(57)【要約】【課題】設置面に対する転がり部の摩擦が小さく、厳密なピン機構に近く、かつ安定性の高い転がり振子を提供する。【解決手段】転がり振子の設置面にレール１１を設け、レール１１上を補助部材１２を介して転がり振子３の転がり部３ｃが揺動する構成とする。レール１１は設置面に固定されるベース部１１ａと、立ち上がり部１１ｂと、頭部１１ｃとからなり、頭部１１ｃが円弧断面となっている。補助部材１２はレール１１と直交する断面において円弧状をなす凹部１２ａを有し、この凹部１２ａとレール１１の頭部１１ｃとが線接触した状態で、レール１１に対しレール長手方向と直交する方向に揺動可能となっている。転がり振子３本体は軸部３ａの端部に転がり部３ｃを形成したものであり、転がり部３ｃは全体が円弧状に形成されており、補助部材１２に対しレール１１の長手方向に揺動可能となっている。【選択図】　　図１
2004084812.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸部と前記軸部の一端または両端に設けられた転がり部とからなる振子本体と、転がり振子の設置面に設けられたレールと、前記レールと前記振子本体との間に介在する補助部材とを備え、前記レールにはレール長手方向と直交する断面が円弧状をなす頭部が形成され、前記補助部材にはレール長手方向と直交する断面において円弧状をなす凹部が形成され、前記レールの頭部と前記補助部材の凹部がレール長手方向に線接触した状態で、補助部材がレールに対し長手方向と直交する方向に揺動可能となっており、前記補助部材に対し前記振子本体の転がり部がレール長手方向と直交する方向に線接触した状態で、レール長手方向に転動可能となっていることを特徴とする転がり振子。
【請求項２】
軸部と前記軸部の一端または両端に設けられた転がり部とからなる振子本体と、転がり振子の設置面に設けられたレールとを備え、前記レールは前記設置面に対し支持部材を介してレール長手方向と直交する方向に揺動可能に支持されており、前記振子本体の転がり部はレール長手方向と直交する転がり部の厚み方向の断面において前記レールと線接触した状態で、レール長手方向に転動可能となっていることを特徴とする転がり振子。
【請求項３】
前記転がり部が前記軸部の一端のみに設けられ、前記軸部の他端が回動自在に軸支されている請求項１または２記載の転がり振子。
【請求項４】
前記転がり部が前記軸部の両端に設けられ、かつ両端の転がり部の転がり方向が互いに直交する方向である請求項１または２記載の転がり振子。
【請求項５】
上部構造体と下部構造体との間に、請求項１、２、３または４記載の転がり振子を複数分散配置してあることを特徴とする転がり振子を用いた免震装置。
【請求項６】
複数分散配置された前記転がり振子の軸部間を、該軸部にピン接合されるステー部材としての１または複数の棒状体により連結してなる請求項５記載の転がり振子を用いた免震装置。
【請求項７】
構造物に対し支持体を介して支持される重錘と、前記構造物と前記重錘を連結するバネ機構とを備え、前記バネ機構のバネ定数を前記重錘の振動が前記構造物の振動に同調するように設定してなる受動型の制震装置において、前記支持体として請求項１、２、３または４記載の転がり振子を複数分散配置して用い、該転がり振子の周期を転がり振子の振動が前記構造物の振動に同調するように設定することにより、転がり振子に前記バネ機構の機能を持たせたことを特徴とする構造物用制震装置。
【請求項８】
構造物に対し支持体を介して支持される重錘と、前記構造物と前記重錘との間に介在し、前記構造物と前記重錘との間に振動外力に応じて構造物の応答を低減させるための制御力を作用させる駆動手段とを備えた制震装置において、前記支持体として請求項１、２、３または４記載の転がり振子を複数分散配置して用いたことを特徴とする構造物用制震装置。
【請求項９】
第１の重錘と、構造物に対し前記第１の重錘を支持する支持体と、前記第１の重錘との間に作用する制御力により駆動され前記第１の重錘に対し相対移動可能な第２の重錘とを備えた制震装置において、前記支持体として請求項１、２、３または４記載の転がり振子を複数分散配置して用いたことを特徴とする構造物用制震装置。
【請求項１０】
複数分散配置された前記転がり振子の軸部間を、該軸部にピン接合されるステー部材としての１または複数の棒状体により連結してなる請求項７、８または９記載の構造物用制震装置。
【請求項１１】
軸部と前記軸部の一端または両端に設けられた転がり部とを有する複数の転がり振子の前記軸部間を、該軸部にピン接合されるステー部材としての１または複数の棒状体により連結してなることを特徴とする組み合わせ型転がり振子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、構造物の免震や制震に利用される転がり振子と、その転がり振子を用いた免震装置および制震装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
特開２０００−８０８１７号公報には、従来の積層ゴムなどによる免震機構に替え、転がり振子を用いた免震装置が記載されている。
【０００３】
これは、免震層における下部構造体と上部構造体との間に、軸部とその軸部の上下端部にそれぞれ設けられた板状の上転がり部と下転がり部とからなる転がり振子を設置し、下部構造体から上部構造体への振動の伝達を遮断するようにしたものである。
【０００４】
この転がり振子は、上転がり部と下転がり部に凸の円弧面を形成してあり、かつ上転がり部の円弧面と下転がり部の円弧面が平面視で互いに直交するようにしたものであり、水平方向のどの方向の地震力にも対処できるようになっている。
【０００５】
また、従来、免震装置で一般的な積層ゴムの場合のように、周期の調整において上部構造物の重量の影響を受けることがないため、自由な設計が可能であるという利点を有している。
【０００６】
出願人は、このような転がり振子を用いた免震装置を応用した技術として、先に特願２００１−１７９８２６号において、免震装置の他、ＡＭＤ（アクティブ・マス・ドライバまたはアクティブ・マス・ダンパの略）、ＨＭＤ（ハイブリッド・マス・ダンパの略）、ＤＭＤ（デュアル・マス・ダンパの略）等と呼ばれている能動制御型のバネ機構を支持体を兼ねた転がり振子に置き替えた構造の制震装置を出願している。
【０００７】
図９はこのうち、転がり振子をＤＭＤに適用した場合の実施形態を示したもので、構造物の頂部あるいは構造物内に設置されるＤＭＤの設置面に対し、直交するＸ，Ｙ２方向に振動可能な転がり振子３で第１の重錘１を４点で支持している。ここで言う第１の重錘１とは、４本の転がり振子３で支持される部分全体の質量について言う。
【０００８】
この第１の重錘１に対し、Ｘ，Ｙそれぞれの方向について、第２の重錘２Ｘ　，２Ｙ　が設けられ、それぞれＸ，Ｙ方向のレールに沿って電磁力あるいはアクチュエータによって駆動されるようになっている。
【０００９】
第２の重錘２Ｘ　，２Ｙ　の駆動制御の方法は、ＡＭＤあるいはＨＭＤの場合と同様であり、ＨＭＤの場合は例えば第２の重錘２Ｘ　，２Ｙ　の走行面を円弧状とし、駆動力が作用しないときの第２の重錘２Ｘ　，２Ｙ　の固有周期を、構造物のＸ，Ｙそれぞれの方向の固有周期に同調する周期とする。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
転がり振子の転がり部について、接触部における摩擦をなくすために厳密なピン機構を実現しようとすると、転がり部の設置面への接触部を、例えば図１０に示すように転がり部ａの断面を刃状に鋭くして接触面積を極小にすることが考えられる。しかし、これだと接触面Ａへのめり込みが発生して、転がり摩擦に悪影響を及ぼす恐れがある。
【００１１】
このめり込みを減少させるため、図１１に示すように設置面Ａに転がり部のガイド溝ｂとして円弧状の凹面を形成し、転がり部ａ’の接触部分の先端断面も円弧状にすることが考えられる。
【００１２】
しかし、その場合、凹面上を転がりによって登る状態となるため、回転中心が移動し、厳密な意味でのピン支持からずれてしまう。また、凹面と転がり部の接触部分との間のすべり摩擦が問題となる。
【００１３】
本願発明は、上述のような課題の解決を図ったものであり、構造物に適用される転がり振子として、設置面に対する転がり部の摩擦が小さく、厳密なピン機構に近く、かつ安定性の高い転がり振子を提供すること、およびその転がり振子を用いることで構造が簡略化され、製作性、メンテナンス性に優れ、最小限のスペースで設置できる免震装置および制震装置を提供することを目的としたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る転がり振子は、軸部と前記軸部の一端または両端に設けられた転がり部とからなる振子本体と、転がり振子の設置面に設けられたレールと、前記レールと前記振子本体との間に介在する補助部材とを備え、前記レールにはレール長手方向と直交する断面が円弧状をなす頭部が形成され、前記補助部材にはレール長手方向と直交する断面において円弧状をなす凹部が形成され、前記レールの頭部と前記補助部材の凹部がレール長手方向に線接触した状態で、補助部材がレールに対し長手方向と直交する方向に揺動可能となっており、前記補助部材に対し前記振子本体の転がり部がレール長手方向と直交する方向に線接触した状態で、レール長手方向に転動可能となっていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項１に係る発明では、レールとしてガイド溝状のものではなく、鉄道用のレールのように突出し、その先端断面が円弧状のレールを考え、さらにレールと振子本体との間に補助部材を介在させ、このレールに接触する補助部材の接触部分の直交方向の断面形状を円弧状の凹部とすることで、接触部分での摩擦抵抗を最小限に抑え、より厳密なピン構造の実現を図るとともに、レールと補助部材の間を線接触とすることで接触面積を増やし部分的な磨耗やめり込みを防ぐことができる。
【００１６】
なお、転がり振子の振子機構として、転がり部の曲率半径を、該転がり部の揺動における回転半径より大きくする必要があるが、転がり部の円弧状というのは、円弧に限らず、凸面に沿って曲率が変化するような円弧に類する曲線も含む意味であり、曲率を変化させることで回転の非線形性を補正することも可能である。
【００１７】
本願の請求項２に係る転がり振子は、軸部と前記軸部の一端または両端に設けられた転がり部とからなる振子本体と、転がり振子の設置面に設けられたレールとを備え、前記レールは前記設置面に対し支持部材を介してレール長手方向と直交する方向に揺動可能に支持されており、前記振子本体の転がり部はレール長手方向と直交する転がり部の厚み方向の断面において前記レールと線接触した状態で、レール長手方向に転動可能となっていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項１に係る転がり振子は、補助部材を介在させることで、レールと補助部材が線接触し、その補助部材に対し振子本体の転がり部が揺動する構造であるが、請求項２に係る転がり振子ではレール自体が長手方向と直交する方向に揺動する構造としたものであり、レールが揺動するため転がり部のレールとの接触部分に厚みを持たせ、レール面に転がり部が線接触させた状態で転動できるようにしている。
【００１９】
この場合、レール面は平面でよく、振子本体の転がり部と線接触するため、請求項１の場合と同様、接触部分での摩擦抵抗を最小限に抑え、より厳密なピン構造に近い構造の実現を図るとともに、接触面積を増やし部分的な磨耗やめり込みを防ぐことができる。
【００２０】
レールを設置面に対し揺動可能にする構造としては、例えばレールの下面側を円弧状断面の曲面として複数の支持部材で支持し、レールの下面と支持部材との接触部分にローラーあるいは滑り材を介在させたもの等が考えられる。
【００２１】
請求項３は、請求項１または２に係る転がり振子において、前記転がり部が前記軸部の一端のみに設けられ、前記軸部の他端が回動自在に軸支されている場合である。この場合の個々の転がり振子は一方向にのみ揺動することになる。
【００２２】
請求項４は、請求項１または２に係る転がり振子において、前記転がり部が前記軸部の両端に設けられ、かつ両端の転がり部の転がり方向が互いに直交する方向である場合である。
【００２３】
２方向に揺動可能な転がり振子としての原理としては、従来の技術の項で述べた特開２０００−８０８１７号公報記載のものと同様の機構となる。
【００２４】
また、転がり部としての円弧状の凸面を、特開２０００−８０８１７号公報に記載されるように上下に設け、互いに直交するように設けることで、水平何れの方向にも振動可能となるが、これも必ずしも限定されるものではない。
【００２５】
さらに、上下の転がり部を平面視で水平２方向に交差するようにする場合についても、それぞれの方向の円弧状の凸面形状を同一とする必要はなく、構造物の形態や制御方法に応じて、それぞれの方向で周期が異なるようにすることも可能である。
【００２６】
請求項５に係る転がり振子を用いた免震装置は、上部構造体と下部構造体との間に、請求項１、２、３または４記載の転がり振子を複数分散配置してあることを特徴とするものである。
【００２７】
請求項４との関係では、原理的に特開２０００−８０８１７号公報記載のものと同様の機構であり、請求項１、２との関係で転がり振子のピン機構に関する性能を改善したものに相当する。
【００２８】
請求項６に係る発明は、請求項５に係る転がり振子を用いた免震装置において、複数分散配置された前記転がり振子の軸部間を、該軸部にピン接合されるステー部材としての１または複数の棒状体により連結してなるものである。
【００２９】
転がり振子を免震装置や後述する請求項７〜９のような制震装置の支承部に使用する場合においては、転がり振子を複数個使用することになる。その場合、各々の転がり振子が独立した動作をするおそれがあり、一部の転がり振子が傾いたりずれることが考えられる。
【００３０】
請求項６に係る発明では、各転がり振子間をステー部材としての棒状体、例えば長尺の帯鋼などにより連結することで、免震装置を構成する各転がり振子間の動作を連動させ、上記のような個々の転がり振子の異常動作を防止することができる。
【００３１】
請求項７に係る転がり振子を用いた制震装置は、構造物に対し支持体を介して支持される重錘と、前記構造物と前記重錘を連結するバネ機構とを備え、前記バネ機構のバネ定数を前記重錘の振動が前記構造物の振動に同調するように設定してなる受動型の制震装置において、前記支持体として請求項１、２、３または４記載の転がり振子を複数分散配置して用い、該転がり振子の周期を転がり振子の振動が前記構造物の振動に同調するように設定することにより、転がり振子に前記バネ機構の機能を持たせたことを特徴とするものである。
【００３２】
これは、従来の構造物用の動吸振器として一般的なＴＭＤの支持機構として、本願発明に係る転がり振子を適用したものに相当し、上端または下端の凸面の曲率半径Ｒを、転がり振子機構自体の高さＬとの関係で、Ｒ＞Ｌの範囲で変化させることにより、その周期を変化させることができる。また、逆に高さＬを変えることによっても、周期を変化させることができる。
【００３３】
請求項８に係る転がり振子を用いた制震装置は、構造物に対し支持体を介して支持される重錘と、前記構造物と前記重錘との間に介在し、前記構造物と前記重錘との間に振動外力に応じて構造物の応答を低減させるための制御力を作用させる駆動手段とを備えた制震装置において、前記支持体として請求項１、２、３または４記載の転がり振子を複数分散配置して用いたことを特徴とするものである。
【００３４】
これは、従来のいわゆるＡＭＤあるいはＨＭＤの支持機構として転がり振子を適用したものに相当し、上端または下端の凸面の曲率半径Ｒを、転がり振子機構自体の高さＬとの関係で、Ｒ＞Ｌの範囲で変化させることにより、その周期を変化させることができる。また、逆に高さＬを変えることによっても、周期を変化させることができる。
【００３５】
この場合、転がり振子の周期を構造物の固有周期より十分長く設定し、アクチュエータなどの駆動手段により、重錘のを直接的に駆動する場合がＡＭＤであり、転がり振子の周期を構造物の固有周期に同調させた場合がＨＭＤとなる。ＨＭＤの場合、制御が複雑となるがＡＭＤに比べ、より小さい制御力で同等の制震効果が期待できる。
【００３６】
なお、ＡＭＤやＨＭＤにおける制御力の方向は、１方向の場合と交差する（通常は直交する）２方向の場合とがあり、転がり振子の支持機構が水平２方向の振動を許容する場合には、重錘に対し２方向の制御力を与える構成が可能となる。
【００３７】
請求項９に係る転がり振子を用いた制震装置は、第１の重錘と、構造物に対し前記第１の重錘を支持する支持体と、前記第１の重錘との間に作用する制御力により駆動され前記第１の重錘に対し相対移動可能な第２の重錘とを備えた制震装置において、前記支持体として請求項１、２、３または４記載の転がり振子を複数分散配置して用いたことを特徴とするものである。
【００３８】
これは、いわゆるＤＭＤの支持機構として転がり振子を適用したものに相当し、上端または下端の凸面の曲率半径Ｒを、転がり振子機構自体の高さＬとの関係で、Ｒ＞Ｌの範囲で変化させることにより、その周期を変化させることができる。また、逆に高さＬを変えることによっても、周期を変化させることができる。
【００３９】
この場合も、ＡＭＤやＨＭＤの場合と同様、第２の重錘に対し２方向の制御力を与える構成が可能であるが、第２の重錘を２個設け、個々に制御力を与える構成も可能である。
【００４０】
請求項１０に係る発明は、請求項７、８または９に係る構造物用制震装置において、複数分散配置された前記転がり振子の軸部間を、該軸部にピン接合されるステー部材としての１または複数の棒状体により連結してなるものである。
【００４１】
ステー部材としての棒状体の装置における構成や機能は請求項６に係る免震装置の場合と同様である。
【００４２】
請求項１１に係る組み合わせ型転がり振子は、軸部と前記軸部の一端または両端に設けられた転がり部とを有する複数の転がり振子の前記軸部間を、該軸部にピン接合されるステー部材としての１または複数の棒状体により連結してなることを特徴とするものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】
図１は、本願の請求項１に係る転がり振子の一実施形態について、下側の設置面に設けられたレール１１と転がり振子３の下側の転がり部３ｃとの関係を示したものである。
【００４４】
本実施形態において、レール１１は設置面に固定されるベース部１１ａと、立ち上がり部１１ｂと頭部１１ｃとからなり、頭部１１ｃが円に近い円弧断面となっている。
【００４５】
レール１１と転がり振子３本体との間には、レール１１と直交する断面において円弧状をなす凹部１２ａを形成した補助部材１２が介在し、この補助部材１２はレールの頭部１１ｃと線接触した状態（図１（ａ）　のＣが線接触の位置を示す）で、レール１１に対しレール長手方向と直交する方向に揺動可能となっている。
【００４６】
転がり振子３本体は軸部３ａの端部に転がり部３ｃを形成したものであり、転がり部は両端に設ける場合と、一端のみの場合（請求項３に対応）とがある。また、転がり部を両端に設ける場合は、両端の転がり部が同方向の場合と、交差する場合（請求項４に対応するものであり、図３の３ｂ，３ｃ参照）とがある。
【００４７】
転がり部３ｃは全体が円弧状に形成されており、レール１１と直交する断面において図１（ｂ）　に示されるように断面Ｈ形となっており、Ｈ形の端部が補助部材１２の両端部に接して補助部材１２上で、レール１１の長手方向に揺動可能となっている。
【００４８】
なお、転がり振子の条件として図１（ａ）　における円弧形状について補助部材１２との接触部分の曲率半径Ｒが、転がり振子機構自体の高さＬとの関係で、Ｒ＞Ｌとなっており、ＲまたはＬの設定により所定の周期で揺動可能とすることができる。
【００４９】
図２は、本願の請求項２に係る転がり振子の一実施形態について、下側の設置面に支持部材としてのローラー１３を介して長手方向と直交する方向に揺動可能に支持されたレール１１と転がり振子３本体の下側の転がり部３ｃとの関係を示したものである。
【００５０】
本実施形態において、レール１１は長手方向と直交する断面が円弧状の円弧部１１ｄと、平坦面を有する平坦部１１ｅとからなり、円弧部１１ｄがローラーに支持され、平坦部上を転がり振子の転がり部が転動するようになっている。なお、この例では円弧部１１ｄも平坦部１１ｅもレール１１の長手方向に連続しているが、円弧部１１ｄは支持部材としてのローラー１３位置だけに設けてもよい。
【００５１】
転がり振子３の転がり部３ｃは適度な幅を有し、一方向から見ると図２（ｂ）　のように円弧状であり、直交方向から見ると図２（ａ）　または図２（ｃ）　に示すように平になっており、レール１１の平坦部１１ｅを転動する際にレール長手方向と直交する方向、すなわち転がり部３ｃの幅方向に線接触する。
【００５２】
このように、請求項２の場合も、転がり振子３とレール１１との関係は線接触であるため、図１０で説明したようなめり込みや大きな摩擦抵抗の問題がない。
【００５３】
また、転がり部３ｃの転動方向と直交する方向については、レール１１が揺動するため、転がり振子３が直交する２方向に同時に機能し、結果として平面内の全方向の振動に対処できる構造となっている。
【００５４】
その他、転がり振子３の軸部３ａと転がり部３ｃの関係、転がり振子３の条件における曲率半径Ｒと転がり振子機構の高さＬとの関係等は、請求項１の実施形態である図１の場合と同様に考えることができる。
【００５５】
図３は、本願の請求項２、４に係る転がり振子３の具体的な実施形態を示したものであり、図３（ａ）　と図３（ｂ）　は互いに直交する方向から見た図である。図に示されるように、本実施形態では軸部３ａの上下に転がり部３ｂ，３ｃが設けられ、上下の関係は軸部３ａの軸回りに９０°回転させたときに対象となる関係となっており、互いに直交する方向に揺動するため、水平方向全方向の振動に対処することができる。
【００５６】
円弧部１１ｄと平坦部１１ｅを有するレール１１の形態、レール１１と支持部材としてのローラー１３との関係、レール１１の平坦部１１ｂ面を転動する転がり部３ｂ，３ｃ等の基本構造は図２の場合と同様である。ただし、本実施形態においては、上下それぞれについて、円弧部１１ｄはレール１１の長手方向３箇所に形成されており、３対のローラー１３によって支持されている。
【００５７】
また、転がり部３ｂ，３ｃの側面にはピン５が突出し、レール１１の平坦部１１ｅから転がり部３ｂ，３ｃの両側に立ち上げた（転がり振子３の下部）または垂下させた（転がり振子３の上部）板４のＶ字状の溝４ａに係合している。
【００５８】
これは、転がり振子３の本体部分が設置面となる上下の構造体と独立した機構であるため、重力を超えるような上下動が発生した場合、図４に簡略化して示したように、転がり振子３の本体部分と構造体が離れる可能性が考えられ、離間しても元の位置に戻るようにするためである。
【００５９】
すなわち、上下離間が発生し水平位置がずれた場合でもピン５がＶ字状の溝４ａに沿って転がり振子３の転がり部３ｃを元の位置に戻すことができるようになっている。なお、図４ではＶ字状の溝４ａを簡略化して直線的に示しているが、図３では離間の際のピン５位置の軌跡を考慮してＶ字状の溝４ａの形状を決めている。
【００６０】
また、Ｖ字状の溝４ａの場合、溝４ａの深さや上下動の大きさによっては、理論上、転がり振子本体（図４では転がり部３ｃのみ記載）と構造体が完全に離れることもあり得るが、必要であれば図５に示すようにＶ字状の溝の代わりに三角形状の穴４ｂとすることで、離間の距離に制限を設けることもできる。
【００６１】
図６は、転がり振子の転がり部３ｃのねじれ防止機構の一例を示したものである。本願発明では上述のようにレール１１と転がり部３ｃが線接触する構造となっているが、接触面の摩擦力よりも捩じれ力が大きくなった場合、転がり部３ｃがレール１１の平坦部１１ｂ面上で滑り、転がり部３ｃを含め、転がり振子本体が捩じれる可能性が考えられ、その場合、回転中心がずれることで、転がり部３ｃの転動に支障をきたす恐れがある
この捩じれを防止するための機構としては、転がり部３ｃを板で両側から挟み込むような機構が考えられ、例えば図４、図５におけるＶ字状の溝４ａまたは三角形の穴４ｂを有する板４を兼用することも考えられるが、図６の例ではボールベアリング６を介して板どうしの接触による摩擦を低減する構造とした。
【００６２】
なお、捩じれを防止するための機構として用いられるＶ字状の溝４ａまたは三角形の穴４ｂやボールベアリング６と、転がり部３ｃは常に接触している必要はなく、隙間をあけて配することも可能である。また、Ｖ字状の溝または三角形の穴４ｂと転がり部３ｃとの間には材質、形状が異なる中間部材を配して捩じれによる材料どうしの衝突による衝撃力を低減するような機構を設けることも可能である。
【００６３】
図７は、本願発明の転がり振子の免震装置や制震装置への適用例の一つとして、本願の請求項９に係る制震装置の具体的な実施形態を示したものであり、構造物の頂部あるいは構造物内に設置される制震装置としてのＤＭＤの設置面に対し、直交するＸ，Ｙ２方向に振動可能な転がり振子３で第１の重錘１を４点で支持している。
【００６４】
ここで言う第１の重錘１とは、４本の転がり振子３で支持される部分全体の質量について言う。また、個々の転がり振子３の基本構造は図２のものと同様である。ただし、この例ではレール１１の円弧部１１ａがレール１１の長手方向に連続し、円弧部１１ａを２対のローラー１３で支持する構造となっている。
【００６５】
また、第１の重錘１に対し、Ｘ，Ｙそれぞれの方向について、第２の重錘２Ｘ　，２Ｙ　が設けられ、それぞれＸ，Ｙ方向のレールに沿って電磁力によって駆動されるようになっている。駆動手段は電磁式のものに限らず、アクチュエータなどでもよい。
【００６６】
第２の重錘２Ｘ　，２Ｙ　の駆動制御の方法は、ＡＭＤあるいはＨＭＤの場合と同様であり、ＨＭＤの場合は例えば第２の重錘２Ｘ　，２Ｙ　の走行面を円弧状とし駆動力が作用しないときの第２の重錘２Ｘ　，２Ｙ　の固有周期を、構造物のＸ，Ｙそれぞれの方向の固有周期に同調する周期とすればよい。あるいは、構造物のＸ，Ｙそれぞれの方向の固有周期に同調させるバネを設けてもよい。
【００６７】
なお、図中、符号１４は個々の転がり振子３の異常動作を防止するためのステーである。
【００６８】
転がり振子３を免震装置や制震装置の支承部に使用する場合においては、転がり振子３を複数個使用することになる。その場合、各々の転がり振子３が独立した動作をするおそれがあり、例えば上下方向の振動により、ある部分のみレールが浮き上がってしまった場合、図８（ａ）　のように、その部分の転がり振子３のみが傾いたりずれることが考えられる。
【００６９】
このため、層全体として、同様な揺動性状を示すように、図８（ｂ）　のように各転がり振子３間をステー１４により連結し、各転がり振子３間の動作を連動させることにより、上記のような状態の場合でも個々の転がり振子３の異常動作を防止することができる。図ではステー１４を２本設けているが、１本あるいは３本以上でもよい。
【００７０】
図７の装置の場合における重量の一例を挙げると、例えばＸ，Ｙ２方向の振動特性がほぼ等しい、重量１×１０７　×９．８Ｎ（１００００ｔ）の正方形断面の高層建物の頂部に設置されるＤＭＤとしては、第１の重錘１の重量として５×１０４　×９．８Ｎ（５０ｔ）、第２の重錘２Ｘ　，２Ｙ　の重量として、それぞれ１×１０４　×９．８Ｎ（１０ｔ）といった規模になる。
【００７１】
その場合の寸法としては、第１の重錘１の一辺が約４．５ｍ、転がり振子３の高さが約１．５ｍ、第１の重錘１のストロークが片側約５０ｃｍ、第２の重錘２Ｘ　，２Ｙ　のストロークが片側約１００ｃｍ、第１の重錘１の上下方向の最大移動量が約２．４ｃｍといった例が挙げられる。
【００７２】
【発明の効果】
請求項１に係る転がり振子は、レール頭部と振子本体の転がり部との間に介在する補助部材とが円弧状の曲面で線接触する機構となっており、この部分での摩擦を最小限に抑えることができるため、厳密なピン機構に近い機構が得られる。また、接触面積が大きくなるため、接触部での部分的な磨耗やめり込みを防止することができる。
【００７３】
請求項２に係る転がり振子は、レール自体が長手方向と直交する方向に揺動する構造としたものであり、レールが揺動するため転がり部のレールとの接触部分に厚みを持たせ、レール面に転がり部が線接触させた状態で転動させることができる。この場合も振子本体の転がり部がレール面と線接触するため、接触部分での摩擦抵抗を最小限に抑え、厳密なピン構造に近い構造となり、かつ接触面積を増やし部分的な磨耗やめり込みを防ぐことができる。
【００７４】
また、これらを請求項５〜８のように免震装置や制震装置に組み込むことで、装置の構造が簡略化され、製作性、メンテナンス性に優れ、最小限のスペースで設置できる免震装置、制震装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願の請求項１に係る転がり振子の一実施形態における要部を示したものであり、（ａ）　はレールと直角方向の断面図、（ｂ）　は側面図である。
【図２】本願の請求項２に係る転がり振子の一実施形態における要部を示したものであり、（ａ）　はレールと直角方向の断面図、（ｂ）　は側面図、（ｃ）　はレールの揺動状態を説明するための断面図である。
【図３】本願の請求項２、４に係る転がり振子の具体的な実施形態を示したものであり、（ａ）　は正面図、（ｂ）　は側面図である。
【図４】本願の請求項２に係る転がり振子における水平方向の位置ずれ防止機構の一例を示したものであり、（ａ）　は正面図、（ｂ）　は側面図である。
【図５】本願の請求項２に係る転がり振子における水平方向の位置ずれ防止のための機構の他の例を示した正面図である。
【図６】本願の請求項２に係る転がり振子における転がり部のねじれ防止機構の一例を示したものであり、（ａ）　は正面図方向からの断面図、（ｂ）　は側面図である。
【図７】本願の請求項９に係る制震装置の具体的な実施形態を示したもので、（ａ）　は正面図、（ｂ）　は側面図である。
【図８】個々の転がり振子の異常動作を防止するためのステーの原理を示したもので、（ａ）　がステーがない場合、（ｂ）　がステーを設けた場合の説明図である。
【図９】比較例としての本願出願人の先の特許出願に係る転がり振子を用いた制震装置を示したものであり、（ａ）　は鉛直断面図、（ｂ）　は側面図である。
【図１０】転がり振子の設置面に対するピン機構に関する比較例の説明図である。
【図１１】転がり振子の設置面に対するピン機構に関する他の比較例の説明図である。
【符号の説明】
Ｃ…線接触位置、Ｄ…下側設置面、Ｕ…上側設置面、
１…重錘、２Ｘ　…第２の重錘（Ｘ方向）、２Ｙ　…第２の重錘（Ｙ方向）、３…転がり振子、３ａ…軸部、３ｂ…転がり部（上端）、３ｃ…転がり部（下端）、４…板、４ａ…Ｖ字状の溝、４ｂ…三角形の穴、５…ピン、６…ボールベアリング、
１１…レール、１１ａ…ベース部、１１ｂ…立ち上がり部、１１ｃ…頭部、１１ｄ…円弧部、１１ｅ…平坦部、１２…補助部材、１２ａ…凹部、１３…ローラー、１４…ステー
【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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