(57)【要約】【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バネ付き粘性マスダンパーを提供しようとする。【解決手段】  従来のバネ付き粘性マスダンパーにかわって、直動変位の変位方向に沿って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、前記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、前記弾性部材が前記直動変位に対応して剪断変形する単数または複数の弾性板と単数または複数の該弾性板に前記直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪または引張歪を発生させるアクチエータとを有する、ものとした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎に支持される対象構造物に設けられ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マスダンパーと、
前記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、
特定方向が前記直動変位の変位方向に交差する方向であり、
前記弾性部材が少なくとも一対の支持板と前記直動変位に対応して剪断変形する単数または複数の弾性板と単数または複数の該弾性板に前記特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させるアクチエータとを有し、少なくとも一対の支持板と単数または複数の弾性板とが前記特定方向に積層される、
ことを特徴とするバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項２】
前記アクチエータを駆動する駆動機器と、
を備え、
前記駆動機器は前記アクチエータが基礎に生ずる加速度の最大振幅値に対応して前記弾性板に発生させる前記圧縮歪または前記引張歪の大きさを変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項３】
前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、
地震が発生したと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にする、
ことを特徴とする請求項２に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項４】
地震が発生したと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項３に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項５】
地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が発生中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項５に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項６】
第１設定最大振幅値は予め設定された値であり、
地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が前記第１設定最大振幅値を越えたとき前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項６に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項７】
設定時間は予め設定された値であり、
地震が発生し前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で前記設定時間を経過し且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項６に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項８】
第２設定最大振幅値は予め設定された値であり、
地震が発生し前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が前記第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項６に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項９】
単数または複数の弾性板の剪断変形量を検知する剪断変形量検知センサと、
を備え、
設定剪断変形量が予め設定された剪断変形量であって、
地震が発生し前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で前記剪断変形量センサの検知する剪断変形量が前記設定剪断変形量になり且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項８に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１０】
地震が発生していないと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＦＦ状態にし、
地震が発生したと判断したとき前記駆動機器の状態を前記ＯＦＦ状態から前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項９に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１１】
前記アクチエータは一対の端子に電圧を印加されると印加される電圧に対応して前記特定方向に伸びまたは縮んで単数または複数の該弾性板に前記特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させる複数の圧電素子を有し、
前記駆動機構は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加できる電気回路を有する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１２】
前記弾性部材が少なくとも一対の支持板と前記直動変位に対応して剪断変形する単数または複数の弾性板と前記アクチエータとが前記特定方向に沿って積層されたものであり、
前記アクチエータは前記特定方向に表面と裏面とを向ける板状の輪郭をもち板状の前記輪郭の内側に表面と裏面とに沿って複数の圧電素子が配列される部材である、
ことを特徴とする請求項１１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１３】
前記電気回路は複数の前記圧電素子の一対の端子に印加する電圧を基礎に発生する加速度の最大振幅値に対応して変化させる、
ことを特徴とする請求項１２に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１４】
前記駆動機器の状態がＯＮ状態のとき前記電気回路の状態は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加するＯＮ状態であり、
前記駆動機器の状態がＯＦＦ状態のとき前記電気回路の状態は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加しないＯＦＦ状態である、
ことを特徴とする請求項１３に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１５】
前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、
地震が発生したと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にする、
ことを特徴とする請求項１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１６】
前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、
地震が発生したと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１７】
前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、
地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が発生中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１８】
前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、
第１設定最大振幅値は予め設定された値であり、
地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が前記設定最大振幅値を越えたとき前記駆動機器の状態を前記ＯＦＦ状態から前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項１９】
前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、
設定時間は予め設定された値であり、
地震が発生し前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で前記設定時間を経過したとき地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項２０】
前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、
第２設定最大振幅値は予め設定された値であり、
地震が発生したと判断したとき前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が前記第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項２１】
単数または複数の弾性板の剪断変形量を検知する剪断変形量検知センサと、
を備え、
前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、
設定剪断変形量が予め設定された剪断変形量であって、
地震が発生したと判断したとき前記駆動機器の状態を前記ＯＦＦ状態から前記ＯＮ状態にした後で前記剪断変形量センサの検知する剪断変形量が前記設定剪断変形量になり且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項２２】
前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、
地震が発生していないと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＦＦ状態にし、
地震が発生したと判断したとき前記駆動機器の状態を前記ＯＦＦ状態から前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項２３】
前記アクチエータは一対の端子に電圧を印加されると印加される電圧に対応して前記特定方向に伸びまたは縮んで単数または複数の該弾性板に前記特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させる複数の圧電素子を有し、
前記駆動機構は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加できる電気回路を有する、
ことを特徴とする請求項１０に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項２４】
前記アクチエータは一対の端子に電圧を印加されると印加される電圧に対応して前記特定方向に伸びまたは縮んで単数または複数の該弾性板に前記特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させる複数の圧電素子を有し、
前記駆動機構は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加できる電気回路を有し、
前記弾性部材が少なくとも一対の支持板と前記直動変位に対応して剪断変形する単数または複数の弾性板と前記アクチエータとが前記特定方向に沿って積層されたものであり、
前記アクチエータは前記特定方向に表面と裏面とを向ける板状の輪郭をもち板状の前記輪郭の内側に表面と裏面とに沿って複数の圧電素子が配列される部材である、
ことを特徴とする請求項１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項２５】
前記アクチエータは一対の端子に電圧を印加されると印加される電圧に対応して前記特定方向に伸びまたは縮んで単数または複数の該弾性板に前記特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させる複数の圧電素子を有し、
前記駆動機構は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加できる電気回路を有する、
前記電気回路は複数の前記圧電素子の一対の端子に印加する電圧を基礎に発生する加速度の最大振幅値に対応して変化させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のバネ付き粘性マスダンパー。
【請求項２６】
前記アクチエータは一対の端子に電圧を印加されると印加される電圧に対応して前記特定方向に伸びまたは縮んで単数または複数の該弾性板に前記特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させる複数の圧電素子を有し、
前記駆動機構は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加できる電気回路を有する、
前記駆動機器の状態がＯＮ状態のとき前記電気回路の状態は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加するＯＮ状態であり、
前記駆動機器の状態がＯＦＦ状態のとき前記電気回路の状態は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加しないＯＦＦ状態である、
地震が発生したと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
ことを特徴とする請求項１に記載の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、地震の態様の変化に対応できるバネ付き粘性マスダンパーに関する。
【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。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る基礎に支持される対象構造物に設けられ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、前記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、特定方向が前記直動変位の変位方向に交差する方向であり、
前記弾性部材が少なくとも一対の支持板と前記直動変位に対応して剪断変形する単数または複数の弾性板と単数または複数の該弾性板に前記特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させるアクチエータとを有し、少なくとも一対の支持板と単数または複数の弾性板とが前記特定方向に積層される、ものとした。
【０００９】
上記本発明の構成により、粘性マスダンパーは、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。弾性部材は、前記直動変位に対応して弾性反力を発生する。前記粘性ダンパーと前記弾性部材とを直列接続される。特定方向が前記直動変位の変位方向に交差する方向である。単数または複数の弾性板は、前記直動変位に対応して剪断変形する。アクチエータは、単数または複数の該弾性板に前記特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させる。少なくとも一対の支持板と単数または複数の弾性板とが前記特定方向に積層される、
その結果、アクチエータで前記弾性板に前記特定方向に向いた前記歪を発生させて弾性板の剪断変形に対する剛性が変化し、直動変位に対応して前記弾性部材の弾性反力を変化させることができる。
【００１０】
以下に、本発明の実施形態に係るバネ付き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。
【００１１】
また、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記アクチエータを駆動する駆動機器と、を備え、前記駆動機器は、前記駆動機器は前記アクチエータが基礎に生ずる加速度の最大振幅値に対応して前記弾性板に発生させる前記圧縮歪または前記引張歪の大きさを変化させる。
上記本発明に係る実施形態の構成により、駆動機器は、前記アクチエータを駆動する。前記駆動機器は前記アクチエータが基礎に生ずる加速度の最大振幅値に対応して前記弾性板に発生させる前記圧縮歪または前記引張歪の大きさを変化させる。
その結果、加速度の最大振幅値の変化に対応して弾性板の剪断変形に対する剛性が変化し、直動変位に対応して前記弾性部材の弾性反力を変化させることができる。
【００１２】
また、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、
地震が発生したと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にする。
上記本発明に係る実施形態の構成により、
前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定できる。地震が発生したと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にする。
その結果、地震が発生したときに前記弾性部材の弾性反力を大きくすることができる。
【００１３】
さらに、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、地震が発生したと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定できる。地震が発生したと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
その結果、地震が発生したときに前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
【００１４】
さらに、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が発生中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定できる。地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が発生中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
その結果、地震が発生して地震波がＳ波になったときに前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
【００１５】
さらに、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、第１設定最大振幅値は予め設定された値であり、地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が前記第１設定最大振幅値を越えたとき前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定できつ。第１設定最大振幅値は予め設定された値である。地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が前記第１設定最大振幅値を越えたとき前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
その結果、地震が発生して地震波がＳ波になったときに前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
【００１６】
また、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、設定時間は予め設定された値であり、地震が発生し前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で前記設定時間を経過し且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定できる。設定時間は予め設定された値である。地震が発生し前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で前記設定時間を経過し且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
その結果、地震が発生して地震波がＳ波になったときに前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
【００１７】
また、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、第２設定最大振幅値は予め設定された値であり、地震が発生し前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が前記第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定できる。第２設定最大振幅値は予め設定された値である。地震が発生し前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が前記第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
その結果、地震が発生したときに前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
【００１８】
また、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、単数または複数の弾性板の剪断変形量を検知する剪断変形量検知センサと、を備え、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、設定剪断変形量が予め設定された剪断変形量であって、地震が発生し前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で前記剪断変形量センサの検知する剪断変形量が前記設定剪断変形量になり且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
上記本発明に係る実施形態の構成により、剪断変形量検知センサは、単数または複数の弾性板の剪断変形量を検知する。前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定できる。設定剪断変形量が予め設定された剪断変形量である。地震が発生し前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にした後で前記剪断変形量センサの検知する剪断変形量が前記設定剪断変形量になり且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする、
その結果、地震が発生して前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
【００１９】
また、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定でき、地震が発生していないと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＦＦ状態にし、地震が発生したと判断したとき前記駆動機器の状態を前記ＯＦＦ状態から前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記駆動機器の状態を前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させるＯＮ状態と前記アクチエータが前記弾性板に前記歪を発生させないＯＦＦ状態とに選択的に設定できる。地震が発生していないと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＦＦ状態にする。地震が発生したと判断したとき前記駆動機器の状態を前記ＯＦＦ状態から前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
その結果、地震が発生したときに前記弾性部材の弾性反力を大きくし、その後で小さくすることができる。
【００２０】
また、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記アクチエータは一対の端子に電圧を印加されると印加される電圧に対応して前記特定方向に伸びまたは縮んで単数または複数の該弾性板に前記特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させる複数の圧電素子を有し、前記駆動機器は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加できる電気回路を有する。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記アクチエータの複数の圧電素子は、一対の端子に電圧を印加されると印加される電圧に対応して前記特定方向に伸びまたは縮んで単数または複数の該弾性板に前記特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させる。
前記駆動機器の電気回路は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加できる。
その結果、電気回路が複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加することで、弾性部材の弾性反力を変化させることができる。
【００２１】
また、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記弾性部材が少なくとも一対の支持板と前記直動変位に対応して剪断変形する単数または複数の弾性板と前記アクチエータとが前記特定方向に沿って積層されたものであり、前記アクチエータは前記特定方向に表面と裏面とを向ける板状の輪郭をもち板状の前記輪郭の内側に表面と裏面とに沿って複数の圧電素子が配列される部材である。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記弾性部材が少なくとも一対の支持板と前記直動変位に対応して剪断変形する単数または複数の弾性板と前記アクチエータとが前記特定方向に沿って積層されたものである。前記アクチエータは前記特定方向に表面と裏面とを向ける板状の輪郭をもち板状の前記輪郭の内側に表面と裏面とに沿って複数の圧電素子が配列される部材である。
その結果、電気回路が板状の輪郭のなかに配列された複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加することで、特定方向にむいた圧縮歪または引張歪みを弾性板に発生させることができる。
【００２２】
また、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記電気回路は複数の前記圧電素子の一対の端子に印加する電圧を基礎に発生する加速度の最大振幅値に対応して変化させる。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記電気回路は複数の前記圧電素子の一対の端子に印加する電圧を基礎に発生する加速度の最大振幅値に対応して変化させる。
その結果、基礎に発生する加速度の最大振幅値の変化に対応して弾性板の剪断変形に対する剛性が変化し、直動変位に対応して前記弾性部材の弾性反力を変化させることができる。
【００２３】
また、本発明の実施形態に係るバネ付き粘性マスダンパーは、前記駆動機器の状態がＯＮ状態のとき前記電気回路の状態は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加するＯＮ状態であり、前記駆動機器の状態がＯＦＦ状態のとき前記電気回路の状態は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加しないＯＦＦ状態である。
上記本発明に係る実施形態の構成により、前記駆動機器の状態がＯＮ状態のとき前記電気回路の状態は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加するＯＮ状態である。
前記駆動機器の状態がＯＦＦ状態のとき前記電気回路の状態は複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加しないＯＦＦ状態であり、
地震が発生したと判断したときに前記電気回路の状態を前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする。
その結果、電気回路の状態の変化により複数の圧電素子が弾性板に特定方向にむいた歪みを発生したり発生させなかったりできる。
【発明の効果】
【００２４】
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。
直動軸と回転体とフレームと粘性流体とで構成された粘性マスダンパーに直列接続された弾性部材を一対の支持板と前記直動変位に対応して剪断変形する弾性板と弾性板に前記特定方向に向いた前記歪を発生させるアクチエータとを特定方向に積層された構成とする様にしたので、アクチエータで前記弾性板に前記特定方向に向いた前記歪を発生させて弾性板の剪断変形に対する剛性が変化し、直動変位に対応して前記弾性部材の弾性反力を変化させることができる。
また、駆動機器が前記アクチエータを駆動し、前記弾性板に発生させる前記歪みの大きさを基礎に生ずる加速度の最大振幅値に対応して変化させる様にしたので、加速度の最大振幅値の変化に対応して弾性板の剪断変形に対する剛性が変化し、直動変位に対応して前記弾性部材の弾性反力を変化させることができる。
また、地震が発生したと判断したときに前記駆動機器の状態を前記ＯＮ状態にして前記弾性板に前記歪みを発生させる様にしたので、地震が発生したときに前記弾性部材の弾性反力を大きくすることができる。
また、地震が発生したと判断したとき前記駆動機器の状態をＯＮ状態にして前記弾性板に前記歪みを発生させ、その後地震が継続中にＯＦＦ状態にして前記弾性板に前記歪みを発生させない様にしたので、地震が発生したときに前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき前記駆動機器を前記ＯＮ状態にた後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して地震波がＳ波になったときに前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第１設定最大振幅値を越えたとき前記駆動機器を前記ＯＮ状態にした後で地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して地震波がＳ波になったときに前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し前記駆動機器を前記ＯＮ状態にした後で設定時間を経過したとき地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して地震波がＳ波になったときに前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し前記駆動機器を前記ＯＮ状態にした後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が前記第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生したときに前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し前記駆動機器を前記ＯＮ状態にした後で単数または複数の弾性板の剪断変形量が前記設定剪断変形量を越え且つ地震が継続中に前記ＯＮ状態から前記ＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して前記弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震がないとき前記駆動機器をＯＦＦ状態にし地震が発生したときにＯＮ状態にした後で地震が係属中にＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生したときに前記弾性部材の弾性反力を大きくし、その後で小さくすることができる。
また、アクチエータが一対の端子に電圧を印加されると印加される電圧に対応して前記特定方向に伸びまたは縮んで単数または複数の該弾性板に前記特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させる複数の圧電素子で構成され、駆動回路の電気回路がアクチータに配列された複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加できる様にしたので、
電気回路が複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加することで、弾性部材の弾性反力を変化させることができる。
また、前記アクチエータは前記特定方向に表面と裏面とを向ける板状の輪郭をもち板状の前記輪郭の内側に表面と裏面とに沿って複数の圧電素子が配列される構成をし、一対の支持板と複数の弾性板とアクチエータとを特定方向に沿って積層される様にしたので、電気回路が板状の輪郭のなかに配列された複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加することで、特定方向にむいた圧縮歪または引張歪みを弾性板に発生させることができる。
また、前記電気回路は複数の前記圧電素子の一対の端子に印加する電圧を基礎に発生する加速度の最大振幅値に対応して変化させる様にしたので、基礎に発生する加速度の最大振幅値の変化に対応して弾性板の剪断変形に対する剛性が変化し、直動変位に対応して前記弾性部材の弾性反力を変化させることができる。
また、ＯＮ状態で複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加し、ＯＦＦ状態で複数の前記圧電素子の一対の端子に電圧を印加しない様にしたので、電気回路の状態の変化により複数の圧電素子が弾性板に特定方向にむいた歪みを発生したり発生させなかったりできる。
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バネ付き粘性マスダンパーを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【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】本発明の第一の実施形態に係る弾性部材の概念図である。
【図４】本発明の第二の実施形態に係る弾性部材の概念図である。
【図５】本発明の第三の実施形態に係る弾性部材の概念図である。
【図６】本発明の第四の実施形態に係る弾性部材の概念図である。
【図７】本発明の第一の実施形態に係る弾性部材の作用説明図図である。
【図８】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その１である。
【図９】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その１である。
【図１０】地震波の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
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。
【００２７】
最初に、本発明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。
【００２８】
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主要構造部材の間に設置される。
【００２９】
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。
【００３０】
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筒状の回転部材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と回転部材１２２とが同軸上に配置される。
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とで構成される構造の回転体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が回転する。
【００３１】
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。
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。
【００３２】
粘性流体１４０は、フレーム１３０の内面と回転体１２０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１２０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。
【００３３】
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。
【００３４】
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２１０とアクチエータ２２０とで構成される。
弾性部材２００は、単数または複数の弾性板２１０とアクチエータ２２０とで構成されてもよい。  
弾性部材２００は、少なくとも一対の支持板２３０と単数または複数の弾性板２１０とアクチエータ２２０とで構成されてもよい。
弾性部材２００は、少なくとも一対の支持板２３０と弾性板２１０とアクチエータ２２０と一対のフランジ２４０とで構成されてもよい。
弾性部材２００は、少なくとも一対の支持板２３０と単数または複数の弾性板２１０とアクチエータ２２０と一対のフランジ２４０とで構成されてもよい。
弾性部材２００は、第１支持板２３１と第二支持板２３２と単数または複数の弾性板２１０とアクチエータ２２０と第１フランジ２４１と第二フランジ２４２とで構成されてもよい。
【００３５】
少なくとも一対の支持板２３０と単数または複数の弾性板２１０とが特定方向に積層される。
少なくとも一対の支持板２３０と単数または複数の弾性板２１０とアクチエータ２２０とが特定方向に積層されてもよい。
一つの第一支持板２３１と２つの第二支持板２３２と２つの弾性板２１０と２つのアクチエータ２２０とが特定方向に積層されてもよい。
ここで、特定方向は直動変位の変位方向に交差する方向である。
【００３６】
弾性板２１０は、直動変位に対応して剪断変形する部材である。
弾性板２１０は、板状であって、直動変位に対応して一対の面が面に平行な向きに沿って剪断変形する。
弾性板２１０は、直特定方向に向く面をもち直動変位に対応して剪断変形する部材であってもよい。
例えば、弾性板２１０は、弾性素材製の板材である。
例えば、弾性板２１０は、ゴム製の板材である。
【００３７】
アクチエータ２２０は、単数または複数の弾性板２１０に特定方向に向いた圧縮歪または引張歪のうちのどちらかいっぽうの歪を発生させるものである。
アクチエータ２２０は、特定方向に伸縮できる直動機械要素であってもよい。
アクチエータ２２０は、特定方向に伸縮できる電動シリンダであってもよい。
アクチエータ２２０は、特定方向に伸縮できる油圧シリンダであってもよい。
アクチエータ２２０は、特定方向に変位できる圧電素子２２１で構成されるものであってもよい。。
アクチエータ２２０は、特定方向に変位できる複数の圧電素子２２１で構成されるものであってもよい。
【００３８】
駆動機器３００は、アクチエータ２２０を駆動する機構である。
駆動機器３００は、基礎に生ずる加速度を検知できる検知器３２０をもっていてもよい。
駆動機構３００は、圧電素子の一対の端子に電圧を印化できる電気回路３１０を持っていてもよい。
【００３９】
以下に、駆動機器３００によるアクチエータ２２０の制御方法を説明する。
【００４０】
駆動機器３００は、アクチエータ２２０が基礎に生ずる加速度の最大振幅値に対応して弾性板２１０に発生させる圧縮歪または引張歪の大きさを変化させてもよい。
ここで、最大振幅値は、所定の時間内に発生した加速度の振幅値のうち最大値をいう。
【００４１】
駆動機器３００の状態をＯＮ状態とＯＦＦ状態とに選択的に設定できる。
ＯＮ状態は、アクチエータ２２０が弾性板２１０に歪を発生させる状態である。
ＯＦＦ状態は、アクチエータ２２０が弾性板２１０に歪を発生させない状態である。
【００４２】
地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生したと判断したとき駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にしてもよい。
【００４３】
地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生したと判断したとき駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００４４】
地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＮ状態にし、地震が発生したと判断したとき駆動機器３００の状態をＯＮ状態に維持した後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００４５】
地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＮ状態にし、地震が発生したと判断したとき駆動機器３００の状態をＯＮ状態に維持した後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００４６】
地震が発生したと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＮ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生したと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＮ状態にし、地震が発生したと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＮ状態に維持してもよい。
【００４７】
地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で地震が発生中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
図１０は、震度計でみるＰ波とＳ波の様子を模式的に示す。
図１０では、横軸が時間軸、縦軸が変位である。横軸が時間軸、縦軸が加速度であってもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で地震が発生中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＮ状態にし、地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき駆動機器の状態をＯＮ状態に維持した後で地震が発生中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００４８】
地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第１設定最大振幅値を越えたとき駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
ここで、第１設定最大振幅値は予め設定された値である。
例えば、第１設定最大振幅値は、１００ガルである。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第１設定最大振幅値を越えたとき駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＮ状態にし、地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第１設定最大振幅値を越えたとき駆動機器の状態をＯＮ状態に維持した後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００４９】
以下に、地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする制御方法を説明する。
【００５０】
地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で設定時間を経過し且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
ここで、設定時間は予め設定された値である。
例えば、設定時間は５秒程度の短い時間である。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で設定時間を経過し且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＮ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態に維持した後で設定時間を経過し且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００５１】
地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
ここで、第２設定最大振幅値は予め設定された値である。
例えば、第２設定最大振幅値は１００ガルである。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＮ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態に維持した後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００５２】
単数または複数の弾性板の剪断変形量を検知する剪断変形量検知センサを、備えてもよい。
地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で剪断変形量センサの検知する剪断変形量が設定剪断変形量になり且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
ここで、設定剪断変形量が予め設定された剪断変形量である。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で剪断変形量センサの検知する剪断変形量が設定剪断変形量になり且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに駆動機器３００の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態に維持した後で剪断変形量センサの検知する剪断変形量が設定剪断変形量になり且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００５３】
次に、アクチエータが圧電素子２２１で構成される場合に、電気回路３１０がアクチエータ２２０を制御する制御方法を説明する。
【００５４】
アクチエータ２２０が、複数の圧電素子２２１を持っていてもよい。
圧電素子２２１は、一対の端子に電圧を印加されると印加される電圧に対応して特定方向に伸びまたは縮んで単数または複数の該弾性板に特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させるものである。
【００５５】
駆動機器３００は、複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加できる電気回路３１０で構成される。
電気回路３１０は、直列接続されるコンデンサ、抵抗、またはインダクタを持っていてもよい。
駆動機器３００は、周囲の加速度を検知できる検知器をもっていてもよい。
例えば、駆動機器は基礎に生ずる加速度を検知できる検知器をもっていてもよい。
【００５６】
弾性部材２００が、少なくとも一対の支持板２３０と直動変位に対応して剪断変形する単数または複数の弾性板２１０とアクチエータ２２０とが特定方向に沿って積層されたものであってもよい。
ここで、アクチエータ２２０は、特定方向に表面と裏面とを向ける板状の輪郭をもち、板状の輪郭の内側に表面と裏面とに沿って複数の圧電素子２２１が配列される部材である。
【００５７】
電気回路３１０は、複数の圧電素子２２１の一対の端子に印加する電圧を基礎に発生する加速度の最大振幅値に対応して変化させてもよい。
例えば、電気回路３１０は、複数の圧電素子の一対の端子に印加する電圧を基礎に発生する加速度の最大振幅値が大きくなるのに対応して大きくなる様に変化させてもよい。
【００５８】
駆動機器３００の状態がＯＮ状態のとき、電気回路３１０の状態は複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加するＯＮ状態である。
駆動機器３００の状態がＯＦＦ状態のとき、電気回路３１０の状態は複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加しないＯＦＦ状態である。
【００５９】
以下に、電気回路３１０の制御方法を説明する。
【００６０】
電気回路３１０はアクチエータ２２０が基礎に生ずる加速度の最大振幅値に対応して弾性板２１０に発生させる圧縮歪または引張歪の大きさを変化させる、
ここで、最大振幅値は、所定の時間内に発生した加速度の振幅値のうち最大の値をいう。
【００６１】
電気回路３１０の状態をＯＮ状態とＯＦＦ状態とに選択的に設定できる。
ＯＮ状態は、アクチエータ２２０が弾性板２１０に歪を発生させる状態である。
ＯＮ状態は、圧電素子２２１の端子に電圧を印加して、アクチエータ２２０が弾性板２１０に歪を発生させる状態である。
ＯＦＦ状態は、圧電素子２２１の端子に電圧を印加せず、アクチエータ２２０が弾性板２１０に歪を発生させない状態である。
【００６２】
地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生したと判断したとき電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にしてもよい。
【００６３】
地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生したと判断したとき電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００６４】
地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＮ状態にし、地震が発生したと判断したとき電気回路３１０の状態をＯＮ状態に維持した後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００６５】
地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＮ状態にし、地震が発生したと判断したとき電気回路３１０の状態をＯＮ状態に維持した後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００６６】
地震が発生したと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＮ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生したと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＮ状態にし、地震が発生したと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＮ状態に維持してもよい。
【００６７】
地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で地震が発生中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で地震が発生中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＮ状態にし、地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき駆動機器の状態をＯＮ状態に維持した後で地震が発生中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００６８】
地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第１設定最大振幅値を越えたとき駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
ここで、第１設定最大振幅値は予め設定された値である。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第１設定最大振幅値を越えたとき駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＮ状態にし、地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第１設定最大振幅値を越えたとき駆動機器の状態をＯＮ状態に維持した後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００６９】
以下に、地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする要件を説明する。
【００７０】
地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で設定時間を経過し且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
ここで、設定時間は予め設定された値である。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で設定時間を経過し且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＮ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態に維持した後で設定時間を経過し且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００７１】
地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
ここで、第２設定最大振幅値は予め設定された値である。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＮ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態に維持した後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００７２】
単数または複数の弾性板の剪断変形量を検知する剪断変形量検知センサを、備えてもよい。
地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態にした後で剪断変形量センサの検知する剪断変形量が設定剪断変形量になり且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
ここで、設定剪断変形量が予め設定された剪断変形量である。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＦＦ状態からＯＮ状態にした後で剪断変形量センサの検知する剪断変形量が設定剪断変形量になり且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
例えば、地震が発生していないと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＦＦ状態にし、地震が発生し駆動機器の状態をＯＮ状態に維持した後で剪断変形量センサの検知する剪断変形量が設定剪断変形量になり且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にしてもよい。
【００７３】
以下に、本発明の実施形態にかかる弾性部材を、図を基に、説明する。
本発明の実施形態にかかる弾性部材は、直動変位に対応して弾性反力を発生する。
【００７４】
以下では、説明の便宜のため、アクチエータ２２０が単数または複数の弾性板２１０に特定方向に向いた圧縮歪を発生させる場合を例にして、説明する。
ここで、特定方向は、直動方向に交差する方向である。
【００７５】
最初に、本発明の第一の実施形態にかかる弾性部材を、説明する。
図３は、本発明の第一の実施形態に係る弾性部材の概念図である。
【００７６】
本発明の第一の実施形態にかかる弾性部材は、弾性板２１０とアクチエータ２２０と第一フランジ２４１と第二フランジ２４２とで構成される。
本発明の第一の実施形態にかかる弾性部材は、少なくとも一対の支持板２３０と一対の弾性板２１０と一対のアクチエータ２２０と第一フランジ２４１と第二フランジ２４２とで構成されてもよい。
少なくとも一対の支持板２３０と一対の弾性板２１０と一対のアクチエータ２２０とが特定方向に積層される。
【００７７】
弾性板２１０は、直動変位の変位方向に交差した方向に向く面をもち、直動変位に対応して剪断変形する板状のものである。
【００７８】
アクチエータ２２０は、弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生させるものである。
アクチエータ２２０は、圧電素子２２１と仕切板２２２とで構成される。
アクチエータ２２０は、複数の圧電素子２２１と仕切板２２２とで構成されてもよい。
圧電素子２２１は、電圧を印加されると直動変位の変位方向に交差する向きに変位できる素子である。
圧電素子２２１は、ピエゾ素子であってもよい。
圧電素子２２１は、圧電効果をもつ板状のものであってもよい。
仕切板２２２は、圧電素子２２１の発生した押し力を弾性板２１０に伝える板状の部材である。
複数の圧電素子２２１が仕切板２２２を押す。
複数の圧電素子２２１に電圧が印加されると電圧のプラスまたはマイナスにより伸長または短縮する。
例えば、複数の圧電素子２２１に電圧が印加される伸長すると、複数の圧電素子２２１が仕切板２２２を介して弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生させる。
弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生すると、弾性板２１０の内部構造が密になり、直動変位に対応して剪断変形しにくくなる。
【００７９】
弾性板２１０とアクチエータ２２０とが、第一支持板 ２３１と第二支持板２３２とに挟まれる。
弾性板２１０は板面を特定方向に向く面をもち第一フランジ２４１と第二フランジ２４２とに挟まれてもよい。
第一フランジ２４１と第二フランジ２４２とが直動変位の方向に接近離間すると弾性板２１０に剪断力が生じる。
アクチエータ２２０が、第一フランジ２４１または第二フランジ２４２のうちの一方に固定され、弾性板２１０に圧縮歪を生じさせる様に弾性板を押すことができる。
【００８０】
第一フランジ２４１は、略四辺形の板部材であって、対象物に固定するためのフランジ構造である。
１つの第一支持板２３１が、略四辺形の板部材であって、板部材の縁部を第一フランジ２４１のフランジ面に固定される。
【００８１】
第二フランジ２４２は、略四辺形の板部材であって、対象物に固定するためのフランジ構造である。
２つの第二支持板２３２が、略四辺形の板部材であって、板部材の端部を第二フランジ２４２のフランジ面に固定される。
図３には、２つの第二支持板２３２が、板部材の縁部を第二フランジ２４２のフランジ面に固定ネジ２４３で固定される様子が示される。
【００８２】
駆動機器３００の電気回路３１０の発生する電圧を圧電素子２２１に印加する配線がされる。
【００８３】
次に、本発明の第二の実施形態にかかる弾性部材を、説明する。
図４は、本発明の第二の実施形態に係る弾性部材の概念図である。
【００８４】
本発明の第二の実施形態にかかる弾性部材は、弾性板２１０とアクチエータ２２０と第一フランジ２４１と第二フランジ２４２とで構成される。
本発明の第二の実施形態にかかる弾性部材は、一対の支持板２３０と一対の弾性板２１０と一対のアクチエータ２２０と第一フランジ２４１と第二フランジ２４２とで構成されてもよい。
一対の支持板２３０と一対の弾性板２１０と一対のアクチエータ２２０とが特定方向に積層される。
【００８５】
弾性板２１０は、直動変位の変位方向に交差した方向に向く面をもち、直動変位に対応して剪断変形する板状のものである。
【００８６】
アクチエータ２２０は、弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生させるものである。
アクチエータ２２０は、圧電素子２２１で構成される。
圧電素子２２１は、弾性板２１０に内蔵されてもよい。
圧電素子２２１は、ピエゾ素子であってもよい。
例えば、複数の圧電素子２２１に電圧が印加される伸長すると、複数の圧電素子２２１が弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生させる。
弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生すると、弾性板２１０の内部構造が密になり、直動変位に対応して剪断変形にしくくなる。
【００８７】
第一フランジ２４１と第二フランジ２４２の構造は、第一の実施形態にかかる弾性部材のものと同じなので、説明を省略する。
【００８８】
次に、本発明の第三の実施形態にかかる弾性部材を、説明する。
図５は、本発明の第三の実施形態に係る弾性部材の概念図である。
【００８９】
本発明の第三の実施形態にかかる弾性部材は、弾性板２１０とアクチエータ２２０と第一フランジ２４１と第二フランジ２４２とで構成される。
本発明の第三の実施形態にかかる弾性部材は、少なくとも一対の支持板２３０と複数の弾性板２１０と複数のアクチエータ２２０と第一フランジ２４１と第二フランジ２４２とで構成されてもよい。
少なくとも一対の支持板２３０と複数の弾性板２１０と複数のアクチエータ２２０とが特定方向に積層される。
【００９０】
弾性板２１０は、直動変位の変位方向に交差した方向に向く面をもち、直動変位に対応して剪断変形する板状のものである。
【００９１】
アクチエータ２２０は、弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生させるものである。
アクチエータ２２０は、圧電素子２２１で構成される。
圧電素子２２１は、ピエゾ素子であってもよい。
圧電素子２２１は、圧電機能のあるフィルム状のものであってもよい。
複数のフィルム状の圧電素子２２１と複数の弾性板２１０が直動変位の変位方向に交差する方向に積層される。
例えば、複数の圧電素子２２１に電圧が印加される伸長すると、複数の圧電素子２２１が弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生させる。
弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生すると、弾性板２１０の内部構造が密になり、直動変位に対応して剪断変形する剛性が高くなる。
【００９２】
第一フランジ２４１と第二フランジ２４２の構造は、第一の実施形態にかかる弾性部材のものと同じなので、説明を省略する。
【００９３】
次に、本発明の第四の実施形態にかかる弾性部材を、説明する。
図６は、本発明の第四の実施形態に係る弾性部材の概念図である。
【００９４】
本発明の第三の実施形態にかかる弾性部材は、弾性板２１０とアクチエータ２２０と第一フランジ２４１と第二フランジ２４２とで構成される。
本発明の第三の実施形態にかかる弾性部材は、複数の弾性板２１０と複数のアクチエータ２２０と第一フランジ２４１と第二フランジ２４２とで構成されてもよい。
【００９５】
弾性板２１０は、直動変位の変位方向に交差した方向に向く面をもち、直動変位に対応して剪断変形する板状のものである。
【００９６】
アクチエータ２２０は、弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生させるものである。
アクチエータ２２０は、直動アクチエータ２２３で構成されてもよい。
アクチエータ２２０は、電動シリンダで構成されてもよい。
アクチエータ２２０は、油圧シリンダで構成されてもよい。
アクチエータ２２０は、積層した複数の圧電素子２２１で構成されてもよい。
圧電素子２２１は、ピエゾ素子であってもよい。
圧電素子２２１は、圧電機能のあるフィルム状のものであってもよい。
例えば、複数の圧電素子２２１に電圧が印加される伸長すると、複数の圧電素子２２１が弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生させる。
弾性板２１０に直動変位の変位方向に交差する方向に向いた圧縮歪を発生すると、弾性板２１０の内部構造が密になり、直動変位に対応して剪断変形する剛性が高くなる。
【００９７】
第一フランジ２４１と第二フランジ２４２の構造は、第一の実施形態にかかる弾性部材のものと同じなので、説明を省略する。
【００９８】
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。
バネ要素２０は、弾性部材２００に相当する。
【００９９】
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。
【０１００】
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。
【０１０１】
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。
【０１０２】
次に、本発明の実施形態にかかるばね付き粘性ダンパーの作用を、図を基に、説明する。
図1中に、圧電素子の等価回路が示される。
図５は、第一の実施形態にかかる弾性部材の作用説明図である。
駆動機器３００は、電気回路３１０と検知器３２０とで構成される。
電気回路３１０は、圧電素子２１１に電圧を印加できる。
検知器３２０は、直動変位の変位方向の加速度を検知できる。
電気回路３１０は、検知器３２０の検知する直動変位の変位方向の加速度に対応して、圧電素子２２１に電圧を印加する。
電圧が高くなると、一対のアクチエータ２２０に含まれる電圧を印加された複数の圧電素子３２１は、互いに反対方向に電圧に応じて伸長し、一対の弾性板２１０を一対の仕切板２２を介して圧縮する。
電圧が低くなると、一対のアクチエータ２２０に含まれる電圧を印加された複数の圧電素子３２１は、互いに反対方向に電圧に応じて伸長し、一対の弾性板２１０を一対の仕切板２２を介して圧縮する。
その結果、電気回路３１０が圧電素子２１１に印加する電圧の高低に応じて、圧縮された一対の弾性板２１０の剪断変形にたいする剛性が変化し、弾性部材２００の直動変位の変位方向のばね定数が変化する。
例えば、電圧が高いと弾性部材２００のばね定数が相対的に大きくなり、電圧が低いと弾性部材２００のばね定数が相対的に小さくなる。
その結果、バネ付き粘性マスダンパーの免震制振特性が変化する。
【０１０３】
同調粘性ダンパーは構造物の振動周期に同調して振動を抑制することが知られている。同調粘性マスダンパーは同調要素として質量とバネ要素を備えている。同調させるダンパーの周期は建造物の１次固有周期などの共振周期に設定するのが一般的である。一方、地震動に含まれる周期成分には様々なものがあり、同調させたダンパーの周期と地震動の卓越振動成分が離れているパルス的波形の場合は、ダンパーが同調して効果を発揮するまでに時間を有するため、十分な効果を得られないという課題があった。これらの課題を解決するために、圧電素子などを有する弾性体に電圧を与えあらかじめ抵抗を与えることで（初期剛性付与型）、同調型の効果が得にくいパルス波に対しても効果が発揮することができる。地震動の主要動が作用した後の揺れについては、電圧を解除することで、当初に設定していた同調粘性マスダンパーの同調効果による揺れの低減を期待するものである。
【０１０４】
図８には、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。
【０１０５】
図９には、対象構造物を制振するために、対象構造物の上部に設けたＴＭＤにバネ付き粘性マスダンパーを設けるのが示される。
ＴＭＤは、支持構造４０に支持され、図示しないその他のダンパーも設けられる。
図９には、対象構造物を制振するために、隣接する対象構造物と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。
【０１０６】
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。
直動軸１１０と回転体１２０とフレーム１３０と粘性流体１４０とで構成された粘性マスダンパー１００に直列接続された弾性部材２００を一対の支持板２３０と直動変位に対応して剪断変形する弾性板２１０と弾性板に特定方向に向いた歪を発生させるアクチエータ２２０とを特定方向に積層された構成とする様にしたので、アクチエータ２２０で弾性板２１０に特定方向に向いた圧縮歪または引張歪を発生させて弾性板２１０の剪断変形に対する剛性が変化し、直動変位に対応して弾性部材２００の弾性反力を変化させることができる。
また、駆動機器がアクチエータを駆動し、弾性板に発生させる歪みの大きさを基礎に生ずる加速度の最大振幅値に対応して変化させる様にしたので、加速度の最大振幅値の変化に対応して弾性板の剪断変形に対する剛性が変化し、直動変位に対応して弾性部材の弾性反力を変化させることができる。
また、地震が発生したと判断したときに駆動機器の状態をＯＮ状態にして弾性板に歪みを発生させる様にしたので、地震が発生したときに弾性部材の弾性反力を大きくすることができる。
また、地震が発生したと判断したとき駆動機器の状態をＯＮ状態にして弾性板に歪みを発生させ、その後地震が継続中にＯＦＦ状態にして弾性板に歪みを発生させない様にしたので、地震が発生したときに弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき駆動機器をＯＮ状態にた後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して地震波がＳ波になったときに弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第１設定最大振幅値を越えたとき駆動機器をＯＮ状態にした後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して地震波がＳ波になったときに弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し駆動機器をＯＮ状態にした後で設定時間を経過したとき地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して地震波がＳ波になったときに弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し駆動機器をＯＮ状態にした後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生したときに弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し駆動機器をＯＮ状態にした後で単数または複数の弾性板の剪断変形量が設定剪断変形量を越え且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震がないとき駆動機器をＯＦＦ状態にし地震が発生したときにＯＮ状態にした後で地震が係属中にＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生したときに弾性部材の弾性反力を大きくし、その後で小さくすることができる。
また、アクチエータが一対の端子に電圧を印加されると印加される電圧に対応して特定方向に伸びまたは縮んで単数または複数の該弾性板に特定方向に向いた圧縮歪または引張歪みを発生させる複数の圧電素子で構成され、駆動回路の電気回路がアクチータに配列された複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加できる様にしたので、
電気回路が複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加することで、弾性部材の弾性反力を変化させることができる。
また、アクチエータは特定方向に表面と裏面とを向ける板状の輪郭をもち板状の輪郭の内側に表面と裏面とに沿って複数の圧電素子が配列される構成をし、一対の支持板と複数の弾性板とアクチエータとを特定方向に沿って積層される様にしたので、電気回路が板状の輪郭のなかに配列された複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加することで、特定方向にむいた圧縮歪または引張歪みを弾性板に発生させることができる。
また、電気回路は複数の圧電素子の一対の端子に印加する電圧を基礎に発生する加速度の最大振幅値に対応して変化させる様にしたので、基礎に発生する加速度の最大振幅値の変化に対応して弾性板の剪断変形に対する剛性が変化し、直動変位に対応して弾性部材の弾性反力を変化させることができる。
また、ＯＮ状態で複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加し、ＯＦＦ状態で複数の圧電素子の一対の端子に電圧を印加しない様にしたので、電気回路の状態の変化により複数の圧電素子が弾性板に特定方向にむいた歪みを発生したり発生させなかったりできる。
また、地震が発生したと判断したときに電気回路３１０の状態をＯＮ状態にして弾性板に歪みを発生させる様にしたので、地震が発生したときに弾性部材の弾性反力を大きくすることができる。
また、地震が発生したと判断したとき電気回路３１０の状態をＯＮ状態にして弾性板に歪みを発生させ、その後地震が継続中にＯＦＦ状態にして弾性板に歪みを発生させない様にしたので、地震が発生したときに弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し地震波がＰ波からＳ波に遷移したとき電気回路３１０をＯＮ状態にた後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して地震波がＳ波になったときに弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第１設定最大振幅値を越えたとき電気回路３１０をＯＮ状態にした後で地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して地震波がＳ波になったときに弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し電気回路３１０をＯＮ状態にした後で設定時間を経過したとき地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して地震波がＳ波になったときに弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し電気回路３１０をＯＮ状態にした後で基礎に生ずる加速度の最大振幅値が第２設定最大振幅値を越え且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生したときに弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震が発生し電気回路３１０をＯＮ状態にした後で単数または複数の弾性板の剪断変形量が設定剪断変形量を越え且つ地震が継続中にＯＮ状態からＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生して弾性部材の弾性反力を大きくした後で小さくすることができる。
また、地震がないとき電気回路３１０をＯＦＦ状態にし地震が発生したときにＯＮ状態にした後で地震が係属中にＯＦＦ状態にする様にしたので、地震が発生したときに弾性部材の弾性反力を大きくし、その後で小さくすることができる。
【０１０７】
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。
【符号の説明】
【０１０８】
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
１３０  フレーム
１４０  粘性流体
１５０  連結部材
１５１  第一連結部材
１５２  第二連結部材
２００  弾性部材
２１０  弾性板
２２０  アクチエータ
２２１  圧電素子
２２２  仕切板
２２３  直動アクチエータ
２３０  支持板
２３１  第一支持板
２３２  第二支持板
２４０  フランジ
２４１  第一フランジ
２４２  第二フランジ
２４３  固定ねじ
３００  駆動機器
３１０  電気回路
３２０  検知器
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１０９】
【特許文献１】特開２０１２−２３７４１３号
【特許文献２】特開２０１６−０３９６８６号
【特許文献３】特開２０１０−１０１１２９号
【特許文献４】特開２００８−２５９３５４号
【特許文献５】特開２００８−１９０６１７号
【特許文献６】特開２００６−２０７７４９号
【特許文献７】特開２０００−１２０７６５号
【特許文献８】特開平１０−３０６８０号
【特許文献９】特開２００１−０４９８９４号
【特許文献１０】特開平９−３２９１６８号
【特許文献１１】特開２０１２−３７００５号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2018071565.tif 000006
【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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【図１０】
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