス６２に伝達されることにより、第１回転マス６２が回転するとともに、粘弾性ゴム８２を介して第２回転マス８１に伝達されることにより、第２回転マス８１が回転する。
【０１１９】
これまでに述べた振動抑制装置１Ｅの構成及び動作から明らかなように、振動抑制装置１Ｅをモデル化すると、第４実施形態と同様、例えば前述した図１０のように示される。振動抑制装置１Ｅでは、第１回転マス６２が第１慣性接続要素に相当し、粘弾性ゴム８２が、第２弾性要素及び第２粘性要素に相当するとともに、第２回転マス８１が第２慣性接続要素に相当する。その他の要素については、第１実施形態と同様である。以上から、第４実施形態と同様、第１及び第２付加振動系の組み合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、２つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。
【０１２０】
第７実施形態によれば、第１回転マス６２の質量などの第１付加振動系の諸元及び第２付加振動系の諸元は、上記の２つの組合わせ固有振動数のうちの１つが構造物Ｂの一次の固有振動数に同調するように、他の１つが構造物Ｂの二次の固有振動数に同調するように、設定されている。この場合、第２付加振動系の諸元には、粘弾性ゴム８２のばね定数及び粘度と、第２回転マス８１の質量が含まれる。
【０１２１】
以上により、第４実施形態と同様、一基の振動抑制装置１Ｅによって、第１及び第２付加振動系を適切に構成できるとともに、両者の組合わせで構成された付加振動系の２つの組合わせ固有振動数をそれぞれ、構造物Ｂの一次及び二次の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物Ｂの一次及び二次モードによる振動を適切に抑制することができる。なお、同調させる構造物Ｂの固有振動数は、一次及び二次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。また、２つの組合わせ固有振動数を、構造物Ｂの同じ１つの所望の固有振動数に多重同調させてもよい。
【０１２２】
さらに、第３、第６及び第７実施形態では、粘性及び弾性の双方を有する粘弾性ゴム３４、７３、８２を用いているが、弾性のみを有する他の適当な弾性体、例えばゴムやばねを用いてもよい。また、第４実施形態では、渦巻ばね５３を用いているが、他の適当な弾性体、例えばゴムなどを用いてもよい。さらに、第４実施形態では、粘性体５５は、シリコンオイルであるが、他の適当な粘性体を用いてもよく、あるいは、粘性体５５を省略してもよい。
【０１２３】
さらに、第３〜第７実施形態では、第１及び第２ばね７、８のばね定数ｋ１、ｋ２を互いに同じ値に設定しているが、第２実施形態と同様、互いに異なる値に設定してもよい。例えば、第３実施形態による振動抑制装置１Ａの第１及び第２ばね７、８のばね定数ｋ１、ｋ２を互いに異なる値に設定した場合には、ロッド３が軸線方向の一方の側及び他方の側にそれぞれ移動したときに、互いに異なる固有振動数を有する付加振動系を構成することができるため、トータルで３×２＝６つの付加振動系を適切に構成することができる。
【０１２４】
また、第１〜第７実施形態では、予荷重を、第１及び第２ばね７、８に付与していないが、付与してもよい。図１８は、第１及び第２ばね７、８のばね定数ｋ１、ｋ２が互いに同じ値に設定されている場合（第１、第３〜第７実施形態）において、両者７、８に予荷重を付与したときにおけるロッド３の変位と、第１及び第２ばね７、８の反力の合力との関係を示している。以下、この関係について説明する。
【０１２５】
ロッド３が中立位置にある場合、第１及び第２ばね７、８への予荷重の付与により両者７、８が圧縮された状態では、それによる第１及び第２ばね７、８の双方の反力は、ピストン４を中立位置に保持するように互いに反対方向に作用し、釣り合った状態にある。
【０１２６】
また、第１実施形態で述べたように、ロッド３が、シリンダ２に対して中立位置から軸線方向の一方の側（図２の左側）に移動すると、ピストン４の一端面に、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦの反力が作用する。これにより、ピストン４がロッド３に対して軸線方向の他方の側に移動することにより、第１ばね７がさらに圧縮されて、その反力がさらに増大する一方、第２ばね８が伸びて、予荷重による第２ばね８の反力が減少する。そして、ロッド３に対するピストン４の軸線方向の他方の側への移動量が、予荷重による第２ばね８の圧縮量よりも大きくなり、それにより第２ばね８の予荷重がなくなると、ピストン４には、第１ばね７の反力のみが作用するようになる。
【０１２７】
これとは逆に、ロッド３が、シリンダ２に対して中立位置から軸線方向の他方の側（図２の右側）に移動すると、ピストン４の他端面に、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦの反力が作用する。これにより、ピストン４がロッド３に対して軸線方向の一方の側に移動することによって、第２ばね８がさらに圧縮されて、その反力が増大する一方、第１ばね７が伸びて、予荷重による第１ばね７の反力が減少する。そして、ロッド３に対するピストン４の軸線方向の一方の側への移動量が、予荷重による第１ばね７の圧縮量よりも大きくなり、それにより第１ばね７の予荷重がなくなると、ピストン４には、第２ばね８の反力のみが作用するようになる。
【０１２８】
以上の動作から、この場合におけるシリンダ２に対するロッド３の変位と、第１及び第２ばね７、８の反力の合力との関係は、例えば図１８のように示される。同図において、値０はロッド３がシリンダ２に対して中立位置にある状態を示し、値０から左側は、ロッド３が中立位置から軸線方向の一方の側（図２の左側）に変位したときの関係を示すとともに、値０から右側は、ロッド３が中立位置から他方の側（図２の右側）に変位したときの関係を示している。
【０１２９】
また、図１８において、αで示す範囲は、予荷重による第１ばね７の反力が作用する範囲を示しており、βで示す範囲は、予荷重による第２ばね８の反力が作用する範囲を示している。この場合、第１及び第２ばね７、８のばね定数ｋ１、ｋ２が互いに等しいことから、これらの範囲α及びβは、互いに同じ大きさになる。
【０１３０】
また、図１９は、第１ばね７のばね定数ｋ１が第２ばね８のばね定数ｋ２よりも小さな値に設定されている場合（第２実施形態）において、両者７、８に予荷重を付与したときにおけるロッド３の変位と、第１及び第２ばね７、８の反力の合力との関係を示している。この場合、第１ばね７のばね定数ｋ１が第２ばね８のばね定数ｋ２よりも小さいことにより、中立位置での予荷重による第１ばね７の圧縮量が第２ばね８のそれよりも大きいことから、予荷重による第１ばね７の反力が作用する範囲αは、予荷重による第２ばね８の反力が作用する範囲βよりも大きくなる。
【０１３１】
上述した図１８及び図１９に示すように、第１及び第２ばね７、８に予荷重を付与することによって、ロッド３の変位すなわち構造物Ｂの変位に対する第１及び第２ばね７、８から成る第１弾性要素の剛性の特性として、バイリニアな特性を得ることができる。したがって、例えば、振動による構造物Ｂの変位が大きくなるのに伴って振動抑制装置の反力が過大にならないうちに、第１弾性要素のより小さな剛性（ｋ１又はｋ２）を得ることが可能になり、それにより、第１付加振動系などの固有振動数を構造物Ｂの固有振動数と異ならせることができるので、振動抑制装置の反力の過大化を防止することができる。
【０１３２】
また、振動による構造物Ｂの変位が比較的小さいときに、第１弾性要素のより大きな剛性（ｋ１＋ｋ２）を得ることが可能になる。それにより、例えば風力により構造物Ｂが振動した場合であって、それによる構造物Ｂの変位が比較的小さいときでも、構造物Ｂの変位を、第１及び第２ばね７、８の弾性変形により不要に吸収されるのを抑制しながら、作動油ＨＦや第１回転マス１７などに適切に伝達することができ、ひいては、構造物Ｂの振動を適切に抑制することができる。
【０１３３】
あるいは、振動による構造物Ｂの変位が大きいときと、小さいときとで、互いに異なる第１付加振動系の固有振動数を得ることができるので、それによる多重同調を行うことも可能である。
【０１３４】
なお、本発明は、説明した第１〜第７実施形態（以下、総称して「実施形態」という）に限定されることなく、種々の態様で実施することができる。例えば、実施形態では、本発明のピストン用弾性体として、皿ばね座金７ａで構成された第１ばね７（第２ばね８）を用いているが、他の適当な弾性体、例えば圧縮コイルばねや、引張コイルばね、ゴムなどを用いてもよい。
【０１３５】
また、実施形態では、本発明における動力変換機構として、第１スクリュー機構１６や第１歯車モータ６１を用いているが、作動流体の流動を回転運動に変換可能な他の機構、例えばベーンモータやプランジャモータなどを用いてもよい。さらに、実施形態では、本発明の作動流体として、作動油ＨＦを用いているが、粘性を有する他の適当な流体を用いてもよい。
【０１３６】
また、実施形態では、第１及び第２リリーフ弁１１、１２を、ピストン４に設けているが、シリンダ２に、ピストン４をバイパスして第１及び第２油室２ｃ、２ｄを互いに連通するバイパス通路をさらに設けるとともに、このバイパス通路に、第１及び第２リリーフ弁を設けてもよい。さらに、第１及び第２リリーフ弁１１、１２の一方又は双方を省略してもよい。また、実施形態では、一対のフランジ３ａを用いて制振装置１、１Ａ〜１Ｅを構成しているが、例えば、図２０に示す単一のフランジ３ｂを用いて構成してもよい。以下、この構成について説明する。
【０１３７】
ピストン９１は、軸線方向に互いに対向する一対の側壁９１ａ、９１ａと、両者９１ａ、９１ａの間に一体に設けられた肉厚の周壁９１ｂで構成され、円筒状に形成されており、シリンダ２内に摺動自在に設けられている。各側壁９１ａの径方向の中央には、軸線方向に貫通する孔（図示せず）が形成されている。両側壁９１ａ、９１ａの孔には、ロッド３が挿入されており、それにより、ピストン９１は、ロッド３に対して、軸線方向に移動自在である。また、周壁９１ｂの外周面には、シール６が設けられている。さらに、図示しないが、周壁９１ｂには、前述した第１及び第２リリーフ弁１１、１２が設けられている。
【０１３８】
また、フランジ３ｂは、ロッド３に一体に設けられている。フランジ３ｂ、第１及び第２ばね７、８は、ピストン９１に収容されており、第１ばね７は一方の側壁９１ａとフランジ３ｂの間に、第２ばね８は他方の側壁９１ａとフランジ３ｂの間に、それぞれ配置されている。図２０に示すように、ロッド３がシリンダ２に対して中立位置にあるときには、ピストン９１は、第１及び第２ばね７、８によって、ロッド３に対して中立位置に保持されている。
【０１３９】
さらに、実施形態では、振動抑制装置１、１Ａ〜１Ｅを、構造物Ｂの層間に設置し、いわゆる制振装置として用いているが、構造物Ｂとこれを支持する支持体との間に設置し、いわゆる免震装置として用いてもよい。また、実施形態は、本発明を高層の建築物である構造物Ｂに適用した例であるが、本発明による振動抑制装置は、他の適当な構造物、例えば橋梁や鉄塔などにも適用可能である。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１４０】
Ｂ  構造物
ＰＬ  左側の柱（２つの部位の一方）
ＢＵ  上側の梁（２つの部位の他方）
ＰＲ  右側の柱（２つの部位の一方）
ＢＤ  下側の梁（２つの部位の他方）
１  振動抑制装置
１Ａ  振動抑制装置
１Ｂ  振動抑制装置
１Ｃ  振動抑制装置
１Ｄ  振動抑制装置
１Ｅ  振動抑制装置
２  シリンダ
２ｃ  第１油室（第１圧力室）
２ｄ  第２油室（第２圧力室）
３  ロッド
３ａ  フランジ
３ｂ  フランジ
４  ピストン
ＨＦ  作動油（作動流体）
７  第１ばね（ピストン用弾性体、第１弾性体）
８  第２ばね（ピストン用弾性体、第２弾性体）
１１  第１リリーフ弁（リリーフ弁）
１２  第２リリーフ弁（リリーフ弁）
１５  第１バイパス通路（バイパス通路）
１６  第１スクリュー機構（動力変換機構、第１動力変換機構）
１７  第１回転マス（回転マス）
３１  第２回転マス
３２Ａ  第２バイパス通路
３２Ｂ  第２バイパス通路
３３  第２スクリュー機構（第２動力変換機構）
３３ａ  筒部（回転体）
３４  粘弾性ゴム（回転マス用弾性体）
６１  第１歯車モータ（動力変換機構、第１動力変換機構）
６２  第１回転マス
７１  第２歯車モータ（第２動力変換機構）
７１ｂ  第１ギヤ（回転体）
７２  第２回転マス
７３  粘弾性ゴム（回転マス用弾性体）
９１  ピストン
【図１】
2014052066.tif 000003
【図２】
2014052066.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014052066.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年11月26日(2012.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
構造物を含む系内の２つの部位の間に設けられ、当該構造物の振動を抑制するための振動抑制装置であって、
前記２つの部位の一方に連結されるとともに、作動流体が充填されたシリンダと、
前記２つの部位の他方に連結され、前記シリンダに部分的に収容されるとともに、当該シリンダに対して軸線方向に移動自在のロッドと、
当該ロッドと一体のフランジと、
前記シリンダ内を前記軸線方向に摺動自在で、かつ前記ロッドに対して前記軸線方向に移動自在のピストンと、
前記シリンダに収容されるとともに、前記フランジと前記ピストンの間に設けられ、前記シリンダに対する前記ロッドの変位を前記ピストンに伝達するためのピストン用弾性体と、
前記ピストンをバイパスするように前記シリンダに接続されたバイパス通路と、
回転自在の回転マスと、
前記バイパス通路に設けられ、当該バイパス通路内における作動流体の流動を回転運動に変換し、前記回転マスに伝達する動力変換機構と、を備え、
前記ピストン用弾性体、作動流体及び前記回転マスで構成される付加振動系の固有振動数が前記構造物の固有振動数に同調するように、前記ピストン用弾性体のばね定数及び前記回転マスの質量が設定されていることを特徴とする振動抑制装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、構造物を含む系内の２つの部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するための振動抑制装置であって、２つの部位の一方に連結されるとともに、作動流体が充填されたシリンダと、２つの部位の他方に連結され、シリンダに部分的に収容されるとともに、シリンダに対して軸線方向に移動自在のロッドと、ロッドと一体のフランジと、シリンダ内を軸線方向に摺動自在で、かつロッドに対して軸線方向に移動自在のピストンと、シリンダに収容されるとともに、フランジとピストンの間に設けられ、シリンダに対するロッドの変位をピストンに伝達するためのピストン用弾性体と、ピストンをバイパスするようにシリンダに接続されたバイパス通路と、回転自在の回転マスと、バイパス通路に設けられ、バイパス通路内における作動流体の流動を回転運動に変換し、回転マスに伝達する動力変換機構と、を備え、ピストン用弾性体、作動流体及び回転マスで構成される付加振動系の固有振動数が構造物の固有振動数に同調するように、ピストン用弾性体のばね定数及び回転マスの質量が設定されていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、前述した従来の場合と異なり、構造物の変位が、ロッドからピストンに直接的に伝達されるのではなく、ピストン用弾性体を介して伝達される。このように、ピストン用弾性体から成る弾性要素は、作動流体から成る粘性要素及び回転マスから成る慣性接続要素に対して直列に設けられているので、これらのピストン用弾性体、作動流体及び回転マスによって付加振動系を適切に構成することができる。本発明によれば、この付加振動系の固有振動数が構造物の固有振動数に同調するように、ピストン用弾性体のばね定数及び回転マスの質量を設定するので、この付加振動系の固有振動数を構造物の所望の固有振動数に適切に同調させることができ、ひいては、構造物の振動を適切に抑制することができる。