(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リセット式半受動剛性ダンパ（ＲＳＰＳＤ：resetting semi-passive stiffness damper）において、
シリンダ内部に配置されている往復動式ピストンと、
前記ピストンへ一端を連結されている直線変位式溝付ラックと、
減衰させるべき構造物と前記溝付ラックの他端の間に連結されているアクチュエータと、
トリガ組立体であって、
前記溝付ラックと当該溝付ラックより上方のスロット付チャネルの間に配設されていて、その第１端を前記溝付ラックと接触させ、その第２端を前記チャネル内に可動式に常在させている変位式ばね仕掛けレバーと、
前記チャネルと関連付けられていて、前記レバーの一部分がその感知距離内に在るときにはいつでも当該レバーを検知するように配置されているセンサと、を備えるトリガ組立体と、
前記シリンダと関連付けられていて、前記トリガ組立体の前記センサからの開放信号及び閉鎖信号を受信するように当該センサと通信している迂回弁と、を備えているＲＳＰＳＤ。
【請求項２】
前記チャネル内の前記レバーの垂直方向移動は、式、即ち、
【数１】
0006408486.tif 000015
によって、前記ラックの移動距離に関係付けられ、ここに、Ｌは前記レバーの長さ、ｘ０は前記スロット付チャネルと前記レバーの前記ラックとの接触点の間の水平方向の距離、ｘ（ｔ）は前記ラックと前記レバーの前記第１端との運動の距離、ｄは前記スロット付チャネル内部の前記レバーの合計垂直方向移動距離であり、ｙ（ｔ）は０＜ｘ（ｔ）＜２（ｘ０）について有効である、請求項１に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項３】
前記迂回弁は、前記レバーの位置が式ｙ（ｔ）＜ｓを満たしている間は閉じられ、ここに、ｓは前記レバーが前記チャネル内部で前記センサの前記感知範囲内に入るのに移動しなくてはならない垂直方向距離である、請求項２に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項４】
前記レバーがｓ≦ｙ（ｔ）＜ｄとなる位置に達したとき、前記迂回弁は開くように仕向けられ、前記ＲＳＰＳＤ内の圧力は平衡し、前記ダンパ力はゼロに落ちてゆき、前記迂回弁は、前記レバーが前記式ｙ（ｔ）＜ｓを満たす位置へ動くまで開いたままとなる、請求項２に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項５】
圧力平衡は、０＜ｘ（ｔ）＜２（ｘ０）且つｓ≦ｙ（ｔ）＜ｄの間に起こることになる、請求項４に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項６】
リセット式半受動剛性ダンパ（ＲＳＰＳＤ）において、
シリンダ内部に配置されている往復動式ピストンと、
前記ピストンの直線運動によって直接又は間接に回転できる回転式ディスクであって、円周フランジを延ばしている回転式ディスクと、
減衰させるべき構造物と前記ピストンの間に連結されているアクチュエータと、
前記ディスクの回転時に、トリガ組立体が回転しないようにして当該ディスクへ取り付けられている前記トリガ組立体であって、
前記ディスクの前記円周フランジとスロット付チャネルの間に配設されていて、その第１端を前記ディスクの前記円周フランジと接触させ、その第２端を前記チャネル内に可動式に常在させている変位式ばね仕掛けレバーであって、前記スロット付チャネルは、前記レバーの前記第１端と前記ディスクの前記円周フランジとの間の接触点より上方に配置されている、前記変位式ばね仕掛けレバーと、
前記チャネルと関連付けられていて、前記レバーの一部分がその感知距離内に在るときにはいつでも当該レバーを検知するように配置されているセンサと、を備えるトリガ組立体と、
前記シリンダと関連付けられていて、前記トリガ組立体の前記センサからの開放信号及び閉鎖信号を受信するように当該センサと通信している迂回弁と、を備えており、
前記ピストンの往復動が前記ディスクの前後転を生じさせ、前記ディスクの前記回転が、前記レバーの前記第１端に前記ディスクの前記円周フランジと一体に動くように仕向け、且つ前記レバーの第２端に前記スロット付チャネル内部で往復動するように仕向けることになる、ＲＳＰＳＤ。
【請求項７】
前記チャネル内部の前記レバーの垂直方向移動は、式、即ち、
【数２】
0006408486.tif 000016
によって、前記ピストンの移動距離に関係付けられ、ここに、Ｌは前記レバーの長さ、ＲＬは前記ディスクの半径、φ０は前記レバーと前記レバーの前記第１端から延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）は前記ピストンの運動の距離、ｄは前記スロット付チャネル内部の前記レバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０は前記スロット付チャネルと前記レバーの前記ディスク円周フランジとの接触点の間の水平方向の距離である、請求項６に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項８】
前記ディスクは２つのディスクのうちの第１ディスクであり、
前記２つのディスクのうちの第２ディスクは、前記第１ディスクよりも小さい直径であり、前記第１ディスクから離れており、前記第１ディスクと同じ面で回転し、
一方のディスクの回転が、その結果としての堅いシャフトの運動を介して、他方のディスクの同様の角度変位を生じさせるように、前記第１ディスクと前記第２ディスクとの間に前記堅いシャフトが接続され、
前記ピストンの往復動が、前記第２ディスクの前後転を介して、前記第１ディスクの前後転を生じさせるように、前記第２ディスクは、前記ピストンの直線運動によって直接又は間接に回転できる、請求項６に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項９】
前記ピストンの直線移動距離当たり前記チャネル内前記レバーの垂直方向移動は、式、即ち、
【数３】
0006408486.tif 000017
によって定義され、ここに、Ｌは前記レバーの長さ、ＲＬは前記第１ディスクの半径、φ０は前記レバーと前記第１ディスクの前記レバー第１端へ延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）は前記ピストンの運動の距離、Ｒｐは前記第２ディスクの半径、ｄは前記スロット付チャネル内部の前記レバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０は前記スロット付チャネルと前記レバーの前記第１ディスク円周フランジとの接触点の間の水平方向の距離である、請求項８に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項１０】
リセット式半受動剛性ダンパ（ＲＳＰＳＤ）において、
シリンダ内部に配置されている往復動式ピストンと、
円柱体と、
前記円柱体へ回転可能に取り付けられていて、前記ピストンの直線運動によって直接又は間接に回転できる回転式ディスクと、
減衰させるべき構造物と前記ピストンの間に連結されているアクチュエータと、
前記ディスク上方で前記円柱体へ取り付けられているトリガ組立体であって、
前記ディスクの周面と前記ディスク上方に配置されているスロット付チャネルの間に配設されていて、その第１端を前記ディスクの前記周面と接触させ、その第２端を前記チャネル内に可動式に常在させている変位式ばね仕掛けレバーと、
前記チャネルと関連付けられていて、前記レバーの一部分がその感知距離内に在るときにはいつでも当該レバーを検知するように配置されているセンサと、を備えるトリガ組立体と、
前記シリンダと関連付けられていて、前記トリガ組立体の前記センサからの開放信号及び閉鎖信号を受信するように当該センサと通信している迂回弁と、を備えており、
前記ピストンの往復動が前記ディスクの前後転を生じさせ、前記ディスクの前記回転が、前記レバーの前記第１端に前記ディスクの前記周面と一体に動くように仕向け、且つ前記レバーの第２端に前記スロット付チャネル内部で往復動するように仕向けることになる、ＲＳＰＳＤ。
【請求項１１】
前記ピストンの直線移動距離当たり前記チャネル内前記レバーの垂直方向移動は、式、即ち、
【数４】
0006408486.tif 000018
によって定義され、ここに、Ｌは前記レバーの長さ、ＲＬは前記ディスクの半径、φ０は垂直線と前記レバーの前記第１端へ延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）は前記ピストンの運動の距離、ｄは前記スロット付チャネル内部の前記レバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０は前記スロット付チャネルと前記レバーの前記ディスク周面との接触点の間の水平方向の距離である、請求項１０に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項１２】
前記ディスクの前記周面は、前記ディスクから延びている円周フランジである、請求項１０に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項１３】
前記ディスクは２つのディスクのうちの第１ディスクであり、
前記２つのディスクのうちの第２ディスクは、前記第１ディスクよりも小さい直径であり、前記第１ディスクから離れており、前記第１ディスクと同じ面で回転し、
一方のディスクの回転が、その結果としての堅いシャフトの運動を介して、他方のディスクの同様の角度変位を生じさせるように、前記第１ディスクと前記第２ディスクとの間に前記堅いシャフトが接続され、
前記ピストンの往復動が、前記第２ディスクの前後転を介して、前記第１ディスクの前後転を生じさせるように、前記第２ディスクは、前記ピストンの直線運動によって直接又は間接に回転できる、請求項１０に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項１４】
前記ピストンの直線移動距離当たり前記レバーの垂直方向移動は、式、即ち、
【数５】
0006408486.tif 000019
によって定義され、ここに、Ｌは前記レバーの長さ、ＲＬは前記第１ディスクの半径、φ０は垂直線と前記第１ディスクの前記レバー第１端へ延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）はピストンの運動の距離、Ｒｐは第２ディスクの半径、ｄはスロット付チャネル内部のレバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０はスロット付チャネルとレバーの第１ディスク周面との接触点の間の水平方向の距離である、請求項１３に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項１５】
前記ピストンの直線変位及び速度に対比した前記第１ディスク上の点の周方向変位及び速度は、前記第１ディスクの前記第２ディスクに対する半径比を増加させることによって拡大できる、請求項８又は１３に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項１６】
前記センサは前記チャネル内に配置されている、上記請求項１から１５の何れか１項に記載のＲＳＰＳＤ。
【請求項１７】
前記センサは前記チャネルより下方に配置されている、上記請求項１から１５の何れか１項に記載のＲＳＰＳＤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]本発明は、剛性ダンパ、その様な剛性ダンパから成るシステム、及びその使用方法に向けられている。
【背景技術】
【０００２】
[0002]様々な設計及びサイズの剛性ダンパが知られている。本発明に関連する剛性ダンパは、概して、運動を減衰させるべく設計され使用される。１つのその様な運動型式は地震時における構造物の運動である。
【０００３】
[0003]歴史を通して、地震は社会に壊滅的打撃を与え、往々にして甚大な経済的損失及び人命損失をもたらすこともあった。ＣＡＴＤＡＴ被害地震データベースによれば、地震は５，０００億ドルを超える世界経済損失並びに推定２０，０００人の死亡者数を生じさせている。米連邦緊急事態管理局（ＦＥＭＡ）は、米国にとって地震の最小平均費用は年当たり５０億ドルであると推定している。但し、たった１回の大地震が平均年推定額をはるかに超える費用を生じさせることもある。例えば、１９９４年カリフォルニア州ノースリッジ地震は単独で２６０億ドルもの多額な費用を生じさせており、カリフォルニア州南部のサンアドレアス断層に沿った別の大地震なら１，８００人の死亡者数と２，０００億ドルより多い損失をもたらし得ると予測される。
【０００４】
[0004]地震によって生じる損失を低減する１つの方策は、公共インフラの脆弱性を最小限にすることである。これは、インフラの補強及び／又は構造制御の実施を通じて実現させることができる。
【０００５】
[0005]構造制御がここでの関心事である。構造制御は、ハードウェア要件に依存して、能動、受動、半能動に大別される。各部類で多大な量の研究が行われており、構造制御装置の広範に及ぶ応用が実現されてきた。３つの制御型式のうち、半能動制御が、その適応性、最小所要パワー、及び固有安定性により、最近注目を集めることが増えてきた。結果として、幾つかの新しい画期的な半能動制御装置が出現した。これらのうちの１つであるリセット式半能動剛性ダンパ（ＲＳＡＳＤ：resetting semi-active stiffness damper）は、断層近傍地震動（near-field ground motion）存在下の構造物の応答低減化に有効であることが証明されている。このことは特に、この種の地震動が高ピーク加速度及び長周期高速パルスを特徴とし公共インフラへの破壊及び深刻な被害に関与するものであることから重要である。
【０００６】
[0006]ＲＳＡＳＤは、全体として、ピストンと、圧縮空気又は液圧流体を充填された複動シリンダと、弁を有する迂回ループと、から成る（図１ａ参照）。シリンダは、ピストンヘッドによって２つの室へ分けられ、室同士は迂回ループによって接続されている。迂回弁が閉じられると、シリンダ内の流体はピストンの作用により圧縮される。弁が開かれると、圧縮の結果として流体に蓄えられたエネルギーが熱に変わり放散される。故に、ＲＳＡＳＤが図１ｂに示されている様に構造物に設置されている場合、ＲＳＡＳＤは弁が閉じられているときには構造物へ剛性を追加し弁が開かれているときには構造物から剛性を除去する。
【０００７】
[0007]ＲＳＡＳＤの構造物に対して剛性を追加及び除去する能力は、機械的エネルギーを蓄積し次いで放散する能力に相関する。故に、ＲＳＡＳＤは、弁を適切な時点に開閉することによって、機械的エネルギーを構造物から抜き出すことができる。この基本的コンセプトから、リセットモードコンセプトが、ＲＳＡＳＤによって所与の動作サイクル中に放散される機械的エネルギーの量を最大化するという目的を持って出現した。リセットモードでは、弁は流動速度がゼロに等しくなるまでは閉じられたままであり、ゼロに等しくなった時点で弁はパルス開閉され、装置の剛性を有効にリセットする。結果として、ＲＳＡＳＤは、それが接続されている構造物からの機械的エネルギーを常に蓄え、最大エネルギー蓄積量に達したときに限ってエネルギーを放散させる。
【０００８】
[0008]上述のリセットモードコンセプトの実施には、ピストン位置を確定するためのエンコーダ類、ピストン運動の方向の変化を検知するためのマイクロコントローラ、流体流量を調整するための電気的サーボ弁、及びこれら構成要素を動作させるための小型電源、の様なフィードバック構成要素の使用が必要になる。このリセットモードコンセプトの１つの利点は、それが各ＲＳＡＳＤピストン位置についての局所情報に基づいて実施でき、他の場所の構造応答の知識を要しない（即ち、分散制御論理である）ということだ。
【０００９】
[0009]別の利点は、制御論理が応答依存性であり、故に、不正確に推定されたり経時的に変化したりすることもあり得る構造特性についての精密情報に頼る必要がないということだ。ＲＳＡＳＤの更に別の利点は、それによって構造物へ送達される制御力の変位依存性質である。このことは特に、高速パルスを特徴とする断層近傍地震動に曝される構造物にとっては重要であり、その場合、速度依存性装置からの力が制御装置容量を超過することも往々にしてあるということで、装置のための過度に大きな筋交いシステムが必要になり、構造物の応答に悪影響が出ないともかぎらないわけである。ＲＳＡＳＤの様な変位依存制御装置はこれらの影響を受けず、故に、断層近傍地震動に曝される構造物の応答を制御するのにうってつけである。
【００１０】
[0010]上述の利点に加え、ＲＳＡＳＤを使用した構造制御システムは、単純で、信頼性高く、また他の半能動制御システムに対比して相対的に安価である。これは、装置の造りが、開発が尽くされ容易に入手可能となっている既存の空気圧式又は液圧式ダンパ技術への軽微な外的修正に基づいたものであることに因る。
【００１１】
[0011]半能動制御技術に典型的なこととして、ＲＳＡＳＤもまたその作動に付きまとう幾つかの複雑性を抱えている。第１に、ＲＳＡＳＤの制御規則は、関連付けられる構造物が最大変位又はゼロ速度に達したときに当該構造物から剛性が除去されることを要件としている。これは、センサ、マイクロコントローラ、及び弁を制御するための小型アクチュエータから成るフィードバック制御システムを通じて実現される。結果として、フィードバック制御システムはフィードバック規則に対比して不均衡に複雑化する。
【００１２】
[0012]また、フィードバック制御システムは、ピストンがその最大変位に達したとき、即ちピストン速度の符号（sign）に変化があったときに、弁をパルス開閉させるように設計されている。但し、これは、センサ信号の何らかのノイズ（干渉）又は何らかの高周波小振幅構造振動が弁をトリガし、それにより装置を誤った時期にリセットさせてしまうこともあり得ることを意味する。これを防ぐためには、デッドバンド及び位置信号への閾値を使用せざるを得ない。閾値は、確実に既定の最小ピストン変位が起こったうえで始めて装置がリセットされるようにするために使用される。デッドバンドは、位置信号のピストン最大位置と一致していない局所ピークに基づいた装置のリセットを排除する。
【００１３】
[0013]閾値の成果として、リセットはピストンが或る最小距離を動いた後にしか起こらない。デッドバンドの成果として、弁はピストンの実最大変位が起こった後ほどなくしてトリガされる。
【００１４】
[0014]以上の解説から、ＲＳＡＳＤは構造制御のために使用されるにあたって利点を有してはいるものの、なお同様の成果を提供するより単純な装置に対する必要性が存在することが理解されよう。本発明の実施形態はこの必要性を満たす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
[0015]構造制御のため及び潜在的には他の減衰用途のための複雑性のより低い剛性ダンパ装置及びシステム並びにその様なダンパ装置の使用方法をここに提案する。より具体的には、本発明は、ＲＳＡＳＤ装置でのフィードバックシステムに成り代わることができ、しかも同じ又は同様の制御効果を実現することのできる、画期的且つ単純な機構であるリセット式半受動剛性ダンパ（ＲＳＰＳＤ：resetting semi-passive stiffness damper）の様々な実施形態を含んでいる。
【００１６】
[0016]ＲＳＡＳＤフィードバック制御システムのセンサでのノイズの問題は、ＲＳＰＳＤの場合には排除される。ＲＳＰＳＤ設計では、閾値及びデッドバンドは付きものであるが、低レベルの構造振動及び局所ピークに起因する不要なリセットを排除するよう制御されるようになっている。ＲＳＰＳＤは実際にフィードバックシステムに頼らないので、ＲＳＰＳＤはＲＳＡＳＤより信頼性高く且つ安価である。低費用で同じ制御効果を提供するより信頼性高い装置は、構造制御社会での受容可能性を高め、この技術を構造物所有者にとってより魅力的なものにするはずである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
[0017]提案されているＲＳＰＳＤの例示としての実施形態が図２に概略的に表現されている。示されている様に、ピストンが溝付ラックと直列に接続されている。ばね仕掛けトリガレバーが、ラックより上方のスロット付チャネル内に配設されている。レバーは、垂直方向に動けるようになっていて、また端周りにチャネルスロット内で回転できるようになっている。レバーの他端はラックの溝に載っている。近接センサがシリンダ側の迂回弁と通信している。
【００１８】
[0018]ひとたびシステムが稼働されたら、レバーの垂直方向位置はラックが方向を変えるまでは影響を受けないままであり、ラックが方向を変えた時点で、ラック側の溝間に乗っているレバーの端が係合される。係合されてしまうと、ラックの更なる運動は、強制的にレバーを回転させ、その間、同時にそれをスロット付チャネル内で垂直方向に駆動する。レバーは、既定位置に達したとき近接センサをトリガし、すると近接センサは迂回弁を開くように信号を送信する。ラックが動き続けてゆくと、レバーはその最大垂直方向位置に達し、方向を逆転させ、次いで戻しばねによって強制的にスロット付チャネルへ下げ戻される。ひとたびレバーがセンサの近傍から去ったら、弁は閉じる。レバーがラック上に今度は反対側の位置に向き付けられて載った状態で、ラックの運動が次に方向を変えるとプロセスが繰り返される。
【００１９】
[0019]上記の例示としてのＲＳＰＳＤの説明から、その作動中、ピストンが向きを変える都度、弁はパルス開閉され、それによりエネルギーが振動する構造物から抜き出されるのを可能にさせる、ということが理解されよう。また、使用されている唯一のセンサは、レバーが或る一定範囲内に入っている間は設定された電圧を迂回弁へ送る近接センサである。従って、先に説明されている既知のＲＳＡＳＤの複雑性は排除される。
【００２０】
[0020]代わりの実施形態では、ＲＳＰＳＤは、スロット付チャネル内でのレバーの位置に基づいて弁を手動で開閉するように修正されてもよい。その様な実施形態では、典型的なＲＳＡＳＤに付きものの電気的構成要素全てが取り去られてもよく、そうすれば結果として得られる装置は実際にはリセット式受動剛性ダンパ（ＲＰＳＤ：resetting passive stiffness damper）として機能することになろう。ＲＰＳＤなら完全受動制御技術ということになる。
【００２１】
[0021]上記特徴に加え、本発明の他の態様は、次に続く図面の説明及び例示としての実施形態から容易に自明となるはずであり、幾つかの図面を跨いで同様の符号は同一又は同等の特徴を指している。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１ａ】[0022]典型的なＲＳＡＳＤの造りを概略的に表現している。
【図１ｂ】[0023]構造物に設置された図１ａのＲＳＡＳＤを描いている。
【図２】[0024]本発明によるＲＳＰＳＤの或る例示としての実施形態を概略的に表現している。
【図３ａ】[0025]本発明の例示としてのＲＳＰＳＤのレバー要素の関連付けられるラック要素変位前の位置及び運動を概略的に示している。
【図３ｂ】[0025]本発明の例示としてのＲＳＰＳＤのレバー要素の関連付けられるラック要素変位後の位置及び運動を概略的に示している。
【図４ａ】[0026]ラック要素の運動中のレバー要素の変位をグラフで示している。
【図４ｂ】[0027]レバー要素と関連付けられる特定の設計パラメータをグラフで示している。
【図５ａ】[0028]例示としてのＲＳＰＳＤの試験中のラック要素の運動をグラフで表現している。
【図５ｂ】[0028]例示としてのＲＳＰＳＤの試験中のレバー要素の運動をグラフで表現している。
【図６ａ】[0029]例示としてのＲＳＰＳＤのセンサ要素の感知距離の変化の効果を示すヒステリシスチャートである。
【図６ｂ】[0029]例示としてのＲＳＰＳＤのセンサ要素の感知距離の変化の効果を示すヒステリシスチャートである。
【図７】[0030]例示としてのＲＳＰＳＤのヒステリシス特性を例示としてのＲＳＡＳＤと比較した表である。
【図８ａ】[0031]構造制御シミュレーション中の例示としてのＲＳＰＳＤの制御された変位対制御されていない変位をグラフで描いている。
【図８ｂ】[0031]構造制御シミュレーション中の例示としてのＲＳＰＳＤの制御された加速度応答対制御されていない加速度応答をグラフで描いている。
【図９ａ】[0032]構造制御シミュレーション中の例示としてのＲＳＡＳＤの制御された変位対制御されていない変位をグラフで描いている。
【図９ｂ】[0032]構造制御シミュレーション中の例示としてのＲＳＡＳＤの制御された加速度応答対制御されていない加速度応答をグラフで描いている。
【図１０ａ】[0033]図８ａ−図８ｂのグラフに対応する例示としてのＲＳＰＳＤがノースリッジ地震時に見られたものと同様の地震動の力に曝された場合に放散させるエネルギーをグラフで描いている。
【図１０ｂ】[0033]図９ａ−図９ｂのグラフに対応する例示としてのＲＳＡＳＤがノースリッジ地震時に見られたものと同様の地震動の力に曝された場合に放散させるエネルギーをグラフで描いている。
【図１１】[0034]シミュレーション中の上記例示としてのＲＳＰＳＤ及びＲＳＡＳＤと関連付けられるピーク応答データを数値で提示している。
【図１２ａ】[0035]本発明のＲＳＰＳＤと共に使用することのできる代わりの実施形態の非増幅型トリガレバー組立体を概略的に示している。
【図１２ｂ】[0035]本発明のＲＳＰＳＤと共に使用することのできる代わりの実施形態の増幅型トリガレバー組立体を概略的に示している。
【図１３ａ】[0036]本発明のＲＳＰＳＤと共に使用することのできる更に代わりの実施形態の非増幅型トリガレバー組立体を概略的に示している。
【図１３ｂ】[0036]本発明のＲＳＰＳＤと共に使用することのできる更に代わりの実施形態の増幅型トリガレバー組立体を概略的に示している。
【図１４】[0037]チャネル内のレバーの垂直方向変位対ダンパピストンの水平方向変位を、図２、図１２ａ、及び図１３ａに示されている構成についてグラフで比較している。
【図１５】[0038]ＲＳＰＳＤの設計におけるより高い柔軟性を提供するために、ＲＳＰＳＤのレバーへ接続できる或る例示としてのシザージャッキ機構を描いている。
【図１６】[0039]使用中の図１５のシザージャッキ機構の２つの接合部間の相対水平方向変位のプロットである。
【図１７】[0040]本発明のＲＳＰＳＤと共に使用することのできるトリガレバー組立体の更に別の例示としての実施形態を概略的に描いており、当該実施形態では単一機構がレバーと増幅用構成要素の両方の役目を果たしている。
【図１８】[0041]図１７のレバー組立体の上チャネル部分内でのロッド部分の垂直方向変位対ラック要素の水平方向変位を、異なる比値ｒについてグラフで示している。
【図１９】[0042]本発明のＲＳＰＳＤと共に使用することのできるトリガレバー組立体の別の代わりの実施形態を概略的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
[0043]再度図２及び図３を参照すると、本発明によるＲＳＰＳＤ５の或る例示としての実施形態は、全体として、溝付ラック１５と直列に接続されているピストン収容シリンダ１０を含んでいることが理解されよう。長さ（Ｌ）を有するトリガレバー２０が、スロット付チャネル２５内の、ラック１５より上方の距離（ｙ０）に配設されている一端を有している。チャネルは、垂直円柱体３０、など、と関連付けられていてもよい。レバー２０は、チャネル２５内に配置されているばね３５によって下向きに付勢されている。
【００２４】
[0044]レバー２０は、チャネル２５内部を垂直方向に動けるようになっていて、またチャネル内に常在しているほうの端周りに回転できるようになっている。レバー２０の反対側の端は、スロット付チャネル２５から横断距離（ｘ０）のところでラック１５の溝上にラックに対して（θ０）の初期向きに載っている。範囲（ｒ）を有する近接センサの様なセンサ４０が、チャネル２５のラック１５から最も遠いほうの端付近の、レバーのチャネル内に常在しているほうの端より上方の距離（ｈ）に設置されている。レバー２０は、近接センサ４０の感知範囲内に入るには選択された距離（ｓ）を移動しなくてはならない。近接センサ４０は、シリンダ１０側の迂回弁４５と通信する。
【００２５】
[0045]次に図３ａ−図３ｂを参照すると、レバー２０の運動及びＲＳＰＳＤ５の作動をより深く理解することができる。図３ａに示されている様に、ラック１５は初期には左へ動いてゆく。ラック１５が初期方向に動き続ける限り、レバー２０の垂直方向位置は影響を受けないままである。しかしながら、図３ｂに示されている様にラック１５の運動方向が（矢印で指示されている様に）逆転すると、レバー２０のラック接触端はラック１５の溝と係合した状態になる。係合してしまうと、ラック１５の新たな方向への更なる運動は、強制的にレバー２０を回転させ、その間、同時にレバーをスロット付チャネル２５の中へ或る関連付けられる距離（ｙ（ｔ））だけ駆動する。レバーの垂直方向運動は、そのラック接触端の横断運動を引き起こしもし、当該運動の距離は（ｘ（ｔ））で指示されている。レバー２０が移動する合計垂直方向距離は（ｄ）で表示されている。三角法を使用すると、レバーが移動する垂直方向距離（ｙ（ｔ））は、
【００２６】
【数１】
0006408486.tif 000002
【００２７】
と表すことができ、ここに、（ｙ（ｔ））は０＜ｘ（ｔ）＜２・（ｘ０）について有効である。
【００２８】
[0046]レバー２０は既定位置に達すると近接センサ４０をトリガし、すると近接センサ４０は迂回弁４５を開くように信号を送信する。ラック１５が動き続けてゆくと、レバー２０はその最大垂直方向位置に達し、方向を逆転させ、次いで戻しばねによって強制的にチャネル２５に沿って逆方向に戻される。レバー２０が近接センサ４０の感知範囲（ｒ）から離れ次第、弁４５は閉じる。レバー２０のラック接触端が今度はラック１５上で反対方向に向き付けられている状態で、ラックの運動が次に方向を変えると上述のレバー運動及び関連付けられるプロセスが繰り返される。
【００２９】
[0047]０＜ｘ（ｔ）＜２・（ｘ０）についての（ｙｔ）のプロットが図４ａに提供されている。プロットのｙ軸には、レバー２０が近接センサ４０の範囲（ｒ）内に入るために移動しなくてはならない距離（ｓ）と合計移動距離（ｄ）が含まれている。ｙ（ｔ）＜ｓについて、レバー２０は係合されるがセンサ４０の範囲内には入っておらず、ＲＳＰＳＤ側の弁４５は閉じたままとなる。ひとたび（ｓ）≦ｙ（ｔ）＜（ｄ）になったら、電気信号が弁４５へ送信され、弁４５は開き、ＲＳＰＳＤ内の圧力が平衡し、ダンパ力はゼロに落ちる。レバー２０が（ｄ）に達し、方向を変え、チャネル２５へ下がり戻り始める際、弁４５は開いたままである。ひとたびレバー２０がセンサ４０の範囲（ｒ）から出てしまったら、即ちｙ（ｔ）＜ｓになったら、電圧はゼロに落ち、弁４５は再び閉じる。而して、装置内の圧力平衡は０＜ｘ（ｔ）＜２・（ｘ０）且つ（ｓ）≦ｙ（ｔ）＜（ｄ）の間に起こっており、それを条件として使用し、装置５のリセットを様々な数値シミュレーションでモデル化した。
【００３０】
[0048]本発明によるＲＳＰＳＤは、ＲＳＡＳＤと同様に機能し、但しより少ないフィードバック制御構成要素を使用して機能するので、装置の作動を単純化でき信頼性が高まる、ということが望ましい。理想的なＲＳＰＳＤは、ラックの方向変化毎の制御力の瞬間リセットを実現することができるはずである。換言すると、弁が開き、力がゼロに落ち、そしてピストン速度がゼロになった瞬間に弁が再度閉じることになる。この作動がＲＳＰＳＤによる最大エネルギー放散を保証することになる。匹敵する性能は、ＲＳＡＳＤを使用した場合、信号の遅延、制御論理、及び弁の作動のせいで実現不可能である。ＲＳＰＳＤでは、これは主として機械的構成要素の限界のせいで実施できない。即ち、レバーが係合し垂直方向にセンサに向かって動き始めるのにかかる時間と関連付けられる遅延が存在する。この遅延は、図４ａの曲線の下左手部分によって表現されている。この時間中に、ピストンは既に方向を変えてしまっており、装置に蓄えられたエネルギーは、装置が設置されている構造物へ瞬時に移し戻される。
【００３１】
[0049]ＲＳＰＳＤと関連付けられる第２の遅延が存在しており、それもまたＲＳＰＳＤが理想的性能を実現するのを妨げる。より具体的には、ひとたび弁が開かれ圧力が平衡したら、弁はレバーが近接センサの感知範囲から離れるまで、即ちｙ（ｔ）＜ｓとなるまで、開いたままになる。これは、図４ａの曲線の上部分によって表現されている。この時間中、装置の剛性はゼロであり、構造物からのエネルギーは蓄えられない。レバーがセンサに到達し次いでセンサから離れるのにかかる組合せ時間を、これ以後、装置の「リセット遅延」と呼ぶことにする。信号移動時間及び弁の開／閉に起因する遅延は、図４ａの曲線の上部分に組み入れられている。
【００３２】
[0050]ＲＳＰＳＤがＲＳＡＳＤと同様に機能するためには、ＲＳＰＳＤの上述の遅延のどちらもが、ラック−レバー機構の設計を通じて最小限にされなくてはならない。これは、図４ａの曲線の対応する部分を小さくすることによって、即ち（ｄ）、（ｘ０）、及び（ｓ−ｄ）を小さくすることによって、実現させることができる。感知距離（ｓ）は、近接センサの場所（ｈ）及び範囲（ｒ）によって確定され、一方、距離（ｄ）及び（ｘ０）はレバーの長さ（Ｌ）及び初期向き（θ０）に依存する。近接センサは様々な標準範囲（例えば２ｍｍ−１２ｍｍ）のものがあり、上記センサの高さは簡単に制御されるので、主たる設計考慮事項はレバー長さ（Ｌ）と初期向き（θ０）である。図４ｂは、３０°＜（θ０）＜６０°且つ（Ｌ）＝２５．４ｍｍ（１インチ）についての（ｄ）及び（ｘ０）の変化を示している。
【００３３】
[0051]（ｄ）及び（ｘ０）の更なる減少は、レバーの長さ（Ｌ）を小さくすることによって実現させることができる。故に、ラック−レバー機構は、リセット遅延が設計パラメータ（Ｌ）、（θ０）、（ｈ）、及び（ｒ）の選択を通じて小さくなるように設計されればよい。とはいえ、ラック−レバー機構構成要素の最小サイズに対する実用上の制限及び装置の圧力平衡のための所要最小時間にも考慮が払われなければならない。これまでの研究は、圧力平衡のための時間は空気圧式弁については大凡２０−４０ｍｓの範囲にあることを示している。
【００３４】
シミュレーション
[0052]ラック−レバー機構の実現可能性を実証するため及び数式（１）を立証することを目的として、ＣＡＤと複雑システムの設計を支援する有限要素分析を組み合わせた市販のソフトウェアパッケージであるＳｏｌｉｄ  Ｅｄｇｅでシミュレーションを行った。ラック−レバーモデルは、長さ（Ｌ）＝７０ｍｍ（〜２．７５インチ）及び（θ０）＝４１°のレバーであって、その結果、（ｄ）の値＝２４．２４ｍｍ（〜１インチ）及び（ｘ０）の値＝５３ｍｍ（〜２インチ）となるレバーで構成した。ラックを、図５ａに示されている様に、振幅±１５０ｍｍ（±６インチ）及び０．２５Ｈｚの周波数を有する正弦波変位を通じて駆動した。レバーの垂直方向変位を分析のために記録した。同じシステムをＭａｔｌａｂで数式（１）を使用してシミュレートしており、結果がＳｏｌｉｄ  Ｅｄｇｅからのものと併せて図５ｂに提示されている。
【００３５】
[0053]図５ａ−図５ｂは、ラックが方向を変える（その最大正又は負変位に達する）都度、レバーが係合され垂直方向にその最大変位まで駆動されることを実証している。Ｓｏｌｉｄ  Ｅｄｇｅ曲線の始まりの余分な「ハンプ」は、レバーの初期向きとラックの動きの組合せに起因するものであり、結果としてレバーの瞬時係合及び垂直方向（ここでの図面に関して）変位が引き起こされることに因る。Ｍａｔｌａｂでのシミュレーションについて、最初のラック方向変化までレバーは係合されないようにラックが動くものと仮定した。実用では、この初期「ハンプ」はＲＳＰＳＤを構造物の動きの開始時点でリセットさせることになるはずである。但し、この時点では装置にはエネルギーが蓄えられておらず、この特徴はＲＳＰＳＤ性能全体には殆ど影響を及ぼさないものと予想される。
【００３６】
[0054]図５ｂのもう１つの観察は、レバーがゼロ変位位置へ戻る際のＳｏｌｉｄ  Ｅｄｇｅに現れているレバーの小振幅揺動である。これらの揺動は、レバーに作用する戻しばね（図２参照）からの力に因るものであり、短時間で収まる。これらの振動の振幅は、小さいとはいえ、潜在的に不要な装置リセットを引き起こす可能性がある。これは、感知距離（ｓ）が揺動の最大振幅より大きくなるように設計することによって、又は少量の追加の減衰をシステムに組み入れることによって、回避することができる。２つの曲線の小差にかかわらず、図５ｂは、数式（１）がラック−レバーシステムの一般的な動きを精度よくモデル化していることを実証している。
【００３７】
ヒステリシス
[0055]リセット式剛性装置は、振動性構造物からのエネルギーを蓄積及び放散することによって働く。１動作サイクルで最大エネルギーを放散させることは、ピストン速度がゼロに等しくなった時点で装置をリセットすることによって実現されるが、先に言及されている様にこの理想的性能は実用上はリセット動作の遅れのせいで実現可能ではない。
【００３８】
[0056]リセット式装置のエネルギー放散容量は、そのヒステリシス曲線下面積によって特徴付けられる。ＲＳＰＳＤの容量を実証するために、図２に示されているセットアップを基にＭａｔｌａｂでシミュレーションを行った。機構構成要素の最小寸法に対する実用上の制限を考慮しながらリセット遅延を低減させることを目的に、レバー長さ（Ｌ）＝１２．７ｍｍ（０．５インチ）を初期向き（θ０）＝３０°と共に使用した。その結果としての（ｘ０）及び（ｄ）の値はそれぞれ１１ｍｍ（〜０．５インチ）及び６．３５ｍｍ（０．２５インチ）であった。近接センサの高さ及び範囲は、ＲＳＰＳＤ性能に対する（ｓ）の効果を実証することを目的に、（ｓ）＝２ｍｍ及び（ｓ）＝６ｍｍを現出させるように変えた。空気圧式ダンパの有効剛性はｋｄ＝３２．８９ｋＮ／ｍｍであると仮定している。比較のために、理想的ＲＳＡＳＤについてのヒステリシス曲線も算出させた。全シミュレーションについて、装置のピストンは、±５０．８ｍｍ（±２インチ）の振幅を有する正弦波変位を通じ０．６ｓ、１．８ｓ、及び５．４ｓの期間で駆動させた。Ｔ＝０．６ｓで２つの異なる（ｓ）値について、ＲＳＰＳＤのヒステリシス曲線を図６ａ−図６ｂに理想的ＲＳＡＳＤの曲線と併せて提示している。
【００３９】
[0057]図６ａ及び図６ｂの比較は、所与の（ｄ）値について装置のヒステリシスへの感知距離（ｓ）の効果を明らかにした。広い感知距離（ｓ）の場合、ピストンが方向を変えた際のダンパ力のゼロ化にはより大きな遅れが出ている。これは、感知されそして弁の開放が起こる前にレバーがより長い距離を移動するせいである。先に言及されている様に、これは構造物へ戻し移される蓄積エネルギーと相関にあり、それによりヒステリシス曲線下面積が理想的ＲＳＡＳＤと比較して小さいということになる。
【００４０】
[0058]また一方、広い感知距離（ｓ）は、レバーがセンサの近傍に留まる時間（（ｓ）≦ｙ（ｔ）＜（ｄ））が縮まるせいで弁がより速く閉じるということも意味している。結果として、力がゼロ化した後より早くエネルギーが蓄えられ始める。狭い感知距離（ｓ）の場合、力はより早くゼロに落ち、より少ないエネルギーが構造物へ戻し移される。他方、レバーはセンサの近傍でより多くの時間を過ごし、それにより、弁が開いている時間を増加させ、力がゼロ化した後のエネルギーの蓄積を遅らせる。結果として、装置によって放散されるエネルギーの量はこの場合も同様に理想的ＲＳＡＳＤより少なくなる。結局、感知距離（ｓ）はＲＳＰＳＤのヒステリシス曲線をシフトさせるだけで、（ｓ）＝２ｍｍと（ｓ）＝６ｍｍで同じエネルギー量が放散されており、エネルギーは常にＲＳＡＳＤの場合より少ない。このことは、ＲＳＰＳＤと理想的ＲＳＡＳＤの両方についての異なる入力期間での放散エネルギー（Ｅ）を表現している表１（図７）の列３−列４に示されている。
【００４１】
[0059]結果は、感知距離（ｓ）はそれが装置のエネルギー放散特性に影響しないことから任意に設定されればよいということを示唆するものである。とはいえ、圧力が開弁中に平衡する時間を持てるようにするためレバーがセンサの近傍に留まるべき最小時間に対する制約はなお存在し、この時間は感知距離（ｓ）及び合計移動距離（ｄ）に直接関係付けられる。これまでの研究は、この時間が弁の特性に依存して２０ｍｓ−４０ｍｓの範囲にあると確定している。
【００４２】
[0060]ＲＳＰＳＤがこの最小限の要件に合致するかどうかを見極めることを目的に、レバーがセンサの近傍に在る時間（ｔｓ）を各ＲＳＰＳＤで全３通りの入力期間について計算した。３つの計算の結果は、表１の列５及び列６に提示されており、（ｔｓ）は期間が小さいほど及び感知距離（ｓ）が広いほど小さくなることを示している。また、列６から、Ｔ＝０．６ｓで（ｓ）＝６ｍｍの場合の（ｔｓ）は１７ｍｓしかなく、故に最小限の要件である２０ｍｓ−４０ｍｓに合致しないことが観察される。表１に提示されているデータに基づき、ＲＳＰＳＤの設計には、確実にリセット中の圧力平衡のための十分な時間が取れるようにすると同時に弁が開いている時間が最小限になるように注意深い配慮が払われるべきである。
【００４３】
構造応答軽減
[0061]構造制御装置としてのＲＳＰＳＤの潜在能力を評価することを目的に、関連文献（即ち、２００９年Ｌｕ及びＬｉｎ）から適合させた単一自由度（ＳＤＯＦ）建造物を使用して追加のシミュレーションを行った。建造物はＴ＝０．６ｓの期間及び５％の減衰比を有している。但し、より大きな期間を有するＳＤＯＦ建造物についてＲＳＰＳＤの性能を調査するために、建造物の剛性を下げてＴ＝１．８ｓ及びＴ＝５．４ｓの期間を有する２つの追加の建造物を現出させた。それら建造物をノースリッジ地震中に経験された０．８４ｇのピーク地動加速度を有する地震動に曝した。ＲＳＰＳＤについては、感知距離についての（Ｓ）＝２ｍｍ及び（Ｓ）＝６ｍｍという感知距離値を含め、先の項に説明されている同じ設計パラメータを再度使用した。比較のため、建造物の非制御応答と理想的ＲＳＡＳＤを備えた建造物の応答も得た。
【００４４】
[0062]図８ａ−図８ｂ及び図９ａ−図９ｂは、ＲＳＰＳＤ装置及びＲＳＡＳＤ装置についてＴ＝０．６ｓの建造物の時間履歴変位及び絶対加速度応答をグラフで提示している。ＲＳＰＳＤについて、感知距離（ｓ）は２ｍｍであった。各グラフの実線は制御された応答を表現している。グラフは、両方の装置が建造物の変位応答を低減するには有効であるが加速度応答を低減するにはあまり有効でないことを示唆している。
【００４５】
[0063]図１０ａ−図１０ｂは、地震時に各装置によって放散されることになるエネルギーをグラフで表現しており、ＲＳＰＳＤのエネルギー放散容量がＲＳＡＳＤに匹敵することを実証している。
【００４６】
[0064]残り２つの建造物についての応答と（ｓ）＝２ｍｍ及び（ｓ）＝６ｍｍの感知距離を有するＲＳＰＳＤについての応答が表２（図１１）に提示されている。表２の列２−列５は、ＲＳＰＳＤが全３通りの建造物のピーク変位応答の低減化に有効であり、その性能はＲＳＡＳＤに匹敵することを示している。また一方、列６−列９は、（ｓ）＝２ｍｍ及び（ｓ）＝６ｍｍの感知距離を有するＲＳＰＳＤ並びにＲＳＡＳＤは、非制御の場合に比べ、建造物の絶対加速度を増加させることを示している。また、ＲＳＰＳＤの性能はこの場合も同様にＲＳＡＳＤに匹敵している。
【００４７】
[0065]１．８ｓ及び５．４ｓの期間の建造物について感知距離（ｓ）＝６ｍｍを有するＲＳＰＳＤの変位応答は（ｓ）＝２ｍｍを使用して得られるものより僅かに小さい、ということに注目するのは興味深い。また一方、全３通りの建造物の加速度応答低減化に関しては、感知距離（ｓ）＝２ｍｍを使用しているＲＳＰＳＤは感知距離（ｓ）＝６ｍｍを使用しているＲＳＰＳＤを凌いでいる。これらの結果は、感知距離（ｓ）＝２ｍｍ及び（ｓ）＝６ｍｍを有するＲＳＰＳＤによって放散されるエネルギーが正弦波変位入力について同じであるとはいえ、感知距離はランダムな励起に曝される可撓性構造物の応答に僅かながら実際に効果を有していることを示唆している。
【００４８】
[0066]最後に、圧力平衡のための時間（ｔｓ）をＲＳＰＳＤで感知距離（ｓ）と前記３通りの建造物の両方について監視した。（ｓ）＝６ｍｍについては、（ｔｓ）の値は全３通りの建造物について圧力平衡のための所要最小値未満であることが判明した。他方、（ｓ）＝２ｍｍを使用した場合の全３通りの建造物についての（ｔｓ）の最小値は、所要範囲の上限値である４２ｍｓであった。
【００４９】
[0067]本発明のＲＳＰＳＤと共に使用することのできる非増幅型及び増幅型の代わりの実施形態のトリガレバー組立体５０、８５がそれぞれ図１２ａ−図１２ｂに概略的に示されている。その様なレバー組立体５０、８５は、図２の例示としてのＲＳＰＳＤ５と共に使用されてもよいし、又はここには具体的に図示又は説明されていない他の代わりの実施形態と共に使用されてもよい。
【００５０】
[0068]図１２ａのトリガレバー組立体５０は、前と同様に、長さ（Ｌ）及びスロット付チャネル６０内に配設されている第２端を有するレバー５５を含んでいることが示されている。レバー５５は、この場合も同様に、チャネル６０内に配置されているばね６５によって下向きに付勢されている。この実施形態では、レバー５５及びチャネル６０はディスク７０へ、チャネルとレバーを示されている垂直方向位置に留まらせたままディスクが回転するのを許容するやり方で取り付けられている。範囲（ｒ）を有する近接センサ７５は、この場合も同様に、チャネル６０のディスク７０から最も遠いほうの端付近の、レバー５５のチャネル内に常在しているほうの端より上方の距離（ｈ）に配置されている。
【００５１】
[0069]
[0070]ディスク７０はその円周の周りに、レバー５５の第２端をチャネル内に配置させたままにレバーの第１端のための接触点を提供するフランジ（指示されていない）を有している。ディスク７０の回転は、レバー５５の第１端にディスクの円周に沿って点Ａから点Ａ’まで動くように仕向ける。この時間中、レバー５５の第２端はチャネル６０内部で点Ｂから点Ｂ’の間を上下に動く。チャネル６０内部でのレバー５５のこの運動がＤに配置されている近接センサ７５をトリガする。
【００５２】
[0071]図１２ａに示されている構成について、ディスク７０はＲＳＰＳＤのダンパピストン８０又はそれと一体に動く要素上に乗っているか又は取り付けられている。その結果、ダンパピストン８０又は関連付けられる要素の運動は、上述のディスク７０の回転及びその結果としてのレバー５５の運動を生じさせることになる。
【００５３】
[0072]図１２ａに示されている構成の図２に示されている構成に対比した主たる便益は、組立体を直接ダンパシリンダへ付着させることによって組立体全体をダンパピストン上に取り付けることができ、図２のラック１５及び垂直円柱体３０の必要性がないことである。図１２ａのレバー構成と図２に示されているレバー構成の間の主な違いは、図１２ａの構成ではピストンダンパの同じ水平方向変位についてチャネル内のレバーの垂直方向変位がより小さいことである。以下の数式（２）は、図１２ａに示されている構成について、チャネル内のレバーの垂直方向変位をダンパピストンの水平方向変位に関係付けている。
【００５４】
【数２】
0006408486.tif 000003
【００５５】
ここに、Ｌはレバーの長さ、ＲＬはディスクの半径、φ０はレバーとレバーの第１端から延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）はピストンの運動の距離、ｄはスロット付チャネル内部のレバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０はスロット付チャネルとレバーのディスク円周フランジとの接触点の間の距離である。
【００５６】
[0073]図１２ｂは、図１２ａのトリガレバー組立体５０の変型を描いている。図１２ｂのトリガレバー組立体８５は、図１２ａのトリガレバー組立体５０の各種要素全てを採用しており、スロット付チャネル６０内に配設されている第２端を有するレバー５５を含んでいて、レバー５５はチャネル内に配置されているばね６５によって下向きに付勢されていて、近位センサ７５はチャネル６０のディスク７０から最も遠いほうの端付近に配置されている。レバー５５及びチャネル６０は、この場合も同様に、ディスク７０へ、チャネル及びレバーを示されている垂直方向位置に留まらせたままディスクが回転するのを許容するやり方で取り付けられている。
【００５７】
[0074]但し、図１２ｂのトリガレバー組立体８５では、レバー及びチャネルが取り付けられているディスク７０は組立体内に存在する２つのディスクのうちの大きいほうである。より具体的には、この実施形態では、大ディスク７０は堅いシャフト９５の一端へ固定され、一方、小ディスク９０は堅いシャフト９５の他端へ固定されていて、大ディスク７０と小ディスク９０とシャフト９５が同じ角度変位で回転するようになっており、小ディスク９０がＲＳＰＳＤのダンパピストン８０又はそれと一体に動く要素上に乗っているか又は取り付けられている。また、ディスク−シャフト組立体は、チャネル及びレバーを示されている垂直方向位置に留まらせたまま大ディスク７０と小ディスク９０とシャフト９５が回転するのを許容するやり方で取り付けられている。その結果、ダンパピストン８０又は関連付けられる要素の直線運動は小ディスク９０を回転させ、ひいては図１２ａの構成に関して上述されている大ディスク７０の回転及びその結果としてのレバー５５の運動を生じさせることになる。
【００５８】
[0075]図１２ｂの構成では、小ディスク９０と関連付けられるダンパピストン８０の水平方向変位／速度は、大ディスク７０上の点Ａの周方向変位／速度に、２つのディスクの半径比により関係付けられる。大ディスク７０の半径を小ディスク９０の半径より大きくすることによって、大ディスク７０上の点Ａの周方向変位／速度は、ダンパピストン８０の水平方向変位／速度に対比して、大ディスク７０対小ディスク９０の半径比に従って拡大される。
【００５９】
[0076]この構成の便益はＲＳＰＳＤ設計の柔軟性がより高くなることである。例えば、大ディスク７０対小ディスク９０の半径比は、大ディスク７０上の点Ａがダンパピストン８０の水平方向速度の２倍の周方向速度により動くように調節されてもよい。結果として、ダンパピストン８０の同じ水平方向変位について、図１２ａに示されている構成に対比すると、レバー５５は点Ａから点Ａ’までより速く動き、レバーはセンサ７５の感知範囲内でより少ない時間を過ごし、リセット時間は縮まることになる。
【００６０】
[0077]図１２ｂの構成を使用して、図１２ａの構成と同じリセット時間を、但しより長いレバーについて、実現させることもできる。以下の数式（３）は、図１２ｂに示されている構成について、チャネル内のレバーの垂直方向変位をダンパピストンの水平方向変位に関係付けている。
【００６１】
【数３】
0006408486.tif 000004
【００６２】
ここに、Ｌはレバーの長さ、ＲＬは大ディスクの半径、φ０はレバーと第１ディスクのレバー第１端へ延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）はピストンの運動の距離、Ｒｐは小ディスクの半径、ｄはスロット付チャネル内部のレバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０はスロット付チャネルとレバーの第１ディスク円周フランジとの接触点の間の距離である。
【００６３】
[0078]本発明のＲＳＰＳＤと共に使用することのできる更に代わりの実施形態の非増幅型及び増幅型のトリガレバー組立体１００、１４０がそれぞれ図１３ａ−図１３ｂに概略的に示されている。その様なレバー組立体１００、１４０は、図２の例示としてのＲＳＰＳＤ５と共に使用されてもよいし、又はここには具体的に図示又は説明されていない他の代わりの実施形態と共に使用されてもよい。
【００６４】
[0079]図１３ａのレバー組立体１００は、この場合も同様に、長さ（Ｌ）及びスロット付チャネル１１０内に配設されている第２端を有するレバー１０５を含んでいることが示されている。レバー１０５は、この場合も同様に、チャネル１１０内に配置されているばね１１５によって下向きに付勢されている。この実施形態では、レバー１０５及びチャネル１１０は円柱体１２０又は類似要素と関連付けられており、当該円柱体１２０又は類似要素自体がディスク１２５へ軸によって取り付けられているか又はチャネル及びレバーを示されている垂直方向位置に留まらせたままディスクが回転するのを許容する何か他のやり方で取り付けられている。範囲（ｒ）を有する近接センサ１３０は、この場合も同様に、チャネル１１０のディスク１２５から最も遠いほうの端付近の、レバー１０５のチャネル内に常在しているほうの端より上方の距離（ｈ）に配置されている。
【００６５】
[0080]この実施形態では、チャネル１１０は、レバーの第２端をチャネル１１０内に留まらせたままレバーとディスク１２５の間の接触点がディスク又はそれへ付着されているフランジの周囲（円周）に沿って起こるようにして配置されている。ディスク１２５の回転は、レバー１０５の第１端に、ディスク１２５の円周に沿って、点Ａから点Ａ’まで動くように仕向ける。この時間中、レバー１０５の第２端は、チャネル１１０内部で点Ｂから点Ｂ’の間を上下に動く。チャネル１１０内部でのレバー１０５のこの運動がＤに配置されている近接センサ１３０をトリガする。
【００６６】
[0081]図１３ａに示されている構成について、ディスク１２５はダンパピストン１３５又はそれと一体に動く要素上に乗っているか又は取り付けられている。その結果、ダンパピストン１３５又は関連付けられる要素の運動は、上述のディスク１２５の回転及びその結果としてのレバー１０５の運動を生じさせることになる。
【００６７】
[0082]図１３ａに示されている構成の図２に示されている構成に対比した主たる便益は、組立体を直接ダンパシリンダへ付着させることによって組立体全体をダンパピストン上に取り付けることができ、図２のラック１５及び垂直円柱体３０の必要性がないことである。図１３ａのレバー構成と図２に示されているレバー構成の主な相違は、図１３ａの構成ではピストンダンパの同じ水平方向変位についてチャネル内のレバーの垂直方向変位がより大きいことである。数式（４）は、チャネル内のレバーの垂直方向変位をダンパピストンの水平方向変位に関係付けている。
【００６８】
【数４】
0006408486.tif 000005
【００６９】
ここに、Ｌはレバーの長さ、ＲＬはディスクの半径、φ０は垂直線とレバーの第１端へ延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）はピストンの運動の距離、ｄはスロット付チャネル内部のレバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０はスロット付チャネルとレバーのディスク周面との接触点の間の距離である。
【００７０】
[0083]図１３ｂは、図１３ａのトリガレバー組立体１００の変型を描いている。図１２ｂのトリガレバー組立体１４０は、図１３ａのトリガレバー組立体１００の各種要素全てを採用しており、スロット付チャネル１１０内に配設されている第２端を有するレバー１０５を含んでいて、レバー１０５はチャネル内に配置されているばね１１５によって下向きに付勢されていて、近位センサ１３０はチャネル１１０のディスク１２５から最も遠いほうの端付近に配置されている。レバー１０５及びチャネル１１０はこの場合も同様に円柱体１２０又は類似要素へ取り付けられており、当該円柱体１２０又は類似要素自体がディスク１２５へ軸によって取り付けられているか又はチャネル及びレバーを示されている垂直方向位置に留まらせたままディスクが回転するのを許容する何か他のやり方で取り付けられている。
【００７１】
[0084]但し、図１３ｂのトリガレバー組立体１４０では、レバー及びチャネルが取り付けられているディスク１２５は組立体内に存在する２つのディスクのうちの大きいほうである。より具体的には、この実施形態では、大ディスク１２５は堅いシャフト１５０の一端へ固定され、一方、小ディスク１４５は堅いシャフト１５０の他端へ固定されていて、大ディスク１２５と小ディスク１４５と堅いシャフト１５０が同じ角度変位で回転するようになっており、小ディスク１４５がＲＳＰＳＤのダンパピストン１３５又はそれと一体に動く要素上に乗っているか又は取り付けられている。また、ディスク−シャフト組立体は、チャネル及びレバーを示されている垂直方向位置に留まらせたまま大ディスク１２５と小ディスク１４５とシャフト１５０が回転するのを許容するやり方で取り付けられている。その結果、ダンパピストン１３５又は関連付けられる要素の直線運動は小ディスク１４５を回転させ、ひいては図１３ａの構成に関して上述されている大ディスク１２５の回転及びその結果としてのレバー１０５の運動を生じさせることになる。
【００７２】
[0085]図１３ｂの構成では、小ディスク１４５と関連付けられるダンパピストン１３５の水平方向変位／速度は、大ディスク１２５上の点Ａの周方向変位／速度に、２つのディスクの半径比により関係付けられる。大ディスク１２５の半径を小ディスク１４５の半径より大きくすることによって、大ディスク１２５上の点Ａの周方向変位／速度は、ダンパピストン１３５の水平方向変位／速度に対比して、大ディスク１２５対小ディスク１４５の半径比に従って拡大される。
【００７３】
[0086]この構成の便益はＲＳＰＳＤ設計の柔軟性がより高くなることである。例えば、大ディスク１２５対小ディスク１４５の半径比は、大ディスク１２５上の点Ａがダンパピストン１３５の水平方向速度の２倍の周方向速度により動くように調節されてもよい。結果として、ダンパピストン８０の同じ水平方向変位について、図１３ａに示されている構成に対比すると、レバー１０５は点Ａから点Ａ’までより速く動き、レバーはセンサ１３０の感知範囲でより少ない時間を過ごし、リセット時間は縮まることになる。
【００７４】
[0087]図１３ｂの構成を使用して、図１３ａの構成と同じリセット時間を、但しより長いレバーについて、実現させることもできる。以下の数式（５）は、図１３ｂに示されている構成について、チャネル内のレバーの垂直方向変位をダンパピストンの水平方向変位に関係付けている。
【００７５】
【数５】
0006408486.tif 000006
【００７６】
ここに、Ｌはレバーの長さ、ＲＬは大ディスクの半径、φ０は垂直線と第１ディスクのレバー第１端へ延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）はピストンの運動の距離、Ｒｐは小ディスクの半径、ｄはスロット付チャネル内部のレバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０はスロット付チャネルとレバーの第１ディスク周面との接触点の間の距離である。
【００７７】
[0088]チャネル内のレバーの垂直方向変位対ダンパピストンの水平方向変位の、図２、図１２ａ、及び図１３ａに示されている構成についての比較が、図１４にグラフで示されている。３つの曲線の見分け方に関し、ｙは図２のレバーの垂直方向変位、ｙｉｎは図１２ａのレバーの垂直方向変位、そしてｙｏｕｔは図１３ａのレバーの垂直方向変位を表現している。
【００７８】
[0089]図１４は、レバー−チャネルのディスク上への取り付けの効果が、ディスク無しの構成に対比して、チャネル内のレバーの垂直方向変位を増加又は減少させることになる、ということを実証している。感知距離（ｓ）を有する近接センサについて、これはレバーがセンサの感知範囲に入っている時間を増加させるか又は減少させるかのどちらかであり、結果的にリセット時間の（ディスク無し構成に対比した）増加又は減少をもたらすことになる。
【００７９】
[0090]異なるＲＳＰＳＤ構成の目的は、チャネル内のレバーの垂直方向変位とダンパピストンの水平方向変位の間の関係性に対するより多くの制御を提供し、ＲＳＰＳＤ設計における柔軟性を高くすることにつなげることである。この目的を念頭に置き、図２、図１２ａ、及び図１３ａの各々の構成を、図１５に示されている様なシザージャッキ機構２００を組み入れることによって更に修正することができる。
【００８０】
[0091]シザージャッキ機構２００は、等しい長さｌの４つの部材から、それらの端（接合部）を当初はシザージャッキ中心線に対して角度α０の向きに一体にピン留めして構成されている。シザージャッキの一端は静止点Ｄへ付着されており、一方、他端はレバーの垂直チャネル内に配置されているほうの端Ｂへ付着されている。チャネル内のレバー端の点Ｂから点Ｂ’への垂直方向変位が、シザージャッキの接合部Ｃの点Ｃから点Ｃ’への水平方向変位を生じさせ、それによりＥに配置されている近接センサをトリガする。
【００８１】
[0092]適正に設計されたシザージャッキを組み入れることによって、接合部Ｃの水平方向変位をチャネル内のレバーの垂直方向変位に対比して増加させるか又は減少させるかすることができ、それによりＲＳＰＳＤの設計におけるより高い柔軟性が提供される。接合部Ｃの水平方向変位をレバーの垂直方向変位に対比して増加させた場合について、結果は、同じ感知距離ｓでのシザージャッキ無しの場合に対比して近接センサが係合される時間の量が減少するというものである。結果として、シザージャッキはＲＳＰＳＤのリセット時間を縮めるのに使用することができる。接合部Ｃの水平方向変位をレバーの垂直方向変位に対比して減少させた場合については逆が当て嵌まる。以下の数式（６）は、シザージャッキ上の接合部Ｃの水平方向変位をチャネル内のレバーの垂直方向変位に関係付けている。
【００８２】
【数６】
0006408486.tif 000007
【００８３】
[0093]図１６は、図１５に示されている接合部Ｃの水平方向変位対点Ｂから点Ｄへの合計垂直方向レバー変位のプロットである。図１６は、角度α０の値が１０度及び３０度に等しい場合、接合部Ｃの水平方向変位は初期にはレバーの垂直方向変位に対比して増加することを実証している。但し、レバーの垂直方向変位が増加してゆくにつれ、レバーの水平方向変位における相対増加量は減少する。また一方、角度α０の値が６０度に等しい場合、接合部Ｃの水平方向変位は常にレバーの垂直方向変位より小さくなる。
【００８４】
[0094]本発明の更に別の例示としての実施形態が図１７に示されている。ＲＳＰＳＤのこの例示としての実施形態２５０では、単一の機構がシステムのレバー兼増幅用構成要素の役目を果たしている。この構成では、レバー２５５は、一端がラック２７０と点Ａで接触にある一方で他端はロッドＣＤへ点Ｃで枢動式に接続されていてレバーＡＢＣがロッドＣＤ周りに点Ｃで回転自在となるように延長されている。延長レバーは、下チャネル２６０へ点Ｂで回転可能に接続されていて、レバーは下チャネル内部で垂直方向に動けるように及び下チャネル内に常在するその点Ｂ周りに回転できるようになっている。ロッドＣＤは上チャネル２６５へ点Ｄで接続されていて、ロッドは上チャネル内部で垂直方向に動けるように及び上チャネル内に常在するその端Ｄ周りに回転するようになっている。
【００８５】
[0095]ラック２７０の水平方向変位はレバーのラックと接触しているほうの端を点Ａから点Ａ’へ駆動する。この時間中、レバーＡＢＣは、下チャネルを点Ｂから点Ｂ’へ上昇し且つ同時にチャネル内に常在する点Ｂ周りに回転する。レバーＡＢＣの垂直方向変位及び回転にはロッドＣＤの垂直方向変位及び回転が伴い、それによりロッドＣＤの上チャネル内の点Ｄにある端は点Ｄから点Ｄ’へ動かされ、点Ｅに配置されている近接センサをトリガする。
【００８６】
[0096]この構成では、Ａでラックと接触しているレバー端の点Ａから点Ａ’への水平方向変位／速度は、点Ｃの点ＣからＣ’への水平方向変位／速度に、レバーＡＢＣの腕長さの比ｒ、即ち、
【００８７】
【数７】
0006408486.tif 000008
【００８８】
で関係付けられる。腕ＢＣの長さを腕ＡＢより長くすることによって、点Ｃの水平方向範囲／速度は点Ａの水平方向変位／速度に対比してｒに従って拡大される。この構成の利点はＲＳＰＳＤ設計の柔軟性がより高くなることである。例えば、レバーの腕長さの比ｒは、点Ｃの水平方向速度が点Ａの水平方向速度の２倍になるように調節されてもよい。点Ｃの水平方向変位が図２に示されているラック変位に等しくされている場合、（図２に示されている構成に対比して）ロッドは点Ｃから点Ｃ’までより速く動き、レバーはセンサの感知範囲内でより少ない時間を過ごし、リセット時間は縮まることになる。
【００８９】
[0097]図１７の構成を使用して、図２の構成と同じリセット時間を、但しより長いレバーについて、実現させることもできる。これに関し、数式（７）は上チャネル２６５内のロッドＣＤの垂直方向変位をラック２７０の水平方向変位に関係付けている。
【００９０】
【数８】
0006408486.tif 000009
【００９１】
[0098]図１８は、上チャネル２６５内のロッドＣＤの水平方向変位対ラック２７０の水平方向変位を異なる比ｒについてグラフで示しており、図１７に示されている構成のレバーＡＢＣの増幅効果を実証している。図１７に示されている代わりの構成も同様に図１２ａ−図１２ｂ及び図１３ａ−図１３ｂに示されているディスク構成に取り付けることができる。
【００９２】
[0099]本発明のＲＳＰＳＤと共に使用することのできる別の代わりの実施形態のトリガレバー組立体３００が図１９に概略的に示されている。その様なレバー組立体３００は、図２の例示としてのＲＳＰＳＤ５と共に使用されてもよいし、又はここには具体的に図示又は説明されていない他の代わりの実施形態と共に使用されてもよい。また、図３ａ−図３ｂ、図１２ａ−図１２ｂ、図１３ａ−図１３ｂ、及び図１７のトリガレバー組立体は、近接センサを図１９に示されているような位置へ動かすように修正されてもよいと理解されたい。
【００９３】
[0100]図１９のトリガレバー組立体３００は、前と同様に、長さ（Ｌ）とスロット付チャネル３１５内のラック３０５より上方の距離（ｙ０）に配設されている第１端を有するレバー３１０を含んでいることが示されている。レバー３１０は、この場合も同様に、チャネル３１５内に配置されているばね３２０によって下向きに付勢されている。
【００９４】
[0101]これまでの実施形態と同じ様に、レバー３１０はチャネル３１５内部を垂直方向に動けるようになっていて、またチャネル内に常在するその端周りに回転できるようになっている。レバー３１０の反対側の端はスロット付チャネル３１５から横断距離（ｘ０）のところでラック３０５の溝上にラックに対して（θ）の向きに載っている。レバー３１０とラック３０５の間の角度θは時間依存であるので、角度は図１９にはθ（ｔ）と表現されている。
【００９５】
[0102]図３ａ−図３ｂに示されている実施形態と同様のやり方で、図１９の組立体３００のラック３０５が左に動いてゆくとき、レバー３１０の垂直方向位置は影響を受けないままである。但し、ラック３０５の運動の方向が逆転し右（図１９に指示）へ動いたとき、レバー３１０のラック接触端はラック３０５の溝と係合した状態になり、係合してしまうと、この方向への更なるラックの運動は強制的にレバーを回転させ、その間、同時にレバーをスロット付チャネル３１５の中へ或る関連付けられる距離（ｙ（ｔ））だけ駆動する。ラック３０５の水平方向運動は、レバー３１０のラック接触端の同様の運動を引き起こしもし、何れかの所与の時点での当該運動の距離は（ｘｒ（ｔ））で指示されている。
【００９６】
[0103]これまでに説明されているトリガレバー組立体の様に、このトリガレバー組立体３００も、シリンダ１０側の迂回弁４５と通信する近接センサ３２５を採用している。但し、これまでに説明されている例示としてのトリガレバー組立体とは違い、トリガレバー組立体のこの変型３００は、チャネル３１５の外に配置されている近接センサ３２５を採用している。より具体的には、近接センサ３２５は、チャネル３１５のラック３０５に最も近いほうの端より下方の距離（ｈ）に配置されていて、感知方向がラック−レバー機構の動きが起こる平面に実質的に垂直になるような向きにある（即ち、感知方向は図１９の紙面から垂直に延びている）。
【００９７】
[0104]図１９の構成では、近接センサ３２５をトリガする感知材料（具体的には示されていない）は、チャネル３１５内に常在する端ではなしにレバー３１０の本体へ取り付けられていてもよい。代わりに、レバー３１０自身がセンサ３２５をトリガするようになっていてもよい。感知材料（存在する場合）は、更に、レバー３１０の先端がラック３０５に係合され距離２（ｘ０）を進んでゆくときに近接センサを通り越すような高さに配置されている。センサ３２５は、レバーがセンサの感知範囲（ｓ）内に在るときはいつでもトリガされる。この構成の便益は、レバー長さ（Ｌ）及び初期レバー位置（ｘ０）を、ラック３０５の極めて小さい変位が近接センサ３２５をトリガしダンパをリセットするように設計できることであり、それによりラックが方向を変える毎にエネルギーを逃がしそして再度素早く蓄えさせることができる。
【００９８】
[0105]本発明の特定の例示としての実施形態を以上に詳細に説明しているが、本発明の範囲はその様な開示によって限定されると考えられてはならない。そうではなく、本発明の精神から逸脱することなく修正が実施可能である。例えば、ここに示され説明されている溝付又は歯状のラック要素は、単にレバーを上述の様に変位させられるだけの高い摩擦のレバー接触面を含んでいる別の型式のアクチュエータと置き換えられてもよい。別の非限定的な修正は、ひとたび開かれたら振動特性にかかわらず或る設定された時間に亘って開いたままとなるプログラム可能な弁の使用を含んでいる。本発明によるＲＳＰＳＤの実施形態は、更に、構造制御の分野以外にも用途があろう。例えば、その様な他の用途には、限定するわけではないが、車両のサスペンションや航空機のランディングギヤが含まれよう。
以上説明したように、本発明は以下の形態を有する。
［形態１］
リセット式半受動剛性ダンパ（ＲＳＰＳＤ：resetting semi-passive stiffness damper）において、
シリンダ内部に配置されている往復動式ピストンと、
前記ピストンへ一端を連結されている直線変位式溝付ラックと、
減衰させるべき構造物と前記溝付ラックの他端の間に連結されているアクチュエータと、
トリガ組立体であって、
前記溝付ラックと当該溝付ラックより上方のスロット付チャネルの間に配設されていて、その第１端を前記溝付ラックと接触させ、その第２端を前記チャネル内に可動式に常在させている変位式ばね仕掛けレバーと、
前記チャネルと関連付けられていて、前記レバーの一部分がその感知距離内に在るときにはいつでも当該レバーを検知するように配置されているセンサと、を備えるトリガ組立体と、
前記シリンダと関連付けられていて、前記トリガ組立体の前記センサからの開放信号及び閉鎖信号を受信するように当該センサと通信している迂回弁と、を備えているＲＳＰＳＤ。
［形態２］
前記チャネル内の前記レバーの垂直方向移動は、式、即ち、
【数９】
0006408486.tif 000010
によって、前記ラックの移動距離に関係付けられ、ここに、Ｌは前記レバーの長さ、ｘ０は前記スロット付チャネルと前記レバーの前記ラックとの接触点の間の距離、ｘ（ｔ）は前記ラック及び前記レバー端の運動の距離、ｄは前記スロット付チャネル内部の前記レバーの合計垂直方向移動距離であり、ｙ（ｔ）は０＜ｘ（ｔ）＜２（ｘ０）について有効である、形態１に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態３］
前記迂回弁は、前記レバーの位置が式ｙ（ｔ）＜ｓを満たしている間は閉じられ、ここに、ｓは前記レバーが前記チャネル内部で前記センサの前記感知範囲内に入るのに移動しなくてはならない垂直方向距離である、形態２に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態４］
前記レバーがｓ≦ｙ（ｔ）＜ｄとなる位置に達したとき、前記迂回弁は開くように仕向けられ、前記ＲＳＰＳＤ内の圧力は平衡し、前記ダンパ力はゼロに落ちてゆき、前記迂回弁は、前記レバーが前記式ｙ（ｔ）＜ｓを満たす位置へ動くまで開いたままとなる、形態２に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態５］
圧力平衡は、０＜ｘ（ｔ）＜２（ｘ０）且つｓ≦ｙ（ｔ）＜ｄの間に起こることになる、形態４に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態６］
リセット式半受動剛性ダンパ（ＲＳＰＳＤ）において、
シリンダ内部に配置されている往復動式ピストンと、
前記ピストンの直線運動によって直接又は間接に回転できる回転式ディスクであって、円周フランジを延ばしている回転式ディスクと、
減衰させるべき構造物と前記ピストンの間に連結されているアクチュエータと、
前記ディスクの回転が自身の回転を生じさせないようにして当該ディスクへ取り付けられているトリガ組立体であって、
前記ディスクの前記円周フランジとスロット付チャネルの間に配設されていて、その第１端を前記ディスクの前記円周フランジと接触させ、その第２端を前記チャネル内に可動式に常在させている変位式ばね仕掛けレバーと、
前記チャネルと関連付けられていて、前記レバーの一部分がその感知距離内に在るときにはいつでも当該レバーを検知するように配置されているセンサと、を備えるトリガ組立体と、
前記シリンダと関連付けられていて、前記トリガ組立体の前記センサからの開放信号及び閉鎖信号を受信するように当該センサと通信している迂回弁と、を備えており、
前記ピストンの往復動が前記ディスクの前後転を生じさせ、前記ディスクの前記回転が、前記レバーの前記第１端に前記ディスクの前記円周フランジと一体に動くように仕向け、且つ前記レバーの第２端に前記スロット付チャネル内部で往復動するように仕向けることになる、ＲＳＰＳＤ。
［形態７］
前記チャネル内部の前記レバーの垂直方向移動は、式、即ち、
【数１０】
0006408486.tif 000011
によって、前記ピストンの移動距離に関係付けられ、ここに、Ｌは前記レバーの長さ、ＲＬは前記ディスクの半径、φ０は前記レバーと前記レバーの前記第１端から延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）は前記ピストンの運動の距離、ｄは前記スロット付チャネル内部の前記レバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０は前記スロット付チャネルと前記レバーの前記ディスク円周フランジとの接触点の間の距離である、形態６に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態８］
前記ディスクは２つのディスクのうちの第１ディスクであり、堅いシャフトの一端へ回転可能に固定されており、
第２ディスクは、前記堅いシャフトの他端へ回転可能に固定されていて、前記第１ディスクよりも小さい直径であり、前記ピストンの直線運動によって直接又は間接に回転でき、
前記ピストンの往復動が前記第２ディスクの前後転を生じさせ、ひいては前記第１ディスクの前後転を生じさせることになる、形態６に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態９］
前記ピストンの直線移動距離当たり前記チャネル内前記レバーの垂直方向移動は、式、即ち、
【数１１】
0006408486.tif 000012
によって定義され、ここに、Ｌは前記レバーの長さ、ＲＬは前記第１ディスクの半径、φ０は前記レバーと前記第１ディスクの前記レバー第１端へ延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）は前記ピストンの運動の距離、Ｒｐは前記第２ディスクの半径、ｄは前記スロット付チャネル内部の前記レバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０は前記スロット付チャネルと前記レバーの前記第１ディスク円周フランジとの接触点の間の距離である、形態８に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態１０］
リセット式半受動剛性ダンパ（ＲＳＰＳＤ）において、
シリンダ内部に配置されている往復動式ピストンと、
円柱体と、
前記円柱体へ回転可能に取り付けられていて、前記ピストンの直線運動によって直接又は間接に回転できる回転式ディスクと、
減衰させるべき構造物と前記ピストンの間に連結されているアクチュエータと、
前記ディスク上方で前記円柱体へ取り付けられているトリガ組立体であって、
前記ディスクの周面と前記ディスク上方に配置されているスロット付チャネルの間に配設されていて、その第１端を前記ディスクの前記周面と接触させ、その第２端を前記チャネル内に可動式に常在させている変位式ばね仕掛けレバーと、
前記チャネルと関連付けられていて、前記レバーの一部分がその感知距離内に在るときにはいつでも当該レバーを検知するように配置されているセンサと、を備えるトリガ組立体と、
前記シリンダと関連付けられていて、前記トリガ組立体の前記センサからの開放信号及び閉鎖信号を受信するように当該センサと通信している迂回弁と、を備えており、
前記ピストンの往復動が前記ディスクの前後転を生じさせ、前記ディスクの前記回転が、前記レバーの前記第１端に前記ディスクの前記周面と一体に動くように仕向け、且つ前記レバーの第２端に前記スロット付チャネル内部で往復動するように仕向けることになる、ＲＳＰＳＤ。
［形態１１］
前記ピストンの直線移動距離当たり前記チャネル内前記レバーの垂直方向移動は、式、即ち、
【数１２】
0006408486.tif 000013
によって定義され、ここに、Ｌは前記レバーの長さ、ＲＬは前記ディスクの半径、φ０は垂直線と前記レバーの前記第１端へ延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）は前記ピストンの運動の距離、ｄは前記スロット付チャネル内部の前記レバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０は前記スロット付チャネルと前記レバーの前記ディスク周面との接触点の間の距離である、形態１０に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態１２］
前記ディスクの前記周面は、前記ディスクから延びている円周フランジである、形態１０に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態１３］
前記ディスクは２つのディスクのうちの第１ディスクであり、堅いシャフトの一端へ回転可能に固定されており、
第２ディスクは、前記堅いシャフトの他端へ回転可能に固定されていて、前記第１ディスクよりも小さい直径であり、前記ピストンの直線運動によって直接又は間接に回転でき、
前記ピストンの往復動が前記第２ディスクの前後転を生じさせ、ひいては前記第１ディスクの前後転を生じさせることになる、形態１０に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態１４］
前記ピストンの直線移動距離当たり前記レバーの垂直方向移動は、式、即ち、
【数１３】
0006408486.tif 000014
によって定義され、ここに、Ｌは前記レバーの長さ、ＲＬは前記第１ディスクの半径、φ０は垂直線と前記第１ディスクの前記レバー第１端へ延ばした半径方向の線の間に形成される角度、ｘｐ（ｔ）はピストンの運動の距離、Ｒｐは第２ディスクの半径、ｄはスロット付チャネル内部のレバーの合計垂直方向移動距離、そしてｘ０はスロット付チャネルとレバーの第１ディスク周面との接触点の間の距離である、形態１３に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態１５］
前記ピストンの直線変位及び速度に対比した前記第１ディスク上の点の周方向変位及び速度は、前記第１ディスクの前記第２ディスクに対する半径比を増加させることによって拡大できる、形態８又は１３に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態１６］
前記センサは前記チャネル内に配置されている、上記形態の何れか１項に記載のＲＳＰＳＤ。
［形態１７］
前記センサは前記チャネルより下方に配置されている、上記形態の何れか１項に記載のＲＳＰＳＤ。
【符号の説明】
【００９９】
５  ＲＳＰＳＤ
１０  ピストン収容シリンダ
１５  溝付ラック
２０  トリガレバー
２５  スロット付チャネル
３０  垂直円柱体
３５  ばね
４０  近接センサ
４５  迂回弁
５０  レバー組立体
５５  レバー
６０  スロット付チャネル
６５  ばね
７０  ディスク
７５  近接センサ
８０  ダンパピストン
８５  レバー組立体
９０  小ディスク
９５  シャフト
１００  トリガレバー組立体
１０５  レバー
１１０  スロット付チャネル
１１５  ばね
１２０  円柱体
１２５  ディスク
１３０  近接センサ
１３５  ダンパピストン
１４０  トリガレバー組立体
１４５  小ディスク
１５０  シャフト
２００  シザージャッキ機構
２５０  ＲＳＰＳＤ
２５５  レバー
２６０  下チャネル
２６５  上チャネル
２７０  ラック
３００  レバー組立体
３０５  ラック
３１０  レバー
３１５  スロット付チャネル
３２０  ばね
３２５  近接センサ
【図１ａ】
0006408486.tif 000020
【図１ｂ】
0006408486.tif 000021
【図２】
0006408486.tif 000022
【図３ａ】
0006408486.tif 000023
【図３ｂ】
0006408486.tif 000024
【図４ａ】
0006408486.tif 000025
【図４ｂ】
0006408486.tif 000026
【図５ａ】
0006408486.tif 000027
【図５ｂ】
0006408486.tif 000028
【図６ａ】
0006408486.tif 000029
【図６ｂ】
0006408486.tif 000030
【図７】
0006408486.tif 000031
【図８ａ】
0006408486.tif 000032
【図８ｂ】
0006408486.tif 000033
【図９ａ】
0006408486.tif 000034
【図９ｂ】
0006408486.tif 000035
【図１０ａ】
0006408486.tif 000036
【図１０ｂ】
0006408486.tif 000037
【図１１】
0006408486.tif 000038
【図１２ａ】
0006408486.tif 000039
【図１２ｂ】
0006408486.tif 000040
【図１３ａ】
0006408486.tif 000041
【図１３ｂ】
0006408486.tif 000042
【図１４】
0006408486.tif 000043
【図１５】
0006408486.tif 000044
【図１６】
0006408486.tif 000045
【図１７】
0006408486.tif 000046
【図１８】
0006408486.tif 000047
【図１９】
0006408486.tif 000048