(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
制振対象物に固定された上部構造部と、
前記上部構造部から吊られた第１質量体と、
前記制振対象物に固定された下部構造部と、
鉛直方向に変位しないように、かつ、水平方向にスライド可能に前記下部構造部上に支持された第２質量体と、
前記第１質量体と前記第２質量体との鉛直方向の相対変位を許容しつつ、前記第１質量体と前記第２質量体との水平方向の相対変位を拘束する連結部材とを備え、
前記連結部材は、前記第１質量体と前記第２質量体との鉛直方向の相対変位に対して、鉛直方向の抵抗力を生じさせ、
前記第１質量体及び前記第２質量体の水平方向の移動量が小さい場合には前記抵抗力が小さく、該移動量が大きい場合には該抵抗力が大きい
ことを特徴とする制振システム。
【請求項２】
請求項１に記載の制振システムであって、
前記第１質量体と前記第２質量体との間に前記鉛直方向に配置されたダンパーを備えることを特徴とする制振システム。
【請求項３】
請求項２に記載の制振システムであって、
前記ダンパーは、前記第１質量体と前記第２質量体との前記鉛直方向の相対速度が小さいときに減衰係数が大きくなり、前記相対速度が大きいときに前記減衰係数が小さくなることを特徴とする制振システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の制振システムであって、
前記連結部材は、積層ゴムである
ことを特徴とする制振システム。
【請求項５】
請求項１に記載の制振システムであって、
前記連結部材は、前記第１質量体と前記第２質量体との前記鉛直方向の相対移動に対して減衰力を生じさせることを特徴とする制振システム。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の制振システムであって、
前記第１質量体は、前記第２質量体を囲繞することを特徴とする制振システム。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれかに記載の制振システムであって、
前記第２質量体は、前記第１質量体を囲繞する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、制振システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、上部構造部から吊られた質量体を備えた振り子型の制振システムが知られている。特許文献１〜３には、上部構造部から吊られた質量体（第１質量体）で構成した振り子と、下部構造部から倒立支持した質量体（第２質量体）で構成した倒立振り子とを連結して構成した制振システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１２７４５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１４１００５号公報
【特許文献３】特開平１１−３７２１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
倒立振り子は不安定であるため、設置が容易でない。また、また、大質量の倒立振り子の安全性を確保しようとすると、制振システムの構造が複雑になる。
【０００５】
本発明は、倒立振り子を用いない新たな構造の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】
【０００６】
かかる目的を達成するための本発明は、制振対象物に固定された上部構造部と、前記上部構造部から吊られた第１質量体と、前記制振対象物に固定された下部構造部と、鉛直方向に変位しないように、かつ、水平方向にスライド可能に前記下部構造部上に支持された第２質量体と、前記第１質量体と前記第２質量体との鉛直方向の相対変位を許容しつつ、前記第１質量体と前記第２質量体との水平方向の相対変位を拘束する連結部材とを備え、前記連結部材は、前記第１質量体と前記第２質量体との鉛直方向の相対変位に対して、鉛直方向の抵抗力を生じさせ、前記第１質量体及び前記第２質量体の水平方向の移動量が小さい場合には前記抵抗力が小さく、該移動量が大きい場合には該抵抗力が大きいことを特徴とする制振システムである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、倒立振り子を用いない新たな構造の制振システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１Ａは、第１実施形態の制振システム１を上から見た図である。図１Ｂは、図１Ａで省略した上部構造部１１を上から見た図である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｃは、図１Ａの各部の断面説明図である。
【図３】図３Ａは、第１実施形態の制振システム１の第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２のモデル説明図である。図３Ｂは、第１質量体Ｍ１の水平方向及び鉛直方向の変位の説明図である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、第１実施形態の制振システム１のダンパー３２の動作説明図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｄは、第１実施形態の制振システム１の時間変化のグラフである。図５Ｅは、第２実施形態の制振システム１の時間変化のグラフであり、図６Ｂのダンパー３２を用いた場合の減衰力Ｆの時間変化のグラフである。
【図６】図６Ａは、ストローク変化速度Ｖが小さいときの減衰係数Ｃが大きく、鉛直方向のストローク変化速度Ｖが大きいときの減衰係数Ｃが小さいダンパー３２の減衰力Ｆのグラフ（Ｆ−Ｖ線図）である。図６Ｂは、ストローク変化速度Ｖが小さいときの減衰係数Ｃが大きく、鉛直方向のストローク変化速度Ｖが大きいときの減衰係数Ｃが小さいダンパー３２の減衰係数Ｃのグラフ（Ｃ−Ｖ線図）である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｃは、制振システム１の水平変位Ｄｘに対するダンパー３２の減衰力Ｆのグラフである。図７Ａは第２参考例のグラフであり、図７Ｂは第１実施形態のグラフであり、図７Ｃは第２実施形態のグラフである。
【図８】図８Ａ及び図８Ｂは、別のダンパー３２の減衰力Ｆのグラフである。
【図９】図９は、第３実施形態の制振システム１の説明図である。
【図１０】図１０Ａは、第１参考例の制振システム１のモデル説明図である。図１０Ｂは、第２参考例の制振システム１のモデル説明図である。
【図１１】図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１０Ｂの第２参考例の制振システム１のダンパー３２の動作説明図である。
【図１２】図１２は、減衰係数Ｃが一定のダンパー３２の減衰力Ｆのグラフである。
【図１３】図１３Ａ〜図１３Ｄは、第２参考例の場合の時間変化のグラフである。
【図１４】図１４は、第３参考例の制振システム１のモデル説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
後述する明細書及び図面の記載から、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
制振対象物に固定された上部構造部と、前記上部構造部から吊られた第１質量体と、前記制振対象物に固定された下部構造部と、水平方向にスライド可能に前記下部構造部上に支持された第２質量体と、前記第１質量体と前記第２質量体との鉛直方向の相対変位を許容しつつ、前記第１質量体と前記第２質量体との水平方向の相対変位を拘束する連結部材とを備えることを特徴とする制振システムが明らかとなる。これにより、倒立振り子を用いない制振システムを実現可能である。
【００１１】
前記第１質量体と前記第２質量体との間に前記鉛直方向に配置されたダンパーを備えることが望ましい。これにより、小ストロークのダンパーを用いることができる。
【００１２】
前記ダンパーは、前記第１質量体と前記第２質量体との前記鉛直方向の相対速度が小さいときに減衰係数が大きくなり、前記相対速度が大きいときに前記減衰係数が小さくなることが望ましい。これにより、制振対象物の振幅が小さいときに、ダンパーの吸収エネルギーが極端に低下することを抑制できる。
【００１３】
前記連結部材は、前記第１質量体と前記第２質量体との鉛直方向の相対変位に対して、復元力を生じさせることが望ましい。これにより、第１質量体と第２質量体の過大な変位を抑制できる。
【００１４】
前記連結部材は、前記第１質量体と前記第２質量体との前記鉛直方向の相対移動に対して減衰力を生じさせることが望ましい。これにより、ダンパーを省略可能である。
【００１５】
前記第１質量体は、前記第２質量体を囲繞することが望ましい。若しくは、前記第２質量体は、前記第１質量体を囲繞することが望ましい。前記第２質量体が前記第１質量体を囲繞する場合には、吊り部材の間隔を狭くできる。
【００１６】
＝＝＝参考例＝＝＝
＜第１参考例＞
図１０Ａは、第１参考例の制振システム１のモデル説明図である。第１参考例の制振システム１は、上部構造部１１から吊られた質量体Ｍで構成された振り子型の制振システム１である。
【００１７】
質量体Ｍを吊す吊り部材２１の長さをＬとすると、第１参考例の質量体Ｍの周期Ｔは、次式の通りである。
【００１８】
Ｔ＝２π√（Ｌ／ｇ）
【００１９】
つまり、第１参考例の制振システム１の場合、周期Ｔは吊り部材２１の長さＬにのみ依存することになる。このため、制振対象物となる建物の固有周期が長い場合、第１参考例の制振システム１では、吊り部材２１の長さＬを長くする必要があり、制振システム１が大型化してしまう。
【００２０】
加えて、制振システム１の周期Ｔを調整するときには、吊り部材２１の長さＬを調整するしかない。しかし、質量体Ｍは大質量であるため、安全性を確保しながら吊り部材２１の長さＬを調整するには、手間やコストがかかってしまう。
【００２１】
＜第２参考例＞
図１０Ｂは、第２参考例の制振システム１のモデル説明図である。第２参考例の制振システム１は、第１参考例の制振システム１に更にダンパー３２を追加した構造である。
第２参考例のダンパー３２は、質量体Ｍの水平方向の変位に対して減衰力を発生するように配置されている。但し、制振対象物となる建物の固有周期が長い場合、吊り部材２１の長さＬを長くする必要があるため、この結果、質量体Ｍの水平方向の変位が大きくなる。このため、第２参考例のダンパー３２は、水平方向に大きく変位する質量体Ｍに追従する必要がある。しかし、大ストローク（例えば数メートルのストローク）のダンパー３２は、コストがかかってしまう。
【００２２】
＜第３参考例＞
図１４は、第３参考例の制振システム１のモデル説明図である。
第３参考例の制振システム１は、第１質量体Ｍ１及び吊り部材２１による振り子と、第２質量体Ｍ２及び支持アーム２２による倒立振り子とを連結部材３１で連結して構成されている。なお、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の振動を安定させるため、第２質量体Ｍ２は第１質量体Ｍ１よりも質量が小さくなるように構成されている。連結部材３１は、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対変位を許容しつつ、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との水平方向の相対変位を拘束する。
【００２３】
第１質量体Ｍ１の質量をｍ１、第２質量体Ｍ２の質量をｍ２、吊り部材２１及び支持アーム２２の長さをＬとすると、このモデルの周期Ｔは、次式の通りである（なお、上記の通り、第２質量体Ｍ２は第１質量体Ｍ１よりも質量が小さく構成されているので、ｍ１−ｍ２＞０である）。
【００２４】
Ｔ＝２π√｛（Ｌ／ｇ）×（ｍ１＋ｍ２）／（ｍ１−ｍ２）｝
【００２５】
第３参考例の制振システム１の場合、周期Ｔは、吊り部材２１の長さＬだけでなく、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の質量にも依存する。このため、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の質量を調整すれば、吊り部材２１の長さＬを短縮可能である。また、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の質量を調整すれば、吊り部材２１等の長さＬを調整しなくても、周期Ｔの調整が可能である。
但し、倒立振り子（第２質量体Ｍ２及び支持アーム２２）が単体では不安定であるため、第３参考例の制振システム１の設置作業は容易でない。また、第２質量体Ｍ２が大質量であるため、不安定な倒立振り子の安全性を確保しようとすると、制振システム１の構造が複雑になってしまう。
【００２６】
＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜基本構成＞
図１Ａは、第１実施形態の制振システム１を上から見た図である。図１Ｂは、図１Ａで省略した上部構造部１１を上から見た図である。図２Ａ〜図２Ｃは、図１Ａの各部の断面説明図である。
【００２７】
第１実施形態の制振システム１は、上部構造部１１と、下部構造部１２と、第１質量体Ｍ１と、吊り部材２１と、第２質量体Ｍ２と、連結部材３１と、ダンパー３２とを有する。
【００２８】
上部構造部１１及び下部構造部１２は、制振対象物となる建物に固定された構造部である。下部構造部１２は例えば建物の床であり、上部構造部１１は、例えば床に固定した鉄骨フレームである。
【００２９】
第１質量体Ｍ１は、上部構造部１１から吊り部材２１により吊られた質量体である。吊り部材２１は、第１質量体Ｍ１を上部構造部１１から吊り下げる部材である。吊り部材２１は、上端が上部構造部１１に対して回動可能に連結されており、下端が第１質量体Ｍ１に対して回動可能に連結されている。第１質量体Ｍ１及び吊り部材２１によって、振り子が構成されている。
【００３０】
第２質量体Ｍ２は、下部構造部１２に対して水平方向にスライド可能に支持された質量体である。第２質量体Ｍ２は、転がり支承などの支承部材２３によって、水平方向にスライド可能に下部構造部１２上に支持されている。支承部材２３は、第２質量体Ｍ２を水平方向にスライド可能に下部構造部１２上に支持する支持部材である。
【００３１】
第１実施形態では、第２質量体Ｍ２が下部構造部１２に直接支持されているため、第３参考例の支持アーム２２が不要になり、不安定な倒立振り子の設置と比べると、第２質量体Ｍ２の設置が容易になる。
【００３２】
連結部材３１は、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２とを連結する部材である。連結部材３１は、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との水平方向の相対変位を拘束する。これにより、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の水平方向の変位は同じになる。第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２が水平方向に変位すると、第１質量体Ｍ１が鉛直方向上側に変位するため、連結部材３１は、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対変位を許容しつつ、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との水平方向の相対変位を拘束する。なお、第１実施形態では、第２質量体Ｍ２は、鉛直方向には変位しない。
連結部材３１として、ここでは積層ゴムが用いられている。但し、連結部材３１は、積層ゴムに限られるものではなく、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対変位を許容しつつ、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との水平方向の相対変位を拘束する部材であれば、他の部材でも良い。例えば、連結部材３１は、鉛プラグ入り天然積層ゴム（ＬＲＢ）や高減衰積層ゴムなどのように、減衰機能を備えたものでも良い。この場合、ダンパー３２を省略することも可能である。また、連結部材３１は、リニアスライダーのような転がり型のものでも良い。
【００３３】
連結部材３１に積層ゴムを用いた場合、積層ゴムがバネのように機能し、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対変位に対して、鉛直方向の抵抗力（復元力）を生じさせる。第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の水平方向の移動量が小さい場合、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との相対変位が小さいため、バネの抵抗力が小さいが、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の水平方向の移動量が大きい場合には、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との相対変位が大きくなるため、バネの抵抗力が大きくなる。このため、積層ゴムのようにバネとして機能する連結部材３１を採用した場合には、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の過大な変位を抑制でき、フェールセーフ機能を備えた制振システム１を構成できるという効果がある。
【００３４】
ダンパー３２は、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との間に鉛直方向に配置されている。第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対変位が変化すると、ダンパー３２のストロークが伸縮することになる。これにより、ダンパー３２は、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対速度に対して減衰力を発生することになる。第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２が水平方向に大きく変位しても、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対変位が小さいため、小ストロークのダンパー３２を用いることができ、制振システム１が安価になる。
ダンパー３２として、ここではオイルダンパーが用いられている。但し、ダンパー３２は、オイルダンパーに限られるものではなく、減衰こま（ＲＤＴ）などでも良い。
【００３５】
図３Ａは、第１実施形態の制振システム１の第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２のモデル説明図である。
第１質量体Ｍ１の質量をｍ１、第２質量体Ｍ２の質量をｍ２、吊り部材２１の長さをＬとすると、このモデルの周期Ｔは、次式の通りである。
【００３６】
Ｔ＝２π√｛（Ｌ／ｇ）×（ｍ１＋ｍ２）／ｍ１｝
【００３７】
つまり、第１実施形態の制振システム１の場合、第３参考例と同様に、周期Ｔは、吊り部材２１の長さＬだけでなく、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の質量にも依存する。このため、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の質量を調整すれば、吊り部材２１の長さＬを短縮可能であり、制振システム１の高さを抑えて制振システム１の小型化を図ることができる。また、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の質量を調整すれば、吊り部材２１の長さＬを調整しなくても、周期Ｔの調整が可能であるため、調整作業が容易になる。
【００３８】
また、第１実施形態では、第２質量体Ｍ２が鉛直方向に変位しないため、第３参考例と比べると、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の鉛直方向の相対変位が小さくなる。なお、仮に第３参考例の第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との間にダンパーを配置した場合、吊り部材２１及び支持アーム２２の長さＬを３ｍとし、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の水平方向の変位を２ｍとすると、ダンパー３２のストロークは約１６０ｃｍ（±８０ｃｍ）となる。これに対し、第１実施形態では、吊り部材２１の長さＬを３ｍとし、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の水平方向の変位を２ｍとした場合、ダンパー３２のストロークは約８０ｃｍ（±４０ｃｍ）となる。このように、第１実施形態のダンパー３２は、小ストロークにすることが可能である。
【００３９】
＝＝＝第２実施形態＝＝＝
＜参考説明１：第２参考例のダンパーの減衰力について＞
図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１０Ｂの第２参考例の制振システム１のダンパー３２の動作説明図である。図１１Ａは、制振システム１の水平変位Ｄｘの説明図である。以下の説明では、制振対象物の振動による制振システム１の水平変位をＤｘとする。図１１Ｂは、図１０Ｂの第２参考例のダンパー３２の動作の説明図である。ここでは、ダンパー３２の水平方向のストローク量をｄｘとし、ダンパー３２の水平方向のストロークの変化速度をＶｘとし、ダンパー３２の減衰力（抵抗力）をＦとする。
【００４０】
図１２は、減衰係数Ｃが一定のダンパー３２の減衰力Ｆのグラフである。グラフの横軸は、ダンパー３２のストロークの変化速度Ｖを示しており、グラフの縦軸は、減衰力Ｆ（抵抗力）を示している。減衰力Ｆは、減衰係数Ｃと速度Ｖとの積となる（Ｆ＝Ｃ×Ｖ）。言い換えると、図１２のグラフの傾きが減衰係数Ｃとなり、ここではグラフの傾きが一定になっている（減衰係数Ｃが一定である）。
【００４１】
図１３Ａ〜図１３Ｄは、第２参考例の場合の時間変化のグラフである。図１３Ａは、制振システム１の水平変位Ｄｘの時間変化のグラフである。図１３Ｂは、ダンパー３２の水平方向のストローク量ｄｘの時間変化のグラフである。第２参考例の場合、ダンパー３２の水平方向のストローク量ｄｘは、制振システム１の水平変位Ｄｘと一致する。図１３Ｃは、ダンパー３２の水平方向のストローク変化速度Ｖｘの時間変化のグラフである。ダンパー３２の水平方向のストローク変化速度Ｖｘは、ダンパー３２の水平方向のストローク量ｄｘの一次微分になる。図１３Ｄは、第２参考例のダンパー３２の減衰力Ｆの時間変化のグラフである。図１３Ｄの減衰力Ｆは、図１３Ｃの速度Ｖｘと一定の減衰係数Ｃ（図１２のグラフの傾き）との積として算出できる。
【００４２】
図７Ａは、第２参考例の制振システム１の水平変位Ｄｘに対するダンパー３２の減衰力Ｆのグラフである。図に示すように、第２参考例の制振システム１では、水平変位Ｄｘがゼロ近傍であっても、所定の減衰力Ｆを得ることができる。また、制振対象物の振幅の小さい場合にも、水平変位Ｄｘに応じた減衰力Ｆを得ることができる（但し、既に述べた通り、第２参考例のダンパー３２は、大ストロークになり、コストがかかる）。
【００４３】
＜参考説明２：第１実施形態のダンパー３２の減衰係数Ｃが一定の場合＞
図３Ｂは、第１質量体Ｍ１の水平方向及び鉛直方向の変位の説明図である。第１質量体Ｍ１は、水平方向に変位する際に鉛直方向にも変位する。このとき、鉛直方向の相対変位は、水平方向の変位に対して、非線形の関係になる。また、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との間に鉛直方向に配置されたダンパー３２のストロークの変化も、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の水平方向の変位に対して非線形の関係になる。この結果、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２が水平方向に変位しても、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の鉛直方向の相対変位がほとんど変化せず、ダンパー３２の減衰力がほとんど生じないことがある。
【００４４】
図４Ａ及び図４Ｂは、第１実施形態の制振システム１のダンパー３２の動作説明図である。上記と同様に、図４Ａに示すように、制振対象物の振動による制振システム１の水平変位をＤｘとする。図４Ｂは、第１実施形態のダンパー３２の動作の説明図である。ここでは、ダンパー３２の鉛直方向のストローク量をｄｚとし、ダンパー３２の鉛直方向のストロークの変化速度をＶｚとし、ダンパー３２の減衰力（抵抗力）をＦとする。なお、ダンパー３２の鉛直方向のストローク量ｄｚは、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２が基準位置にあるときに最大となり、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２が水平方向に最大変位したときに最小となる。また、ダンパー３２の鉛直方向のストローク変化速度Ｖｚは、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対速度に相当する。
【００４５】
図５Ａ〜図５Ｄは、第１実施形態の制振システム１の時間変化のグラフである。図５Ａは、制振システム１の水平変位Ｄｘの時間変化のグラフである。
図５Ｂは、ダンパー３２の鉛直方向のストローク量ｄｚの時間変化のグラフである。前述の第２参考例では、ダンパー３２の水平方向のストローク量ｄｘは制振システム１の水平変位Ｄｘと一致しているのに対し、第１実施形態のダンパー３２の鉛直方向のストローク量ｄｚ（図５Ｂ）は、制振システム１の水平変位Ｄｘ（図５Ａ）に対して非線形の関係になっている。これは、第２参考例ではダンパー３２が水平方向に配置されているのに対し、第１実施形態のダンパー３２は鉛直方向に配置されているためである。
図５Ｃは、ダンパー３２の鉛直方向のストローク変化速度Ｖｚの時間変化のグラフである。ダンパー３２の鉛直方向のストローク変化速度Ｖｚは、ダンパー３２の鉛直方向のストローク量ｄｚの一次微分になる。また、ダンパー３２の鉛直方向のストローク変化速度Ｖｚは、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対速度に相当する。図５Ｄは、ダンパー３２の減衰力Ｆの時間変化のグラフである。ここでは、ダンパー３２の減衰係数Ｃを一定とし、図５Ｄの減衰力Ｆは、図５Ｃの速度Ｖｚと一定の減衰係数Ｃ（図１２のグラフの傾き）との積として算出できる。
【００４６】
図７Ｂは、ダンパー３２の減衰係数Ｃを一定としたときの第１実施形態の制振システム１の水平変位Ｄｘに対するダンパー３２の減衰力Ｆのグラフである。図に示すように、第１実施形態では、水平変位Ｄｘがゼロ近傍のときには減衰力Ｆがほとんど得られない。また、ダンパー３２の鉛直方向のストローク量ｄｚが制振システム１の水平変位Ｄｘに対して非線形であることに起因して、ダンパー３２の減衰力Ｆに振幅依存性が生じ、水平変位Ｄｘが小さいときの減衰力Ｆが低下し、この結果、制振対象物の振幅が小さくなるとダンパー３２の吸収エネルギーが極端に低下してしまう（図７Ａの場合と比べて、減衰力Ｆの低下が著しい）。このように振幅に対するダンパー３２の吸収エネルギーが極端に変化してしまうと、振幅に応じた減衰力Ｆを制振システム１が得にくくなるという問題が生じる。
【００４７】
このため、制振対象物の振幅が小さくなっても、ダンパー３２の吸収エネルギーが極端に低下しないことが望ましい。そこで、第２実施形態では、次に説明する特性のダンパー３２を用いて、ダンパー３２の初期動作時の減衰力Ｆを確保している。
【００４８】
＜第２実施形態＞
図６Ａは、ストローク変化速度Ｖが小さいときの減衰係数Ｃが大きく、鉛直方向のストローク変化速度Ｖが大きいときの減衰係数Ｃが小さいダンパー３２の減衰力Ｆのグラフ（Ｆ−Ｖ線図）である。図６Ａのグラフの横軸は、ダンパー３２のストロークの変化速度Ｖを示しており、グラフの縦軸は、減衰力Ｆ（抵抗力）を示している。ここでは、変化速度Ｖの低速領域（変化速度ＶがＶ１以下の領域）では減衰力Ｆが変化速度Ｖに比例して増加し、変化速度ＶがＶ１を越えると、減衰力Ｆが一定になっている。
図６Ｂは、ストローク変化速度Ｖが小さいときの減衰係数Ｃが大きく、鉛直方向のストローク変化速度Ｖが大きいときの減衰係数Ｃが小さいダンパー３２の減衰係数Ｃのグラフ（Ｃ−Ｖ線図）である。図６Ｂのグラフの横軸は、ダンパー３２のストロークの変化速度Ｖを示しており、グラフの縦軸は、減衰係数Ｃを示している。減衰力Ｆは、減衰係数Ｃと速度Ｖとの積となるため（Ｆ＝Ｃ×Ｖ）、図６Ａのグラフ（Ｆ−Ｖ線図）の各点と原点とを結ぶ線の傾きが、このダンパー３２の減衰係数Ｃとなる。図６Ｂに示すように、ダンパー３２の減衰係数Ｃは、変化速度Ｖの低速領域（変化速度ＶがＶ１以下の領域）では一定値Ｃ１となり、変化速度ＶがＶ１を越えると変化速度Ｖの増加に伴って減少する特性を有する。このため、ダンパー３２のストローク変化速度Ｖが小さいときに減衰係数Ｃが大きく、ストローク変化速度Ｖが大きいときに減衰係数Ｃが小さくなる。ダンパー３２は、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との間に鉛直方向に配置されているため、ダンパー３２は、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対速度が小さいときに減衰係数Ｃが大きく、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対速度が大きいときに減衰係数Ｃが小さくなる。
【００４９】
図５Ｅは、図６Ｂのダンパー３２を用いた場合の減衰力Ｆの時間変化のグラフである。図５Ｅの減衰力Ｆは、図５Ｃの変化速度Ｖｚと、減衰係数Ｃ（図６Ｂ参照）との積として算出できる。
図７Ｃは、第２実施形態のダンパー３２（図６Ａ及び図６Ｂ参照）を用いた場合の制振システム１の水平変位Ｄｘに対するダンパー３２の減衰力Ｆのグラフである。水平変位Ｄｘがゼロ近傍のときに減衰力Ｆがほとんど得られないものの、ダンパー３２の減衰係数Ｃが一定の場合と比べると（図７Ｂ参照）、制振対象物の振幅が小さくなっても、減衰力Ｆが確保されている。これは、鉛直方向の変化速度Ｖｚが小さいときの減衰係数Ｃが大きいためである。これにより、ダンパー３２の減衰係数Ｃが一定の場合と比べると、制振対象物の振幅が小さくてもダンパー３２の吸収エネルギーの極端な低下を抑制でき、振幅に応じた減衰力Ｆが得やすくなる。
【００５０】
なお、ダンパー３２は、図６Ａ及び図６Ｂに示す特性のダンパー３２に限られるものではない。図８Ａは、別のダンパー３２の減衰力Ｆ及び減衰係数Ｃのグラフである。このダンパーの減衰係数Ｃ（図８Ａの右のグラフ）は、図８Ａの左のグラフの各点と原点とを結ぶ線の傾きとなる。このダンパー３２も、鉛直方向の変化速度Ｖｚが小さいときの減衰係数Ｃが大きく、鉛直方向の変化速度Ｖｚが大きいときの減衰係数Ｃが小さい。このような特性のダンパー３２を用いた場合にも、ダンパー３２の初期動作時の減衰力Ｆが確保されるため、制振対象物の振幅が小さくてもダンパー３２の吸収エネルギーの極端な低下を抑制できる。
【００５１】
上記の図６Ｂ及び図８Ａに示すダンパー３２は、変化速度Ｖｚの低速領域で減衰係数Ｃが一定である。但し、図８Ｂに示すように、変化速度Ｖの低速領域においてもダンパー３２の減衰係数Ｃが徐々に小さくなっても良い（図８Ｂの左のグラフの各点と原点とを結ぶ線の傾きが徐々に小さくなっても良い）。このような特性のダンパー３２を用いた場合にも、ダンパー３２の初期動作時の減衰力Ｆが確保されるため、制振対象物の振幅が小さくてもダンパー３２の吸収エネルギーの極端な低下を抑制できる。
【００５２】
なお、既に説明した通り、積層ゴムのようにバネとして機能する連結部材３１を採用した場合には、バネの抵抗力（復元力）によって第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の過大な変位を抑制できる。このため、鉛直方向のストローク変化速度Ｖが大きいときの減衰係数Ｃが小さいダンパー３２と、第１質量体Ｍ１及び第２質量体Ｍ２の水平変位の増加に伴いバネの抵抗力（復元力）の大きくなる連結部材３１とを併用することによって、質量体の過大変位防止機能を備えながら、低振幅から大振幅まで幅広い領域で制振効果を発揮できる制振システム１を構成することが可能になる。
【００５３】
＝＝＝第３実施形態＝＝＝
上記の第１実施形態及び第２実施形態では、第１質量体Ｍ１が第２質量体Ｍ２を囲繞していた。但し、第２質量体Ｍ２が第１質量体Ｍ１を囲繞しても良い。
図９は、第３実施形態の制振システム１の説明図である。第３実施形態では、第２質量体Ｍ２が第１質量体Ｍ１を囲繞している。これにより、第１質量体Ｍ１が第２質量体Ｍ２の内側に位置するため、吊り部材２１の間隔を狭くできる。したがって、上部構造部１の内部空間の上側を更に狭くすることが可能になる。
【００５４】
この第３実施形態においても、図６Ａ及び図６Ｂに示す特性のダンパー３２を用いると良い。すなわち、ストローク変化速度Ｖ（第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との鉛直方向の相対速度）が小さいときの減衰係数Ｃが大きく、鉛直方向のストローク変化速度Ｖが大きいときの減衰係数Ｃが小さいダンパー３２を用いると良い。これにより、ダンパー３２の減衰係数Ｃが一定の場合と比べると、制振対象物の振幅が小さくてもダンパー３２の吸収エネルギーの極端な低下を抑制でき、振幅に応じた減衰力Ｆが得やすくなる。
【００５５】
なお、第１質量体Ｍ１と第２質量体Ｍ２との間に配置するダンパー３２を省略しても良い。この場合、連結部材３１は、鉛プラグ入り天然積層ゴム（ＬＲＢ）や高減衰積層ゴムなどのように、減衰機能（復元機能）を備えたものを用いると良い。
【００５６】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５７】
１  制振システム、
１１  上部構造部、
１２  下部構造部、
２１  吊り部材、
２２  支持アーム、
２３  支承部材、
３１  連結部材、
３２  ダンパー、
Ｍ１  第１質量体、
Ｍ２  第２質量体
【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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