(57)【要約】【課題】減衰力の大きさを容易に制御可能な制振装置および制振システムを提供する。【解決手段】制振装置は、回転型ダンパーと、アクチュエータとを備える。前記回転型ダンパーは、外筒と、前記外筒の内側で回転可能であり前記外筒に対する回転に減衰力が作用する回転体と、前記外筒の外部に突出して前記回転体を回転させる力が入力される軸部材とを有する。前記アクチュエータは、前記回転型ダンパーの外部に設けられ、前記軸部材を介さずに前記回転体に対して前記外筒を回転させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒と、前記外筒の内側で回転可能であり前記外筒に対する回転に減衰力が作用する回転体と、前記外筒の外部に突出して前記回転体を回転させる力が入力される軸部材とを有した回転型ダンパーと、
前記回転型ダンパーの外部に設けられ、前記軸部材を介さずに前記回転体に対して前記外筒を回転させるアクチュエータと、
を備えたことを特徴とする制振装置。
【請求項２】
前記外筒に設けられた伝達部をさらに備え、
前記アクチュエータは、前記伝達部に動力を作用させることで前記外筒を回転させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の制振装置。
【請求項３】
前記伝達部は、前記外筒の外周面に設けられた、
ことを特徴とする請求項２に記載の制振装置。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記軸部材に入力された力によって前記外筒に対して前記回転体が第１方向に回転する場合に、前記回転体に対して前記外筒を前記第１方向とは反対の第２方向に回転させる動力を出力可能である、
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の制振装置。
【請求項５】
建物の第１部材に対して前記軸部材の軸方向の位置を固定する第１固定部と、
前記建物の第２部材に対して前記外筒の前記軸方向の位置を固定するとともに、前記第２部材に対して前記外筒を回転可能に支持する第２固定部と、
をさらに備えた、
ことを特徴とする請求項１から請求項4のいずれか一項に記載の制振装置。
【請求項６】
ラックピニオン機構をさらに備え、
前記軸部材は、前記回転体に固定されて前記回転体と一体に回転可能であり、
前記ラックピニオン機構は、建物に対して固定されるラックギアと、前記ラックギアに係合するとともに前記軸部材に取り付けられたピニオンギアとを含む、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の制振装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載された制振装置と、
建物の振動に関する情報を検出するセンサと、
前記センサにより検出された情報に基づき、前記アクチュエータを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする制振システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物の地震動対策などに用いることができる制振装置および制振システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高層ビルなどの建物の地震動対策として、各種の制振装置が開発されている。制振装置には、主に、パッシブ方式、アクティブ方式、およびセミアクティブ方式がある。パッシブ方式の制振装置は、能動的にエネルギーを与えることなく、オイルダンパーなどの減衰特性に基づいて建物の振動を減衰させる。アクティブ方式およびセミアクティブ方式の制振装置は、建物の揺れをセンサで検出し、センサの検出結果に基づいて制振ダンパーを制御して振動を減衰させる。
【０００３】
アクティブ方式の制振装置としては、例えば特許文献１に記載の減衰装置が提案されている。特許文献１に記載の減衰装置は、基盤に連結されたハウジングと、構造体に連結されたスクリューロッドと、前記ハウジング内で回転可能に支持されて前記スクリューロッドに螺合したロータと、前記ロータを回転させる電動モータとを備える。前記ハウジングと前記ロータとの間には粘性流体が封入されている。前記電動モータは、前記基盤と前記構造体との間に相対的な振動が生じた場合、前記振動によって生じる前記ロータの回転方向と順方向の回転トルクを前記ロータに与えるように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２４２９７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に記載の減衰装置では、前記基盤と前記構造体との間の相対的な振動の速度と、前記電動モータにより付与される回転トルクとの両方の影響がスクリューロッドの移動速度およびロータの回転速度に影響する。すなわち、上記のような減衰装置では、複数の要素がスクリューロッドおよびロータを通じて複合的に影響し合うため、減衰力の大きさをコントロールするためには複雑な制御が必要となる場合があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、減衰力の大きさを容易に制御可能な制振装置および制振システム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】
（１）本発明の一態様の制振装置は、外筒と前記外筒の内側で回転可能であり前記外筒に対する回転に減衰力が作用する回転体と前記外筒の外部に突出して前記回転体を回転させる力が入力される軸部材とを有した回転型ダンパーと、前記回転型ダンパーの外部に設けられ、前記軸部材を介さずに前記回転体に対して前記外筒を回転させるアクチュエータと、を備えることを特徴とする。
【０００８】
（２）上記の制振装置において、前記外筒に設けられた伝達部をさらに備え、前記アクチュエータは、前記伝達部に動力を作用させることで前記外筒を回転させる。
【０００９】
（３）上記の制振装置において、前記伝達部は、前記外筒の外周面に設けられている。
【００１０】
（４）上記の制振装置において、前記アクチュエータは、前記軸部材に入力された力によって前記外筒に対して前記回転体が第１方向に回転する場合に、前記回転体に対して前記外筒を前記第１方向とは反対の第２方向に回転させる動力を出力可能である。
【００１１】
（５）上記の制振装置において、建物の第１部材に対して前記軸部材の軸方向の位置を固定する第１固定部と、前記建物の第２部材に対して前記外筒の前記軸方向の位置を固定するとともに、前記第２部材に対して前記外筒を回転可能に支持する第２固定部とをさらに備える。
【００１２】
（６）上記の制振装置において、ラックピニオン機構をさらに備え、前記軸部材は、前記回転体に固定されて前記回転体と一体に回転可能であり、前記ラックピニオン機構は、建物に対して固定されるラックギアと、前記ラックギアに係合するとともに前記軸部材に取り付けられたピニオンギアとを含む。
【００１３】
（７）本発明の一態様の制振システムは、上記（１）から（６）のいずれかに記載された制振装置と、建物の振動に関する情報を検出するセンサと、前記センサにより検出された情報に基づき、前記アクチュエータを制御する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、簡単な構成で減衰力の調整が可能な制振装置および制振システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施形態の制振システムの全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態の制振装置が設置される建物の一部を示す図である。
【図３】第１の実施形態の制振装置を示す断面図である。
【図４】第１の実施形態の回転型ダンパーを示す断面図である。
【図５】第１の実施形態の回転型ダンパーの相対回転速度の時刻歴を示す図である。
【図６】第１の実施形態の回転型ダンパーの減衰力を示す図である。
【図７】参考例の制振装置を示す図である。
【図８】第２の実施形態の制振装置を示す部分断面図である。
【図９】図８中に示された制振装置のＦ９−Ｆ９線に沿う断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、実施形態の制振装置および制振システムについて説明する。なお以下の説明では、同一または類似の機能を有する構成に同一の符号を付す。そして、それら構成の重複する説明は省略する場合がある。
【００１７】
（第１の実施形態）
まず、実施形態の制振システム１の全体構成について説明する。なお、制振システム１の全体構成は、第１および第２の実施形態で共通である。
【００１８】
図１は、本実施形態の制振システム１の全体構成を示す図である。図１に示すように、制振システム１は、例えば、高層または超高層の建物（建造物）ＢＬに設けられ、地震動の発生時など（以下、単に「振動発生時」と称する）に建物ＢＬの揺れを抑制する。制振システム１は、例えば建物ＢＬの長周期地震動対策として設けられるアクティブ制振システムである。本実施形態の制振システム１は、複数の制振装置１１と、複数のセンサ１２と、制御部１３とを備えている。なお、制振装置１１およびセンサ１２は、それぞれ１つだけでもよい。なお、制振システム１は、高層の建物ＢＬに限らず、低層（例えば３階から５階建）の建物ＢＬに適用されてもよい。
【００１９】
制振装置１１は、例えば建物ＢＬの下層部（低層階）に配置される。制振装置１１は、後述する回転型ダンパー２３を含み、振動発生時に減衰力を作用させる。複数の制振装置１１は、例えば建物ＢＬの複数の階に分かれて配置される。なお、制振装置１１の設置個所は、建物ＢＬの下層部に限らず、任意の層でよい。
【００２０】
センサ（振動センサ）１２は、建物ＢＬの任意の層に配置され、建物ＢＬの振動に関する情報を検出する。センサ１２は、例えば建物ＢＬの振動を加速度として検出する加速度センサであるが、これに限定されない。複数のセンサ１２は、例えば建物ＢＬの複数の階に分かれて配置される。複数のセンサ１２は、建物ＢＬの上層部（高層階）、中層部（中層階）、下層部（低層階）にそれぞれ設置されてもよい。
【００２１】
制御部１３は、有線または無線を介して複数の制振装置１１および複数のセンサ１２と通信可能に接続される。制御部１３は、センサ１２からセンサ１２の検出結果を取得する。そして、制御部１３は、センサ１２の検出結果に基づき、制振装置１１に発生させる減衰力の大きさおよびタイミングを計算する。そして、制御部１３は、計算により求められた減衰力の大きさおよびタイミングを示す情報に基づき、制振装置１１を制御する。
【００２２】
制御部１３は、例えば、制振システム１のプロセッサがプログラムを実行することで実現されるソフトウェア機能部である。ただし、制御部１３は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ソフトウェア機能部とハードウェアとが協働することで実現されてもよい。
【００２３】
次に、本実施形態の制振装置１１について説明する。
図２は、制振装置１１が設置される建物ＢＬの一部を示す図である。図２に示すように、建物ＢＬは、例えば、建物ＢＬの１フロアを形成する構造材の一部として、第１梁Ｂ１、第２梁Ｂ２、第１柱Ｐ１、第２柱Ｐ２、およびＹ形ブレースＢｒを有する。
【００２４】
第１梁Ｂ１は、略水平方向に延びており、制振装置１１が設置されるフロアの床部Ｆの一部を形成している。第２梁Ｂ２は、第１梁Ｂ１と略平行に配置され、略水平方向に延びており、制振装置１１が設置されるフロアの天井部Ｃの一部を形成している。第１柱Ｐ１および第２柱Ｐ２は、それぞれ略鉛直方向に延びており、第１梁Ｂ１と第２梁Ｂ２とに亘っている。制振装置１１は、例えば、第１梁Ｂ１、第２梁Ｂ２、第１柱Ｐ１、および第２柱Ｐ２により囲まれる空間Ｓに配置される。
【００２５】
Ｙ形ブレースＢｒは、第１ブレースＢｒ１、第２ブレースＢｒ２、および連結部Ｂｒ３を有する。第１ブレースＢｒ１の第１端部Ｂｒ１ａは、第２梁Ｂ２と第１柱Ｐ１との結合部に接続されている。第１ブレースＢｒ１の第２端部Ｂｒ１ｂは、第１端部Ｂｒ１ａに対して斜め下方に位置し、空間Ｓの水平方向の略中央部に位置する。同様に、第２ブレースＢｒ２の第１端部Ｂｒ２ａは、第２梁Ｂ２と第２柱Ｐ２との結合部に接続されている。第２ブレースＢｒ２の第２端部Ｂｒ２ｂは、第１端部Ｂｒ２ａに対して斜め下方に位置し、空間Ｓの水平方向の略中央部に位置する。連結部（頂部）Ｂｒ３は、第１ブレースＢｒ１の第２端部Ｂｒ１ｂと第２ブレースＢｒ２の第２端部Ｂｒ２ｂとを連結している。
【００２６】
図２に示すように、本実施形態では、制振装置１１は、Ｙ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３と、第２柱Ｐ２との間に設置されている。制振装置１１は、Ｙ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３と、第２柱Ｐ２とに対してそれぞれ固定される。本願でいう「ＸＸに対して固定」とは、「ＸＸ」に対して直接に固定される場合に限らず、別の部材を介在させて間接的に固定される場合も含む。言い換えると、「ＸＸに対して固定」とは、「ＸＸに対して相対的に固定」を意味する。Ｙ形ブレースＢｒは、「第１部材」の一例である。第２柱Ｐ２は、「第２部材」の一例である。Ｙ形ブレースＢｒおよび第２柱Ｐ２は、振動発生時に相対変位（相対変形）する部材の組の一例である。なお、制振装置１１が設けられる建物ＢＬの構造は、上記例に限定されない。建物ＢＬの構造の別の例は、後述される。
【００２７】
次に、本実施形態の制振装置１１の構成について説明する。
図３は、本実施形態の制振装置１１を示す断面図である。図３に示すように、制振装置１１は、ケース２１、固定部材２２、回転型ダンパー２３、固定機構２４、伝達部２５、およびアクチュエータ２６を備えている。
【００２８】
ケース２１は、第１梁Ｂ１によって形成される床部Ｆの上に設置される。ケース２１は、箱状に形成され、回転型ダンパー２３の一部、固定機構２４の第２固定部５２、伝達部２５、およびアクチュエータ２６を収容している。ケース２１は、回転型ダンパー２３が通される開口部２１ａを有する。なお、ケース２１は、必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。
【００２９】
固定部材（取付部材、連結部材）２２は、ケース２１と第２柱Ｐ２との間に設けられている。固定部材２２は、第２柱Ｐ２（例えば、第２柱Ｐ２の脚部）に対して固定され、振動発生時に第２柱Ｐ２（例えば、第２柱Ｐ２の脚部）と一体に変位する。固定部材２２には、ケース２１、固定機構２４の第２固定部５２、およびアクチュエータ２６が固定される。言い換えると、固定部材２２は、ケース２１、固定機構２４の第２固定部５２、およびアクチュエータ２６を第２柱Ｐ２（例えば、第２柱Ｐ２の脚部）に対して固定している。なお、固定部材２２は、ケース２１、固定機構２４の第２固定部５２、およびアクチュエータ２６を、第２柱Ｐ２に代えて、または第２柱Ｐ２に加えて、床部Ｆに固定してもよい。また、固定部材２２は、必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。この場合、固定機構２４の第２固定部５２およびアクチュエータ２６は、直接、またはケース２１や別の部材を介して第２柱Ｐ２および床部Ｆの少なくとも一方に固定されてもよい。また、本実施形態の制振装置１１は、図３に示される配置例に代えて、図３において左右が逆に配置されてもよい。すなわち、回転型ダンパー２３の外筒３１が固定機構２４の第２固定部５２によって例えばＹ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３に固定され、一方で、回転型ダンパー２３の軸部材３６が固定機構２４の第１固定部５１によって固定部材２２に固定されてもよい。また、この場合、固定機構２４の第１固定部５１は、固定部材２２に固定されることに代えて、直接、または別の部材を介して第２柱Ｐ２および床部Ｆの少なくとも一方に回転型ダンパー２３の軸部材３６を固定してもよい。
【００３０】
回転型ダンパー２３は、Ｙ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３と、固定部材２２との間に配置されている。ここで、回転型ダンパー２３の「軸方向Ｚ」および「径方向Ｒ」を定義する。軸方向Ｚは、回転型ダンパー２３の後述する軸部材３６の軸方向（長手方向）である。径方向Ｒは、軸方向Ｚとは略直交する方向であり、例えば軸部材３６から放射状に離れる方向である。また、以下の説明における「回転」とは、軸方向Ｚに延びた中心線周りの回転を意味する。
【００３１】
本実施形態では、回転型ダンパー２３は、軸方向Ｚを略水平にして配置されている。回転型ダンパー２３は、ケース２１に設けられた開口部２１ａを通じて、ケース２１の内部からケース２１の外部に突出している。詳しく述べると、回転型ダンパー２３の外筒３１は、軸方向Ｚの両端部として、第１端部３１ａと、第２端部３１ｂとを有する。第１端部３１ａは、ケース２１の外部において、Ｙ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３とケース２１の外面との間に位置する。一方で、第２端部３１ｂは、第１端部３１ａとは反対側に位置し、ケース２１の内部に収容されている。
【００３２】
図４は、回転型ダンパー２３を示す断面図である。図４に示すように、回転型ダンパー２３は、外筒３１、回転体（内筒）３２、第１軸受３３、第２軸受３４、粘性体３５、軸部材３６、変換部３７、および接続部３８を有する。
【００３３】
外筒３１は、円筒状に形成されている。外筒３１は、回転型ダンパー２３の外形の大部分を形成している。本実施形態では、外筒３１は、軸方向Ｚにおいて比較的大きな長さを有する。
【００３４】
回転体３２は、外筒３１の内側に収容されている。本実施形態の回転体３２は、筒状に形成されており、軸部材３６が軸方向Ｚに進退可能な空間を内部に有する。回転体３２の軸方向Ｚの一端部は、第１軸受３３によって回転可能に支持されている。回転体３２の軸方向Ｚの他端部は、例えば接続部３８を介して第２軸受３４によって回転可能に支持されている。このため、回転体３２は、外筒３１の内側で外筒３１に対して回転可能である。
【００３５】
粘性体３５は、外筒３１の内周面と回転体３２の外周面との間に収容されている。粘性体３５は、例えば、オイルのような液体であるが、これに限定されない。粘性体３５は、外筒３１に対して回転体３２が回転する場合に、流動抵抗に基づく減衰力を外筒３１と回転体３２との間に作用させる。粘性体３５は、例えば、外筒３１に対する回転体３２の回転速度に応じた減衰力を外筒３１と回転体３２との間に作用させる。すなわち、外筒３１と回転体３２との間に作用する減衰力は、外筒３１に対する回転体３２の回転速度が大きい場合に大きくなる。一方で、外筒３１と回転体３２との間に作用する減衰力は、外筒３１に対する回転体３２の回転速度が小さい場合に小さくなる。
【００３６】
軸部材３６は、外筒３１の第１端部３１ａにおいて、外筒３１の内部から外筒３１の外部に突出している。軸部材３６は、軸方向Ｚに沿って外筒３１の内部から外筒３１の外部に突出している。軸部材３６は、外筒３１および回転体３２に対して軸方向Ｚに進退可能（移動可能）である。軸部材３６の外周面には、断面略半円状のボール転動溝（ねじ溝）３６ａが螺旋状に形成されている。本実施形態の軸部材３６は、ボールねじ機構Ｍのねじ軸として機能する。軸部材３６は、回転体３２を回転させる外力が入力される軸部材の一例である。
【００３７】
変換部３７は、軸部材３６の軸方向Ｚの直線移動を、回転体３２の回転移動に変換する変換機構である。言い換えると、本実施形態では、軸部材３６と変換部３７とによりボールねじ機構Ｍが実現されている。変換部３７は、例えば、ボールナット４１と、複数の軸受４２とを有する。ボールナット４１および複数の軸受４２は、外筒３１に収容されている。
【００３８】
ボールナット４１は、軸部材３６が挿通される挿通穴４１ｈを有する。挿通穴４１ｈを規定するボールナット４１の内周面には、断面略半円状のボール転動溝（ねじ溝）４１ａが螺旋状に形成されている。ボールナット４１のボール転動溝４１ａは、軸部材３６のボール転動溝３６ａと向かい合う。ボールナット４１のボール転動溝４１ａと、軸部材３６のボール転動溝３６ａとの間には、複数のボール４３が転動可能に配置される。また、ボールナット４１は、ボール転動溝３６ａ，４１ａを転動したボール４３を変換部３７の内部で循環させる無限循環路４１ｂを有する。
【００３９】
複数の軸受４２は、外筒３１に対してボールナット４１を回転可能に支持する。また、複数の軸受４２は、外筒３１に対してボールナット４１の軸方向Ｚおよび径方向Ｒの位置を保持する。これにより、軸部材３６が軸方向Ｚに移動した場合、複数のボール４３がボール転動溝３６ａ，４１ａに沿って転動することでボールナット４１が回転し、軸部材３６の直線移動がボールナット４１の回転移動に変換される。
【００４０】
接続部３８は、外筒３１の内側において回転体３２とボールナット４１との間に設けられ、回転体３２とボールナット４１とを接続している。これにより、ボールナット４１が回転する場合、ボールナット４１と一体に回転体３２が回転する。このため、軸部材３６を軸方向Ｚに移動させる外力が軸部材３６に入力された場合、軸部材３６が軸方向Ｚに移動し、外筒３１に対して回転体３２が回転する。例えば、回転体３２は、軸部材３６の進退に応じて、第１方向と、第１方向とは反対の第２方向で回転する。
【００４１】
ただし、回転型ダンパー２３の構成は、上記例に限定されない。回転型ダンパー２３は、外筒３１に対する回転体３２の回転に減衰特性を有するものであればよい。例えば、回転型ダンパー２３は、オイルダンパー、粘性ダンパー、粘弾性ダンパー、鋼材ダンパー、または摩擦ダンパーなどのいずれでもよい。
【００４２】
次に、図３に戻り、固定機構２４、伝達部２５、およびアクチュエータ２６について説明する。固定機構２４は、回転型ダンパー２３を建物ＢＬに対して固定する。固定機構２４は、第１固定部５１と、第２固定部５２とを含む。
【００４３】
第１固定部５１は、外筒３１から突出した軸部材３６の端部に取り付けられる。第１固定部５１は、軸部材３６の前記端部を、Ｙ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３に対して固定する。言い換えると、第１固定部５１は、Ｙ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３に対して軸部材３６の軸方向Ｚの位置（相対位置）を固定する。これにより、振動発生時にＹ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３が軸方向Ｚに変位する場合、回転型ダンパー２３の軸部材３６は、Ｙ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３と一体に軸方向Ｚに変位する。例えば、回転型ダンパー２３の軸部材３６は、第１固定部５１によって、Ｙ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３に対して回転しないように固定されている。
【００４４】
第２固定部５２は、回転型ダンパー２３の外筒３１の第２端部３１ｂと固定部材２２との間に設けられている。第２固定部５２は、回転型ダンパー２３の外筒３１を、固定部材２２に固定する。言い換えると、第２固定部５２は、回転型ダンパー２３の外筒３１を、固定部材２２を介して例えば建物ＢＬの第２柱Ｐ２の脚部に固定する。すなわち、第２固定部５２は、第２柱Ｐ２の脚部に対して外筒３１の軸方向Ｚの位置（相対位置）を固定する。これにより、振動発生時に第２柱Ｐ２が軸方向Ｚに変位する場合、回転型ダンパー２３の外筒３１は、第２柱Ｐ２の脚部と一体に軸方向Ｚに変位する。ただし、本実施形態の構成は、上記例に限定されない。例えば、第２固定部５２は、直接、または固定部材２２やケース２１などを介して床部Ｆに固定されてもよい。この場合、回転型ダンパー２３の外筒３１は、第２柱Ｐ２と一体に変位することに代えて、床部Ｆと一体に変位してもよい。また、別の例として、回転型ダンパー２３の外筒３１は、第２柱Ｐ２や床部Ｆとは異なる部材と一体に変位してもよい。
【００４５】
本実施形態の第２固定部５２は、第２柱Ｐ２に対して回転型ダンパー２３の外筒３１を回転可能に支持する。詳しく述べると、第２固定部５２は、支持軸５６と、回転支持機構５７とを有する。
【００４６】
支持軸５６は、回転型ダンパー２３の外筒３１の第２端部３１ｂに固定され、外筒３１と一体に回転可能である。支持軸５６は、軸方向Ｚに沿って、外筒３１の第２端部３１ｂから固定部材２２に向けて延びている。支持軸５６のなかで固定部材２２の近くに位置する端部は、支持軸５６の直径が大きくなった拡径部５６ａを有する。
【００４７】
回転支持機構５７は、固定部材２２に固定されている。回転支持機構５７は、軸受５７ａと、ホルダ５７ｂとを有する。軸受５７ａは、支持軸５６の拡径部５６ａを回転可能に支持する。すなわち、軸受５７ａは、固定部材２２に対して（すなわち第２柱Ｐ２に対して）支持軸５６および外筒３１を回転可能に支持する。ホルダ５７ｂは、箱状に形成され、拡径部５６ａおよび軸受５７ａを収容する。ホルダ５７ｂは、軸方向Ｚから拡径部５６ａに面する部分を有し、固定部材２２に対する（すなわち第２柱Ｐ２に対する）拡径部５６ａの軸方向Ｚの位置を保持する。
【００４８】
以上のような構成により、第２固定部５２は、第２柱Ｐ２（例えば、第２柱Ｐ２の脚部）に対して外筒３１の軸方向Ｚの位置を固定するとともに、第２柱Ｐ２に対して外筒３１を回転可能に支持する。言い換えると、外筒３１は、第２固定部５２によって、建物ＢＬ、ケース２１、およびアクチュエータ２６に対して回転可能に支持されている。
【００４９】
また、上述したように、本実施形態の制振装置１１は、図３に示される配置例に代えて、図３において左右が逆に配置されてもよい。この場合、回転型ダンパー２３の外筒３１は、第２固定部５２によってＹ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３に対して固定されてもよい。これにより、振動発生時にＹ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３が軸方向Ｚに変位する場合、回転型ダンパー２３の外筒３１は、Ｙ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３と一体に軸方向Ｚに変位する。例えば、第２固定部５２は、Ｙ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３に対して外筒３１を回転可能に支持する。アクチュエータ２６やケース２１は、Ｙ形ブレースＢｒに固定され、Ｙ形ブレースＢｒによって支持されてもよい。一方で、回転型ダンパー２３の軸部材３６は、第１固定部５１によって、直接、または固定部材２２や別の部材を介して第２柱Ｐ２に固定されてもよい。すなわち、第１固定部５１は、第２柱Ｐ２の脚部に対して軸部材３６の軸方向Ｚの位置（相対位置）を固定してもよい。これにより、振動発生時に第２柱Ｐ２が軸方向Ｚに変位する場合、回転型ダンパー２３の軸部材３６は、第２柱Ｐ２の脚部と一体に軸方向Ｚに変位する。ただし、本実施形態の構成は、上記例に限定されない。例えば、第１固定部５１は、直接、または固定部材２２や別部材などを介して床部Ｆに固定されてもよい。この場合、回転型ダンパー２３の軸部材３６は、第２柱Ｐ２と一体に変位することに代えて、床部Ｆと一体に変位してもよい。また、別の例として、回転型ダンパー２３の軸部材３６は、第２柱Ｐ２や床部Ｆとは異なる部材と一体に変位してもよい。
【００５０】
次に、伝達部２５について説明する。
伝達部２５は、アクチュエータ２６と回転型ダンパー２３の外筒３１との間に設けられ、アクチュエータ２６からの動力を回転型ダンパー２３の外筒３１に伝える。伝達部２５は、例えば、外筒３１の外周面に設けられたギアである。伝達部２５は、例えば、外筒３１の外周面に沿う環状に形成され、外筒３１の外周面の全周に亘って設けられている。なお、伝達部２５は、アクチュエータ２６からの動力を回転型ダンパー２３の外筒３１に伝えることができる部材であれば、構成や取付位置などは限定されない。伝達部２５は、外筒３１とは別体に形成されて外筒３１に取り付けられていてもよく、外筒３１と一体に成形されていてもよい。また、伝達部２５は、ギアに限定されず、高摩擦部材（例えばゴム部材）などでもよい。
【００５１】
アクチュエータ２６は、回転型ダンパー２３の外部に設けられている。アクチュエータ２６は、例えば電動アクチュエータであり、モータ（駆動源）６１、減速機６２、およびギア６３を有する。減速機６２は、モータ６１に接続されており、モータ６１から動力が伝達される。ギア６３は、減速機６２に接続されており、減速機６２から動力が伝達される。ギア６３は、回転型ダンパー２３の外筒３１に設けられた伝達部２５に係合している。モータ６１は、減速機６２を介してギア６３を回転させることで、伝達部２５に動力（回転トルク）を作用させる。なお、減速機６２は、必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。この場合、モータ６１が直接にギア６３に接続されてもよい。
【００５２】
アクチュエータ２６は、伝達部２５に動力を作用させることで、伝達部２５を介して回転型ダンパー２３の外筒３１に動力（回転トルク）を直接に作用させる。これにより、アクチュエータ２６は、建物ＢＬに対して回転型ダンパー２３の外筒３１を回転させる。なお、「回転型ダンパーの外筒に動力を直接に作用させる」とは、回転型ダンパー２３の軸部材３６を介さずに、回転型ダンパー２３の外筒３１に動力を作用させる（軸部材３６を介さずに外筒３１を回転させる）ことを意味する。言い換えると、「回転型ダンパーの外筒に動力を直接に作用させる」とは、外筒３１に対する軸部材３６の位置や移動速度（回転体３２の回転速度）とは関係なく、外筒３１を外部から強制的に回転させることを意味する。
【００５３】
アクチュエータ２６は、建物ＢＬに対して外筒３１を回転させることで、回転型ダンパー２３の回転体３２に対して外筒３１を回転させる。これにより、アクチュエータ２６は、外筒３１と回転体３２との間の相対回転速度を変化させ、外筒３１と回転体３２との間に作用する減衰力の大きさや発生タイミングを変化させることで、制振装置１１の減衰特性を変化させる。
【００５４】
例えば、アクチュエータ２６は、軸部材３６に入力された外力（例えば、Ｙ形ブレースＢｒと第２柱Ｐ２の脚部（または床部Ｆ）との間の相対変位により軸部材３６に作用する力）によって軸部材３６が移動し、外筒３１に対して回転体３２が第１方向に回転する場合に、回転体３２に対して外筒３１を前記第１方向とは反対の第２方向に回転させる動力を出力することができる。アクチュエータ２６は、第１方向に回転する回転体３２に対してその反対方向に外筒３１を回転させることで、制振装置１１の減衰力を高めることができる。
【００５５】
また、アクチュエータ２６は、軸部材３６に入力された外力によって軸部材３６が移動し、外筒３１に対して回転体３２が第１方向に回転する場合に、回転体３２に対して外筒３１を前記第１方向と同じ方向に回転させる動力を出力することができる。アクチュエータ２６は、第１方向に回転する回転体３２に対して同じ方向に外筒３１を回転させることで、制振装置１１の減衰力を小さくするまたはゼロにすることができる。
【００５６】
以上説明したような制振装置１１によれば、アクチュエータ２６によって回転型ダンパー２３の外筒３１を回転させることで、制振装置１１の減衰特性を動的に変化させ、建物ＢＬの振動をより効果的に減衰させることができる。例えば、制振装置１１は、建物ＢＬの振動に応じてアクチュエータ２６の出力（モータ６１の回転速度など）を変化させることで、回転型ダンパー２３の外筒３１の回転状態を変化させ、建物ＢＬの振動をより効果的に抑制することができる。
【００５７】
次に、本実施形態の制振システム１の作用について説明する。
本実施形態の制振システム１では、センサ１２は、振動発生時に、建物ＢＬの振動に関する情報を検出する。制御部１３は、センサ１２により検出された検出結果（振動データ）に基づき、制振装置１１のアクチュエータ２６を制御し、回転型ダンパー２３の外筒３１を回転させる。
【００５８】
詳しく述べると、例えば、制御部１３は、センサ１２の検出結果と、建物ＢＬの設計情報とに基づき、振動によって建物ＢＬに作用する負担度を導出する。「負担度」は、例えば、建物ＢＬの構造材（例えば、第１梁Ｂ１、第２梁Ｂ２、第１柱Ｐ１、および第２柱Ｐ２）の最大許容応力（限界応力）に対して実際に建物ＢＬの構造材に生じる応力の大きさ（例えば、最大層間変形時の応力の大きさ）である。「建物の設計情報」は、建物ＢＬの構造材の太さや結合関係などである。
【００５９】
また、制御部１３は、回転型ダンパー２３の設計情報（出力特性）と建物ＢＬの設計情報とに基づき、アクチュエータ２６によって回転型ダンパー２３の外筒３１を回転させることによって建物ＢＬに追加で加わる負担（応力）の大きさを導出する。そして、制御部１３は、振動により建物ＢＬに作用する負担度、アクチュエータ２６によって外筒３１を回転させることにより建物ＢＬに追加で加わる負担度、および制振装置１１の動作効率などを総合的に考慮して、アクチュエータ２６によって回転させる外筒３１の回転量、回転速度、および回転のタイミングなどを導出する。そして、制御部１３は、導出された外筒３１の回転量、回転速度、および回転のタイミングなどの情報に基づき、アクチュエータ２６の動作を制御して外筒３１を回転させる。
【００６０】
これにより、制振システム１は、振動発生時に、Ｙ形ブレースＢｒの連結部Ｂｒ３と第２柱Ｐ２の脚部（または床部Ｆ）との間の相対変位に基づき回転型ダンパー２３の軸部材３６が移動することで回転体３２が回転することに加え、アクチュエータ２６によって外筒３１を追加で回転させることで、回転型ダンパー２３の外筒３１と回転体３２との間に作用する減衰力の大きさや発生タイミングを調整することができる。これにより、制振システム１は、アクティブ方式の制振作用を奏し、パッシブ制振よりも効果的な制振を行うことが可能となる。
【００６１】
以下、制振システム１におけるいくつかの制御例について説明する。
図５は、回転型ダンパー２３の相対回転速度の時刻歴を示す図である。また、図６は、図５に示された回転型ダンパー２３の相対回転速度の時刻歴に対応して発生する回転型ダンパー２３の減衰力を示す図である。ここで、「相対回転速度」とは、外筒３１に対する回転体３２の回転速度を意味する。また、図５および図６において、波形ａ，ｂは、建物ＢＬの構造材（例えばＹ形ブレースＢｒと第２柱Ｐ２の脚部）の相対変位による軸部材３６の移動に基づく回転型ダンパー２３の相対回転速度を示す。一方で、波形ＡＣＴ−ａ，ＡＣＴ−ｂは、建物ＢＬの構造材の相対変位による軸部材３６の移動による回転体３２の回転と、アクチュエータ２６により外筒３１を直接に回転させることによる外筒３１の回転とを合わせた回転型ダンパー２３の相対回転速度を示す。
【００６２】
まず、図５中の（ａ）の場合について説明する。
図５中の（ａ）は、アクチュエータ２６を動作させない場合（アクチュエータ２６による外筒３１の回転量がゼロの場合）を示す。この場合、回転型ダンパー２３は、パッシブ方式の回転型ダンパーとして機能する。図中の波形ａは、相対的に小さな振動が入力された場合の回転型ダンパー２３の相対回転速度の時刻歴を示す。一方で、図中の波形ｂは、相対的に大きな振動が入力された場合の回転型ダンパー２３の相対回転速度の時刻歴を示す。波形ａ，ｂとして示すように、回転型ダンパー２３がパッシブ方式の回転型ダンパーとして機能する場合、回転型ダンパー２３の相対回転速度は、例えば、建物ＢＬの構造材の相対変位による軸部材３６の移動に応じたサインカーブ状の波形に沿って変化する。
【００６３】
図６中の（ａ）は、図５中の（ａ）の時刻歴に対応する回転型ダンパー２３の減衰力を示す図である。図６中の（ａ）に示すように、回転型ダンパー２３は、建物ＢＬの構造材の相対変位速度（回転型ダンパー２３の軸部材３６に移動速度）が大きくなればなるほど、大きな減衰力を発生させる。
【００６４】
次に、図５中の（ｂ）の場合について説明する。
図５中の（ｂ）は、アクチュエータ２６によって外筒３１が回転される場合の一例を示す。なお、図５中の（ｂ）は、建物ＢＬに生じる応力が建物ＢＬの構造材の最大許容応力に対して余裕がある場合（例えば、建物ＢＬに生じる応力が所定の閾値未満の場合）を示す。この場合、アクチュエータ２６は、回転型ダンパー２３の外筒３１を、軸部材３６の移動に基づく回転体３２の回転方向とは反対向きに回転させる。例えば、アクチュエータ２６は、アクティブに制御しなければ波形ａとなる回転型ダンパー２３の相対回転速度を、波形ＡＣＴ−ａとなるように外筒３１を回転させる。
【００６５】
図６中の（ｂ）は、図５中の（ｂ）の時刻歴に対応する回転型ダンパー２３の減衰力を示す図である。図６中の（ｂ）に示すように、制振装置１１は、アクティブに制御しなければ破線ａとなる回転型ダンパー２３の減衰力を、実線ＡＣＴ−ａとなるように大きくすることができる。これにより、建物ＢＬの揺れを早期に収めることができる。
【００６６】
次に、図５中の（ｃ）の場合について説明する。
図５中の（ｃ）は、アクチュエータ２６によって外筒３１が回転される場合の別の一例を示す。なお、図５中の（ｃ）は、建物ＢＬの層間変位が大きく、建物ＢＬに生じる応力が建物ＢＬの構造材の最大許容応力に近い場合（例えば、建物ＢＬに生じる応力が前記閾値以上の場合）を示す。この場合、アクチュエータ２６は、軸部材３６の移動に基づく回転型ダンパー２３の相対回転速度の位相（波形ａ）とは異なる位相で、外筒３１を回転させる。すなわち、アクチュエータ２６は、アクティブに制御しなければ波形ａとなる回転型ダンパー２３の相対回転速度を、波形ＡＣＴ−ｂとなるように外筒３１を回転させる。これにより、制振装置１１は、回転型ダンパー２３にエネルギーが蓄えられたかのように振る舞う減衰力を回転型ダンパー２３によって発生させることができる。
【００６７】
図６中の（ｃ）は、図５中の（ｃ）の時刻歴に対応する回転型ダンパー２３の減衰力を示す図である。図６中の（ｃ）に示すように、制振装置１１は、アクティブに制御しなければ破線ｂとなる回転型ダンパー２３の減衰力を、破線ｂの１/２周期で相対変形が増加する一方向の振動時には、回転型ダンパー２３の相対回転速度を減少させることで回転型ダンパー２３の減衰力を減少させ、一方で、最大変形から外れた建物ＢＬの構造材の応力減少時には、回転型ダンパー２３の相対回転速度を増加させることで回転型ダンパー２３の減衰力を増加させる。また、制振装置１１は、残りの１/２周期で相対変形が増加する他方向の振動時には、回転型ダンパー２３の相対回転速度を減少させることで回転型ダンパー２３の減衰力を減少させ、一方で、最大変形から外れた建物ＢＬの構造材の応力減少時には、回転型ダンパー２３の相対回転速度を増加させることで回転型ダンパー２３の減衰力を増加させる。これにより、図６（ｃ）に示すように、減衰力の大きさおよび発生タイミングと建物ＢＬの層間変位との関係を変化させることができる。これにより、建物ＢＬの構造材に作用する応力を最大許容応力範囲内に抑制しつつ、建物ＢＬの揺れを効率的に収めることができる。
【００６８】
以上のような構成によれば、減衰力の大きさを容易に制御可能な制振装置１１および制振システム１を提供することができる。すなわち、本実施形態では、制振装置１１は、回転型ダンパー２３と、回転型ダンパー２３の軸部材３６を介さずに回転型ダンパー２３の回転体３２に対して外筒３１を回転させるアクチュエータ２６とを備える。このような構成によれば、アクチュエータ２６によって外筒３１を回転させることで、外筒３１と回転体３２との間の相対回転速度を増減することができる。これにより、回転型ダンパー２３の減衰力の大きさを容易に増減することが可能になる。
【００６９】
また本構成によれば、建物ＢＬの構造材の相対変位による軸部材３６の移動が回転体３２の回転に作用する一方で、アクチュエータ２６の動力は、外筒３１に直接に作用する。このため、建物ＢＬの構造材の相対変位による影響と、アクチュエータ２６の動作による影響とが軸部材３６の移動速度および回転体３２の回転速度に複合的に影響し合わない。このため、本実施形態の制振装置１１によれば、減衰力の大きさを容易に調整することができる。
【００７０】
ここで、図７は、参考例の制振装置１１１を示す。図７に示すように、本参考例の制振装置１１１は、直動式の制振ダンパー１２１と、制振ダンパー１２１の軸方向Ｚにおいて制振ダンパー１２１と直列に配置されて制振ダンパー１２１の軸部材３６に接続されたボールねじ機構１２２と、ボールねじ機構１２２を駆動することで制振ダンパー１２１の軸部材３６を移動させるアクチュエータ１２３とを備える。アクチュエータ１２３は、ボールねじ機構１２２を駆動して制振ダンパー１２１の軸部材３６を移動させることで制振ダンパー１２１をアクティブに制御し、制振ダンパー１２１の減衰力を増減する。このような構成によっても、減衰力の大きさを制御可能であり、優れた制振効果を奏することができる。
【００７１】
ただし、本実施形態の制振装置１１によれば、上記参考例の制振装置１１１に対して、さらに複数の優れた利点がある。まず、１つ目の利点として、上記参考例の制振装置１１１では、アクチュエータ１２３の回転トルクを直線運動に変換するための機構（ボールねじ機構１２２）を制振ダンパー１２１と軸方向Ｚに直列配置するため、軸方向Ｚにおける制振装置１１１の設置スペース（全長）が大きくなり、また動力の伝達効率が低下する場合がある。一方で、本実施形態の制振装置１１によれば、アクチュエータ２６の回転トルクを直線運動に変換する機構が不要になる。このため、軸方向Ｚにおける制振装置１１の設置スペースを小さくすることができる。また、アクチュエータ２６の回転トルクを回転型ダンパー２３の外筒３１に直接伝達させることで、動力の伝達ロスを抑制することができる。
【００７２】
また、２つ目の利点として、上記参考例の制振装置１１１では、振動発生後に制振ダンパーの位置の調整が必要になる場合がある。すなわち、図７中の（ａ）に示すように、制振ダンパー１２１には可動範囲がある。制振ダンパー１２１の基準位置は、振動発生前には、可動範囲の中央付近に位置する必要がある。しかしながら、図７中の（ｂ）に示すように、振動が生じると、制振ダンパー１２１の基準位置が可動範囲の一端側に偏った状態で建物ＢＬの揺れが収まり制振ダンパー１２１が停止する可能性がある。この状態から再び地震動などにより建物ＢＬが揺れると、制振ダンパー１２１の可動限界を超えて制振ダンパー１２１内で部品の衝突や破損など不具合が生じる可能性がある。そのため、上記参考例の制振装置１１１では、これら不具合を回避するために、建物ＢＬの揺れが収まった後に制振ダンパー１２１の基準位置を可動範囲の中央付近に復元させる機能を追加する必要がある。
【００７３】
一方で、本実施形態の制振装置１１によれば、回転型ダンパー２３の外筒３１の軸方向Ｚの位置は、建物ＢＬに対して固定されている。このため、建物ＢＬの変形がそのまま回転型ダンパー２３の軸部材３６の伸縮量となり、揺れが収まり建物ＢＬの変形が元に戻ることによって、回転型ダンパー２３の軸部材３６の伸縮量も自然とゼロに戻る。このため、回転型ダンパー２３の基準位置を原点に戻す機能を追加する必要が無くなる。これにより、制振装置１１の低コスト化などを図ることができる。
【００７４】
また、本実施形態では、回転型ダンパー２３は、本制振装置１１に専用のダンパーである必要はなく、汎用的な回転型ダンパーでよい。このような汎用ダンパーを用いることで、必要な性能（必要な減衰力）を満たす制振装置１１を容易に提供することができる。
【００７５】
本実施形態では、制振装置１１は、回転型ダンパー２３の外筒３１に設けられた伝達部２５を備える。アクチュエータ２６は、伝達部２５に動力を作用させることで外筒３１を回転させる。このような構成によれば、アクチュエータ２６は、確実に、且つ、精度良く外筒３１を回転させることができる。これにより、制振装置１１の減衰力の大きさの調整がさらに容易になる。
【００７６】
本実施形態では、伝達部２５は、外筒３１の外周面に設けられている。このような構成によれば、アクチュエータ２６は、比較的大きな回転トルクを外筒３１に作用させやすい。これにより、制振装置１１の減衰力の大きさの調整がさらに容易になる。
【００７７】
本実施形態では、制振装置１１は、建物ＢＬの第１部材（例えば、Ｙ形ブレースＢｒ）に対して回転型ダンパー２３の軸部材３６の軸方向Ｚの位置を固定する第１固定部５１と、建物ＢＬの第２部材（例えば、第２柱Ｐ２）に対して回転型ダンパー２３の外筒３１の軸方向Ｚの位置を固定する第２固定部５２とを備える。このような構成によれば、建物ＢＬの構造材の相対変位に応じて外筒３１に対して軸部材３６が確実に進退する。これにより、建物ＢＬの構造材の相対変位に応じた減衰力を確実に発生させることができる。
【００７８】
本実施形態では、第２固定部５２は、建物ＢＬの第２部材に対して回転型ダンパー２３の外筒３１を回転可能に支持する。このような構成によれば、外筒３１に対して軸部材３６を確実に進退させる構造において、建物ＢＬに対して外筒３１が回転可能になる。これにより、アクチュエータ２６によって外筒３１を回転させ、制振装置１１の減衰力の大きさを調整することができる。
【００７９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、回転型ダンパー２３Ａが軸方向Ｚに移動可能な軸部材３６に代えて回転可能な軸部材３６Ａを有した点と、ラックピニオン機構７２が設けられた点などで第１の実施形態とは異なる。なお、以下に説明する以外の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００８０】
図８は、本実施形態の制振装置１１Ａを示す部分断面図である。図９は、図８中に示された制振装置１１ＡのＦ９−Ｆ９線に沿う断面図である。図９に示すように、本実施形態では、例えば２つのＹ形ブレースＢｒＡ，ＢｒＢが互いに略平行に配置されている。なお、２つのＹ形ブレースＢｒＡ，ＢｒＢを区別しない場合には、単に「Ｙ形ブレースＢｒ」と称する。
【００８１】
図８および図９に示すように、制振装置１１Ａは、ケース２１、固定部材２２、回転型ダンパー２３Ａ、伝達部２５、アクチュエータ２６、メインシャフト７１、およびラックピニオン機構７２を備えている。なお、本実施形態では、第１梁Ｂ１は、「第１部材」の一例である。上記２つのＹ形ブレースＢｒのうち１つ以上のＹ形ブレースＢｒは、「第２部材」の一例である。第１梁Ｂ１およびＹ形ブレースＢｒは、振動発生時に相対変位（相対変形）する部材の組の一例である。なお、アクチュエータ２６の減速機６２は、必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。この場合、モータ６１が直接にギア６３に接続されてもよい。
【００８２】
ケース２１は、固定部材２２の上に設置される。ケース２１は、アクチュエータ２６を収容している。本実施形態では、ケース２１は、固定部材２２によってＹ形ブレースＢｒＢに固定されている。なお、ケース２１は、必須の構成要素ではなく、省略されてもよい。
【００８３】
固定部材２２は、ケース２１の下方に設けられている。固定部材２２は、ケース２１およびアクチュエータ２６をＹ形ブレースＢｒＢに連結している。
【００８４】
回転型ダンパー２３Ａは、Ｙ形ブレースＢｒＡの連結部Ｂｒ３と、Ｙ形ブレースＢｒＢの連結部Ｂｒ３との間の空間に配置されている。本実施形態の回転型ダンパー２３Ａは、第１の実施形態の回転型ダンパー２３とは異なり、軸方向Ｚに移動可能な軸部材３６を有しない。本実施形態の回転型ダンパー２３Ａは、外筒３１、回転体３２、粘性体３５、および軸部材（ギアシャフト）３６Ａを有する。本実施形態では、外筒３１および回転体３２は、軸方向Ｚの厚さが比較的薄い。
【００８５】
本実施形態では、回転体３２は、軸部材３６Ａの外周面に固定されており、外筒３１の内側で軸部材３６Ａと一体に回転可能である。外筒３１と回転体３２との間には、粘性体３５が収容されている。これにより、外筒３１に対する回転体３２の回転には、減衰力が作用する。
【００８６】
軸部材３６Ａは、軸方向Ｚにおいて、外筒３１の内部から外筒３１の外部に突出している。本実施形態では、軸部材３６Ａの軸方向Ｚの位置は、固定されている。軸部材３６Ａには、後述するラックピニオン機構７２のピニオンギア８２が取り付けられる。軸部材３６Ａは、ピニオンギア８２が回転する場合に、ピニオンギア８２と一体に回転する。軸部材３６Ａは、回転体３２を回転させる外力が入力される軸部材の一例である。また、軸部材３６Ａは、メインシャフト７１が挿通可能なように中空状に形成されている。メインシャフト７１の外周面と、軸部材３６Ａの内周面との間には、軸受７３が設けられている。軸部材３６Ａおよびピニオンギア８２は、軸受７３を介してメインシャフト７１によって支持され、メインシャフト７１を回転中心として回転可能である。
【００８７】
メインシャフト７１は、軸部材３６Ａの内側に通されることで、回転型ダンパー２３Ａを貫通している。さらに、メインシャフト７１は、ピニオンギア８２の挿通穴８２ａに通されることで、ピニオンギア８２を貫通している。メインシャフト７１は、Ｙ形ブレースＢｒＡの連結部Ｂｒ３とＹ形ブレースＢｒＢの連結部Ｂｒ３とに亘って延びており、Ｙ形ブレースＢｒＡの連結部Ｂｒ３とＹ形ブレースＢｒＢの連結部Ｂｒ３とに接続されて支持されている。これにより、メインシャフト７１は、Ｙ形ブレースＢｒＡの連結部Ｂｒ３とＹ形ブレースＢｒＢの連結部Ｂｒ３とによって支持されている。
【００８８】
ラックピニオン機構７２は、回転型ダンパー２３ＡとＹ形ブレースＢｒＡとの間に位置する。ラックピニオン機構７２は、ラックギア８１と、ピニオンギア８２とを有する。
【００８９】
ラックギア８１は、第１梁Ｂ１によって形成される床部Ｆの上に設置される。ラックギア８１は、第１梁Ｂ１に対して固定されており、振動発生時に第１梁Ｂ１と一体に変位する。ラックギア８１は、軸方向Ｚとは略直交する方向Ｘ（以下、ラックギア延伸方向Ｘと称する場合がある）に延びており、ラックギア延伸方向Ｘに並ぶ複数の歯を有する。
【００９０】
ピニオンギア８２は、ラックギア８１の上方に設けられており、ラックギア８１に係合している。ピニオンギア８２は、軸部材３６Ａおよび軸受７３を介してメインシャフト７１によって支持されている。このため、ピニオンギア８２は、振動発生時にＹ形ブレースＢｒと一体に変位する。ピニオンギア８２は、ラックギア延伸方向Ｘにおいてラックギア８１がピニオンギア８２に対して相対的に移動した場合に、回転する。ピニオンギア８２が回転すると、軸部材３６Ａおよび回転体３２がピニオンギア８２と一体に回転する。
【００９１】
本実施形態の制振装置１１Ａは、第１の実施形態と同様に、アクチュエータ２６の動力によって回転型ダンパー２３Ａの外筒３１を直接回転させることで、回転型ダンパー２３Ａをアクティブに制御することができる。すなわち、本実施形態の制振装置１１Ａにも、第１の実施形態で説明された種々の制御（例えば全ての制御）が適用可能である。また、制振装置１１Ａは、アクチュエータ２６が停止された状態では、振動発生時にピニオンギア８２がラックギア８１上を回転することで、パッシブ方式の回転型ダンパーとして機能を発揮することもできる。
【００９２】
以上のような構成によれば、第１の実施形態と同様に、減衰力の大きさを容易に制御可能な制振装置１１Ａおよび制振システム１を提供することができる。また、本実施形態では、制振装置１１Ａは、ラックピニオン機構７２を備える。軸部材３６Ａは、回転体３２に固定されて回転体３２と一体に回転可能である。ラックピニオン機構７２は、建物ＢＬに対して固定されるラックギア８１と、ラックギア８１に係合するとともに軸部材３６Ａに取り付けられたピニオンギア８２とを含む。このような構成によれば、例えば軸方向Ｚに薄いタイプの回転型ダンパー２３Ａによって、減衰力の大きさを容易に制御可能な制振装置１１Ａおよび制振システム１を実現することができる。
【００９３】
ただし、本実施形態の構成は、上記例に限定されない。例えば、上記構成に代えて、メインシャフト７１およびアクチュエータ２６などが例えば床部Ｆや第１柱Ｐ１、または第２柱Ｐ２に支持されてもよい。この場合、ピニオンギア８２は、軸部材３６Ａ、軸受７３、およびメインシャフト７１を介して床部Ｆや第１柱Ｐ１、または第２柱Ｐ２に支持され、床部Ｆや第１柱Ｐ１、または第２柱Ｐ２の変位に応じて変位する。一方で、ラックギア８１は、Ｙ形ブレースＢｒに支持されてもよい。この場合、ラックギア８１は、Ｙ形ブレースＢｒの変位に応じて変位する。
【００９４】
以上、第１および第２の実施形態の制振装置１１，１１Ａおよび制振システム１について説明した。ただし、実施形態の構成は、上記例に限定されない。例えば、制振装置１１，１１Ａが介設される建物ＢＬの複数の構造材は、Ｙ形ブレースＢｒと柱Ｐ２、または第１梁Ｂ１とＹ形ブレースＢｒなどに限定されない。第１および第２の実施形態において、制振装置１１，１１Ａが介設される建物ＢＬの第１部材および第２部材は、片ブレースや、Ｘ形ブレース、Ｖ形ブレースなどの他の形態のブレースでもよく、各種の形式のブレースが混在していてもよい。また、制振装置１１，１１Ａが介設される建物ＢＬの第１部材および第２部材は、第１梁Ｂ１、第２梁、第１柱Ｐ１、および第２柱Ｐ２のような建物ＢＬの構造材でもよく、その他の部材でもよい。
【００９５】
第１および第２の実施形態の制振システム１を建物ＢＬに導入することにより、建物ＢＬの振動を容易にアクティブに制御でき、パッシブ方式の制振に比べて少ない回転型ダンパーで効率的な制振を行うことができる。また、本制振システム１は、新設の建物ＢＬだけでなく、既存建物ＢＬにも導入が容易であり、既存の回転型ダンパーをアクティブ制振用として使用することができる。
【００９６】
また、制振システム１の制御部１３による制御は、適宜フィードバックや学習による最適化を図るものであってもよい。また、建物ＢＬの揺れは、地震動に限らず、風による振動なども含まれる。
【符号の説明】
【００９７】
１…制振システム、１１，１１Ａ…制振装置、１２…センサ、１３…制御部、２３，２３Ａ…回転型ダンパー、２５…伝達部、２６…アクチュエータ、３１…外筒、３２…回転体、３６，３６Ａ…軸部材、５１…第１固定部、５２…第２固定部、７２…ラックピニオン機構、８１…ラックギア、８２…ピニオンギア、ＢＬ…建物、Ｚ…軸方向
【図１】
2018173138.tif 000003
【図２】
2018173138.tif 000004
【図３】
2018173138.tif 000005
【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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【図９】
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