(57)【要約】【課題】電力の供給を必要とせずに、ピストンの移動方向が異なる場合の対称性を確保しながら、粘性減衰効果を変更できる回転慣性質量ダンパを提供する。【解決手段】本発明の回転慣性質量ダンパ１は、作動流体ＨＦが充填されたシリンダ２と、シリンダ２内を摺動自在で、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに区画するピストン３と、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通する互いに並列の第１及び第２連通路５、６と、第１連通路５に設けられた歯車モータＭと、歯車モータＭで回転駆動される回転マス２１と、第２連通路６に設けられ、流体室圧力が第１所定圧に達したときに開弁する開閉弁４１、４１と、第２連通路６の開閉弁４１、４１の間に接続され、開閉弁４１の開弁に伴って流体室圧力が導入される圧力導入路４２と、歯車モータＭの両側に設けられ、導入された流体室圧力によって、第１連通路５の開度を調整する調整弁８、８と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を含む系内の相対変位する第１部位と第２部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制する回転慣性質量ダンパであって、
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、
当該シリンダ内に摺動自在に設けられ、当該シリンダの内部空間を第１流体室と第２流体室に区画するとともに、前記第２部位に連結されるピストンと、
作動流体が充填され、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、互いに並列に設けられた第１連通路及び第２連通路と、
前記第１連通路に設けられ、前記第１連通路内の作動流体の流動を回転運動に変換する圧力モータと、
当該圧力モータによって回転駆動される回転マスと、
前記第２連通路に互いに間隔を隔てて配置され、前記第１流体室内の作動流体の圧力が第１所定圧に達したとき、及び第２流体室内の作動流体の圧力が前記第１所定圧に達したときに、それぞれ開弁し、前記第２連通路を開放する一対の開閉弁と、
前記第２連通路の前記一対の開閉弁の間に接続され、当該一対の開閉弁の一方の開弁に伴って前記第１及び第２流体室の一方から作動流体の圧力が導入される圧力導入路と、
前記第１連通路の前記圧力モータの両側に設けられ、前記圧力導入路に導入された作動流体の圧力によって作動し、前記第１連通路の開度を調整する一対の調整弁と、
を備えることを特徴とする回転慣性質量ダンパ。
【請求項２】
前記一対の調整弁の各々は、
前記第１連通路を横切るように設けられ、当該第１連通路及び前記圧力導入路に連通する弁体収容室と、
当該弁体収容室内に収容され、前記圧力導入路内の作動流体の圧力に応じて移動することにより、前記第１連通路の開度を調整する弁体と、
前記弁体収容室内に設けられ、前記弁体を圧力導入路側に付勢するセットばねと、
前記弁体に対して前記セットばねと反対側の所定位置に突出し、前記弁体を係止するためのストッパと、を有することを特徴とする、請求項１に記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項３】
前記圧力導入路は、前記第１及び第２流体室に連通するとともに前記一対の調整弁に接続された連通部を有し、
当該連通部の前記一対の調整弁の外側にそれぞれ配置されるとともに、手動によって開弁され、前記圧力導入路内の圧力を前記第１及び第２流体室に逃がすことによって、前記一対の調整弁を初期状態に復帰させるための一対の復帰弁をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項４】
前記ピストンに設けられ、前記第１流体室内の作動流体の圧力が前記第１所定圧よりも大きな第２所定圧に達したとき、及び前記第２流体室内の作動流体の圧力が前記第２所定圧に達したときに、それぞれ開弁し、前記第１及び第２流体室を互いに連通させる一対のリリーフ弁をさらに備えることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項５】
前記第１及び第２連通路は、前記シリンダの軸線方向の両端位置において、前記シリンダの前記内部空間に連通していることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項６】
前記第１連通路は、前記シリンダの軸線方向の両端位置において、前記シリンダの前記内部空間に連通し、
前記第２連通路は、前記シリンダの軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第１中間位置において、前記シリンダの前記内部空間に連通していることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項７】
前記第１及び第２連通路は、前記シリンダの軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第２中間位置において、前記シリンダの前記内部空間に連通していることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項８】
作動流体が充填され、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、互いに並列に設けられた第３連通路及び第４連通路と、
前記第４連通路に互いに間隔を隔てて配置され、前記第１流体室内の作動流体の圧力が第３所定圧に達したとき、及び第２流体室内の作動流体の圧力が前記第３所定圧に達したときにそれぞれ開弁し、前記第４連通路を開放する一対の第２開閉弁と、
前記第３連通路に設けられ、前記一対の第２開閉弁の一方の開弁に伴って導入された前記第１又は第２流体室の作動流体の圧力によって作動し、前記第３連通路の開度を調整する第２調整弁と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項９】
前記第１〜第４連通路は、前記シリンダの軸線方向の両端位置において、前記シリンダの前記内部空間に連通していることを特徴とする、請求項８に記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項１０】
前記第１及び第２連通路は、前記シリンダの軸線方向の両端位置において、前記シリンダの前記内部空間に連通し、前記第３及び第４連通路は、前記シリンダの軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第３中間位置において、前記シリンダの前記内部空間に連通していることを特徴とする、請求項８に記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項１１】
作動流体が充填された一対の第３連通路をさらに備え、
当該一対の第３連通路の各々は、前記シリンダの軸線方向の両端位置の一方と、前記シリンダの軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第４中間位置の一方とにおいて、前記シリンダの前記内部空間に連通しており、
作動流体が充填され、前記一対の第３連通路にそれぞれ並列に接続された一対の第４連通路と、
前記一対の第４連通路の各々に互いに間隔を隔てて配置され、前記第１流体室内の作動流体の圧力が第３所定圧に達したとき、及び第２流体室内の作動流体の圧力が前記第３所定圧に達したときにそれぞれ開弁し、前記各第４連通路を開放する一対の第２開閉弁と、
前記一対の第３連通路の各々に設けられ、前記一対の第２開閉弁の一方の開弁に伴って導入された前記第１又は第２流体室の作動流体の圧力によって作動し、前記各第３連通路の開度を調整する第２調整弁と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項１２】
前記回転マスは、回転軸線に対する径方向に移動自在に設けられ、
前記圧力導入路に導入された作動流体の圧力によって前記回転マスを径方向に移動させることにより、前記回転マスによる回転慣性質量効果を変更するための慣性質量可変機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１から１１のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項１３】
前記圧力モータが歯車モータであることを特徴とする、請求項１から１２のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項１４】
前記圧力モータは、前記圧力導入路に導入された作動流体の圧力によって押し出し容積が変更される可変容量式のピストンモータであることを特徴とする、請求項１から１１のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物を含む系内に設けられ、構造物の振動を抑制する回転慣性質量ダンパに関し、特に粘性減衰効果を変更することが可能な回転慣性質量ダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
出願人は、この種の回転慣性質量ダンパを、例えば特願２０１７−１５９３５６号によって出願している。この回転慣性質量ダンパは、構造物の第１及び第２部位の間に設けられるものであり、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流体室に区画するとともに、第２部位に連結されるピストンと、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、互いに並列に設けられた第１及び第２連通路と、第１連通路に設けられ、回転マスに連結された歯車モータを備える。また、第１連通路には、歯車モータの一方の側に、調整弁が設けられている。この調整弁は、電磁弁で構成されており、供給される電力に応じて第１連通路の開度を変更する。
【０００３】
この回転慣性質量ダンパでは、地震時などに構造物に振動が入力され、第１及び第２部位の間に相対変位が発生すると、その相対変位がシリンダ及びピストンに伝達されることによって、ピストンがシリンダに対して往復動する。それに伴い、第１及び第２流体室の一方の作動流体が、ピストンで押し出されることにより、第１連通路に流入し、第１及び第２流体室の他方に向かって流動する。この作動流体の流動が歯車モータにより回転運動に変換され、回転マスに伝達されることによって、回転マスの回転による回転慣性質量効果が発揮される。また、作動流体が第１連通路を流動する際の粘性抵抗によって粘性減衰効果が発揮される。さらに、調整弁を電気的に制御し、第１連通路の開度を変更することによって、粘性減衰効果を可変に制御することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した回転慣性質量ダンパでは、調整弁が電磁弁で構成されているため、地震時の停電などによって電力の供給が停止した場合には、調整弁が作動不能になり、粘性減衰効果を変更できず、所望の粘性減衰効果を得ることができない。また、調整弁が第１連通路において歯車モータの一方の側に配置されているため、ピストンがシリンダに対して一方に移動する場合と他方に移動する場合では、作動流体が流出する流体室から調整弁までの流路距離の相違により圧力損失が異なるため、同等の粘性減衰効果が得られず、粘性減衰効果が非対称になるという課題がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、電力の供給を必要とすることなく、シリンダに対するピストンの移動方向が異なる場合の対称性を確保しながら、粘性減衰効果を変更することができる回転慣性質量ダンパ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】
【０００６】
こ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相対変位する第１部位と第２部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制する回転慣性質量ダンパであって、作動流体が充填され、第１部位に連結されるシリンダと、シリンダ内に摺動自在に設けられ、シリンダの内部空間を第１流体室と第２流体室に区画するとともに、第２部位に連結されるピストンと、作動流体が充填され、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、互いに並列に設けられた第１連通路及び第２連通路と、第１連通路に設けられ、第１連通路内の作動流体の流動を回転運動に変換する圧力モータと、圧力モータによって回転駆動される回転マスと、第２連通路に互いに間隔を隔てて配置され、第１流体室内の作動流体の圧力が第１所定圧に達したとき、及び第２流体室内の作動流体の圧力が第１所定圧に達したときに、それぞれ開弁し、第２連通路を開放する一対の開閉弁と、第２連通路の一対の開閉弁の間に接続され、一対の開閉弁の一方の開弁に伴って第１及び第２流体室の一方から作動流体の圧力が導入される圧力導入路と、第１連通路の圧力モータの両側に設けられ、圧力導入路に導入された作動流体の圧力によって作動し、第１連通路の開度を調整する一対の調整弁と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
この回転慣性質量ダンパでは、地震時などに構造物に振動が入力され、第１及び第２部位の間に相対変位が発生すると、その相対変位がシリンダ及びピストンに伝達されることにより、相対変位に応じた方向及び移動量で、ピストンがシリンダ内を摺動する。このピストンの移動に伴い、第１又は第２流体室内の作動流体がピストンで押し出され、第１連通路に流入し、他方の流体室に向かって流動する。この第１連通路内の作動流体の流動が圧力モータにより回転運動に変換され、回転マスが回転駆動されることによって、回転マスによる回転慣性質量効果が発揮される。また、作動流体が第１連通路を流動する際の粘性抵抗によって粘性減衰効果が発揮される。
【０００８】
本発明では、この粘性減衰効果が、第１連通路に設けられた一対の調整弁によって、以下のように変更される。すなわち、第１又は第２流体室内の作動流体の圧力（以下、適宜「流体室圧力」という）が第１所定圧に達するまでは、第２連通路に設けられた一対の開閉弁が閉弁状態に維持されるため、流体室圧力は圧力導入路に導入されず、調整弁は作動しない。その結果、初期状態の第１連通路の開度に応じた粘性減衰効果が発揮される。
【０００９】
これに対し、流体室圧力が第１所定圧に達すると、一方の開閉弁が開弁することにより、流体室圧力がこの開閉弁を介して圧力導入路に導入され、一対の調整弁に作用する。これにより、両調整弁が作動し、それに応じて第１連通路の開度が調整されることにより、作動流体が第１連通路を流動する際の粘性抵抗が変化し、粘性減衰効果が変更される。このように、構造物の振動時にピストンの移動に伴って発生する作動流体の圧力を利用し、電力の供給を必要とすることなく、粘性減衰効果を変更することができる。以下、上記のように圧力導入路に導入され、調整弁に作用する作動流体の圧力を、適宜「導入圧力」という。
【００１０】
また、一対の調整弁が第１連通路の圧力モータの両側に配置されるとともに、導入圧力が圧力導入路を介して一対の調整弁に均等に作用することで、第１連通路の開度が均等に調整されるので、ピストンがシリンダに対して一方の側に移動する場合と他方の側に移動する場合において、粘性減衰効果をその対称性を確保しながら良好に発揮させることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の回転慣性質量ダンパにおいて、一対の調整弁の各々は、第１連通路を横切るように設けられ、第１連通路及び圧力導入路に連通する弁体収容室と、弁体収容室内に収容され、圧力導入路内の作動流体の圧力に応じて移動することにより、第１連通路の開度を調整する弁体と、弁体収容室内に設けられ、弁体を圧力導入路側に付勢するセットばねと、弁体に対してセットばねと反対側の所定位置に突出し、弁体を係止するためのストッパと、を有することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、弁体収容室に調整弁の弁体が収容されており、この弁体は、導入圧力に応じて、導入圧力とセットばねのばね力が釣り合う位置に移動する。これにより、導入圧力に応じて第１連通路の開度を調整し、粘性減衰効果を変更することができる。また、弁体収容室にセットばね及び弁体を収容するとともに、セットばねで付勢された弁体をストッパに係止させるだけで、調整弁の初期設定を容易にかつ精度良く行うことができる。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の回転慣性質量ダンパにおいて、圧力導入路は、第１及び第２流体室に連通するとともに一対の調整弁に接続された連通部を有し、連通部の一対の調整弁の外側にそれぞれ配置されるとともに、手動によって開弁され、圧力導入路内の圧力を第１及び第２流体室に逃がすことによって、一対の調整弁を初期状態に復帰させるための一対の復帰弁をさらに備えることを特徴とする。
【００１４】
調整弁が前述したように作動した後には、導入圧力は、圧縮されたセットばねのばね力の分だけ流体室圧力よりも高い状態で、圧力導入路内に残留している。この構成によれば、調整弁の作動後に一対の復帰弁を手動で開弁すると、圧力導入路内の高圧の導入圧力が、復帰弁を介して、第１及び第２流体室にそれぞれ逃がされる。これにより、各調整弁の弁体は、セットばねのばね力によって移動し、ストッパに係止され、初期位置に位置決めされる。このように、調整弁が作動した後、一対の復帰弁を開弁するだけで、各調整弁を初期状態に容易に復帰させることができる。
【００１５】
請求項４に係る発明は、請求項１から３のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパにおいて、ピストンに設けられ、第１流体室内の作動流体の圧力が第１所定圧よりも大きな第２所定圧に達したとき、及び第２流体室内の作動流体の圧力が第２所定圧に達したときに、それぞれ開弁し、第１及び第２流体室を互いに連通させる一対のリリーフ弁をさらに備えることを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、ピストンに一対のリリーフ弁が設けられており、一方のリリーフ弁は、第１流体室内の作動流体の圧力が第２所定圧に達したときに開弁し、他方のリリーフ弁は、第２流体室内の作動流体の圧力が第２所定圧に達したときに開弁する。これにより、第１及び第２流体室が互いに連通し、上昇した一方の流体室の流体室圧力が他方の流体室に逃がされる。その結果、流体室圧力の過大化が防止され、回転慣性質量ダンパの制振力（慣性力＋粘性力の合力）が頭打ちになることにより、シリンダ及びピストンに作用する軸力を適切に制限することができる。
【００１７】
また、リリーフ弁の設定圧である第２所定圧が、開閉弁の設定圧である第１所定圧よりも大きいので、開閉弁の開弁による調整弁の作動によって粘性減衰効果が変更された後に、リリーフ弁の開弁による軸力制限を行うことができる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパにおいて、第１及び第２連通路は、シリンダの軸線方向の両端位置において、シリンダの内部空間に連通していることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、ピストンで押し出された第１又は第２流体室内の作動流体は、シリンダ内を移動するピストンの位置にかかわらず、シリンダの端位置から第１及び第２連通路に流入する。したがって、ピストンの位置にかかわらず、第１連通路内の作動流体の流動による回転慣性質量効果と可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【００２０】
請求項６に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパにおいて、第１連通路は、シリンダの軸線方向の両端位置において、シリンダの内部空間に連通し、第２連通路は、シリンダの軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第１中間位置において、シリンダの内部空間に連通していることを特徴とする。
【００２１】
この構成によれば、第１連通路は、請求項５の場合と同様、シリンダの両端位置において、シリンダの内部空間に連通している。したがって、ピストンの位置にかかわらず、第１連通路内の作動流体の流動による回転慣性質量効果と粘性減衰効果を得ることができる。
【００２２】
一方、第２連通路は、シリンダの中心に対して互いに対称である所定の２つの第１中間位置において、シリンダの内部空間に連通している。このため、ピストンが２つの第１中間位置で規定される所定区間内に位置するときには、ピストンで押し出された作動流体の一部が、第１中間位置から第２連通路に流入する。これに伴い、開閉弁が開弁するのに応じて調整弁が作動することによって、粘性減衰効果が変更される。
【００２３】
この状態から、ピストンがさらに移動し、上記の所定区間から外れ、シリンダの外方に移動する場合には、作動流体が第２連通路に流入しなくなるため、開閉弁は開弁されず、調整弁が作動しないため、粘性減衰効果は変更されない。以上のように、この構成によれば、ピストンが所定区間から外れ、シリンダの外方に移動する場合を除き、可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【００２４】
請求項７に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパにおいて、第１及び第２連通路はそれぞれ、シリンダの軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第２中間位置において、シリンダの内部空間に連通していることを特徴とする。
【００２５】
この構成によれば、第１及び第２連通路はそれぞれ、シリンダの軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第２中間位置において、シリンダの内部空間に連通している。このため、ピストンが２つの第２中間位置で規定される所定区間内に位置するときには、ピストンで押し出された作動流体は、第２中間位置から第１及び第２連通路に流入する。したがって、第１連通路内の作動流体の流動による回転慣性質量効果と可変の粘性減衰効果を得ることができる。ピストンがさらに移動し、上記の所定区間から外れた後には、作動流体は第１及び第２連通路のいずれにも流入せず、シリンダ内に閉じ込められた状態になる。このため、第１連通路内の作動流体の流動による回転慣性質量効果及び粘性減衰効果がいずれも得られなくなる一方で、リリーフ弁の開弁によってピストンが移動する特徴から、摩擦ダンパに近似した減衰特性を発揮させることができる。
【００２６】
請求項８に係る発明は、請求項１から７のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパにおいて、作動流体が充填され、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、互いに並列に設けられた第３連通路及び第４連通路と、第４連通路に互いに間隔を隔てて配置され、第１流体室内の作動流体の圧力が第３所定圧に達したとき、及び第２流体室内の作動流体の圧力が第３所定圧に達したときにそれぞれ開弁し、第４連通路を開放する一対の第２開閉弁と、第３連通路に設けられ、一対の第２開閉弁の一方の開弁に伴って導入された第１又は第２流体室の作動流体の圧力によって作動し、第３連通路の開度を調整する第２調整弁と、をさらに備えることを特徴とする。
【００２７】
この回転慣性質量ダンパでは、第１及び第２連通路とは別個に第３及び第４連通路が設けられており、第３及び第４連通路は、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、互いに並列に設けられている。また、第４連通路には一対の開閉弁と同様の一対の第２開閉弁が設けられ、第３連通路には一対の調整弁と同様の第２調整弁が設けられている。
【００２８】
この構成によれば、ピストンで押し出された作動流体は、第１及び第２連通路に流入するとともに、第３及び第４連通路に流入する。このため、第１連通路に流入する作動流体の流量は、第３連通路への流入分だけ減少する。したがって、第１連通路では、流量が減少した作動流体の流動に応じて、回転マスによる回転慣性質量効果が発揮されるとともに、調整弁で調整された第１連通路の開度に応じた可変の粘性減衰効果が得られる。
【００２９】
一方、第３及び第４連通路では、上述した構成要素が設けられていることによって、第３連通路内の作動流体の流動による可変の粘性減衰効果が得られる。具体的には、流体室圧力が第３所定圧に達するまでは、第４連通路に設けられた一対の第２開閉弁が閉弁状態に維持されるため、流体室圧力は第２調整弁に導入されず、第２調整弁は作動しない。このため、第３連通路内の作動流体の流動に伴い、初期状態の第２調整弁及び第３連通路の開度に応じた粘性減衰効果が発揮される。また、流体室圧力が第３所定圧に達すると、一方の第２開閉弁が開弁することによって、流体室圧力が第２調整弁に導入され、第２調整弁が作動する。これにより、第３連通路の開度が調整されることによって、作動流体が第３連通路を流動する際の粘性抵抗が変化し、それに応じて粘性減衰効果が変更される。
【００３０】
このように、第３連通路内の作動流体の流動による粘性減衰効果についても、その変更を、構造物の振動時にピストンの移動に伴って発生する作動流体の圧力を利用し、電力の供給を必要とすることなく、行うことができる。また、この粘性減衰効果が、第１連通路内の作動流体の流動による粘性減衰効果に付加されるので、回転慣性質量ダンパ全体として、回転慣性質量効果よりも粘性減衰効果を高めるとともに、粘性減衰効果をよりきめ細かく変更することができる。
【００３１】
なお、第２開閉弁の設定圧である第３所定圧は、開閉弁の設定圧である第１所定圧と同じ値でもよく、あるいは異なる値でもよい。後者の場合には、流体室圧力に応じた開閉弁及び第２開閉弁の開弁タイミングを互いに異ならせ、調整弁及び第２調整弁の作動タイミングを互いに異ならせることによって、粘性減衰効果の変更をさらにきめ細かく行うことができる。
【００３２】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の回転慣性質量ダンパにおいて、第１〜第４連通路は、シリンダの軸線方向の両端位置において、シリンダの内部空間に連通していることを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、シリンダ内を移動するピストンの位置にかかわらず、ピストンで押し出された作動流体は、第１〜第４連通路に流入する。したがって、ピストンの位置にかかわらず、第１連通路内の作動流体の流動による回転マスの回転慣性質量効果、調整弁で調整された第１連通路の開度に応じた可変の粘性減衰効果と、第２調整弁で調整された第３連通路の開度に応じた可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【００３４】
請求項１０に係る発明は、請求項８に記載の回転慣性質量ダンパにおいて、第１及び第２連通路は、シリンダの軸線方向の両端位置において、シリンダの内部空間に連通し、第３及び第４連通路は、シリンダの軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第３中間位置において、シリンダの内部空間に連通していることを特徴とする。
【００３５】
この構成によれば、第１及び第２連通路がシリンダの両端位置において、シリンダの内部空間に連通しているので、ピストンの位置にかかわらず、第１連通路内の作動流体の流動による回転マスの回転慣性質量効果と、調整弁で調整された第１連通路の開度に応じた可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【００３６】
一方、第３及び第４連通路は、シリンダの中心に対して互いに対称である所定の２つの第３中間位置において、シリンダの内部空間に連通している。このため、ピストンが２つの第３中間位置で規定される所定区間内に位置するときには、第１又は第２流体室内の作動流体の一部が第３及び第４連通路に流入することによって、第２調整弁で調整された第３連通路の開度に応じた可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【００３７】
ピストンがさらに移動し、上記の所定区間から外れたときには、作動流体は第３連通路に流入しなくなり、その流動が停止されるため、それによる粘性減衰効果は発揮されない。以上のように、この構成によれば、ピストンの移動量が小さく、ピストンが所定区間内に位置する場合、すなわち構造物の振動が小さい場合に限り、第３連通路内の作動流体の流動による可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【００３８】
請求項１１に係る発明は、請求項１から７のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパにおいて、作動流体が充填された一対の第３連通路をさらに備え、一対の第３連通路の各々は、シリンダの軸線方向の両端位置の一方と、シリンダの軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第４中間位置の一方とにおいて、シリンダの内部空間に連通しており、作動流体が充填され、一対の第３連通路にそれぞれ並列に接続された一対の第４連通路と、一対の第４連通路の各々に互いに間隔を隔てて配置され、第１流体室内の作動流体の圧力が第３所定圧に達したとき、及び第２流体室内の作動流体の圧力が第３所定圧に達したときにそれぞれ開弁し、各第４連通路を開放する一対の第２開閉弁と、一対の第３連通路の各々に設けられ、一対の第２開閉弁の一方の開弁に伴って導入された第１又は第２流体室の作動流体の圧力によって作動し、各第３連通路の開度を変更する第２調整弁と、をさらに備えることを特徴とする。
【００３９】
この回転慣性質量ダンパでは、第１及び第２連通路とは別個に、各一対の第３及び第４連通路が設けられている。各第３連通路は、シリンダの両端位置の一方と、シリンダの中心に対して互いに対称である所定の２つの第４中間位置の一方において、シリンダの内部空間に連通している。各第４連通路は、各第３連通路に並列に接続されている。また、各第４連通路には一対の開閉弁と同様の一対の第２開閉弁が設けられ、各第３連通路には一対の調整弁と同様の第２調整弁が設けられている。
【００４０】
この構成によれば、ピストンが２つの第４中間位置で規定される所定区間内に位置するときには、第３連通路がシリンダの第４中間位置及び端位置を介して一方の流体室に連通しているため、第３連通路に流入する作動流体の流量は小さく、したがって、第３連通路内の作動流体の流動による粘性減衰効果はほとんど発揮されない。また、第１又は第２流体室から第３連通路に流入した作動流体は、もとの流体室に戻されるので、第１連通路に流入する作動流体の流量は、ピストンで押し出された作動流体の流量に等しい。その結果、この流量による第１連通路内の作動流体の流動に応じて、回転マスによる回転慣性質量効果が発揮されるとともに、調整弁で調整された第１連通路の開度に応じた可変の粘性減衰効果が得られる。
【００４１】
ピストンがさらに移動し、上記の所定区間から外れた後には、作動流体がシリンダの端位置を介して第３及び第４連通路に流入する。これにより、第３連通路内の作動流体の流動による粘性減衰効果が発揮されるとともに、第２開閉弁に作用する圧力が上昇するのに伴い、第２開閉弁が開弁し、第２調整弁が作動することにより、調整された第３連通路の開度に応じて粘性減衰効果が変更される。以上のように、この構成によれば、上述した請求項１０の場合とは逆に、ピストンの移動量が大きく、ピストンが所定区間から外れた場合、すなわち構造物の振動が大きい場合に限り、第３連通路内の作動流体の流動による可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【００４２】
請求項１２に係る発明は、請求項１ないし１１のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパにおいて、回転マスは、回転軸線に対する径方向に移動自在に設けられ、圧力導入路に導入された作動流体の圧力によって回転マスを径方向に移動させることにより、回転マスによる回転慣性質量効果を変更するための慣性質量可変機構をさらに備えることを特徴とする。
【００４３】
この構成によれば、回転マスは、回転軸線に対する径方向に移動自在に設けられており、圧力導入路に導入された作動流体の圧力によって、径方向に駆動される。これにより、回転マスの回転半径が変化することによって、回転慣性質量効果を変更することができる。このように、構造物の振動時にピストンの移動に伴って発生する作動流体の圧力を利用し、電力の供給を必要とすることなく、粘性減衰効果を可変とすることに加えて、回転慣性質量効果をも可変とすることができる。
【００４４】
請求項１３に係る発明は、請求項１ないし１２のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパにおいて、圧力モータが歯車モータであることを特徴とする。
【００４５】
この構成によれば、第１連通路内の作動流体の流動が歯車モータによって回転運動に変換されることで、回転マスによる回転慣性質量効果を適切に発揮させることができる。
【００４６】
請求項１４に係る発明は、請求項１ないし１１のいずれかに記載の回転慣性質量ダンパにおいて、圧力モータは、圧力導入路に導入された作動流体の圧力によって押し出し容積が変更される可変容量式のピストンモータであることを特徴とする。
【００４７】
この構成によれば、第１連通路内の作動流体の流動がピストンモータによって回転運動に変換されることで、回転マスによる回転慣性質量効果を適切に発揮させることができる。また、圧力導入路に導入された作動流体の圧力によって、ピストンモータの押し出し容積が変更される。これにより、回転マスの回転数が変化することによって、回転慣性質量効果を変更することができる。このように、請求項１２に係る発明と同様、構造物の振動時にピストンの移動に伴って発生する作動流体の圧力を利用し、電力の供給を必要とすることなく、粘性減衰効果を可変とすることに加えて、回転慣性質量効果をも可変とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態による回転慣性質量ダンパを示す断面図である。
【図２】図１の線II−IIに沿う断面図である。
【図３】回転慣性質量ダンパの調整弁の構成及び動作を、（ａ）初期状態、及び（ｂ）最大作動状態において示す断面図である。
【図４】構造物への回転慣性質量ダンパの設置例を概略的に示す図である。
【図５】図１の回転慣性質量ダンパをモデル化して示す図である。
【図６】図３とは別の調整弁の構成及び動作を、（ａ）初期状態、及び（ｂ）最大作動状態において示す断面図である。
【図７】第１実施形態の第１変形例による回転慣性質量ダンパを示す断面図である。
【図８】第１実施形態の第２変形例による回転慣性質量ダンパを示す断面図である。
【図９】本発明の第２実施形態による回転慣性質量ダンパを示す断面図である。
【図１０】図９の回転慣性質量ダンパをモデル化して示す図である。
【図１１】第２実施形態の第１変形例による回転慣性質量ダンパを示す断面図である。
【図１２】第２実施形態の第２変形例による回転慣性質量ダンパを示す断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態による回転慣性質量ダンパを示す断面図である。
【図１４】図１３の回転慣性質量ダンパをモデル化して示す図である。
【図１５】本発明の第４実施形態による回転慣性質量ダンパを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
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説明する。図１に示す本発明の第１実施形態による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。
【００５０】
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を一体に有する。これらの３つの壁２ａ〜２ｃで画成されたシリンダ２の内部空間は、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が充填されている。作動流体ＨＦは、適度な粘性を有する流体、例えばシリコンオイルで構成されている。
【００５１】
また、シリンダ２の第１端壁２ｂには、外方に突出する中空状のロッド収容部２ｆが同心状に一体に設けられている。ロッド収容部２ｆ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、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。
【００５２】
ピストンロッド４は、ピストン３と同心状に一体に設けられ、その両側において軸線方向に延びており、ロッド案内孔２ｇ、２ｈにシールを介して液密に挿入された状態で、第１及び第２端壁２ｂ、２ｃの外方に延びている。ピストンロッド４の第１端壁２ｂ側の部分は、ロッド収容部２ｆ内に収容され、ピストンロッド４の第２端壁２ｃ側の端部には、自在継手を介して、第２取付具ＦＬ２が設けられている。
【００５３】
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。
【００５４】
第１リリーフ弁１１は、常閉弁として構成されており、弁体と、これを閉弁方向に付勢するばねを有する。第１リリーフ弁１１は、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦの圧力が、設定圧である第２所定圧に達するまでは、第１連通孔３ａを閉鎖し、第２所定圧に達したときに、第１連通孔３ａを開放する。これにより、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦの圧力が、第１連通孔３ａを介して第２流体室２ｅ側に逃がされることで、第２所定圧以下に制限される。
【００５５】
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の圧力が第２所定圧に達するまでは、第２連通孔３ｂを閉鎖し、第２所定圧に達したときに、第２連通孔３ｂを開放する。これにより、第２流体室２ｅ内の圧力が、第２連通孔３ｂを介して第１流体室２ｄ側に逃がされることで、設定圧以下に制限される。以下、上記のような第１流体室２ｄ内又は第２流体室２ｅ内の作動流体ＨＦの圧力を、適宜「流体室圧力」という。
【００５６】
第１及び第２連通路５、６は、両端部において互いに並列に接続されるとともに、シリンダ２の周壁２ａの軸線方向の両端位置にそれぞれ形成された連通口２ｉ、２ｉを介して、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通している。第１及び第２連通路５、６には作動流体ＨＦが充填されている。なお、図示の便宜上、図１及び後述する同種の図面では、第１及び第２連通路５、６内の作動流体ＨＦの符号は省略されている。
【００５７】
また、回転慣性質量ダンパ１は、第１連通路５に設けられた歯車モータＭ及び一対の調整弁８、８と、歯車モータＭに連結された回転マス２１と、調整弁８、８に作動流体ＨＦの圧力を導入するための圧力導入機構９をさらに備えている。
【００５８】
歯車モータＭ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し、出力するものであり、第１連通路５の中心に配置されている。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を有する。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。
【００５９】
ケーシング２２は、第１連通路５に一体に設けられており、互いに対向する出口２２ａ及び入口２２ｂ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、互いに噛み合っており、その噛み合い部分は、ケーシング２２の出入口２２ａ、２２ｂに臨んでいる。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。
【００６０】
図２に示すように、回転マス２１は、ケーシング２２から突出した第１回転軸２５の部分に、同軸状に一体に連結されており、歯車モータＭの作動時、第１回転軸２５を介して回転駆動される。回転マス２１は、比重が比較的大きな材料、例えば鉄で構成され、円板状に形成されている。
【００６１】
一対の調整弁８、８は、第１連通路５の開度を調整することにより、第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動による粘性抵抗を変化させるためのものであり、歯車モータＭの両側に互いに対称に配置されている。図３（ａ）に示すように、各調整弁８は、常開タイプのものであり、第１連通路５を横切るように設けられた筒状の弁体収容室３１と、弁体収容室３１に収容された弁体３２と、弁体収容室３１内に設けられ、弁体３２を付勢するセットばね３３と、弁体３２を係止するための複数のストッパ３４を有する。弁体収容室３１は、第１連通路５に連通するとともに、後述する圧力導入路４２の接続部４２ｃに接続され、複数のストッパ３４は、接続部４２ｃの内周面の所定位置に設けられ、内方に突出している。
【００６２】
弁体３２は、円柱状のものであり、弁体収容室３１の周壁との間に間隙を存した状態で、軸線方向に移動自在に設けられている。後述するように、セットばね３３と反対側である弁体３２の背面側（図３の下側）には、圧力導入機構９によって圧力導入路４２に導入された作動流体ＨＦの圧力が作用する。以下、この作動流体ＨＦの圧力を、適宜「導入圧力」という。
【００６３】
以上の構成により、導入圧力が作用していないときには、弁体３２は、セットばね３３によって付勢され、ストッパ３４に係止された状態で、図３（ａ）に示す開放位置（初期位置）に位置している。この開放位置では、弁体３２は、第１連通路５の下側に退避し、これを最大限、開放しており、それにより、第１連通路５の開度は最大開度になっている。
【００６４】
この初期状態から導入圧力が作用すると、弁体３２は、セットばね３３のばね力に抗し、これを圧縮しながら、導入圧力とセットばねのばね力が釣り合う位置まで上方に移動する。
【００６５】
導入圧力がさらに上昇し、セットばね３３が圧縮限界に達すると、弁体３２は、図３（ｂ）に示す閉鎖位置に位置する。この閉鎖位置では、弁体３２は第１連通路５をほぼ閉鎖しており、それにより、第１連通路５の開度は最小開度に調整される。なお、弁体３２と弁体収容室３１の周壁との間に間隙が存在するため、この最小開度のときでも、第１連通路５は完全には閉鎖されず、この間隙を通って少量の作動流体ＨＦが流動する。以上のように、第１連通路５の開度は、導入圧力が高いほど、より小さくなるように無段階に調整される。
【００６６】
この導入圧力を得るための圧力導入機構９は、第２連通路６に設けられた一対の開閉弁４１、４１と、第２連通路６と調整弁８、８の間に接続された圧力導入路４２と、圧力導入路４２に配置された一対の復帰弁４３、４３を有する。
【００６７】
一対の開閉弁４１、４１は、第２連通路６の両端部に互いに間隔を隔てて配置されている。各開閉弁４１は、常閉弁として構成されており、第２連通路６を開閉する弁体と、弁体を閉弁方向に付勢するばねを有する。第１流体室２ｄ側の開閉弁４１は、第１流体室２ｄの流体室圧力が設定圧である第１所定圧に達するまで、閉弁状態に維持され、第１所定圧に達したときに開弁する。これにより、第１流体室２ｄの流体室圧力が、開弁した開閉弁４１を介して、第２連通路６の中央側（内側）に導入される。
【００６８】
第２流体室２ｅ側の開閉弁４１は、同様に構成されており、第２流体室２ｅの流体室圧力が第１所定圧に達するまで、閉弁状態に維持され、第１所定圧に達したときに開弁する。これにより、第２流体室２ｅの流体室圧力が、開弁した開閉弁４１を介して、第２連通路６の中央側に導入される。
【００６９】
圧力導入路４２は、第２連通路６の開閉弁４１、４１の間から分岐する分岐部４２ａと、分岐部４２ａに接続され、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通する連通部４２ｂと、連通部４２ｂから分岐し、調整弁８、８にそれぞれ接続された２つの接続部４２ｃ、４２ｃによって構成されている。以上の構成により、開閉弁４１の開弁によって第２連通路６の中央側に導入された作動流体ＨＦの圧力は、分岐部４２ａから圧力導入路４２に導入され、さらに連通部４２ｂ及び接続部４２ｃ、４２ｃを介して調整弁８、８に作用し、両調整弁８、８を作動させる。
【００７０】
一対の復帰弁４３、４３は、地震時などに作動した調整弁８、８を初期状態に復帰させるためのものであり、圧力導入路４２の連通部４２ｂの両端部に設けられ、調整弁８、８の外側に配置されている。各復帰弁４３は、例えば手動で操作されるねじ式のものであり、ねじが締め付けられた状態では連通部４２ｂを閉鎖し、ねじが緩められたときに連通部４２ｂを開放するように構成されている。
【００７１】
以上の構成の回転慣性質量ダンパ１は、例えば、図４に示す免震構造の構造物Ｂに適用され、構造物Ｂの上下の梁ＢＵ、ＢＬに、免震装置（図示せず）と並列に連結される。下梁ＢＬは、構造物Ｂを支持する基礎に設けられた基礎梁である。また、免震装置は、構造物Ｂの振動を長周期化させるためのものであり、積層ゴムなどで構成されている。
【００７２】
また、図４に示すように、回転慣性質量ダンパ１の第１及び第２取付具ＦＬ１、ＦＬ２は、第１及び第２連結部材ＥＮ１、ＥＮ２にそれぞれ取り付けられる。第１及び第２連結部材ＥＮ１、ＥＮ２は、鋼材で構成され、上下の梁ＢＵ、ＢＬにそれぞれ取り付けられており、上梁ＢＵから下方に、下梁ＢＬから上方に、それぞれ延びている。以上のように、回転慣性質量ダンパ１のシリンダ２及びピストンロッド４はそれぞれ、第１及び第２連結部材ＥＮ１、ＥＮ２を介して、上梁ＢＵ及び下梁ＢＬに連結されており、回転慣性質量ダンパ１は、上下の梁ＢＵ、ＢＬの間に水平に設けられている。なお、構造物Ｂへの回転慣性質量ダンパ１の連結方法は任意であり、他の適当な方法を採用してもよいことは、もちろんである。
【００７３】
次に、上述した構成の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の振動が発生していない常時には、回転慣性質量ダンパ１は図１に示す初期状態になっている。具体的には、ピストン３は、シリンダ２の内部空間の中心である中立位置に位置し、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅの流体室圧力はいずれも０になっている。各調整弁８は、弁体３２が図３（ａ）の開放位置に位置する初期状態にあり、各開閉弁４１、第１及び第２リリーフ弁１１、１２及び各復帰弁４３は、いずれも閉弁状態になっている。
【００７４】
この回転慣性質量ダンパ１の初期状態から、地震時などに構造物Ｂが振動するのに伴い、上下の梁ＢＵ、ＢＬの間に水平方向の相対変位が発生すると、この相対変位が、第１及び第２連結部材ＥＮ１、ＥＮ２を介して、シリンダ２及びピストンロッド４に伝達されることにより、シリンダ２及びピストンロッド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。
【００７５】
この場合、ピストン３が第１流体室２ｄ側（図１の左方）に移動したときには、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦが、ピストン３により、第１流体室２ｄ側の連通口２ｉを介して第１及び第２連通路５、６側に押し出される。これとは逆に、ピストン３が第２流体室２ｅ側（右方）に移動したときには、第２流体室２ｅ内の作動流体ＨＦが、ピストン３により、第２流体室２ｅ側の連通口２ｉを介して第１及び第２連通路５、６側に押し出される。これらの場合、流体室圧力が開閉弁４１の設定圧である第１所定圧に達するまでは、開閉弁４１が閉弁状態に維持されるため、作動流体ＨＦは第１連通路５内のみを流動する。
【００７６】
この第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動が歯車モータＭによって第１回転軸２５の回転運動に変換され、第１回転軸２５に連結された回転マス２１が回転駆動されることによって、回転マス２１による回転慣性質量効果が発揮される。また、作動流体ＨＦが第１連通路５を流動する際の粘性抵抗によって、粘性減衰効果が発揮される。この場合、両開閉弁４１、４１が閉弁状態にあり、作動流体ＨＦの圧力が圧力導入路４２に導入されないため、調整弁８の弁体３２が図３（ａ）の開放位置に位置し、第１連通路５の開度が最大開度に維持される結果、粘性減衰効果は最小になる。
【００７７】
その後、流体室圧力が上昇し、第１所定値に達すると、一方の開閉弁４１が開弁することによって、作動流体ＨＦの圧力が圧力導入路４２に導入され、調整弁８、８に作用する。これにより、各弁体３２が、セットばね３３のばね力に抗し、このばね力と導入圧力が釣り合う位置まで移動することによって、第１連通路５の開度が減少し、粘性減衰効果が増大する。導入圧力がさらに上昇し、セットばね３３が圧縮限界に達すると、調整弁８の弁体３２が図３（ｂ）の閉鎖位置に移動することによって、第１連通路５の開度は最小開度になり、粘性減衰効果は最大になる。
【００７８】
以上のように、流体室圧力が第１所定圧に達したときに、開閉弁４１が開弁し、作動流体ＨＦの圧力が圧力導入路４２に導入され、調整弁８が作動することによって、第１連通路５の開度が導入圧力に応じて調整され、第１連通路５の開度に応じた粘性減衰効果が発揮される。このように、構造物Ｂの振動時にピストン３の移動に伴って発生する作動流体の圧力を利用し、電力の供給を必要とすることなく、粘性減衰効果を変更することができる。
【００７９】
また、一対の調整弁４１、４１が第１連通路５の歯車モータＭの両側に配置されるとともに、導入圧力が圧力導入路４２を介して調整弁８、８に均等に作用することで、第１連通路５の開度が均等に調整されるので、ピストン３がシリンダ２に対して一方の側に移動する場合と他方の側に移動する場合において、粘性減衰効果をその対称性を確保しながら良好に発揮させることができる。
【００８０】
なお、上記の作用を得る上で、一対の調整弁４１、４１が第２連通路６の中心に対して互いに対称に配置されることや、圧力導入路４２の分岐部４２ｃが第２連通路６の中心に配置されることは、必ずしも要求されない。すなわち、第２連通路６に調整弁４１、４１が互いに間隔を隔てて配置され、それらの間に分岐部４２ｃが配置されるという条件が満たされていればよい。これは、この条件が満たされている限り、一方の開閉弁４１の開弁によって第２連通路６の中央側に導入された作動流体ＨＦの圧力が、１箇所の分岐部４２ｃに集約された後、圧力導入路４２を介して調整弁８、８に均等に作用するためである。
【００８１】
流体室圧力がさらに上昇し、第２所定値に達すると、第１又は第２リリーフ弁１１、１２が開弁することによって、上昇した流体室圧力が他方の流体室２ｄ又は２ｅに逃がされる。その結果、流体室圧力の過大化が防止され、回転慣性質量ダンパ１の制振力（慣性力＋粘性力の合力）が頭打ちになることにより、シリンダ２及びピストン３に作用する軸力を適切に制限することができる。
【００８２】
また、第１及び第２リリーフ弁１１、１２の設定圧である第２所定圧が、開閉弁４１の設定圧である第１所定圧よりも大きいので、開閉弁４１の開弁による調整弁８の作動によって粘性減衰効果が変更された後に、第１又は第２リリーフ弁１１、１２の開弁による軸力制限を行うことができる。
【００８３】
以上の構成及び動作から、回転慣性質量ダンパ１をモデル化すると、図５のように表される。すなわち、回転慣性質量ダンパ１の制振力が、回転マス２１の慣性力と調整弁８で調整される可変の粘性力との和になるとともに、第１又は第２リリーフ弁１１、１２の開弁によって制限される。したがって、回転慣性質量ダンパ１は、互いに並列関係にある（ａ）回転マス２１から成る慣性質量要素、及び（ｂ）作動流体ＨＦ及び調整弁８から成る可変の粘性要素に、（ｃ）第１及び第２リリーフ弁１１、１２から成る制限要素が接続されたモデルになる。
【００８４】
また、調整弁８が上述したように作動した後には、導入圧力は、圧縮されたセットばね３３のばね力の分だけ流体室圧力よりも高い状態で、圧力導入路内４２に残留している。このため、調整弁８の作動後に復帰弁４３、４３を手動で開弁すると、圧力導入路４２内の高圧の導入圧力が、復帰弁４３、４３を介して、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅ側にそれぞれ逃がされる。これにより、各調整弁８の弁体３２は、セットばね３３のばね力によって移動し、ストッパ３４に係止され、開放位置（初期位置）に位置決めされる。このように、復帰弁４３、４３を開弁するだけで、各調整弁８を初期状態に容易に復帰させることができる。
【００８５】
図６は、調整弁の他の例を示す。図３との比較から明らかなように、前述した調整弁８が常開タイプであるのに対し、この調整弁８Ａは常閉タイプとして構成されている。具体的には、調整弁８Ａの弁体３２Ａは、全体として円柱状に形成されるとともに、セットばね３３側の中実の閉鎖部３２ａと、閉鎖部３２ａに連なり、径方向に貫通する開放部３２ｂを有する。
【００８６】
この構成によれば、導入圧力が作用していないときには、セットばね３３で付勢された弁体３２Ａは、ストッパ３４に係止された状態で、図６（ａ）に示す閉鎖位置（初期位置）に位置している。この閉鎖位置では、弁体３２Ａの閉鎖部３２ａが第１連通路５をほぼ閉鎖しており、それにより、第１連通路５の開度が最小開度に維持され、粘性減衰効果は最大になる。
【００８７】
この初期状態から導入圧力が作用すると、弁体３２Ａは、セットばね３３側に移動し、セットばね３３が圧縮限界に達したときに、図６（ｂ）に示す開放位置に位置する。この開放位置では、弁体３２Ａの開放部３２ｂが第１連通路５に合致することによって、第１連通路５の開度が最大開度になり、粘性減衰効果は最小になる。以上のように、この調整弁８Ａによれば、調整弁８とは逆に、ピストン３の移動量が増加するにつれて粘性減衰効果が減少するという減衰特性を得ることができる。
【００８８】
図７及び図８は、上述した第１実施形態に対する第１及び第２変形例をそれぞれ示す。これらの変形例は、第１実施形態の回転慣性質量ダンパ１に対し、第１及び第２連通路５、６とシリンダ２との接続（連通）関係などを変更したものである。
【００８９】
図７に示すように、第１変形例による回転慣性質量ダンパ１Ａでは、第１実施形態と同様、シリンダ２の周壁２ａの軸線方向の両端位置に、連通口２ｉ、２ｉが形成されており、第１連通路５は、連通口２ｉ、２ｉを介して第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通している。また、シリンダ２の周壁２ａには、その軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第１中間位置に、第１連通口２ｊ、２ｊが形成されている。第２連通路６Ａは、第１連通路５よりも短く、両端部において、第１連通口２ｊ、２ｊを介してシリンダ２の内部空間に連通している。
【００９０】
以上の構成によれば、地震時などにおける構造物Ｂの振動に伴い、ピストン３がシリンダ２に対して中立位置から移動すると、ピストン３で押し出された作動流体ＨＦは、シリンダ２の端位置の連通口２ｉを介して、第１連通路５に流入する。したがって、シリンダ２内を移動するピストン３の位置にかかわらず、第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動による回転慣性質量効果と粘性減衰効果を得ることができる。
【００９１】
一方、粘性減衰効果の変更は、ピストン３の位置に応じて限定的に行われる。具体的には、ピストン３が２つの第１連通口２ｊ、２ｊで規定される図７の区間Ａ１内に位置するときには、第１連通口２ｊが開放されているため、ピストン３で押し出された作動流体ＨＦの一部が、一方の第１連通口２ｊを介して第２連通路６Ａに流入する。これにより、開閉弁４１が開弁し、調整弁８が作動することによって、調整された第１連通路５の開度に応じて、粘性減衰効果が変更される。
【００９２】
この状態から、ピストン３がさらに移動し、区間Ａ１から外れてその外側の区間Ｂ１に移行した後には、ピストン３が第１連通口２ｊを閉鎖し又は通り越した状態になるため、ピストン３がさらにシリンダ２の外方に移動する場合には、作動流体ＨＦが第２連通路６Ａに流入しなくなる。その結果、開閉弁４１は開弁されず、調整弁８が作動しないため、粘性減衰効果は変更されない。
【００９３】
以上のように、第１変形例の回転慣性質量ダンパ１Ａによれば、ピストン３が区間Ｂ１内に位置し、シリンダ２の外方に移動する場合を除き、粘性減衰効果が変更される。
【００９４】
次に、図８を参照しながら、第２変形例による回転慣性質量ダンパ１Ｂについて説明する。この回転慣性質量ダンパ１Ｂのシリンダ２の周壁２ａには、シリンダ２の中心に対して互いに対称である所定の２つの第２中間位置に、第２連通口２ｌ、２ｌが形成されている。第１及び第２連通路５、６は、それらの両端部において、第２連通口２ｌ、２ｌを介してシリンダ２の内部空間に連通している。
【００９５】
以上の構成によれば、ピストン３がシリンダ２に対して中立位置から移動すると、ピストン３が２つの第２連通口２ｌ、２ｌで規定される図８の区間Ａ２内に位置するときには、ピストン３で押し出された作動流体ＨＦは、第２連通口２ｌを介して第１及び第２連通路５、６に流入する。したがって、第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動による回転慣性質量効果と可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【００９６】
ピストン３がさらに移動し、区間Ａ２から外れてその外側の区間Ｂ２に移行した後には、作動流体ＨＦが第１及び第２連通路５、６のいずれにも流入せず、シリンダ２内に閉じ込められた状態になる。このため、第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動による回転慣性質量効果及び粘性減衰効果がいずれも得られなくなる一方で、第１又は第２リリーフ弁１１、１２の開弁によってピストン３が移動する特徴から、摩擦ダンパに近似した減衰特性を発揮させることができる。
【００９７】
次に、図９を参照しながら、本発明の第２実施形態による回転慣性質量ダンパ５１について説明する。この回転慣性質量ダンパ５１は、第１実施形態の回転慣性質量ダンパ１に対して、粘性減衰機構６１を付加したものである。この粘性減衰機構６１は、前述した第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動による粘性減衰効果とは別個に、第２の粘性減衰効果を発揮させるためのものである。したがって、第１実施形態と同じ又は同等の構成要素については、図９に同じ符号を付し、以下、粘性減衰機構６１を中心として説明する。
【００９８】
図９に示すように、粘性減衰機構６１は、第３連通路６２、第４連通路６３、一対の第２開閉弁６４、６４、第２調整弁６５、及び一対の第２復帰弁６６、６６などを有する。
【００９９】
第３及び第４連通路６２、６３は、両端部において互いに並列に接続されるとともに、シリンダ２の周壁２ａの両端位置にそれぞれ形成された連通口２ｍ、２ｍを介して、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通している。第３及び第４連通路６２、６３には、作動流体ＨＦが充填されている。
【０１００】
一対の第２開閉弁６４、６４は、第４連通路６３の両端部に互いに間隔を隔てて配置されている。各第２開閉弁６４は、開閉弁４１と同様、常閉弁として構成され、第４連通路６３を開閉する弁体と、弁体を閉弁方向に付勢するばねを有する。第２開閉弁６４は、第１又は第２流体室２ｄ、２ｅの流体室圧力が、設定圧である第３所定圧に達するまで、閉弁状態に維持され、第３所定圧に達したときに開弁する。これにより、第１又は流体室２ｄ、２ｅの流体室圧力が、開弁した第２開閉弁６４を介して、第４連通路６３の中央側に導入される。
【０１０１】
第２調整弁６５は、第３連通路６２の開度を調整することにより、第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動による粘性抵抗を変化させ、粘性減衰効果を変更するためのものであり、第３連通路６２の中心に配置されている。第２調整弁６５は、調整弁８と同様に構成されており、第３連通路６２を横切るように設けられた筒状の弁体収容室と、弁体収容室に移動自在に収容された弁体と、弁体収容室内に設けられ、弁体を付勢するセットばねと、弁体を係止するための複数のストッパを有する。上記の弁体収容室は、第３連通路６２に連通するとともに、弁体側の部分が第４連通路６３の接続部６３ａに接続されている。
【０１０２】
以上の構成により、第２開閉弁６４が開弁すると、第４連通路６３の中央側に流体室圧力が導入され、第２調整弁６５が作動することによって、第３連通路６２の開度が調整される。なお、第２調整弁６５として、図３に示す常閉型又は図６に示す常開型のいずれを用いてもよい。
【０１０３】
一対の第２復帰弁６６、６６は、リリーフ通路６７、６７にそれぞれ設けられている。各リリーフ通路６７は、第４連通路６３の第２開閉弁６４のすぐ内側の部分と、第４連通路６３の端部と連通口２ｍとの間の中間部とに接続され、第２開閉弁６４をバイパスするように設けられている。第２復帰弁６６は、復帰弁４３と同様、手動で操作されるねじ式のものであり、ねじが締め付けられた状態ではリリーフ通路６７を閉鎖し、ねじが緩められたときにリリーフ通路６７を開放する。
【０１０４】
以上の回転慣性質量ダンパ５１の構成によれば、地震時などに構造物Ｂが振動するのに伴い、ピストン３がシリンダ２に対して中立位置から移動すると、ピストン３で押し出された作動流体ＨＦは、連通口２ｉを介して第１及び第２連通路５、６に流入するとともに、連通口２ｍを介して第３及び第４連通路６２、６３に流入する。このため、第１連通路５に流入する作動流体ＨＦの流量は、第３連通路６２への流入分だけ減少する。したがって、第１連通路５では、流量が減少した作動流体ＨＦの流動に応じて、回転マス２１による回転慣性質量効果が発揮されるとともに、調整弁８で調整された第１連通路５の開度に応じた可変の粘性減衰効果が得られる。
【０１０５】
一方、第３及び第４連通路６２、６３の側では、上述した構成要素が設けられていることによって、第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動により、可変の粘性減衰効果が得られる。具体的には、流体室圧力が第３所定圧に達するまでは、一対の第２開閉弁６４、６４が閉弁状態に維持されるため、流体室圧力は第２調整弁６５に導入されず、第２調整弁６５は初期状態に維持される。このため、第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動に伴い、初期状態の第２調整弁６５及び第３連通路６２の開度に応じた粘性減衰効果が発揮される。
【０１０６】
また、流体室圧力が第３所定圧に達すると、一方の第２開閉弁６４が開弁し、流体室圧力が導入されることによって、第２調整弁６５が作動する。これにより、第３連通路６２の開度が調整され、第３連通路６３内の作動流体ＨＦの流動による粘性抵抗が変化することによって、粘性減衰効果が変更される。
【０１０７】
このように、第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動による粘性減衰効果についても、その変更を、ピストン３の移動に伴って発生する作動流体ＨＦの圧力を利用し、電力の供給を必要とすることなく、行うことができる。また、この粘性減衰効果が、第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動による粘性減衰効果に付加されることによって、回転慣性質量ダンパ全体として、回転慣性質量効果よりも粘性減衰効果を高めるとともに、粘性減衰効果をよりきめ細かく変更することができる。
【０１０８】
また、以上の構成及び動作から、回転慣性質量ダンパ５１をモデル化すると、図１０のように表される。すなわち、第１連通路５に流入する作動流体ＨＦの圧力と第３連通路６２に流入する作動流体ＨＦの圧力は、互いに等しい。また、前者の圧力は、第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動による、回転マス２１の慣性力と調整弁８で調整される可変の粘性力との和に相当し、後者の圧力は、第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動による、第２調整弁６５で調整される可変の粘性力に相当するとともに、前述した第１又は第２リリーフ弁１１、１２の開弁によって制限される。
【０１０９】
したがって、回転慣性質量ダンパ５１は、互いに並列関係にある（ａ）回転マス２１から成る慣性質量要素、及び（ｂ）作動流体ＨＦ及び調整弁８から成る可変の粘性要素に、（ｃ）作動流体ＨＦ及び第２調整弁６５から成る可変の粘性要素が接続され、さらに（ｄ）第１及び第２リリーフ弁１１、１２から成る制限要素が接続されたモデルになる。
【０１１０】
なお、第２開閉弁６４の設定圧である第３所定圧は、開閉弁４１の設定圧である第１所定圧と同じ値でもよく、あるいは異なる値でもよい。後者の場合には、流体室圧力に応じた開閉弁４１及び第２開閉弁６４の開弁タイミングを異ならせ、調整弁８及び第２調整弁６５の作動タイミングを異ならせることによって、粘性減衰効果をよりきめ細かく変更することができる。
【０１１１】
また、第２調整弁６５が作動した後には、導入圧力は、圧縮されたセットばねのばね力の分だけ流体室圧力よりも高い状態で、第４連通路６３の第２開閉弁６４、６４の間に残留している。このため、この状態で第２復帰弁６６、６６を手動で開弁すると、第４連通路６３内の高圧の導入圧力が、第２復帰弁６６、６６を介して、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅ側にそれぞれ逃がされる。これに伴い、第２調整弁６５の弁体が、セットばねのばね力によって移動し、ストッパに係止され、初期位置に位置決めされる。このように、第２復帰弁６６、６６を開弁するだけで、第２調整弁６５を初期状態に容易に復帰させることができる。
【０１１２】
次に、図１１を参照しながら、上述した第２実施形態の第１変形例による回転慣性質量ダンパ５１Ａについて説明する。図９との比較から明らかなように、この回転慣性質量ダンパ５１Ａは、第２実施形態の回転慣性質量ダンパ５１に対し、第３及び第４連通路６２、６３とシリンダ２との接続（連通）関係を変更したものである。
【０１１３】
具体的には、図１１に示すように、シリンダ２の周壁２ａには、軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第３中間位置に、第３連通口２ｎ、２ｎが形成されている。第３及び第４連通路６２、６３は、第２実施形態のそれよりも短く、それらの両端部において、第３連通口２ｎ、２ｎを介してシリンダ２の内部空間に連通している。
【０１１４】
以上の構成によれば、構造物Ｂの振動に伴い、ピストン３がシリンダ２に対して中立位置から移動すると、ピストン３で押し出された作動流体ＨＦは、シリンダ２の端位置の連通口２ｉを介して、第１及び第２連通路５、６に流入する。したがって、第２実施形態と同様、ピストン３の位置にかかわらず、第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動による回転慣性質量効果と可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【０１１５】
一方、粘性減衰機構６１の第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動による粘性減衰効果は、ピストン３の位置に応じて限定的に発揮される。具体的には、ピストン３が２つの第３連通口２ｎ、２ｎで規定される図１１の区間Ａ３内に位置するときには、第３連通口２ｎが開放されているため、ピストン３で押し出された作動流体ＨＦの一部が、第３連通口２ｎを介して、第３及び第４連通路６２、６３に流入する。これにより、第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動による粘性減衰効果が発揮されるとともに、第２開閉弁６４の開弁に応じて第２調整弁６５が作動することにより、調整された第３連通路６２の開度に応じて、粘性減衰効果が変更される。したがって、この状態における回転慣性質量ダンパ５１Ａのモデルは、図１０のように表される。
【０１１６】
ピストン３がさらに移動し、区間Ａ３から外れてその外側の区間Ｂ３に移行した後には、ピストン３が第３連通口２ｎを閉鎖し又は通り越した状態になるため、作動流体ＨＦは、第３及び第４連通路６２、６３に流入しなくなる。その結果、第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動による粘性減衰効果は、発揮されない。したがって、この状態における回転慣性質量ダンパ５１Ａのモデルは、図５のように表される。
【０１１７】
以上のように、第１変形例の回転慣性質量ダンパ５１Ａによれば、ピストン３の移動量が小さく、ピストン３が区間Ａ３内に位置する場合、すなわち構造物Ｂの振動が小さい場合に限り、第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動による可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【０１１８】
次に、図１２を参照しながら、第２実施形態の第２変形例による回転慣性質量ダンパ５１Ｂについて説明する。同図に示すように、この回転慣性質量ダンパ５１Ｂは、粘性減衰機構６１、６１が一対で設けられている点が、第２実施形態の回転慣性質量ダンパ５１と異なるものである。
【０１１９】
一対の粘性減衰機構６１、６１は、シリンダ２の軸線方向の中心に対して互いに対称に配置されている。各粘性減衰機構６１の構成は、第２実施形態の粘性減衰機構６１と同じであり、第３及び第４連通路６２、６３、一対の第２開閉弁６４、６４、第２調整弁６５、一対の復帰弁６６、６６と、一対のリリーフ通路６７、６７が、同様に設けられている。
【０１２０】
一方、シリンダ２の周壁２ａには、両端位置に連通口２ｍ、２ｍが形成され、軸線方向の中心に対して互いに対称である所定の２つの第４中間位置に、第４連通口２ｐ、２ｐが形成されている。各粘性減衰機構６１の第３及び第４連通路６２、６３は、それらの両端部において、連通口２ｍ及び第４連通口２ｐを介してシリンダ２の内部空間に連通している。
【０１２１】
以上の構成によれば、構造物Ｂの振動に伴い、ピストン３がシリンダ２に対して中立位置から移動すると、ピストン３で押し出された作動流体ＨＦは、シリンダ２の端位置に形成された連通口２ｉを介して、第１及び第２連通路５、６に流入する。したがって、第２実施形態と同様、ピストン３の位置にかかわらず、第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動による回転慣性質量効果と可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【０１２２】
一方、各粘性減衰機構６１の第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動による粘性減衰効果は、ピストン３の位置に応じて限定的に発揮される。具体的には、ピストン３が２つの第４連通口２ｐ、２ｐで規定される図１２の区間Ａ４内に位置するときには、第３連通路６２がシリンダ２の第４連通口２ｐ及び連通口２ｍを介して一方の流体室に連通しているため、第３連通路６２に流入する作動流体ＨＦの流量は小さく、したがって、第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動による粘性減衰効果はほとんど発揮されない。
【０１２３】
また、第１又は第２流体室２ｄ、２ｅから第３連通路６２に流入した作動流体ＨＦは、もとの流体室に戻されるので、第１連通路５に流入する作動流体ＨＦの流量は、ピストン３で押し出された作動流体ＨＦの流量に等しい。その結果、この流量による第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動に応じて、回転慣性質量効果が発揮されるとともに、調整弁８で調整された第１連通路５の開度に応じた可変の粘性減衰効果が得られる。したがって、この状態における回転慣性質量ダンパ５１Ｂのモデルは、図５のように表される。
【０１２４】
ピストン３がさらに移動し、上記の区間Ａ４から外れてその外側の区間Ｂ４に移行した後には、作動流体ＨＦの一部が、連通口２ｍを介して第３及び第４連通路６２、６３に流入する。これにより、第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動による粘性減衰効果が発揮されるとともに、第２開閉弁６４に作用する圧力が上昇するのに伴い、第２開閉弁６４が開弁し、第２調整弁６５が作動することによって、調整された第３連通路６２の開度に応じて粘性減衰効果が変更される。したがって、この状態における回転慣性質量ダンパ５１Ｂのモデルは、図１０のように表される。
【０１２５】
以上のように、第２変形例の回転慣性質量ダンパ５１Ｂによれば、前述した第１変形例の回転慣性質量ダンパ５１Ａとは逆に、ピストン３の移動量が大きく、ピストン３が区間Ｂ４内に位置する場合、すなわち構造物Ｂの振動が大きい場合に限り、第３連通路６２内の作動流体ＨＦの流動による可変の粘性減衰効果を得ることができる。
【０１２６】
次に、図１３を参照しながら、本発明の第３実施形態による回転慣性質量ダンパ７１について説明する。この回転慣性質量ダンパ７１は、第１実施形態の回転慣性質量ダンパ１に対して、回転慣性質量効果を変更するための慣性質量可変機構８１を付加したものである。したがって、第１実施形態と同じ又は同等の構成要素については、図１３に同じ符号を付し、以下、慣性質量可変機構８１を中心として説明する。
【０１２７】
図１３に示すように、慣性質量可変機構８１は、歯車モータＭと回転マス７２の間に設けられている。本実施形態では、歯車モータＭの回転軸（出力軸）７３は、鉛直上方に延びている。また、回転マス７２は、ブロック状の複数の（２つのみ図示）付加錘で構成され、比重が比較的大きな材料、例えば鉄で構成されている。
【０１２８】
慣性質量可変機構８１は、回転軸７３の上下に設けられた可動フランジ８２及び固定フランジ８３と、複数のリンク部材８４と、可動フランジ８２の上側に順に配置された連結部材８５及び駆動ロッド８６などを有する。
【０１２９】
固定フランジ８３は回転軸７３に固定されている。一方、可動フランジ８２は、回転軸７３にスプライン結合されており、それにより、回転軸７３に対して軸線方向に移動自在であるとともに、回転軸７３と一体に回転する。複数のリンク部材８４は、可動フランジ８２及び固定フランジ８３と複数の回転マス７２の間に、パンタグラフ状に回動自在に連結されている。この構成により、可動フランジ８２が上下方向に移動するのに伴い、回転マス７２が径方向に移動することによって、その回転半径が変化する。
【０１３０】
連結部材８５は、筒状のものであり、可動フランジ８２に同軸状に一体に連結され、上方に延びている。駆動ロッド８６は、上下方向に延びる軸部８６ａ、下端部のつば状の支持部８６ｂ及び上端部のつば状の受圧部８６ｃを一体に有し、連結部材８５と同軸状に配置されている。連結部材８５は、スラスト軸受け８７を介して、駆動ロッド８６の支持部８６ｂに回転自在に支持されている。
【０１３１】
一方、圧力導入路４２には、駆動ロッド８８に作動流体ＨＦの圧力を導入するための第２圧力導入路８８が連設されている。第２圧力導入路８８は、圧力導入路４２の連通部４２ｂの調整弁８、８よりも内側からそれぞれ分岐し、上方に延びるとともに、上端部において集合しており、その中央にロッド収容部８８ａが形成されている。
【０１３２】
駆動ロッド８６は、受圧部８６ｃがロッド収容部８８ａの内周面に液密に接し、軸部８６ａがロッド収容部８８ａの底部の孔（図示せず）に液密に挿入された状態で、ロッド収容部８８ａに上下方向に移動自在に収容されるとともに、その底部から下方に突出している。また、駆動ロッド８６の受圧部８６ｃとロッド収容部８８ａの底部との間には、駆動ロッド８６を上方に付勢するセットばね８９が設けられている。
【０１３３】
以上の回転慣性質量ダンパ７１の構成によれば、構造物Ｂの振動に伴い、ピストン３がシリンダ２に対して中立位置から移動すると、ピストン３で押し出された作動流体ＨＦは、連通口２ｉを介して第１及び第２連通路５、６に流入する。第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動に伴って歯車モータＭが作動し、回転軸７３、可動及び固定フランジ８２、８３及びリンク部材８４を介して、回転マス７２が回転駆動されることによって、回転マス７２による回転慣性質量効果が発揮される。また、作動流体ＨＦが第１連通路５を流動する際の粘性抵抗によって、粘性減衰効果が発揮される。
【０１３４】
この場合において、流体室圧力が第１所定圧に達するまでは、開閉弁４１、４１が閉弁状態に維持され、圧力導入路４２に流体室圧力が導入されず、調整弁８は作動しない。このため、初期状態の第１連通路５の開度に応じた粘性減衰効果が得られる。また、この場合、第２圧力導入路８８に流体室圧力が導入されないため、駆動ロッド８６は作動せず、慣性質量可変機構８１は図１３に示す初期状態に維持される。このため、初期状態の回転マス７２の回転半径に応じた回転慣性質量効果が得られる。
【０１３５】
流体室圧力が第１所定圧に達すると、開閉弁４１が開弁し、圧力導入路４２に流体室圧力が導入されることによって、調整弁８が作動する。これにより、調整弁８で調整された第１連通路５の開度に応じた可変の粘性減衰効果が得られる。
【０１３６】
また、この場合、第２圧力導入路８８に流体室圧力が導入され、この導入圧力が駆動ロッド８６の受圧部８６ｃに作用する。これにより、駆動ロッド８６は、セットばね８９のばね力に抗し、このばね力と導入圧力が釣り合う位置まで押し下げられ、連結部材８５及び可動フランジ８２を下方に駆動する。この可動フランジ８２の移動に伴い、リンク部材８４を介して回転マス７２が径方向外方に駆動される。これにより、回転マス７２の回転半径が増加することによって、回転マス７２による回転慣性質量効果を増加させることができる。
【０１３７】
以上のように、本実施形態の回転慣性質量ダンパ７１によれば、構造物Ｂの振動時にピストン３の移動に伴って発生する作動流体ＨＦの圧力を利用し、電力の供給を必要とすることなく、作動流体ＨＦの圧力に応じて、可変の粘性減衰効果を得ることに加えて、回転慣性質量効果をも可変とすることができる。
【０１３８】
また、以上の構成及び動作から、回転慣性質量ダンパ７１をモデル化すると、図１４のように表される。すなわち、回転慣性質量ダンパ７１の制振力は、慣性質量可変機構８１で変更される回転マス７２の可変の慣性力と調整弁８で調整される可変の粘性力との和になるとともに、第１又は第２リリーフ弁１１、１２の開弁によって制限される。したがって、回転慣性質量ダンパ７１は、互いに並列関係にある（ａ）回転マス７２及び慣性質量可変機構８１から成る可変の慣性質量要素、及び（ｂ）作動流体ＨＦ及び調整弁８から成る可変の粘性要素に、（ｃ）第１及び第２リリーフ弁１１、１２から成る制限要素が接続されたモデルになる。
【０１３９】
また、調整弁８及び慣性質量可変機構８１が上述したように作動した後に、復帰弁４３、４３を手動で開弁すると、圧力導入路４２及び第２圧力導入路８８に残留していた高圧の導入圧力が、復帰弁４３、４３を介して、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅ側にそれぞれ逃がされる。これにより、前述したように各調整弁８が初期状態に復帰するとともに、慣性質量可変機構８１の駆動ロッド８６がセットばね８９のばね力と釣り合う位置に戻されることによって、慣性質量可変機構８１を初期状態に容易に復帰させることができる。
【０１４０】
次に、図１５を参照しながら、本発明の第４実施形態による回転慣性質量ダンパ９１について説明する。この回転慣性質量ダンパ９１は、作動流体ＨＦの流動を回転運動に変換する圧力モータとして、第１実施形態の歯車モータＭに代えて、ピストンモータＭＰを用いたものである。したがって、第１実施形態と同じ又は同等の構成要素については、図１５に同じ符号を付し、以下、ピストンモータＭＰを中心として説明する。
【０１４１】
ピストンモータＭＰは、歯車モータＭと同様、第１連通路５の中心に配置されている。ピストンモータＭＰは、例えばアキシャル型の可変容量式のものであり、回転自在のシリンダバレルと、シリンダバレルの複数のボアにそれぞれ摺動自在に設けられた複数のピストンと、ピストンの先端が当接する斜板（いずれも図示せず）と、シリンダバレルに一体に設けられ、水平に延びる回転軸９２などを有する。回転軸９２には、円板状の回転マス２１が一体に連結されている。また、圧力導入路４２には、連通部４２ｂの中央から分岐するモータ接続部４２ｄが設けられており、モータ接続部４２ｄはピストンモータＭＰに接続されている。
【０１４２】
以上の構成により、第１連通路５に作動流体ＨＦが流入すると、その流動による圧力によって複数のピストンが斜板に当接しながら往復動し、その往復動がシリンダバレル及び回転軸９２の回転運動に変換されることによって、回転マス２１が回転駆動される。また、圧力導入路４２に流体室圧力が導入されると、その導入圧力がモータ接続部４２ｄを介してピストンモータＭＰに導入されることによって、斜板の角度が変更され、それに応じて、回転軸９２を１回転させるのに必要な押し出し容量が変更される。
【０１４３】
以上の回転慣性質量ダンパ９１の構成によれば、構造物Ｂの振動に伴い、ピストン３がシリンダ２に対して中立位置から移動すると、ピストン３で押し出された作動流体ＨＦは、連通口２ｉを介して第１及び第２連通路５、６に流入する。第１連通路５内の作動流体ＨＦの流動に伴い、ピストンモータＭＰが作動し、回転マス２１が回転駆動されることによって、回転マス２１による回転慣性質量効果が発揮される。また、作動流体ＨＦが第１連通路５を流動する際の粘性抵抗によって、粘性減衰効果が発揮される。
【０１４４】
この場合において、流体室圧力が第１所定圧に達するまでは、開閉弁４１、４１が閉弁状態に維持され、圧力導入路４２に流体室圧力が導入されず、調整弁８は作動しない。このため、初期状態の第１連通路５の開度に応じた粘性減衰効果が得られる。また、この場合、ピストンモータＭＰに流体室圧力が導入されないため、その押し出し容量は初期状態に維持される。このため、初期状態の押し出し容量による回転マス２１の回転速度に応じた回転慣性質量効果が得られる。
【０１４５】
流体室圧力が第１所定圧に達すると、開閉弁４１が開弁し、圧力導入路４２に流体室圧力が導入されることによって、調整弁８が作動する。これにより、調整弁８で調整された第１連通路５の開度に応じた可変の粘性減衰効果が得られる。
【０１４６】
また、この場合、圧力導入路４２に導入された流体室圧力がピストンモータＭＰに導入され、その押し出し容量が変更されることによって、変更された押し出し容量による回転マス２１の回転速度に応じて、回転慣性質量効果が変更される。
【０１４７】
以上のように、本実施形態の回転慣性質量ダンパ９１によれば、第３実施形態の回転慣性質量ダンパ７１と同様、構造物Ｂの振動時にピストン３の移動に伴って発生する作動流体ＨＦの圧力を利用し、電力の供給を必要とすることなく、作動流体ＨＦの圧力に応じて、可変の粘性減衰効果を得ることに加えて、回転慣性質量効果をも可変とすることができる。また、回転慣性質量ダンパ９１をモデル化すると、回転慣性質量ダンパ７１と基本的に同じであり、図１４と同様に表される。
【０１４８】
なお、図１５に示すように、回転慣性質量ダンパ９１では、ピストンロッド４の一端部にサブピストン９３が一体に設けられている。サブピストン９３は、軸線方向に貫通する複数の連通孔９３ａを有し、シリンダ２のロッド収容部２ｆに摺動自在に設けられている。ロッド収容部２ｆには作動流体ＨＦが充填されている。この構成により、ピストン３の移動に伴ってサブピストン９３がロッド収容部２ｆを摺動する際、作動流体ＨＦが複数の連通孔９３ａを流動するときの粘性抵抗によって、粘性減衰効果を付加的に発揮させることができる。
【０１４９】
また、連通孔９３ａに適当な調圧弁やリリーフ弁を設けることも可能である。さらに、このようなサブピストンや調圧弁などを、第１〜第３実施形態の回転慣性質量ダンパ１、５１、７１に適用してもよいことはもちろんである。
【０１５０】
なお、本発明は、説明した第１〜第４実施形態（以下、総称する場合には「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、第１〜第３実施形態では、圧力モータとして、歯車モータＭを用いているが、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ことが可能である限り、他の形式のもの、例えば、ベーンモータやねじモータ、さらには定容量式のピストンモータを用いることができる。
【０１５１】
また、第２実施形態（図９）とその第１及び第２変形例（図１１及び図１２）は、それぞれの構成の粘性減衰機構６１を、第１実施形態（図１）と組み合わせたものであるが、これに限らず、第１実施形態の第１及び第２変形例（図７及び図８）と組み合わせてもよい。それにより、ピストン３の位置に応じて、粘性減衰効果の変更をさらにきめ細かく行うことができる。
【０１５２】
また、実施形態で示した各種の構成部品の構成、例えば歯車モータＭ、開閉弁４１及び第２開閉弁６４、調整弁８及び第２調整弁６５、復帰弁４３、６６、慣性質量可変機構８１やピストンモータＭＰなどの構成は、あくまで例示であり、要求されるそれぞれの機能を果たす限り、任意の構成を採用することが可能である。さらに、図４には、本発明の回転慣性質量ダンパを構造物の免震構造に適用した事例を示したが、これに限らず、例えば、構造物の任意の層に設置される制震構造に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、個数及び配置など）を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１５３】
１  第１実施形態の回転慣性質量ダンパ
１Ａ  第１変形例の回転慣性質量ダンパ
１Ｂ  第２変形例の回転慣性質量ダンパ
２  シリンダ
２ｄ  第１流体室
２ｅ  第２流体室
２ｊ  第１連通口（第１中間位置）
２ｌ  第２連通口（第２中間位置）
２ｎ  第３連通口（第３中間位置）
２ｐ  第４連通口（第４中間位置）
３  ピストン
５  第１連通路
６  第２連通路
６Ａ  第２連通路
８  調整弁
９  圧力導入機構
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）
２１  回転マス
３１  弁体収容室
３２  弁体
３３  セットばね
３４  ストッパ
４１  開閉弁
４２  圧力導入路
４２ｂ  連通部
４３  復帰弁
５１  第２実施形態の回転慣性質量ダンパ
５１Ａ  第１変形例の回転慣性質量ダンパ
５１Ｂ  第２変形例の回転慣性質量ダンパ
６２  第３連通路
６３  第４連通路
６４  第２開閉弁
６５  第２調整弁
７１  第３実施形態の回転慣性質量ダンパ
７２  回転マス
８１  慣性質量可変機構
９１  第４実施形態の回転慣性質量ダンパ
Ｂ  構造物
ＥＮ１  第１連結部材（第１部位）
ＥＮ２  第２連結部材（第２部位）
ＨＦ  作動流体
Ｍ  歯車モータ（圧力モータ）
ＭＰ  ピストンモータ
【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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【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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