(57)【要約】【課題】小型化を図りつつ所望の減衰力を容易に発生させることができる回転慣性質量ダンパを提供する。【解決手段】回転慣性質量ダンパ１は、ケース１０、ロッド２０、ボールナット３０、回転錘４０、及び複数の粒状体５０を備えている。ケース１０は筒状に形成されている。ロッド２０は、外周面にボールねじが形成されたボールねじ部２１を有している。ロッド２０は、少なくとも一部がケースに収納されるとともにケース１０に対して軸方向に移動自在に設けられている。ボールナット３０は回転自在にケース１０に収納されている。また、ボールナット３０はボールねじ部２１に螺合されており、ロッド２０の軸方向の移動により回転する。回転錘４０は回転自在にケース１０に収納されている。回転錘４０は、ボールナット３０の回転が伝達されて回転する。複数の粒状体５０は、ロッド２０の軸方向の移動により相対回転又は相対移動の少なくとも一方が生じる２部材の間に充填されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成されたケースと、
外周面にボールねじが形成されたボールねじ部を有し、少なくとも一部が前記ケースに収納されるとともに前記ケースに対して軸方向に移動自在に設けられたロッドと、
回転自在に前記ケースに収納されるとともに前記ボールねじ部に螺合されており、前記ロッドの軸方向の移動により回転するボールナットと、
回転自在に前記ケースに収納されており、前記ボールナットの回転運動が伝達されることにより回転する回転錘と、
前記ケース内であって、前記ロッドの軸方向の移動により相対回転又は相対移動の少なくとも一方が生じる２部材の間に充填された弾性を有する複数の粒状体と、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】
前記複数の粒状体は、前記回転錘と前記ケースとの間の空間に充填されていることを特徴とする請求項１記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項３】
前記複数の粒状体は、前記ケース内であって前記ロッドの外周側に充填されていることを特徴とする請求項１又は２記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項４】
前記回転錘は前記ロッドが貫通する筒状に形成されているとともに、前記ロッドの軸周りに回転自在に設けられており、
前記複数の粒状体は、前記回転錘と前記ロッドとの間に充填されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回転慣性質量ダンパ。
【請求項５】
前記ケースに回転自在に支持されるとともに前記ボールナットに連結され、前記ロッドの他端側が収納される筒状のナットホルダを備えており、
前記複数の粒状体は、前記ナットホルダの内周側に充填されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項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】
本発明は回転慣性質量ダンパに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は従来の回転慣性質量ダンパを開示している。この回転慣性質量ダンパは、ケース、ロッド、ボールナット、及び回転錘を備えている。ケースは筒状に形成されている。ロッドは一端がケースに挿入されている。ロッドにはボールねじが形成されており、ボールナットと螺合している。ボールねじは、ホルダ及びベアリングを介して回転自在にケースに収納されている。回転錘はケースとロッドとの間に回転自在に収納されている。また、回転錘は、ボールナットの回転とともに回転する摩擦板に押圧されつつ当接している。この回転慣性質量ダンパは、ロッドに軸方向の振動が作用すると、ロッドがケースに対して軸方向に相対移動する。これによりボールナットが回転するとともに、ボールナットの回転が回転錘に伝達される。そして、この回転錘の回転慣性力がロッドの軸方向の移動を抑制し、振動を減衰させる減衰力として作用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１６７５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
回転慣性質量ダンパにおいて発生する減衰力の大きさは、上述のように、回転慣性力の大きさである。このため、所望の減衰力を得るためには、回転錘の質量や形状等の詳細な検討が必要であった。また、より大きな減衰力を発生させるためにはより大きな質量や外径を有する回転錘を用いる必要があり、ダンパが大型化してしまう、といった課題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、小型化を図りつつ所望の減衰力を容易に発生させることができる回転慣性質量ダンパを提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の回転慣性質量ダンパは、ケース、ロッド、ボールナット、回転錘、及び複数の粒状体を備えている。ケースは筒状に形成されている。ロッドは、外周面にボールねじが形成されたボールねじ部を有している。ロッドは、少なくとも一部がケースに収納されるとともにケースに対して軸方向に移動自在に設けられている。ボールナットは回転自在にケースに収納されている。また、ボールナットは、ロッドのボールねじ部に螺合されており、ロッドの軸方向の移動により回転する。回転錘は回転自在にケースに収納されている。回転錘は、ボールナットの回転が伝達されて回転する。複数の粒状体は弾性を有しており、ケース内であってロッドの軸方向の移動により相対回転又は相対移動の少なくとも一方が生じる２部材の間に充填されている。
【０００７】
この回転慣性質量ダンパは、地震の振動等により、ケースに対してロッドが軸方向に相対移動すると、ボールナットが回転するとともに、このボールナットの回転が回転錘に伝達される。そして、回転錘が回転することによる回転慣性力がロッドの軸方向の移動を抑制し、振動を減衰させる減衰力として作用する。また、複数の粒状体がロッドの軸方向の移動により相対回転又は相対移動の少なくとも一方が生じる２部材の間に充填されているので、ロッドが軸方向に移動して回転錘が回転したときには、粒状体による摩擦力が２部材の相対回転又は相対移動を抑制して回転錘の回転が抑制され、ロッドの軸方向の移動が更に抑制される。このように、回転錘の回転慣性力による減衰力に加えて、粒状体の摩擦力による減衰力も作用させることができる。その結果、回転錘の回転慣性力のみを減衰力として作用させる場合と比較して、より小さな回転錘を用いて同様の減衰力を発生させることができ、小型化を図ることができる。また、充填する粒状体の弾性率や充填率を任意に設定することにより粒状体による摩擦力の大きさを調整することができるので、発生させる減衰力の大きさを容易に変更することができる。
【０００８】
したがって、本発明の回転慣性質量ダンパは、小型化を図りつつ、所望の減衰力を容易に発生させることができる。
【０００９】
本発明の回転慣性質量ダンパにおいて、複数の粒状体は、回転錘とケースとの間に充填され得る。この場合、回転錘とケースとの間の相対回転によって、粒状体による摩擦力を、回転錘の外周面と粒状体との間、及びケースの内周面と粒状体との間で発生させることができるので、より大きな減衰力を発生させることができる。
【００１０】
本発明の回転慣性質量ダンパにおいて、複数の粒状体は、ケース内であってロッドの外周側に更に充填され得る。この場合、粒状体による摩擦力をロッドの外周面と粒状体との間で発生させることができるので、より大きな減衰力を発生させることができる。
【００１１】
本発明の回転慣性質量ダンパにおいて、回転錘はロッドが貫通する筒状に形成されているとともに、ロッドの軸周りに回転自在に設けられ得る。そして、複数の粒状体は、回転錘とロッドとの間に充填され得る。この場合、回転錘とロッドとの間の相対回転によって、回転錘の内周面と粒状体との間、及びロッドの外周面と粒状体との間に粒状体による摩擦力を発生させることができる。これにより、より大きな減衰力を発生させることができる。
【００１２】
本発明の回転慣性質量ダンパは、ナットホルダを備え得る。ナットホルダは、ケースに回転自在に支持されるとともにボールナットに連結され、ロッドの他端側が収納される筒状に形成される。そして、複数の粒状体は、このナットホルダの内周側に更に充填され得る。この場合、ナットホルダの回転によってナットホルダの内周面と粒状体との間に摩擦力を発生させることができるとともに、ロッドの軸方向の移動によってロッドの外周面と粒状体との間に摩擦力を発生させることができる。これにより、より大きな減衰力を発生させることができる。また、ロッドの他端側がナットホルダ内に収納されていることにより、ロッドの軸方向の移動によってナットホルダ内の空間の容積が変化する。これにより、充填空間内の粒状体の密度を変化させることができるので、ロッドの軸方向の移動位置によって減衰力特性の異なる回転慣性質量ダンパを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１の回転慣性質量ダンパを模式的に示す断面図である。
【図２】実施形態１の回転慣性質量ダンパを模式的に示す部分拡大断面図である。
【図３】実施形態１の回転慣性質量ダンパの作用を説明するための図であり、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面に相当する断面において回転錘が回転している状態を模式的に示す。
【図４】実施形態１の回転慣性質量ダンパの作用を説明するための図であり、図２に示す状態よりも充填空間の容積が減少した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の回転慣性質量ダンパを具体化した実施形態１について、図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
＜実施形態１＞
実施形態１の回転慣性質量ダンパ１は、建築物等の制振対象において、地震等の振動によって相対移動が生じる２点の間に取り付けられることにより振動を抑制するダンパである。回転慣性質量ダンパ１は、図１に示すように、ケース１０、ロッド２０、ボールナット３０、回転錘４０、及び複数の粒状体５０を備えている。
【００１６】
ケース１０は筒状に形成されている。ケース１０は、ケース本体１１及び保持筒１２を有して構成されている。ケース本体１１は両端が開口する円筒形状をなしている。ケース本体１１は回転錘４０を収納して回転自在に支持している。ケース本体１１の軸方向の一方の端部１１Ａには蓋１３が取着されている。蓋１３は、中央に貫通孔１３Ａが形成された円板形状をなしている。貫通孔１３Ａにはロッドガイド１４が取着されている。また、蓋１３の内周側には、ケース１０の内側に向かって延びる形態で筒部材１３Ｂが取着されている。
【００１７】
保持筒１２は、ケース本体１１の外径よりも縮径した外径を有する円筒形状をなしている。保持筒１２は、後述するナットホルダ３１を収納して回転自在に支持している。詳細には、保持筒１２は、その内周に２つのアンギュラベアリングＢ１，Ｂ２を配しており、これらを介してナットホルダ３１を軸支している。保持筒１２は、ケース本体１１の他方の端部１１Ｂ側にケース本体１１と同軸上に配されている。保持筒１２は、その軸方向の一方の端部１２Ａが、環状のスペーサ１５を介して、ケース本体１１の端部１１Ｂ側に連結されている。保持筒１２の軸方向の他方の端部１２Ｂには蓋１６が取着されている。
【００１８】
ロッド２０は、その一方の端部２０Ａがケース１０から外部に突出する形態でケース１０に収納されている。ロッド２０の他方の端部２０Ｂ側の先端は、ケース１０内であって、後述するナットホルダ３１内に配置されている。ロッド２０は、ケース１０の中心軸と同軸にケース１０に挿入されている。ロッド２０の端部２０Ｂにはボールねじ部２１が形成されている。ロッド２０は、ケース１０に対して軸方向に移動自在に設けられている。ロッド２０は、端部２０Ａ側においてロッドガイド１４に挿通されているとともに、端部２０Ｂ側においてボールねじ部２１がボールナット３０に挿通されている。ロッド２０は、これらロッドガイド１４及びボールナット３０により軸方向に移動自在に支持されている。また、ロッド２０は拡径部２２を有している。拡径部２２は、ロッド２０の軸方向の移動の際にロッドガイド１４に当接することで、ロッド２０のケース１０から突出する方向への移動を規制する抜け止めとして機能する。
【００１９】
ボールナット３０は回転自在にケース１０に収納されている。また、ボールナット３０はボールねじ部２１に螺合している。ボールナット３０は、ロッド２０の軸方向の移動により回転する。ボールナット３０は、ボールねじ部２１が挿通される筒状のナット本体３０Ａと、このナット本体３０Ａの一端にフランジ状に形成された取付フランジ３０Ｂと、を具備している。ボールナット３０はナットホルダ３１に連結されている。ナットホルダ３１は、円板形状のフランジ部３１Ａ及び円筒形状の筒状部３１Ｂを具備している。ボールナット３０は、取付フランジ３０Ｂをフランジ部３１Ａに取着してナットホルダ３１に連結されている。また、上述のように、ナットホルダ３１は、筒状部３１Ｂの外周に配された２つのアンギュラベアリングＢ１，Ｂ２を介して保持筒１２に回転自在に支持されている。したがって、ボールナット３０は、このナットホルダ３１を介してケース１０に軸支されており、ロッド２０の軸方向の移動により回転する。
【００２０】
また、ボールナット３０にはカラー３２が連結されている。カラー３２は、中心に貫通孔が形成された円板状のフランジ部３２Ａと、このフランジ部３２Ａの内周側から軸方向に立ち上がる筒状部３２Ｂと、を具備している。カラー３２は、フランジ部３２Ａの一面側を取付フランジ３０Ｂに取着してボールナット３０に連結されている。カラー３２は、ボールナット３０の回転に伴って回転する。また、フランジ部３２Ａの他面側には摩擦部材Ｆが取着されている。摩擦部材Ｆは、回転錘４０に摺動自在に当接している。摩擦部材Ｆは、ボールナット３０の回転を回転錘４０に伝達する。
【００２１】
回転錘４０は回転自在にケース１０に収納されている。回転錘４０は円筒形状をなしている。回転錘４０は、ロッド２０を挿通する形態で、ケース本体１１とロッド２０の間に収納されている。回転錘４０は、ボールナット３０の回転運動が伝達されることにより回転する。具体的には、回転錘４０の内周にはベアリングＢ３，Ｂ４が夫々取着されている。ベアリングＢ３は、回転錘４０の一方の端部４０Ａ側の内周に配されているとともに、その内周が蓋１３の筒部材１３Ｂに嵌め込まれている。ベアリングＢ４は、回転錘４０の他方の端部４０Ｂ側の内周に配されているとともに、その内周がカラー３２の筒状部３２Ｂに嵌め込まれている。回転錘４０は、これらベアリングＢ３，Ｂ４を介して、ケース本体１１内で回転自在にケース１０に支持されている。回転錘４０の端部４０Ａ側には、後述する押圧部６０が設けられており回転錘４０を端部４０Ｂ側に押圧している。また、回転錘４０の端部４０Ｂ側の端面は、カラー３２のフランジ部３２Ａに取着された摩擦部材Ｆに摺動自在に当接している。回転錘４０は、ボールナット３０の回転が摩擦部材Ｆを介して伝達されることにより回転する。
【００２２】
複数の粒状体５０は所定の弾性を有するエラストマー製である。複数の粒状体５０は略同径の球形状をなしている。複数の粒状体５０は、ケース１０内であって、ロッドの軸方向の移動により相対回転又は相対移動の少なくとも一方が生じる２部材の間に充填されている。具体的には、本実施形態の場合、粒状体５０は、ケース１０内の充填空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に所定の充填率で充填されている。
【００２３】
第１充填空間Ｓ１は、回転錘４０とケース１０との間に形成された空間である。詳細には、第１充填空間Ｓ１は、回転錘４０と、ケース本体１１と、蓋１３と、スペーサ１５と、に囲まれた空間である。第１充填空間Ｓ１内の粒状体５０は、回転錘４０の外周面、ケース本体１１の内周面等に接触している。第２充填空間Ｓ２は、ケース１０内であって、ロッド２０の外周側に形成された空間である。詳細には、第２充填空間Ｓ２は、ロッド２０と、回転錘４０と、筒部材１３Ｂと、ロッドガイド１４と、ボールナット３０と、カラー３２の筒状部３２Ｂと、に囲まれた空間である。すなわち、第２充填空間Ｓ２は、回転錘４０の内周側に形成された空間であるともいえる。第２充填空間Ｓ２内の粒状体５０は、ロッド２０の外周面、回転錘４０の内周面等に接触している。第３充填空間Ｓ３は、ナットホルダ３１の内周側に形成された空間である。詳細には、第３充填空間Ｓ３は、ナットホルダ３１と、後述する延長ロッド７１、可動円板７２、及び固定円板７３と、に囲まれた空間である。第３充填空間Ｓ３内の粒状体５０はナットホルダ３１の内周面、延長ロッド７１、可動円板７２、及び固定円板７３に接触している。
【００２４】
押圧部６０は、上述のように、回転錘４０を端部４０Ａ側から端部４０Ｂ側に押圧している。押圧部６０は、保持部材６１、弾性部材６２、及び調整部材６３を具備して構成されている。保持部材６１は弾性部材６２を保持する。保持部材６１は環状に形成されており、軸方向に移動自在に蓋１３の筒部材１３Ｂに挿通されている。保持部材６１は弾性部材６２を保持する保持溝６１Ａを形成している。弾性部材６２は所定の弾性を有する皿ばねである。弾性部材６２は保持部材６１の保持溝６１Ａ内に配置されている。弾性部材６２は、その弾性を軸方向に作用させ、保持部材６１を介して回転錘４０を押圧する押圧力として作用する弾性力を付与する。
【００２５】
調整部材６３は弾性部材６２による弾性力の大きさを調整する。調整部材６３は環状に形成されているとともに、軸方向に移動自在に蓋１３の筒部材１３Ｂに挿通されている。調整部材６３は、軸方向の一方の面が弾性部材６２に当接しており、他方の面が蓋１３に螺合された調整ねじ６４の先端面に当接している。調整部材６３は、調整ねじ６４により軸方向の位置を自在に調整することができる。押圧部６０は、調整部材６３の軸方向の位置の調整によって、回転錘４０に付与する軸方向の押圧力の大きさが調整される。回転錘４０は、押圧部６０に押圧力の大きさに応じて摩擦部材Ｆへの押圧力が調整される。そして、回転錘４０は、摩擦部材Ｆへの押圧力の大きさに応じてボールナット３０から伝達される回転力が調整され、回転慣性による減衰力の大きさが調整される。
【００２６】
また、本実施形態に係る回転慣性質量ダンパ１では、図１及び図２に示すように、第３充填空間Ｓ３には、延長ロッド７１、可動円板７２、及び固定円板７３が配されている。第３充填空間Ｓ３内の粒状体５０は、これら延長ロッド７１、可動円板７２、及び固定円板７３と、ナットホルダ３１と、によって囲まれて収納されている。第３充填空間Ｓ３内の複数の粒状体５０は、ナットホルダ３１の内周面と、延長ロッド７１、可動円板７２、及び固定円板７３と、に接触する形態で充填されている。
【００２７】
延長ロッド７１は、ロッド２０の端部２０Ｂの先端に連結されている。延長ロッド７１は、ロッド２０の端部２０Ｂから軸方向に更に延出する形態で設けられている。延長ロッド７１は、ロッド２０の外径よりも小さい外径を有している。
【００２８】
可動円板７２は、ナットホルダ３１の内径と略同径の外径を有する円板形状をなしているとともに、その中心には、延長ロッド７１の外径よりも僅かに大きい内径の貫通孔７２Ａが形成されている。可動円板７２は、ロッド２０の端部２０Ｂの先端に当接しつつ、貫通孔７２Ａに延長ロッド７１を挿通して配されている。可動円板７２の外周面７２Ｂはナットホルダ３１の内周面に所定の摩擦力が生じる形態で当接している。可動円板７２は、ナットホルダ３１の回転に伴って回転可能に設けられているとともに、ロッド２０の軸方向の移動に伴って軸方向に移動可能に設けられている。
【００２９】
固定円板７３は、ナットホルダ３１の内径よりも僅かに小さい外径を有する円板形状をなしているとともに、その中心には延長ロッド７１の外径よりも僅かに大きい内径の貫通孔７３Ａが形成されている。固定円板７３はケース１０の蓋１６に固定されているとともに、中心の貫通孔７３Ａに延長ロッド７１の先端を摺動自在に挿入して配されている。固定円板７３は、ロッド２０が軸方向に移動する際には、ロッド２０とともに移動する延長ロッド７１をガイドするロッドガイドとしても機能する。
【００３０】
次に、上記構成の回転慣性質量ダンパ１の作用について説明する。
回転慣性質量ダンパ１は、地震の振動等によってケース１０とロッド２０との間の軸方向の相対移動が生じると、ロッド２０のボールねじ部２１に螺合するボールナット３０に回転運動が付与される。ボールナット３０の回転運動は摩擦部材Ｆを介して回転錘４０に伝達され、回転錘４０にも回転運動が付与される。これにより回転錘４０の回転慣性力が発生し、この力がケース１０とロッド２０との間の軸方向の相対移動を妨げようとする反力として作用する。
【００３１】
また、図３に示すように、ケース１０とロッド２０との間の軸方向の相対移動が生じて回転錘４０が回転すると、回転錘４０とケース１０との間には相対回転が生じる。すると、第１充填空間Ｓ１内に充填された粒状体５０は、回転錘４０の外周面とケース本体１１の内周面との間の相対回転によって流動する。これにより、粒状体５０と回転錘４０の外周面との間、粒状体５０とケース本体１１の内周面との間、隣接する粒状体５０同士の間等において転がり摩擦及び滑り摩擦が発生する。これらの摩擦力が回転錘４０とケース１０との相対回転を妨げようとする力となる。そして、この力もまた、ケース１０とロッド２０との間の軸方向の相対移動を妨げようとする反力として作用する。
【００３２】
また、ケース１０とロッド２０との間の軸方向の相対移動が生じた時、第２充填空間Ｓ２内では、図３に示すように、ケース１０とロッド２０との間の軸方向の相対移動によって、ロッド２０と回転錘４０との間で相対回転が生じる。これにより、第２充填空間Ｓ２内の粒状体５０が流動し、粒状体５０と回転錘４０の内周面との間、粒状体５０とロッド２０の外周面との間、隣接する粒状体５０同士の間等において摩擦力が生じる。また、ロッド２０と回転錘４０との間では軸方向の相対移動も生じ、これによる摩擦力も生じる。更に、ロッド２０が軸方向に移動すると、ロッド２０の拡径部２２が第２充填空間Ｓ２内を移動する。拡径部２２は、ロッド２０の他の部位よりも拡径して形成されていることから、この拡径部２２の移動により第２充填空間Ｓ２内の粒状体５０を更に流動させる。このように、第２充填空間Ｓ２では、ケース１０とロッド２０の相対移動によって、ロッド２０と回転錘４０との間の相対回転、及びロッド２０と回転錘４０との間の相対移動の夫々による摩擦力が発生し、ここにおいても、ケース１０とロッド２０との間の軸方向の相対移動を妨げようとする反力が生じる。
【００３３】
更に、ケース１０とロッド２０との間の軸方向の相対移動が生じた時、第３充填空間Ｓ３内では、ケース１０とロッド２０との間の軸方向の相対移動によって、ナットホルダ３１と、延長ロッド７１及び固定円板７３との間で相対回転が生じる。また、ナットホルダ３１と延長ロッド７１との間では軸方向の相対移動も生じる。更に、可動円板７２の外周面がナットホルダ３１の内周面に当接していることから、ナットホルダ３１の回転に伴って可動円板７２も回転し、これにより可動円板７２と、延長ロッド７１及び固定円板７３との間においても相対回転が生じる。これらの相対回転及び相対移動が生じることにより、第３充填空間Ｓ３内の粒状体５０が流動して摩擦力が生じる。
【００３４】
更に、第３充填空間Ｓ３内では、ロッド２０が軸方向に移動することにより可動円板７２も軸方向に移動する。特に、ロッド２０が端部２０Ｂ側に移動した場合には、ロッド２０により可動円板７２が押圧されて第３充填空間Ｓ３の容積を減少させる。これにより、図４に示すように、第３充填空間Ｓ３内の粒状体５０が圧縮されて粒状体５０の弾性反発力が発生し、ロッド２０の軸方向の移動を直接的に妨げようとする反力として作用する。また、第３充填空間Ｓ３内の粒状体５０が圧縮されたことにより摩擦力が増大し、より大きな減衰力が作用する。なお、この弾性反発力は、ロッド２０を原位置（中立位置）の方向に戻そうとする復原力としても作用する。
【００３５】
次に、実施形態１の回転慣性質量ダンパ１において減衰力を調整する場合には、各充填空間Ｓ１〜Ｓ３に充填する粒状体の充填率を変更したり、粒状体の材質を変更して弾性（硬度）の大きさを変更したりすることにより、粒状体による摩擦力の大きさの調整を行う。これらは各充填空間Ｓ１〜Ｓ３の夫々において別々に変更することで、詳細な減衰力の調整が可能である。なお、回転慣性質量ダンパ１では、従来と同様に、押圧部６０によって摩擦部材Ｆと回転錘４０との間の摩擦力を調整することにより減衰力を調整することもでき、より詳細かつ広範な減衰力の調整が可能である。このように、実施形態１の回転慣性質量ダンパ１では、多様な方法で減衰力の大きさを調整可能である。
【００３６】
以上のように、回転慣性質量ダンパ１は、ケース１０、ロッド２０、ボールナット３０、回転錘４０、及び複数の粒状体５０を備えている。ケース１０は筒状に形成されている。ロッド２０は、外周面にボールねじが形成されたボールねじ部２１を有している。ロッド２０は、端部２０Ｂ側がケース１０に収納されるとともに、ケース１０に対して軸方向に移動自在に設けられている。ボールナット３０は回転自在にケース１０に収納されている。また、ボールナット３０は、ロッド２０のボールねじ部２１に螺合されており、ロッド２０の軸方向の移動により回転する。回転錘４０は回転自在にケース１０に収納されている。回転錘４０は、ボールナット３０の回転が伝達されて回転する。複数の粒状体５０は弾性を有しており、ケース１０内であって、ロッド２０の軸方向の移動により相対回転又は相対移動の少なくとも一方が生じる２部材の間に充填されている。
【００３７】
このような構成により、回転慣性質量ダンパ１は、地震の振動等によりケース１０に対してロッド２０が軸方向に相対移動すると、ボールナット３０が回転するとともに、このボールナット３０の回転が回転錘４０に伝達される。そして、回転錘４０が回転することによる回転慣性力がロッド２０の軸方向の移動を抑制し、振動を減衰させる減衰力として作用する。また、複数の粒状体５０がロッド２０の軸方向の移動により相対回転又は相対移動の少なくとも一方が生じる２部材の間に充填されているので、ロッド２０が軸方向に移動して回転錘４０が回転したときには、粒状体５０による摩擦力が２部材の相対回転又は相対移動を抑制して回転錘４０の回転が抑制され、ロッド２０の軸方向の移動が更に抑制される。このように、回転錘４０の回転慣性力による減衰力に加えて、粒状体５０の摩擦力による減衰力も作用させることができる。その結果、回転錘の回転慣性力のみを減衰力として作用させる場合と比較して、より小さな回転錘を用いて同様の減衰力を発生させることができ、小型化を図ることができる。また、粒状体５０の弾性率や充填率を任意に設定することにより粒状体による摩擦力の大きさを調整することができるので、発生させる減衰力の大きさを容易に変更することができる。
【００３８】
したがって、実施形態１の回転慣性質量ダンパ１は、小型化を図りつつ、所望の減衰力を容易に発生させることができる。
【００３９】
また、回転慣性質量ダンパ１において、複数の粒状体５０は、回転錘４０とケース１０との間の第１充填空間Ｓ１に充填されている。このため、回転錘４０とケース１０との間の相対回転によって、粒状体５０による摩擦力を、回転錘４０の外周面と粒状体５０との間、及びケース１０の内周面と粒状体５０との間で発生させることができるので、より大きな減衰力を発生させることができる。
【００４０】
また、回転慣性質量ダンパ１において、複数の粒状体５０は、ケース１０内であってロッド２０の外周側の第２充填空間Ｓ２に充填されている。このため、粒状体５０による摩擦力をロッド２０の外周面と粒状体５０との間で発生させることができるので、より大きな減衰力を発生させることができる。
【００４１】
また、回転慣性質量ダンパ１において、回転錘４０はロッド２０が貫通する筒状に形成されているとともに、ロッド２０の軸周りに回転自在に設けられている。そして、複数の粒状体５０は、回転錘４０とロッド２０との間の第２充填空間Ｓ２に充填されている。このため、回転錘４０とロッド２０との間の相対回転によって、回転錘４０の内周面と粒状体５０との間、及びロッド２０の外周面と粒状体５０との間に粒状体５０による摩擦力を発生させることができる。これにより、より大きな減衰力を発生させることができる。
【００４２】
また、回転慣性質量ダンパ１はナットホルダ３１を備えている。ナットホルダ３１は、ケース１０に回転自在に支持されるとともにボールナット３０に連結され、ロッド２０の端部２０Ｂが収納される筒状に形成されている。そして、複数の粒状体５０は、このナットホルダ３１の内周側の第３充填空間Ｓ３に充填されている。このため、ナットホルダ３１の回転によってナットホルダ３１の内周面と粒状体５０との間に摩擦力を発生させることができるとともに、ロッド２０の軸方向の移動によってロッド２０の外周面と粒状体５０との間に摩擦力を発生させることができる。これにより、より大きな減衰力を発生させることができる。また、ロッド２０の端部２０Ｂ側が第３充填空間Ｓ３内に収納されていることにより、ロッド２０の軸方向の移動によって第３充填空間Ｓ３の容積が変化する。これにより、第３充填空間Ｓ３内の粒状体５０の密度を変化させることができるので、ロッド２０の軸方向の移動位置によって減衰力特性の異なる回転慣性質量ダンパを実現することができる。
【００４３】
また、回転慣性質量ダンパ１において、ロッド２０には拡径部２２が形成されている。この拡径部２２は、第２充填空間Ｓ２内に配されている。このため、ロッド２０が軸方向に移動すると、拡径部２２は第２充填空間Ｓ２内を移動する。これにより、第２充填空間Ｓ２内の粒状体５０の流動を促進させ、より大きな摩擦力を発生させることができる。その結果、より大きな減衰力を発生させることができる。
【００４４】
また、第３充填空間Ｓ３内には、延長ロッド７１、可動円板７２、及び固定円板７３が配されている。延長ロッド７１は、ロッド２０の端部２０Ｂから軸方向に延出する形態で、ロッド２０の端部２０Ｂの先端に連結されている。可動円板７２は、ナットホルダ３１の内径と略同径の外径を有する円板形状をなしているとともに、中心に形成された貫通孔７２Ａに延長ロッド７１を挿通して配されている。可動円板７２は、ナットホルダ３１の回転に伴って回転可能に設けられているとともに、ロッド２０の軸方向の移動に伴って軸方向に移動可能に設けられている。固定円板７３はケース１０の蓋１６に固定されている。また、固定円板７３は、円板形状をなしているとともに、その中心に形成された貫通孔７３Ａに延長ロッド７１の先端を挿入して配されている。そして、第３充填空間Ｓ３は、これら延長ロッド７１、可動円板７２、及び固定円板７３と、ナットホルダ３１と、によって囲まれた空間であり、複数の粒状体５０は、ナットホルダ３１の内周面と、延長ロッド７１、可動円板７２、及び固定円板７３と、に接触する形態で充填されている。
【００４５】
このような構成により、第３充填空間Ｓ３内の粒状体５０は、ケース１０とロッド２０との間の軸方向の相対移動によって、ナットホルダ３１と、延長ロッド７１及び固定円板７３との間で相対回転が生じるとともに、ナットホルダ３１と延長ロッド７１との間で軸方向の相対移動が生じる。更に、ナットホルダ３１の回転が伝達されて可動円板７２が回転し、これにより可動円板７２と、延長ロッド７１及び固定円板７３との間において相対回転が生じる。これらの相対回転及び相対移動が生じることにより、第３充填空間Ｓ３内の粒状体５０が流動して摩擦力が生じ、減衰力を発生させることができる。
【００４６】
また、ケース１０とロッド２０との間の軸方向の相対移動によってロッド２０が軸方向に移動することにより、可動円板７２は軸方向に移動する。特に、ロッド２０が端部２０Ｂ側に移動した場合には、ロッド２０により可動円板７２が押圧されて第３充填空間Ｓ３の容積を減少させる。これにより、第３充填空間Ｓ３内の粒状体５０が圧縮されて弾性反発力を発生し、ロッド２０の軸方向の移動を直接的に妨げようとする反力として作用する。また、第３充填空間Ｓ３内の粒状体５０が圧縮されたことにより摩擦力が増大する。その結果、第３充填空間Ｓ３内の粒状体によってより大きな減衰力を発生させることができる。
【００４７】
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態１に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）実施形態１では、複数の粒状体が充填される充填空間として、３つの充填空間Ｓ１〜Ｓ３が形成された形態を例示したが、これは必須ではなく、第１充填空間Ｓ１、第２充填空間Ｓ２、及び第３充填空間Ｓ３の少なくとも１つ又は２つの充填空間が形成された形態であってもよい。なお、複数の粒状体は、上記３つの充填空間Ｓ１〜Ｓ３に限らず、ケース内の空間であって、互いに相対移動又は相対回転の少なくとも一方が生じる２部材の間の空間に充填されていればよい。
（２）実施形態１では、複数の粒状体は略同径の球形状としたが、複数種類の粒子径の粒状体を用いてもよい。
（３）充填空間に突出する突出部が形成されていてもよい。この場合、突出部によって粒状体の流動が促進されるので、より大きな摩擦力を発生させることができる。突出部は、例えば、回転体の外周面、ナットホルダの内周面等の回転運動する部材や、ケースの内周面等の回転運動する部材と相対回転する部材に形成されていることができる。
（４）実施形態１では、第３充填空間Ｓ３に、特定構成の延長ロッド７１、可動円板７２、及び固定円板７３を設ける形態を例示したが、これは必須ではない。また、例えば、貫通孔７３Ａが形成された固定円板７３に代えて、延長ロッド７１の先端が挿入される孔を蓋１６に形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…回転慣性質量ダンパ、１０…ケース、１１…ケース本体、１２…保持筒、１３…蓋（１３Ａ…貫通孔、１３Ｂ…筒部材）、１４…ロッドガイド、１５…スペーサ、１６…蓋、２０…ロッド、２１…ボールねじ部、２２…拡径部、３０…ボールナット（３０Ａ…ナット本体、３０Ｂ…取付フランジ）、３１…ナットホルダ（３１Ａ…フランジ部、３１Ｂ…筒状部）、３２…カラー（３２Ａ…フランジ部、３２Ｂ…筒状部）、４０…回転錘、５０…粒状体、６０…押圧部、６１…保持部材、６１Ａ…保持溝、６２…弾性部材、６３…調整部材、６４…調整ねじ、７１…延長ロッド、７２…可動円板、７３…固定円板、Ｂ１〜Ｂ４…ベアリング、Ｆ…摩擦部材、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…充填空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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