(57)【要約】【課題】小型で大きな慣性質量が得られる有効適切な振動低減装置を実現する。【解決手段】メインシリンダー１１内をメインピストン１２によって第１隔室１４と第２隔室１５とに区画し、メインシリンダーよりも小径の第１サブシリンダー１７、第２サブシリンダー１８を第１隔室、第２隔室に対して連通せしめてそれらの先端部どうしを同軸状態で対向配置する。第１サブシリンダー内、第２サブシリンダー内にそれぞれ第１サブピストン１９および第２サブピストン２０をメインピストンに従動させて軸方向に移動自在に装着し、第１サブシリンダーおよび第２サブシリンダーの先端部相互間に、回転錘２２をボールねじ機構２３を介して回転させる構成の回転慣性質量ダンパー２１を第１サブピストンおよび第２サブピストンにより駆動可能に設置した。【選択図】図１
2014137108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対振動する二部材の間に介装されてその相対振動を低減させるための振動低減装置であって、
流体を封入したメインシリンダー内にメインピストンを軸方向に移動自在に装着し、該メインピストンに接続したロッドの先端部を前記メインシリンダーの一端部から延出せしめて、該ロッドの先端部を前記二部材の一方に対して接続するとともに、前記メインシリンダーの他端部を前記二部材の他方に対して接続し、
前記メインシリンダー内を前記メインピストンによって第１隔室と第２隔室とに区画し、前記メインシリンダーよりも小径の第１サブシリンダーの基端を前記第１隔室に対して連通せしめるとともに、該第１サブシリンダーと同径の第２サブシリンダーの基端を前記第２隔室に対して連通せしめ、
前記第１サブシリンダーおよび前記第２サブシリンダーの先端部どうしを同軸状態でかつ双方の先端どうしの間に間隔をおいた状態で対向配置して、それら第１サブシリンダー内および第２サブシリンダー内にそれぞれ第１サブピストンおよび第２サブピストンを前記メインピストンに従動させて軸方向に移動自在に装着し、
前記第１サブシリンダーおよび前記第２サブシリンダーの先端部相互間に、回転錘をボールねじ機構を介して回転させる構成の回転慣性質量ダンパーを前記第１サブピストンおよび前記第２サブピストンにより駆動可能に設置してなることを特徴とする振動低減装置。
【請求項２】
請求項１記載の振動低減装置であって、
前記ボールねじ機構を、前記第１サブシリンダーおよび前記第２サブシリンダーに対して回転不能な状態で両端部が前記第１サブピストンおよび前記第２サブピストンに対してそれぞれ連結されたボールねじ軸と、前記メインシリンダーに対して回転可能かつ軸方向変位不能に支持されて前記ボールねじ軸に螺着されたボールナットにより構成し、前記回転錘を前記ボールナットに対して一体に回転可能に連結してなることを特徴とする振動低減装置。
【請求項３】
請求項１記載の振動低減装置であって、
前記ボールねじ機構を、前記第１サブシリンダーおよび前記第２サブシリンダーに対して回転可能な状態で両端部が前記第１サブピストンおよび前記第２サブピストンに対してそれぞれ連結されたボールねじ軸と、前記メインシリンダーに対して回転不能かつ軸方向変位不能に支持されて前記ボールねじ軸に螺着されたボールナットにより構成し、前記回転錘を前記ボールねじ軸に対して一体に回転可能に連結してなることを特徴とする振動低減装置。
【請求項４】
請求項１，２または３記載の振動低減装置であって、
前記メインピストンに、前記第１隔室内の前記流体の圧力が所定のリリーフ圧となった際に該流体を該第１隔室から前記第２隔室に流出せしめる第１リリーフ弁と、前記第２隔室内の前記流体の圧力が前記リリーフ圧となった際に該流体を該第２隔室から前記第１隔室に流出せしめる第２リリーフ弁を備えてなることを特徴とする振動低減装置。
【請求項５】
請求項２記載の振動低減装置であって、
前記回転錘と前記ボールナットとの間に、前記ボールナットから前記回転錘に伝達されるトルクが所定の制限値を超えるまでは該トルクを伝達して前記回転錘を前記ボールナットとともに一体回転させ、前記トルクが前記制限値を超えた時点で前記回転錘を前記ボールナットに対して相対回転させてトルク伝達を制限するトルク制限機構を介装してなることを特徴とする振動低減装置。
【請求項６】
請求項３記載の振動低減装置であって、
前記回転錘と前記ボールねじ軸との間に、前記ボールねじ軸から前記回転錘に伝達されるトルクが所定の制限値を超えるまでは該トルクを伝達して前記回転錘を前記ボールねじ軸とともに一体回転させ、前記トルクが前記制限値を超えた時点で前記回転錘を前記ボールねじ軸に対して相対回転させてトルク伝達を制限するトルク制限機構を介装してなることを特徴とする振動低減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は相対振動する二部材間に介装されてその相対振動を低減させるための振動低減装置、特に流体の慣性質量を利用した流体式慣性質量ダンパーの範疇に属する振動低減装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、慣性質量ダンパーはダンパー両端の相対加速度に比例した反力を生じる装置であり、近年、ボールねじ機構を利用して回転錘の実際の質量の数千倍もの慣性質量効果が得られる装置が実用化されている。
【０００３】
また、たとえば特許文献１や特許文献２に示されるように、流体の慣性質量を利用するいわゆる流体式慣性質量ダンパー（慣性ポンプダンパーとも称される）も知られている。
これは、シリンダー内で分割された流体（液体）に対してダンパー変位により圧力を加えてシリンダー径よりも小径のバイパス管を通して還流させるもので、ダンパー変位速度より還流速度が高速になることでバイパス管内の流体質量よりも大きな慣性質量効果が得られるものである。
【０００４】
この種の流体式慣性質量ダンパーの原理と基本構成について、特許文献１に示される振動低減装置を例にとって図５（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
図５（ａ）において符号１はシリンダー、２はピストン、３はロッドであって、シリンダー１内はピストン２によって第１流体室４と第２流体室５とに区画され、それら第１流体室４と第２流体室５とはバイパス管６により連通されている。
この流体式慣性質量ダンパーは、シリンダー１の一端（図５（ａ）において左端）およびロッド３の先端（同、右端）がそれぞれ相対振動する二部材（図示せず）に対して接続されるものであり、それによりたとえば図５（ｂ）に示す構造モデルのように、シリンダー１が支持構造体７に対して接続され、ロッド３がその支持構造体７に対して相対振動する制振対象の構造体８に対して接続されてそれらの間に設置されるものである。
【０００５】
この場合、図５（ｂ）に示すように、シリンダー１の内径D1、ロッド３の径D2、バイパス管６の内径d（d＜D1）、バイパス管６の全長ｌとすると、バイパス管６内の流体質量m2は流体密度をρとすると次式となる。
【０００６】
【数１】
2014137108.tif 000003
【０００７】
バイパス管６とシリンダー１との断面積比α、構造体８の絶対変位x、ダンパーの絶対変位（すなわち支持構造体７の絶対変位）zとすると、断面積比αおよびバイパス管６内の流体の移動量yは次式で表される。
【０００８】
【数２】
2014137108.tif 000004
【０００９】
この系において構造体８の質量m1とすると、振動系の運動エネルギーはUkは次式となる。
【００１０】
【数３】
2014137108.tif 000005
【００１１】
流体減衰を含む径全体の減衰係数をcとすると、ラグランジュの運動方程式から次式の関係が得られる。
【００１２】
【数４】
2014137108.tif 000006
【００１３】
これは、制振対象の構造体８の剛性kと並列に、次式で表される慣性質量Ψが付加されたことと等価である。
【００１４】
【数５】
2014137108.tif 000007
【００１５】
上式から、慣性質量Ψは、シリンダー１の内径D1を大きくするほど、バイパス管６の内径ｄを小さくするほど、バイパス管６の全長ｌを長くするほど、大きくすることができることがわかる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１１−１５８０１５号公報
【特許文献２】特開２００７−２０５４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
上記のような流体式慣性質量ダンパーは流体の慣性質量を利用するものではあるが、たとえば建物等の構造物に対して制振装置として適用する場合には、支障なく設置し得る程度の現実的な大きさで十分な慣性質量が得られるものではない。
【００１８】
たとえば、図５に示したものにおいて、シリンダー１の内径D1＝400mm、ロッド３の径D2＝80mm、バイパス管６の内径d＝80mm、バイパス管６の全長l＝5000mmとし、流体として密度ρ＝0.9ton/m3のオイルを用いる場合、流体質量m2＝0.0226ton、断面積比α＝24となり、その場合の慣性質量ΨはΨ＝13tonに過ぎない。
これは、同等サイズの慣性質量ダンパーをボールねじ機構を利用して構成する場合に容易に得られる数千tonもの慣性質量に比べて1%にもならない程度であり、その点でこの種の流体式慣性質量ダンパーは建物等の大規模な構造物を対象とする大容量の制振装置として適用することは困難であり現実的ではない。
【００１９】
なお、特許文献２には同様の原理に基づく振動衝撃装置やサスペンション装置についての開示があり、それにはバイパス管に慣性力増加手段を備えることも記載されている。しかし、流体の一部は慣性力増強手段に寄与せずロスとなってしまい効率が低く、そのような慣性力増加手段を付加することによっても必ずしも十分な慣性質量を得られるものではなく、車両用のサスペンション装置としてはともかくとしても構造物における大容量の制振装置として適用することは現実的ではない。
【００２０】
上記事情に鑑み、本発明は特許文献１に示されるような流体式慣性質量ダンパーの基本構成を踏襲しつつその慣性質量を劇的に増大させることができる有効適切な振動低減装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
請求項１記載の発明は、相対振動する二部材の間に介装されてその相対振動を低減させるための振動低減装置であって、流体を封入したメインシリンダー内にメインピストンを軸方向に移動自在に装着し、該メインピストンに接続したロッドの先端部を前記メインシリンダーの一端部から延出せしめて、該ロッドの先端部を前記二部材の一方に対して接続するとともに、前記メインシリンダーの他端部を前記二部材の他方に対して接続し、前記メインシリンダー内を前記メインピストンによって第１隔室と第２隔室とに区画し、前記メインシリンダーよりも小径の第１サブシリンダーの基端を前記第１隔室に対して連通せしめるとともに、該第１サブシリンダーと同径の第２サブシリンダーの基端を前記第２隔室に対して連通せしめ、前記第１サブシリンダーおよび前記第２サブシリンダーの先端部どうしを同軸状態でかつ双方の先端どうしの間に間隔をおいた状態で対向配置して、それら第１サブシリンダー内および第２サブシリンダー内にそれぞれ第１サブピストンおよび第２サブピストンを前記メインピストンに従動させて軸方向に移動自在に装着し、前記第１サブシリンダーおよび前記第２サブシリンダーの先端部相互間に、回転錘をボールねじ機構を介して回転させる構成の回転慣性質量ダンパーを前記第１サブピストンおよび前記第２サブピストンにより駆動可能に設置してなることを特徴とする。
【００２２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の振動低減装置であって、前記ボールねじ機構を、前記第１サブシリンダーおよび前記第２サブシリンダーに対して回転不能な状態で両端部が前記第１サブピストンおよび前記第２サブピストンに対してそれぞれ連結されたボールねじ軸と、前記メインシリンダーに対して回転可能かつ軸方向変位不能に支持されて前記ボールねじ軸に螺着されたボールナットにより構成し、前記回転錘を前記ボールナットに対して一体に回転可能に連結してなることを特徴とする。
【００２３】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の振動低減装置であって、前記ボールねじ機構を、前記第１サブシリンダーおよび前記第２サブシリンダーに対して回転可能な状態で両端部が前記第１サブピストンおよび前記第２サブピストンに対してそれぞれ連結されたボールねじ軸と、前記メインシリンダーに対して回転不能かつ軸方向変位不能に支持されて前記ボールねじ軸に螺着されたボールナットにより構成し、前記回転錘を前記ボールねじ軸に対して一体に回転可能に連結してなることを特徴とする。
【００２４】
請求項４記載の発明は、請求項１，２または３記載の発明の振動低減装置であって、前記メインピストンに、前記第１隔室内の前記流体の圧力が所定のリリーフ圧となった際に該流体を該第１隔室から前記第２隔室に流出せしめる第１リリーフ弁と、前記第２隔室内の前記流体の圧力が前記リリーフ圧となった際に該流体を該第２隔室から前記第１隔室に流出せしめる第２リリーフ弁を備えてなることを特徴とする。
【００２５】
請求項５記載の発明は、請求項２記載の発明の振動低減装置であって、前記回転錘と前記ボールナットとの間に、前記ボールナットから前記回転錘に伝達されるトルクが所定の制限値を超えるまでは該トルクを伝達して前記回転錘を前記ボールナットとともに一体回転させ、前記トルクが前記制限値を超えた時点で前記回転錘を前記ボールナットに対して相対回転させてトルク伝達を制限するトルク制限機構を介装してなることを特徴とする。
【００２６】
請求項６記載の発明は、請求項３記載の発明の振動低減装置であって、前記回転錘と前記ボールねじ軸との間に、前記ボールねじ軸から前記回転錘に伝達されるトルクが所定の制限値を超えるまでは該トルクを伝達して前記回転錘を前記ボールねじ軸とともに一体回転させ、前記トルクが前記制限値を超えた時点で前記回転錘を前記ボールねじ軸に対して相対回転させてトルク伝達を制限するトルク制限機構を介装してなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、二部材間の相対振動によってメインピストンがメインシリンダー内において移動した際には、第１サブシリンダーおよび第２サブシリンダー内の流体が逆方向に高速で移動し、それに従動して第１サブピストンと第２サブピストンが高速で移動して回転慣性質量ダンパーを駆動することにより、回転錘を高速で回転せしめて大きな回転慣性質量効果が得られる。
したがって本発明の振動低減装置は、ダンパー両端間の相対速度に比べて流体の移動速度が拡大される効果と、回転慣性質量ダンパーにおける回転錘が高速回転することによる効果が相乗的に同時に得られるものであり、それにより特許文献１，２に示されるような従来一般的な流体式慣性質量ダンパーに比べて桁違いに大きな慣性質量が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態である振動低減装置の全体概略構成を示すもので、（ａ）は側断面図、（ｂ）は横断面図（（ａ）におけるｂ−ｂ線視図）である。
【図２】同、主要構成要素である回転慣性質量ダンパーを示す拡大図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は横断面図（（ａ）におけるｂ−ｂ線視図）である。
【図３】同、他の実施形態を示す部分側断面図である。
【図４】同、さらに他の実施形態を示す側断面図である。
【図５】従来の流体式慣性質量ダンパーである振動低減装置の一例を示すもので、（ａ）は側断面図、（ｂ）はその原理を説明するためのモデル図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本発明の一実施形態である振動低減装置について図１〜図２を参照して説明する。
本実施形態の振動低減装置は、基本的には図５に示した従来の流体式慣性質量ダンパーである振動低減装置と同様に、相対振動する二部材間に介装されてそれら二部材間に生じる相対振動を低減させるための振動低減装置であるが、上記従来の流体式慣性質量ダンパーの基本構成を踏襲しつつそのバイパス管６の一部を切除してそこに回転慣性質量ダンパー２１を設置したことを主眼とする。
【００３０】
すなわち、本実施形態の振動低減装置では、流体を封入したメインシリンダー１１内にメインピストン１２を軸方向に移動自在に装着して、メインシリンダー１１内をメインピストン１２によって第１隔室１４と第２隔室１５とに区画している。
【００３１】
メインピストン１２の両側にはそれぞれロッド１３を接続して、それらロッド１３の先端部をメインシリンダー１１の一端部および他端部から延出せしめたうえで、メインシリンダー１１の一端部（図では右端部）から延出している一方のロッド１３の先端部（図では右側のロッド１３の右端部）を二部材の一方（たとえば図５（ｂ）に示した構造体８）に対して接続するとともに、メインシリンダー１１の他端部（図では左端部）を二部材の他方（同、支持構造体７）に対して接続することによりそれらの間に設置されるものである。
【００３２】
また、メインシリンダー１１よりも小径の第１サブシリンダー１７の基端を第１隔室１４に対して連通せしめるとともに、その第１サブシリンダー１７と同径の第２サブシリンダー１８の基端を第２隔室１５に対して連通せしめて、図２（ａ）に示すようにそれら第１サブシリンダー１７および第２サブシリンダー１８の先端部を支持部材３０を介してメインシリンダー１１により支持することにより、それらの先端部どうしを同軸状態でかつ双方の先端どうしの間に間隔をおいた状態で対向配置している。
【００３３】
そして、第１サブシリンダー１７内および第２サブシリンダー１８内に第１サブピストン１９および第２サブピストン２０をそれぞれメインピストン１２に従動させて軸方向に移動自在に装着するとともに、第１サブシリンダー１７および第２サブシリンダー１８の先端部相互間には回転錘２２をボールねじ機構２３を介して回転させる構成の回転慣性質量ダンパー２１を設置して、その回転慣性質量ダンパー２１を第１サブピストン１９および第２サブピストン２０によって駆動する構成としている。
【００３４】
具体的には、図２（ａ）に示すように第１サブシリンダー１７および第２サブシリンダー１８の内面にそれぞれそれらの軸方向に沿うガイド溝３１が形成されているとともに、図２（ｂ）に示すように第１サブピストン１９および第２サブピストン２０にはそれぞれそれらのガイド溝３１に係合する突条３２が設けられていて、第１サブピストン１９および第２サブピストン２０はそれぞれ第１サブシリンダー１７および第２サブシリンダー１８に対して回転不能な状態で軸方向に移動可能とされている。
そして、それら第１サブピストン１９および第２サブピストン２０に対して上記のボールねじ機構２３を構成しているボールねじ軸２４の両端部がそれぞれ相対回転不能に連結されていて、そのボールねじ軸２４は第１サブピストン１９および第２サブピストン２０とともにその全体が一体となって軸方向（図２（ａ）において左右方向）に往復移動可能とされている。
【００３５】
一方、そのボールねじ軸２４に対してはボールナット２５が相対回転可能かつ軸方向相対変位可能に螺着されているとともに、そのボールナット２５はメインシリンダー１１に対して軸受け部材３３および支持部材３４を介して相対回転可能かつ軸方向変位不能に支持されており、そのボールナット２５に対して回転錘２２が一体に回転可能に連結されている。
【００３６】
以上の構成からなる本実施形態の振動低減装置は、図５に示した従来の流体式慣性質量ダンパーである振動低減装置におけるバイパス管６の一部を切除してその切除部の両側をそれぞれ第１サブシリンダー１７および第２サブシリンダー１８とし、そこに第１サブピストン１９および第２サブピストン２０を組み込んでそれらの間に設置した回転慣性質量ダンパー２１をそれら第１サブピストン１９および第２サブピストン２０によって駆動することにより、回転錘２２を回転させる構成としたものであるといえる。
すなわち、二部材間の相対振動によってメインピストン１２がメインシリンダー１１に対して移動した際にはそれに従動して第１サブシリンダー１７および第２サブシリンダー１８内の流体が逆方向に高速で移動し、それに伴い、第１サブピストン１９と第２サブピストン２０およびそれらの間に連結されているボールねじ軸２４の全体が軸方向に移動し、ボールねじ軸２４に螺着されているボールナット２５およびそれに連結されている回転錘２２が高速で回転し、その結果、図５に示したような従来一般的な単なる流体式慣性質量ダンパーに比べて桁違いに大きな慣性質量が得られる。
【００３７】
具体的には、図５（ｂ）に示した従来の流体式慣性質量ダンパーの場合と同様に、構造体８の絶対変位x、ダンパー（支持構造体７）の絶対変位z、第１サブシリンダー１７および第２サブシリンダー１８内の液体の変位ｙの場合、第１サブピストン１９と第２サブピストン２０とボールねじ軸２４の全体が一体のピストンとして機能して変位ｙだけ移動することになる。したがって第１サブシリンダー１７および第２サブシリンダー１８の長さl（従来におけるバイパス管６の長さに相当）、ボールねじ軸２４の長さL（第１サブピストン１９と第２サブピストン２０を含む）、その質量m（同）とすると、見かけ上の流体質量m’は次式となる。
【００３８】
【数６】
2014137108.tif 000008
【００３９】
一方、ボールねじ機構２３のリードリードLd、回転錘２２の外径Dw、質量Mwとすると、回転慣性モーメントＩθ、回転錘２２の回転角θは次式となる。
【００４０】
【数７】
2014137108.tif 000009
【００４１】
したがって、この振動系の運動エネルギーUk、慣性質量Ψ’はそれぞれ次式となる。
【００４２】
【数８】
2014137108.tif 000010
【００４３】
【数９】
2014137108.tif 000011
【００４４】
具体例として、本実施形態の振動低減装置の諸元を、メインシリンダー１１の内径D1＝280mm、ロッド１３の径D2＝80mm、第１サブシリンダー１７および第２サブシリンダー１８の内径（従来におけるバイパス管６の内径に相当）d＝80mm、その長さl＝5000mmとし、流体として密度ρ＝0.9ton/m3のオイルを用いる場合には、流体質量m2＝0.0226ton、断面積比α＝11.25となり、流体による慣性質量はΨ＝2.9tonである。
【００４５】
さらに、本実施形態の振動低減機構における回転慣性質量ダンパー２１の諸元を、ボールねじ軸２４の長さL＝1300mm、軸径50φ、質量m＝0.025ton、回転錘２２の外径Dw＝320mm、質量Mw＝0.025tonとすると、回転慣性モーメントIθ＝3.2×10-4ton・m2となり、全体の回転慣性質量Ψ’は次式となる。
【００４６】
【数１０】
2014137108.tif 000012
【００４７】
この場合、回転錘２２の実際の質量m＝0.025ton（25kg）がボールねじ機構２３によって慣性質量49.84tonと2000倍に拡大され、さらに流体の増速機能によってα2倍≒126倍に拡大されることにより、全体として6312tonもの慣性質量が実現されることになる。
【００４８】
以上のように、本発明の振動低減機構によれば、従来の流体の慣性質量のみを利用する場合と比較すると、ダンパー外径を小型化したとしても桁違いに大きな慣性質量が得られる。また、従来のボールねじ機構のみを利用した回転慣性質量ダンパーでは慣性質量は回転錘の１万倍程度であったが、本発明では流体による慣性質量効果とボールねじ機構による慣性質量効果が相乗的に得られて25万倍程度にできることから、より軽量でスリムな大容量の振動低減機構を実現できることになる。
【００４９】
図３は本発明の振動低減装置の他の実施形態を示すものである。これは、図１〜図２に示した上記実施形態の振動低減装置におけるメインピストン１２に対して、ダンパー負担力（軸力）を頭打ちするためのフェールセーフ機構（過負荷防止機構）を付加したものである。
すなわち、図３に示すように、上記のメインピストン１２に、第１隔室１４内の流体の圧力が所定のリリーフ圧となった際に流体を第１隔室１４から第２隔室１５に流出せしめる第１リリーフ弁４１を設けるとともに、第２隔室１５内の流体の圧力がリリーフ圧となった際に流体を第２隔室１５から第１隔室１４に流出せしめる第２リリーフ弁４２を設けることにより、メインシリンダー１１内における流体の圧力がリリーフ圧以上となることを防止でき、それによりダンパー負担力を頭打ちして過大な負担力が生じないようにすることができる。
【００５０】
図４は本発明の振動低減装置のさらに他の実施形態を示すものである。これは、図１〜図２に示した上記実施形態の振動低減装置における回転慣性質量ダンパー２１に対して、ダンパー負担力（軸力）を頭打ちするためのフェールセーフ機構（過負荷防止機構）を付加したものである。
すなわち、回転錘２２とボールナット２５との間に、ボールナット２５から回転錘２２に伝達されるトルクが所定の制限値を超えるまではトルクを伝達して回転錘２２をボールナット２５とともに一体回転させ、トルクが制限値を超えた時点で回転錘２２をボールナット２５に対して相対回転（空転）させてトルク伝達を制限するトルク制限機構４５を介装したものであり、これによっても図３に示したものと同様にダンパー負担力を頭打ちして過大な負担力が生じないようにすることができる。
なお、この場合において、ボールねじ機構２３に作用するトルクTと、ボールねじ軸２４に作用する軸力Fとの間には、ボールねじ機構２３のリードLdとして次式の関係がある（ねじ効率ηは0.95程度なので無視する）。
【００５１】
【数１１】
2014137108.tif 000013
【００５２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、以下にその効果を列挙する。
(1)従来の流体式慣性質量ダンパーに対し、ボールねじ機構２３により回転錘２２を回転させる構成の回転慣性質量ダンパー２１を併用したことにより大きな慣性質量を付与できる。特に回転錘２２を付加することによる寄与が大きいので第１サブシリンダー１７および第２サブシリンダー１８（従来のバイパス管６に相当）の長さを短くしても慣性質量はほとんど変化しない。
【００５３】
(2)ボールねじ軸２４に作用する軸力はダンパー軸力の1/αとなる。このため、ねじ径の小さなボールねじ機構２３で反力を処理できるため、ボールねじ軸２４やボールナット２５は安価にできる。
【００５４】
(3)従来一般的なボールねじ機構のみによる回転慣性質量ダンパーと比較して、小さな回転錘２２で大きな慣性質量が得られるため、ダンパー設置時の幅寸法を小さくすることができる。特に、ダンパーを壁内に収納する場合には壁厚を小さくすることができるので、室内有効スペースを増大できる。
【００５５】
(4)メインピストン１２に対して従来のオイルダンパーの場合と同様のリリーフ弁を第１リリーフ弁４１および第２リリーフ弁４２として設けることで、ダンパーに過大な負担力が生じないようにすることができる。
また、リリーフ弁を用いることで摩擦トルクを用いた場合に比べてリリーフ後の荷重増を抑制できる効果がある。
【００５６】
(5)あるいは、回転慣性質量ダンパー２１にトルク制限機構４５を設けることにより、ダンパーに生じる軸力を頭打ちにするフェールセーフ機構となり、トルクを頭打ちしている間は摩擦ダンパーと同様に履歴特性を付与することができる。
【００５７】
(6)流体を用いているため、粘性抵抗による減衰効果が付加され、使用する流体の種類（水、オイル、各種粘性流体等）を選択することで、慣性質量に加え所望の減衰を得ることができる。このため、ボールねじ機構のみによる従来一般的な回転慣性質量ダンパーにおいては並設する必要のある減衰装置を省略することができる。
【００５８】
以上で本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜の設計的変更や応用が可能であることは当然である。
たとえば、上記実施形態では回転慣性質量ダンパー２１におけるボールねじ機構２３の構成として、ボールねじ軸２４を回転不能かつボールナット２５を回転可能としたうえで回転錘２２をボールナット２５に対して連結して回転錘２２をボールナット２５と一体に回転させる構成としたが、逆に、ボールねじ軸２４を回転可能かつボールナット２５を回転不能としたうえで回転錘２２をボールねじ軸２４に対して連結して回転錘２２をボールねじ軸２４と一体に回転させる構成としても同様の効果が得られる。
また、その場合においては、図４に示したように回転錘２２とボールナット２５との間にトルク制限機構４５を介装することに代えて、同様のトルク制限機構４５を回転錘２２とボールねじ軸２４との間に介装すれば良い。
【００５９】
また、上記実施形態では、第１サブシリンダー１７と第２サブシリンダー１８を支持部材３０を介してメインシリンダー１１により支持し、ボールねじ機構２３を支持部材３４を介してメインシリンダー１１により支持した構成としたが、必ずしもそうすることはなく、第１サブシリンダー１７や第２サブシリンダー１８、ボールねじ機構２３はメインシリンダー１１以外の適宜の部材に対して適宜の位置で固定することでも良い。その場合は第１サブシリンダー１７や第２サブシリンダー１８、ボールねじ機構２３の設置位置は任意であり、たとえばメインシリンダー１１から離れた位置において床面上に設置したり、柱やブレースに沿わせて設置したり、上階の床から吊り下げて設置するようなことが可能である。
【００６０】
さらに、上記実施形態ではリリーフ弁をメインシリンダー内のメインピストンに設ける例を示したが、メインシリンダーに別途バイパス管を追加してそこにリリーフ弁を設けても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１１  メインシリンダー
１２  メインピストン
１３  ロッド
１４  第１隔室
１５  第２隔室
１７  第１サブシリンダー
１８  第２サブシリンダー
１９  第１サブピストン
２０  第２サブピストン
２１  回転慣性質量ダンパー
２２  回転錘
２３  ボールねじ機構
２４  ボールねじ軸
２５  ボールナット
３０  支持部材
３１  ガイド溝
３２  突条
３３  軸受け部材
３４  支持部材
４１  第１リリーフ弁
４２  第２リリーフ弁
４５  トルク制限機構
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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