(57)【要約】【課題】構造物の振動により回転慣性質量ダンパが収縮するときに、その回転マスの回転慣性質量による反力を低減することによって、連結部材の座屈を防止でき、ひいては、構造物の振動を適切に抑制することができる構造物の振動抑制装置を提供する。【解決手段】作動流体が充填されたシリンダ内が、ピストンで第１流体室と第２流体室に区画され、ピストンに連結されたピストンロッドが、第２流体室を介して、シリンダから軸線方向の外方に延びている。第１及び第２流体室に連通する第１連通路内の作動流体の流動が、流動変換機構で回転マスの回転運動に変換される。第１及び第２流体室に連通する第２連通路に設けられた第２連通路用バルブによって、第１流体室から第２連通路への作動流体の流動が許容されるとともに、第２流体室から第２連通路への作動流体の流動が制限される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を含む系内の所定の第１部位及び第２部位に連結され、前記構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置であって、
作動流体が充填され、前記第１部位に連結されるシリンダと、
当該シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられ、前記シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画するピストンと、
当該ピストンに連結され、前記第２流体室を介して、前記シリンダから軸線方向の外方に延びるとともに、前記第２部位に連結されるピストンロッドと、
前記第１部位と前記シリンダの間、及び、前記第２部位と前記ピストンロッドの間の少なくとも一方に直列に設けられ、前記シリンダの軸線方向に延びる連結部材と、
前記ピストンをバイパスし、前記第１及び第２流体室に連通するとともに、作動流体が充填された第１連通路と、
回転自在の回転マスと、
前記第１連通路内の作動流体の流動を前記回転マスの回転運動に変換する流動変換機構と、
前記第１連通路と並列に設けられ、前記第１及び第２流体室に連通するとともに、作動流体が充填された第２連通路と、
前記第１連通路に設けられ、前記第２流体室から前記第１連通路への作動流体の流動を許容するとともに、前記第１流体室から前記第１連通路への作動流体の流動を制限する第１連通路用バルブ、及び、前記第２連通路に設けられ、前記第１流体室から前記第２連通路への作動流体の流動を許容するとともに、前記第２流体室から前記第２連通路への作動流体の流動を制限する第２連通路用バルブの少なくとも一方と、
を備えることを特徴とする構造物の振動抑制装置。
【請求項２】
前記第１及び第２連通路用バルブの前記少なくとも一方は、逆止弁で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の構造物の振動抑制装置。
【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所定の第１部位及び第２部位に連結され、構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の構造物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、高層の建築物に適用されたものであり、回転マスを有する回転慣性質量ダンパと、建築物の頂部に一体に設けられた剛性部材と、建築物の周囲に立設された軸力部材を備えている。軸力部材は、建築物の頂部から下端部にわたって上下方向に延びており、比較的長い。回転慣性質量ダンパは、剛性部材及び軸力部材に連結されており、軸力部材とともに付加振動系を構成している。
【０００３】
上述した構成の従来の振動抑制装置では、建築物の１次モードの振動に伴う曲げ変形（変位）は、剛性部材及び軸力部材を介して回転慣性質量ダンパに伝達される。これにより、回転慣性質量ダンパの回転マスが回転することによって、回転マスの回転慣性質量による比較的大きな慣性力が、回転慣性質量ダンパの反力として発生し、建築物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】特許第５１９０６５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来の振動抑制装置の構成から明らかなように、構造物の振動に伴って発生した回転慣性質量ダンパの反力は、軸力部材に対して、圧縮方向及び引張方向に繰り返し作用する。この圧縮方向に作用する反力によって、軸力部材が座屈する場合があり、その場合には、構造物の振動を適切に抑制できなくなってしまう。このような不具合は、上述したように軸力部材が比較的長い場合に特に顕著になる。
【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、構造物の振動により回転慣性質量ダンパが収縮するときに、その回転マスの回転慣性質量による反力を低減することによって、連結部材が座屈するのを防止でき、ひいては、構造物の振動を適切に抑制することができる構造物の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所定の第１部位及び第２部位に連結され、構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置であって、作動流体が充填され、第１部位に連結されるシリンダと、シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられ、シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画するピストンと、ピストンに連結され、第２流体室を介して、シリンダから軸線方向の外方に延びるとともに、第２部位に連結されるピストンロッドと、第１部位とシリンダの間、及び、第２部位とピストンロッドの間の少なくとも一方に直列に設けられ、シリンダの軸線方向に延びる連結部材と、ピストンをバイパスし、第１及び第２流体室に連通するとともに、作動流体が充填された第１連通路と、回転自在の回転マスと、第１連通路内の作動流体の流動を回転マスの回転運動に変換する流動変換機構と、第１連通路と並列に設けられ、第１及び第２流体室に連通するとともに、作動流体が充填された第２連通路と、第１連通路に設けられ、第２流体室から第１連通路への作動流体の流動を許容するとともに、第１流体室から第１連通路への作動流体の流動を制限する第１連通路用バルブ、及び、第２連通路に設けられ、第１流体室から第２連通路への作動流体の流動を許容するとともに、第２流体室から第２連通路への作動流体の流動を制限する第２連通路用バルブの少なくとも一方と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、構造物を含む系内の第１部位と、第１部位に連結されるシリンダとの間、及び、構造物を含む系内の第２部位と、第２部位に連結されるピストンロッドとの間の少なくとも一方に、シリンダの軸線方向に延びる連結部材が、直列に設けられる。構造物の振動による第１部位と第２部位の間の相対変位は、連結部材を介してシリンダ及びピストンロッドに伝達され、それにより、ピストンロッドに連結されたピストンが、シリンダ内を摺動する。
【０００９】
また、振動抑制装置では、第１連通路用バルブを備えるとともに、第２連通路用バルブを備えていない場合（以下、この場合の振動抑制装置を「第１振動抑制装置」という）には、構造物の振動が入力されることによりピストンがシリンダ内を摺動し、第２流体室側に移動すると、第２流体室内の作動流体がピストンで第１及び第２連通路側に押圧されることによって、第１及び第２連通路内に第１流体室側への作動流体の流動が生じる。第１連通路内の作動流体の流動は、流動変換機構により回転マスの回転運動に変換され、それにより回転マスが回転することによって、回転マスの回転慣性質量による反力が発生する。
【００１０】
一方、ピストンが第１流体室側に移動すると、第１流体室内の作動流体がピストンで第１及び第２連通路側に押圧されるものの、第１流体室から第１連通路への作動流体の流動は、第１連通路用バルブで制限され、第２連通路内に第２流体室側への作動流体の流動が生じる。このように第１連通路用バルブで作動流体の流動が制限されることにより、上述したピストンが第２流体室側に移動する場合と比較して、回転マスの回転量が小さくなり、その回転慣性質量による反力が小さくなる。
【００１１】
また、第２連通路用バルブを備えるとともに、第１連通路用バルブを備えていない場合（以下、この場合の振動抑制装置を「第２振動抑制装置」という）には、ピストンがシリンダ内を摺動し、第１流体室側に移動すると、ピストンによる第１及び第２連通路側への第１流体室内の作動流体の押圧によって、第１及び第２連通路内に第２流体室側への作動流体の流動が生じる。また、第１連通路内の作動流体の流動が流動変換機構で回転マスの回転運動に変換されることによって、回転マスの回転慣性質量による反力が発生する。
【００１２】
一方、ピストンが第２流体室側に移動すると、第２流体室内の作動流体がピストンで第１及び第２連通路側に押圧されるものの、第２流体室から第２連通路への作動流体の流動は、第２連通路用バルブで制限され、第１連通路内に第１流体室側への作動流体の流動が生じる。このように第２連通路用バルブで作動流体の流動が制限されることにより、上述したピストンが第１流体室側に移動する場合と比較して、第１連通路内を流動する作動流体の流量が大きくなり、それにより回転マスの回転慣性質量による反力が大きくなる。
【００１３】
さらに、第１及び第２連通路用バルブの両方を備える場合（以下、この場合の振動抑制装置を「第３振動抑制装置」という）には、ピストンが第１流体室側に移動すると、第１流体室から第１連通路への作動流体の流動が第１連通路用バルブで制限され、第２連通路内に第２流体室側への作動流体の流動が生じる。一方、ピストンが第２流体室側に移動すると、第２流体室から第２連通路への作動流体の流動が第２連通路用バルブで制限され、第１連通路内に第１流体室側への作動流体の流動が生じる。以上の結果、第３振動抑制装置において、ピストンが第１流体室側に移動したときには、第２流体室側に移動したときと比較して、回転マスの回転慣性質量は小さくなる。
【００１４】
ここで、上述した第１〜第３振動抑制装置のいずれにおいても、第１及び第２連通路内を作動流体が流動するのに伴って、作動流体の粘性抵抗による反力が発生する。第１振動抑制装置では、粘性抵抗による反力が回転マスの回転慣性質量による反力に比べて十分に小さい値に設定されていることが、前提となっている。
【００１５】
以上のように、第１〜第３振動抑制装置のいずれについても、ピストンが第１流体室側に移動するとき、すなわち、構造物の振動により回転慣性質量ダンパが収縮するときに、伸長するときと比較して、回転マスの回転慣性質量による回転慣性質量ダンパの反力が小さくなり、低減される。また、連結部材が前述したように設けられているため、回転慣性質量ダンパが収縮するときには、構造物の振動に伴って発生した回転慣性質量ダンパの反力が、連結部材に圧縮力として作用する。以上より、構造物の振動中、連結部材が座屈するのを防止でき、ひいては、構造物の振動を適切に抑制することができる。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構造物の振動抑制装置において、第１及び第２連通路用バルブの少なくとも一方は、逆止弁で構成されていることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、第１及び第２連通路用バルブの少なくとも一方が、逆止弁で構成されている。このため、第１連通路用バルブを備える場合には、第１連通路用バルブによって、第２流体室から第１連通路への作動流体の流動が許容されるとともに、第１流体室から第１連通路への作動流体の流動が阻止される。また、第２連通路用バルブを備える場合には、第２連通路用バルブによって、第１流体室から第２連通路への作動流体の流動が許容されるとともに、第２流体室から第２連通路への作動流体の流動が阻止される。以上により、構造物の振動により回転慣性質量ダンパが収縮するときに、回転マスの回転慣性質量による反力をほとんど発生させないようにすることができるので、上述した請求項１に係る発明による効果を有効に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態による振動抑制装置を、これが適用された構造物とともに概略的に示す図である。
【図２】図１の振動抑制装置や構造物の一部を拡大して示す図である。
【図３】図１の振動抑制装置の回転慣性質量ダンパを示す断面図である。
【図４】図３の回転慣性質量ダンパの逆止弁などを、その弁体が（ａ）閉鎖位置に位置している場合について、（ｂ）開放位置に位置している場合について、それぞれ示す断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による振動抑制装置の回転慣性質量ダンパを示す断面図である。
【図６】図５の回転慣性質量ダンパの逆止弁などを、その弁体が（ａ）閉鎖位置に位置している場合について、（ｂ）開放位置に位置している場合について、それぞれ示す断面図である。
【図７】図３の回転慣性質量ダンパの変形例を示す断面図である。
【図８】図３の回転慣性質量ダンパの他の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態による振動抑制装置を、これを適用した構造物Ｂとともに概略的に示している。構造物Ｂは、例えば、居住用又は商用の高層のビルであり、基礎Ｆに立設されている。ここで、基礎Ｆは、構造物の基礎に限らず、地下構造物などでもよい。
【００２０】
図１に示すように、振動抑制装置は、構造物Ｂを中心として水平方向に互いに対称に配置された複数の振動抑制装置ＡＤで構成されており、各振動抑制装置ＡＤは、構造物Ｂの外周に配置された回転慣性質量ダンパ１と、構造物Ｂに沿って上下方向に延びる連結部材３１を備えている。図２及び図３に示すように、回転慣性質量ダンパ１は、シリンダ２と、シリンダ２内に軸線方向に摺動自在に設けられたピストン３と、ピストン３と一体のピストンロッド４と、シリンダ２に接続された第１連通路５及び第２連通路６を備えている。なお、図２では便宜上、第１及び第２連通路５、６などの一部の構成要素の図示を省略している。
【００２１】
シリンダ２は、円筒状の周壁２ａと、周壁２ａの軸線方向の両端部にそれぞれ設けられた円板状の第１端壁２ｂ及び第２端壁２ｃを、一体に有している。これらの周壁２ａ、第１及び第２端壁２ｂ、２ｃで画成された空間は、ピストン３によって第１流体室２ｄと第２流体室２ｅに区画されている。第１及び第２流体室２ｄ、２ｅには、作動流体ＨＦが充填されており、作動流体ＨＦは、粘性を有する適当な流体、例えばシリコンオイルで構成されている。
【００２２】
また、シリンダ２の第１端壁２ｂには、軸線方向に外方に突出する凸部２ｆが同心状に一体に設けられている。凸部２ｆの内側には、ピストンロッド４を部分的に収容するための空間が形成されており、凸部２ｆの第１端壁２ｂと反対側の端部には、自在継手を介して、第１取付具ＦＬ１が設けられている。さらに、上記の第１及び第２端壁２ｂ、２ｃの中心には、ロッド案内孔２ｇ、２ｈがそれぞれ形成されている。ピストンロッド４は、シリンダ２内に軸線方向に延び、その軸線方向の中央部がピストン３に一体に連結されており、ロッド案内孔２ｇ、２ｈにシールを介して液密に挿入されている。また、ピストンロッド４の一端部は、凸部２ｆ内の空間に収容され、ピストンロッド４の凸部２ｆと反対側の部分は、第２端壁２ｃから外方に延びており、ピストンロッド４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。
【００２３】
また、ピストン３の外周面は、シールを介して、シリンダ２の周壁２ａの内周面に液密に接しており、ピストン３の径方向の外端部には、軸線方向に貫通する複数の第１連通孔３ａ及び第２連通孔３ｂ（それぞれ１つのみ図示）が形成されている。第１及び第２連通孔３ａ、３ｂの各々は、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通しており、第１連通孔３ａには第１リリーフ弁１１が、第２連通孔３ｂには第２リリーフ弁１２が、それぞれ設けられている。
【００２４】
第１リリーフ弁１１は、いわゆる常閉弁として構成され、弁体と、これを閉弁方向に付勢するばねを有しており、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦの圧力が所定の上限値よりも小さいときには、第１連通孔３ａを閉鎖し、上限値に達したときには、第１連通孔３ａを開放する。これにより、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅが第１連通孔３ａを介して互いに連通し、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦの圧力が、第２流体室２ｅ側に逃がされることによって、上記の上限値以下に制限され、その過大化が防止される。
【００２５】
同様に、第２リリーフ弁１２は、弁体と、これを閉弁方向に付勢するばねを有しており、第２流体室２ｅ内の作動流体ＨＦの圧力が上限値よりも小さいときには、第２連通孔３ｂを閉鎖し、上限値に達したときには、第２連通孔３ｂを開放する。これにより、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅが第２連通孔３ｂを介して互いに連通し、第２流体室２ｅ内の圧力が、第１流体室２ｄ側に逃がされることによって、上限値以下に制限されその過大化が防止される。なお、第１及び第２リリーフ弁１１、１２の上限値を互いに異なる値に設定してもよい。
【００２６】
また、ピストン３は、図１及び図２に示すシリンダ２内の所定の中立位置を初期位置としており、外力が一度も入力されていないときには、この中立位置に位置している。
【００２７】
前記第１及び第２連通路５、６は、ピストン３が摺動可能なシリンダ２内の範囲の全体において、ピストン３をバイパスし、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通するように、シリンダ２に接続されており、互いに並列に設けられている。なお、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅとの第１連通路５の連通位置は、第２連通路６のそれと、シリンダ２の径方向（軸線方向と直交する方向）において重なっているが、重なっていなくてもよい。
【００２８】
また、第１及び第２連通路５、６の各々は、例えば円形の断面を有し、両者５、６の断面積（作動流体ＨＦが流れる方向に直交する面の面積）は、シリンダ２の断面積（軸線方向に直交する面の面積）よりも小さな値に設定されており、第１及び第２連通路５、６には、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅと同様、作動流体ＨＦが充填されている。なお、図１では便宜上、第１及び第２連通路５、６内の作動流体ＨＦの符号の図示を省略している。
【００２９】
また、回転慣性質量ダンパ１は、第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動を回転運動に変換する歯車モータＭと、歯車モータＭに連結された回転マス２１と、第２連通路６に設けられた逆止弁７をさらに備えている。歯車モータＭは、例えば外接歯車型のものであり、ケーシング２２と、ケーシング２２に収容された第１ギヤ２３及び第２ギヤ２４を有している。なお、歯車モータＭとして内接歯車型のものを用いてもよい。
【００３０】
ケーシング２２は、第１連通路５の中央部に一体に設けられており、互いに対向する２つの出入口２２ａ、２２ｂを介して、第１連通路５内に連通している。また、第１及び第２ギヤ２３、２４はそれぞれ、スパーギヤで構成され、第１及び第２回転軸２５、２６に一体に設けられるとともに、互いに噛み合っている。第１及び第２回転軸２５、２６はそれぞれ、第１連通路５に直交する方向に水平に延び、ケーシング２２に回転自在に支持されており、第１回転軸２５はケーシング２２の外部に突出している。また、第１及び第２ギヤ２３、２４の互いの噛合い部分は、ケーシング２２の出入口２２ａ、２２ｂに臨んでいる。さらに、ケーシング２２から突出した第１回転軸２５の部分には、上記の回転マス２１が同軸状に一体に設けられている。回転マス２１は、比重の比較的大きな材料、例えば鉄で構成され、円板状に形成されている。
【００３１】
図４に示すように、前記逆止弁７は、例えばスイング式のものであり、第２連通路６の途中に設けられた弁箱７ａと、弁箱７ａ内に回動自在に設けられた弁体７ｄを有している。弁箱７ａには、互いに対向する第１連通口７ｂ及び第２連通口７ｃが設けられており、弁箱７ａの内部は、これらの連通口７ｂ、７ｃを介して、第２連通路６に連通している。また、第１及び第２連通口７ｂ、７ｃは、第２連通路６を介して、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅにそれぞれ連通している。
【００３２】
上記の弁体７ｄは、軸７ｅを介して、弁箱７ａに回動自在に支持されており、図４（ａ）に示す閉鎖位置と、図４（ｂ）に示す開放位置との間で回動自在である。軸７ｅは、弁箱７ａ内の第１連通口７ｂの付近に配置されており、第２連通路６と直交する方向（図４の奥行き方向）に延びている。弁体７ｄは、第１連通口７ｂを、閉鎖位置にあるときには完全に閉鎖し、開放位置にあるときには完全に開放する。
【００３３】
以上の構成の逆止弁７では、シリンダ２内をピストン３が第１流体室２ｄ側に摺動したときには、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦが第２連通路６側に押圧されるのに伴い、弁体７ｄは、第２連通路６内の作動流体ＨＦの圧力が作用することで開放位置に位置し、それにより、第１流体室２ｄから第２連通路６を介した第２流体室２ｅ側への作動流体ＨＦの流動が、常に許容される。一方、シリンダ２内をピストン３が第２流体室２ｅ側に摺動したときには、第２流体室２ｅ内の作動流体ＨＦが第２連通路６側に押圧されるのに伴い、弁体７ｄは、第２連通路６内の作動流体ＨＦの圧力が背圧として作用することで閉鎖位置に位置し、それにより、第２流体室２ｅから第２連通路６を介した第１流体室２ｄ側への作動流体ＨＦの流動が、常に阻止される。
【００３４】
なお、図３において、第２連通路６の付近に記載された中抜きの矢印は、作動流体ＨＦが第２連通路６内を流動することが可能な方向を示している。
【００３５】
前記連結部材３１は、例えば、Ｈ型鋼などの複数の鋼材を直列に組み合わせたものであって、前述したように構造物Ｂに沿って上下方向に延びるとともに、その上端部が構造物Ｂの上端部、例えば最上部のブレース階ＦＢの水平方向の端部に連結される。連結部材３１の下端部は、回転慣性質量ダンパ１の第２取付具ＦＬ２に連結されており、回転慣性質量ダンパ１は、上下方向に延びるとともに、その第１取付具ＦＬ１が基礎Ｆに連結される。
【００３６】
以上のように、回転慣性質量ダンパ１のシリンダ２は、基礎Ｆに連結され、ピストンロッド４は、連結部材３１を介して構造物Ｂの上端部に連結される。また、連結部材３１は、ピストンロッド４と構造物Ｂの上端部の間に、直列に設けられており、シリンダ２の軸線方向に延びている。なお、シリンダ２及びピストンロッド４の連結関係を逆にしてもよく、すなわち、シリンダ２を、連結部材３１を介して構造物Ｂの上端部に連結するとともに、ピストンロッド４を基礎Ｆに連結してもよい。
【００３７】
次に、回転慣性質量ダンパ１の動作について説明する。構造物Ｂは、前述したように高層のビルであることから、その振動中、せん断変形よりも曲げ変形が卓越する傾向にあるため、構造物Ｂの振動は、その上端側が水平方向に繰り返し往復動し、揺動するような態様で行われる。この構造物Ｂの揺動による基礎Ｆに対する変位は、上下方向に延びる連結部材３１を介して、シリンダ２及びピストンロッド４に外力として伝達され、それにより、シリンダ２とピストンロッド４が軸線方向に相対的に移動し、ピストン３がシリンダ２内を摺動する。
【００３８】
この場合、ピストン３が第１流体室２ｄ側（図３の左方）に摺動したときには、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦの一部が、ピストン３で第１連通路５に押し出されることによって、第１連通路５内に第２流体室２ｅ側（右方）への作動流体ＨＦの流動が生じる。これとは逆に、ピストン３が第２流体室２ｅ側（右方）に摺動したときには、第２流体室２ｅ内の作動流体ＨＦの一部が、ピストン３で第１連通路５に押し出されることによって、第１連通路５内に第１流体室２ｄ側（左方）への作動流体ＨＦの流動が生じる。
【００３９】
この作動流体ＨＦの流動は、歯車モータＭにより回転運動に変換され、その第１及び第２ギヤ２３、２４が回転し、第１ギヤ２３と一体の第１回転軸２５及び回転マス２１が回転する結果、回転マス２１の回転慣性質量による反力が発生する。
【００４０】
また、ピストン３が第１流体室２ｄ側に摺動したときには、前述したように逆止弁７の弁体７ｄが開放位置に位置することで第１流体室２ｄから第２連通路６への作動流体ＨＦの流動が許容されるため、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦの一部が、ピストン３で第２連通路６にも押し出され、それにより、第２連通路６内に第２流体室２ｅ側への作動流体ＨＦの流動が生じる。
【００４１】
一方、ピストン３が第２流体室２ｅ側に摺動したときには、前述したように逆止弁７の弁体７ｄが閉鎖位置に位置することで第２流体室２ｅから第２連通路６への作動流体ＨＦの流動が阻止されるため、第２流体室２ｅ内の作動流体ＨＦは、ピストン３で第２連通路６には押し出されずに、上述したように第１連通路５に押し出される。したがって、この場合には、ピストン３が第１流体室２ｄ側に摺動したときと比較して、第１連通路５内を流動する作動流体ＨＦの流量が大きくなることによって、回転マス２１の回転量が大きくなり、その回転慣性質量による反力が大きくなる。
【００４２】
また、回転慣性質量ダンパ１では、第１及び第２連通路５、６内を作動流体ＨＦが流動するのに伴って、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。
【００４３】
以上のように、第１実施形態によれば、逆止弁７によって、第１流体室２ｄから第２連通路６への作動流体の流動が許容されるとともに、第２流体室２ｅから第２連通路６への作動流体ＨＦの流動が阻止される。また、ピストン３が第１流体室２ｄ側に摺動するとき、すなわち回転慣性質量ダンパ１が収縮するときに、逆止弁７で作動流体ＨＦの流動が上述したように許容されることにより、回転マス２１の回転慣性質量による反力は、回転慣性質量ダンパ１が伸長するときと比較して小さくなり、低減される。
【００４４】
さらに、連結部材３１が前述したように設けられているため、回転慣性質量ダンパ１が収縮するときには、構造物Ｂの振動に伴って発生した回転慣性質量ダンパ１の反力が、連結部材３１に圧縮力として作用する。以上より、構造物Ｂの振動中、連結部材３１が座屈するのを防止でき、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。
【００４５】
また、上述した効果が得られることにより、例えば、連結部材３１の横断面積を比較的小さく設定することが可能になり、それにより、振動抑制装置ＡＤの製造コストを削減することができるとともに、振動抑制装置ＡＤを含めた構造物Ｂ全体の意匠性を向上させることができる。
【００４６】
次に、図５及び図６を参照しながら、本発明の第２実施形態による振動抑制装置の回転慣性質量ダンパ４１について説明する。この回転慣性質量ダンパ４１は、第１実施形態の回転慣性質量ダンパ１と比較して、逆止弁７が第２連通路６に設けられておらず、逆止弁４２が第１連通路５に設けられている点が主に異なっている。図５及び図６において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００４７】
図６に示すように、逆止弁４２は、例えば、第１実施形態の逆止弁７と同様、スイング式のものであり、第１連通路５の途中に設けられた弁箱４２ａと、弁箱４２ａ内に回動自在に設けられた弁体４２ｄを有している。弁箱４２ａには、互いに対向する第１連通口４２ｂ及び第２連通口４２ｃが設けられており、弁箱４２ａの内部は、これらの連通口４２ｂ、４２ｃを介して、第１連通路５に連通している。また、第１及び第２連通口４２ｂ、４２ｃは、第１連通路５を介して、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅにそれぞれ連通している。
【００４８】
上記の弁体４２ｄは、軸４２ｅを介して、弁箱４２ａに回動自在に支持されており、図６（ａ）に示す閉鎖位置と、図６（ｂ）に示す開放位置との間で回動自在である。軸４２ｅは、弁箱４２ａ内の第２連通口４２ｃの付近に配置されており、第１連通路５と直交する方向（図６の奥行き方向）に延びている。弁体４２ｄは、第２連通口４２ｃを、閉鎖位置にあるときには完全に閉鎖し、開放位置にあるときには完全に開放する。
【００４９】
以上の構成の逆止弁４２では、シリンダ２内をピストン３が第２流体室２ｅ側に摺動したときには、第２流体室２ｅ内の作動流体ＨＦが第１連通路５側に押圧されるのに伴い、弁体４２ｄは、第１連通路５内の作動流体ＨＦの圧力が作用することで開放位置に位置し、それにより、第２流体室２ｅから第１連通路５を介した第１流体室２ｄ側への作動流体ＨＦの流動が、常に許容される。一方、シリンダ２内をピストン３が第１流体室２ｄ側に摺動したときには、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦが第１連通路５側に押圧されるのに伴い、弁体４２ｄは、第１連通路５内の作動流体ＨＦの圧力が背圧として作用することで閉鎖位置に位置し、それにより、第１流体室２ｄから第１連通路５を介した第２流体室２ｅ側への作動流体ＨＦの流動が、常に阻止される。
【００５０】
なお、図５において、第１連通路５の付近に記載された中抜きの矢印は、作動流体ＨＦが第１連通路５内を流動することが可能な方向を示している。
【００５１】
回転慣性質量ダンパ４１は、例えば、第１実施形態の回転慣性質量ダンパ１と同様に、そのシリンダ２が基礎Ｆに連結されるとともに、そのピストンロッド４が連結部材３１を介して構造物Ｂの上端部に連結される（図１及び図２参照）。構造物Ｂの振動による基礎Ｆに対する変位は、第１実施形態の場合と同様、連結部材３１を介してシリンダ２及びピストンロッド４に伝達され、それによりピストン３がシリンダ２内を摺動する。
【００５２】
この場合、ピストン３が第２流体室２ｅ側（図５の右方）に摺動するときには、上述したように逆止弁４２の弁体４２ｄが開放位置に位置することで第２流体室２ｅから第１連通路５への作動流体ＨＦの流動が許容されるため、第２流体室２ｅ内の作動流体ＨＦの一部が、ピストン３で第１連通路５に押し出されることによって、第１連通路５内に第１流体室２ｄ側（左方）への作動流体ＨＦの流動が生じる。第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動は、第１実施形態の場合と同様、歯車モータＭで回転マス２１の回転運動に変換され、それにより回転マス２１が回転する結果、その回転慣性質量による反力が発生する。また、第２流体室２ｅ内の作動流体ＨＦの一部は、ピストン３で第２連通路６にも押し出され、それにより、第２連通路６内に第１流体室２ｄ側への作動流体ＨＦの流動が生じる。
【００５３】
このように、ピストン３が第２流体室２ｅ側に摺動するとき、すなわち、回転慣性質量ダンパ４１が伸長するときには、作動流体ＨＦは第１及び第２連通路５、６の両方を流動し、それにより、回転マス２１の回転慣性質量による反力と、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力の両方が発生する。なお、第２実施形態では、粘性抵抗による反力が回転マス２１の回転慣性質量による反力に比べて十分に小さい値に設定されていることが、前提になっている。
【００５４】
これとは逆に、ピストン３が第１流体室２ｄ側（左方）に摺動するときには、弁体４２ｄが閉鎖位置に位置することで第１流体室２ｄから第１連通路５への作動流体ＨＦの流動が阻止されるため、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦは、第１連通路５には押し出されずに、その一部が第２連通路６に押し出され、第２連通路６内に第２流体室２ｅ側（右方）への作動流体ＨＦの流動が生じる。
【００５５】
このように、ピストン３が第１流体室２ｄ側に摺動するとき、すなわち、回転慣性質量ダンパ４１が収縮するときには、作動流体ＨＦが第２連通路６のみを流動し、それにより、回転マス２１の回転慣性質量による反力はほとんど発生せずに、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。上述した前提から、この粘性抵抗による反力は、回転マス２１の回転慣性質量による反力の低減分に比べて十分に小さい。
【００５６】
以上のように、第２実施形態によれば、逆止弁４２によって、第２流体室２ｅから第１連通路５への作動流体の流動が許容されるとともに、第１流体室２ｄから第１連通路５への作動流体ＨＦの流動が阻止される。また、ピストン３が第１流体室２ｄ側に摺動するとき、すなわち回転慣性質量ダンパ４１が収縮するときに、逆止弁４２で作動流体ＨＦの流動が上述したように阻止されることにより、回転マス２１の回転慣性質量による反力は、ほとんど発生しなくなる。
【００５７】
さらに、連結部材３１が第１実施形態で説明したように設けられているため、回転慣性質量ダンパ４１が収縮するときには、構造物Ｂの振動に伴って発生した回転慣性質量ダンパ４１の反力が、連結部材３１に圧縮力として作用する。以上より、第１実施形態の場合と同様、構造物Ｂの振動中、連結部材３１が座屈するのを防止でき、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。
【００５８】
なお、本発明は、説明した第１及び第２実施形態（以下、総称する場合「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、スイング式の逆止弁７、４２を用いているが、他の適当な逆止弁、例えば、ボール式や、ポペット式、ウエハ式のものなどを用いてもよいことは、もちろんである。また、実施形態では、本発明における第２連通路として、ピストン３をバイパスしてシリンダ２に接続された第２連通路６を用いているが、ピストン３に形成され、軸線方向に貫通するとともに、第１及び第２流体室に連通する連通孔を用いてもよい。これにより、本発明における第２連通路を簡易に構成することができる。
【００５９】
図７は、第１実施形態に関し、第２連通路として、上述したような連通孔３ｃを用いた場合の回転慣性質量ダンパを示している。同図に示すように、この場合には、この連通孔３ｃに逆止弁８が設けられるとともに、逆止弁８によって、第１流体室２ｄから連通孔３ｃを介した第２流体室２ｅへの作動流体ＨＦの流動が許容されるとともに、第２流体室２ｅから連通孔３ｃを介した第１流体室２ｄへの作動流体ＨＦの流動が阻止される。なお、逆止弁８として、例えばボール式のものなど、適当なものを用いてもよいことは、もちろんである。
【００６０】
さらに、第１実施形態では、本発明における第２連通路用バルブとして、第２流体室２ｅから第２連通路６への作動流体ＨＦの流動を阻止するように構成された逆止弁７を用いているが、第２流体室から第２連通路への作動流体の流動を制限するように構成された第２連通路用バルブを用いてもよい。この場合、第２連通路用バルブは、例えば、次のように構成される。すなわち、ピストンが第２流体室側に摺動するときに、第２連通路内の作動流体の圧力がその弁体に背圧として作用するとともに、それにより、弁体の開度が、ストッパに当接することによって、ピストンが第１流体室側に摺動するときよりも小さな値に保持されるように、第２連通路用バルブは構成される。
【００６１】
同様に、第２実施形態では、本発明における第１連通路用バルブとして、第１流体室２ｄから第１連通路５への作動流体ＨＦの流動を阻止するように構成された逆止弁４２を用いているが、第１流体室から第１連通路への作動流体の流動を制限するように構成された第１連通路用バルブを用いてもよい。この場合、第１連通路用バルブは、例えば、次のように構成される。すなわち、ピストンが第１流体室側に摺動するときに、第１連通路内の作動流体の圧力がその弁体に背圧として作用するとともに、それにより、弁体の開度が、ストッパに当接することによって、ピストンが第２流体室側に摺動するときよりも小さな値に保持されるように、第１連通路用バルブは構成される。
【００６２】
また、第１実施形態では、本発明における第２連通路用バルブである逆止弁７を、第２実施形態では、本発明における第１連通路用バルブである逆止弁４２を、それぞれ備えるように、本発明による振動抑制装置を構成しているが、逆止弁７、４２の両方を備えるように構成してもよい。
【００６３】
さらに、実施形態では、本発明における流動変換機構として、歯車モータＭを用いているが、他の適当な機構、例えば、特許第５１９１５７９号の図５などに記載されたスクリュー機構や、特許第５１６１３９５号の図２などに記載されたピストンがナットに一体に設けられたボールねじ、あるいは、ベーンモータやプランジャモータ（ピストンモータ）などを用いてもよい。流動変換機構としてこのボールねじを用いる場合には、流動変換機構や第１連通路を、特開２０１４−１３７１０８号公報や、特開２０１４−１６３４４７号公報、特開２０１４−２１１１７６号公報に開示されるように、構成してもよい。
【００６４】
また、実施形態では、シリンダ２の凸部２ｆ内に、ピストンロッド４を部分的に収容するための空間が形成されているが、この空間に、作動流体ＨＦを充填し、サブピストンを設けるとともに、このサブピストンをピストンロッド４の一端部に一体に設けて、それにより、通常の粘性ダンパの機能を付加してもよい。
【００６５】
図８は、第１実施形態に関し、凸部２ｆ内の空間に、作動流体ＨＦを充填するとともに、ピストンロッド４の一端部に連結したサブピストン９を軸線方向に移動可能に設けた場合の回転慣性質量ダンパを示している。この場合、サブピストン９には、軸線方向に貫通する連通孔（オリフィス）や、調圧弁、リリーフ弁が設けられる。また、この場合、サブピストン９に関し、特開２０１７−５３４０２号公報や、特開２０１３−１３０２０３号公報、特開２００９−１９３８３号公報などに開示された構成を採用し、その減衰性能を変更可能に構成してもよい。
【００６６】
さらに、実施形態では、連結部材３１を、構造物Ｂの上端部と回転慣性質量ダンパ１の間に直列に設けているが、これに代えて、又はこれとともに、回転慣性質量ダンパ１と基礎Ｆの間に直列に設けてもよい。また、実施形態では、本発明における第１及び第２部位はそれぞれ、基礎Ｆ及び構造物Ｂの上端部のブレース階ＦＢであるが、他の適当な部位でもよい。さらに、実施形態では、構造物Ｂは、高層のビルであるが、他の適当な構造物、例えば、橋梁や鉄塔などでもよい。さらに、これまでに述べた実施形態に関するバリエーションを適宜、組み合わせて適用してもよいことは、もちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成（形状や、サイズ、個数、配置などを含む）を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【００６７】
Ｂ  構造物
Ｆ  基礎（第１部位）
ＦＢ  ブレース階（第２部位）
ＡＤ  振動抑制装置
１  回転慣性質量ダンパ
２  シリンダ
３  ピストン
４  ピストンロッド
５  第１連通路
６  第２連通路
７  逆止弁
Ｍ  歯車モータ（流動変換機構）
２１  回転マス
３１  連結部材
ＨＦ  作動流体
４１  回転慣性質量ダンパ
４２  逆止弁
３ｃ  連通孔（第２連通路）
８  逆止弁
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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