(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤と構造物の間に免震支承とともに設けられ、地震時における前記地盤と前記構造物との相対変位を抑制するための免震用ダンパであって、
一端部が前記地盤及び前記構造物の一方に連結される筒体と、
一端部が前記地盤及び前記構造物の他方に連結され、他端部が前記筒体の他端部に移動自在に嵌合するねじ軸と、
当該ねじ軸の外側に同軸状に配置され、前記ねじ軸に転動自在の多数のボールを介して螺合し、前記ねじ軸が前記筒体に対して前記軸線方向に移動するのに伴って回転するボールナットと、
前記筒体及び前記ボールナットの外側に同軸状に配置された回転自在の円筒状の回転マスと、
当該回転マスの内周面に一体に設けられ、前記軸線方向に互いに間隔を隔てて配置されたリング状の一対のトルク伝達部と、
前記ボールナットと前記回転マスの間で且つ前記一対のトルク伝達部の間に、当該一対のトルク伝達部と所定の間隔を隔てて配置され、前記ボールナット及び前記回転マスの一方に対して回転不能に且つ前記軸線方向に移動自在に設けられるとともに、他方に螺合するリング状の駆動部材と、を備え、
当該駆動部材は、前記ボールナットの回転に伴って前記軸線方向に移動することにより、前記一対のトルク伝達部の一方を押圧した状態で、前記ボールナットのトルクを前記一方のトルク伝達部を介して前記回転マスに伝達することによって、当該回転マスを回転させるように構成されていることを特徴とする免震用ダンパ。
【請求項２】
前記駆動部材は、前記軸線方向の移動量が所定量に達したときに、前記トルク伝達部に当接するように構成されており、
前記駆動部材が前記トルク伝達部に当接したときに、前記駆動部材を前記トルク伝達部にロックするロック機構をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の免震用ダンパ。
【請求項３】
前記駆動部材と前記一対のトルク伝達部の間にそれぞれ配置された一対のばね材をさらに備え、前記駆動部材は、前記軸線方向に移動するのに伴い、前記ばね材を介して前記トルク伝達部を押圧するように構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の免震用ダンパ。
【請求項４】
前記一対のばね材は、前記駆動部材が中立位置にある状態で、前記駆動部材及び前記一対のトルク伝達部に接するとともに、あらかじめ所定の圧縮荷重が付与されていることを特徴とする、請求項３に記載の免震用ダンパ。
【請求項５】
前記駆動部材と前記一対のばね材との間に介在する滑り材をさらに備えることを特徴とする、請求項３又は４に記載の免震用ダンパ。
【請求項６】
前記回転マスと筒体の間に充填された粘性体をさらに備えていることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の免震用ダンパ。
【請求項７】
前記回転マスの外側に同軸状に配置された回転自在の円筒状の第２回転マスと、
当該第２回転マスの内周面に一体に設けられ、前記軸線方向に互いに間隔を隔てて配置されたリング状の一対の第２トルク伝達部と、
前記回転マスと前記第２回転マスの間で且つ前記一対の第２トルク伝達部の間に所定の間隔を隔てて配置され、前記回転マス及び前記第２回転マスの一方に対して回転不能に且つ前記軸線方向に移動自在に設けられるとともに、他方に螺合するリング状の第２駆動部材と、をさらに備え、
当該第２駆動部材は、前記回転マスが回転するのに伴って前記軸線方向に移動することにより、前記一対の第２トルク伝達部の一方を押圧した状態で、前記回転マスのトルクを前記一方の第２トルク伝達部を介して前記第２回転マスに伝達することによって、当該第２回転マスを回転させるように構成されていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれかに記載の免震用ダンパ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤と構造物の間に免震支承とともに設けられ、地盤と構造物との相対変位を抑制するための免震用ダンパに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のダンパとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。このダンパは、回転マスを有する回転マスダンパであり、構造物の制震装置として用いられている。この回転マスダンパは、内筒と、ねじ軸及びボールナットなどを有するボールねじと、ボールねじの外側に配置された円筒状の回転マスを備えている。内筒の一端部は構造物の第１部位に連結され、ねじ軸の一端部は構造物の第２部位に連結されており、ねじ軸の他端部は内筒の他端部に移動自在に嵌合している。ボールナットはねじ軸に多数のボールを介して螺合し、回転マスはボールナットに連結されている。また、内筒と回転マスの間には粘性体が充填されている。
【０００３】
以上の構成により、地震時に構造物が振動するのに伴い、第１部位と第２部位が相対的に変位すると、それらに連結された内筒とねじ軸が相対的に直線運動し、この直線運動がボールねじの作用によりボールナットの回転運動に変換されることによって、回転マスが回転する。この回転マスの回転に伴い、回転マスによる回転慣性質量効果と粘性体による粘性減衰効果が発揮され、それにより、第１部位と第２部位の間の相対変位が抑制され、構造物の振動が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１３２１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、特許文献１では、回転マスダンパが構造物の制震装置として用いられている。これに対し、回転マスダンパを構造物の免震用ダンパとして用いた場合には、以下のような問題がある。例えば、構造物と地盤の間に、構造物の免震装置として、地盤に対する構造物の水平方向の動きを許容するための免震支承と、揺れのエネルギを吸収し、地盤と構造物との相対変位（以下、単に「相対変位」という）を抑制するための回転マスダンパとを、組み合わせて設けた場合、地震時に構造物が揺れ、相対変位が生じると、上述した回転マスダンパの構成から、回転マスは、相対変位の大きさにかかわらず駆動され、回転する。
【０００６】
このため、相対変位が比較的小さな範囲において、回転マスダンパの反力が地盤及び構造物に作用し、構造物の動きに影響を及ぼす結果、免震支承の本来の免震機能、すなわち、地震時における構造物の動きを許容し、構造物の揺れの周期を延長することによって、地盤の揺れを構造物に伝わりにくくし、構造物の揺れを低減するという機能が阻害されるおそれがある。
【０００７】
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、地盤と構造物との相対変位の大きさに応じて、回転マスによる回転慣性質量効果を可変とすることにより、免震支承の免震機能を確保しながら、地震時における過大な相対変位を防止することができる免震用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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、地盤と構造物の間に免震支承とともに設けられ、地震時における地盤と構造物との相対変位を抑制するための免震用ダンパであって、一端部が地盤及び構造物の一方に連結される筒体と、一端部が地盤及び構造物の他方に連結され、他端部が筒体の他端部に移動自在に嵌合するねじ軸と、ねじ軸の外側に同軸状に配置され、ねじ軸に転動自在の多数のボールを介して螺合し、ねじ軸が筒体に対して軸線方向に移動するのに伴って回転するボールナットと、筒体及びボールナットの外側に同軸状に配置された回転自在の円筒状の回転マスと、回転マスの内周面に一体に設けられ、軸線方向に互いに間隔を隔てて配置されたリング状の一対のトルク伝達部と、ボールナットと回転マスの間で且つ一対のトルク伝達部の間に、一対のトルク伝達部と所定の間隔を隔てて配置され、ボールナット及び回転マスの一方に対して回転不能に且つ軸線方向に移動自在に設けられるとともに、他方に螺合するリング状の駆動部材と、を備え、駆動部材は、ボールナットの回転に伴って軸線方向に移動することにより、一対のトルク伝達部の一方を押圧した状態で、ボールナットのトルクを一方のトルク伝達部を介して回転マスに伝達することによって、回転マスを回転させるように構成されていることを特徴とする。
【０００９】
この免震用ダンパは、地盤と構造物の間に免震支承とともに設けられ、免震装置を構成するものであり、本発明では、筒体と、ねじ軸及びボールナットなどから成るボールねじと、回転マスなどを有する回転マスダンパで構成されている。筒体は、地盤及び構造物の一方に連結され、ねじ軸は、地盤及び構造物の他方に連結されている。また、回転マスの内周面には、リング状の一対のトルク伝達部が一体に設けられ、ボールナットと回転マスの間で且つ一対のトルク伝達部の間には、リング状の駆動部材が設けられている。上記のように、駆動部材は、ボールナット及び回転マスに対して、次のＡ又はＢの構成パターンで設けられている。
Ａ．駆動部材は、ボールナットに対して回転不能に且つ軸線方向に移動自在に設けられ、回転マスに螺合している。
Ｂ．駆動部材は、回転マスに対して回転不能に且つ軸線方向に移動自在に設けられ、ボールナットに螺合している。
【００１０】
この免震用ダンパでは、地震時に地盤と構造物との相対変位（以下、単に「相対変位」という）が発生すると、免震支承の作用により、相対変位を許容し、構造物の揺れの周期を延長することによって、地盤から構造物に伝達される揺れを低減するという免震機能が発揮される。
【００１１】
また、地震時に相対変位が発生すると、地盤及び構造物の一方に連結された筒体と他方に連結されたねじ軸が、相対的に軸線方向に直線運動し、この直線運動がボールねじの作用によりボールナットの回転運動に変換されることによって、ボールナットが回転する。このときのボールナットの回転方向は相対変位の方向に応じ、ボールナットの回転量は相対変位の大きさに比例する。
【００１２】
このようにボールナットが回転すると、駆動部材は、その構成パターンが上記Ａの場合には、ボールナットと一体に回転するとともに、回転マスとの螺合により、回転マスに対し、ボールナットの回転量すなわち相対変位に応じた移動量で、軸線方向に移動する。その後、相対変位が所定値に達したときに、例えば、駆動部材が一方のトルク伝達部に当接し、トルク伝達部を押圧した状態になる。これにより、ボールナットのトルクが駆動部材及びトルク伝達部を介して回転マスに伝達されることによって、回転マスが回転し、回転マスによる回転慣性質量効果が発揮される。
【００１３】
一方、駆動部材の構成パターンが上記Ｂの場合には、ボールナットが回転すると、駆動部材は、回転マスにより回転を阻止された状態で、ボールナットとの螺合により、回転マスに対し、ボールナットの回転量（相対変位）に応じた移動量で、軸線方向に移動する。その後、相対変位が所定値に達したときに、例えば、駆動部材が一方のトルク伝達部に当接し、トルク伝達部を押圧した状態になる。これにより、駆動部材がボールナットと一体に回転し始めると同時に、ボールナットのトルクが駆動部材及びトルク伝達部を介して回転マスに伝達されることによって、回転マスが回転し、回転マスによる回転慣性質量効果が発揮される。
【００１４】
以上のように、本発明によれば、地震時に相対変位が所定値に達するまでは、ボールナットは回転するものの、回転マスは回転せず、回転慣性質量効果は発揮されない。これにより、相対変位が所定値に達するまでの小さな範囲では、回転マスダンパからの反力が構造物に作用し、構造物の動きに影響を及ぼすことを回避でき、したがって、免震支承の免震機能を良好に確保することができる。
【００１５】
一方、相対変位が所定値に達した後には、ボールナットのトルクが駆動部材及びトルク伝達部を介して回転マスに伝達されることによって、回転マスが回転し、回転慣性質量効果が発揮される。これにより、地震の揺れのエネルギを吸収することによって、地震時における過大な相対変位を防止することができる。
【００１６】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の免震用ダンパにおいて、駆動部材は、軸線方向の移動量が所定量に達したときに、トルク伝達部に当接するように構成されており、駆動部材がトルク伝達部に当接したときに、駆動部材をトルク伝達部にロックするロック機構をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、駆動部材の軸線方向の移動量が所定量に達したときに、駆動部材がトルク伝達部に当接し、トルク伝達部を直接、押圧した状態で、回転マスが駆動される。また、駆動部材は、トルク伝達部に当接したときに、ロック機構によってトルク伝達部にロックされる。これにより、駆動部材がトルク伝達部に当接した以降、すなわち相対変位が所定値に達した以降は、その後の相対変位の大きさや方向の変化にかかわらず、駆動部材とトルク伝達部は互いに一体の状態に保持される。
【００１８】
その結果、相対変位が所定値に達した後には、ほぼ連続的に回転マスが駆動され、回転慣性質量効果が得られるので、地震時における過大な相対変位の防止をより効果的に行うことができる。また、駆動部材がロックされた後には、相対変位の方向が反転しても、駆動部材は、移動せず、他方のトルク伝達部に当接することがないので、駆動部材が一対のトルク伝達部に繰り返し当接する場合と比較して、当接時に両部材に作用する衝撃荷重や負荷を軽減でき、それに起因する騒音や両部材の摩耗などを抑制することができる。
【００１９】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の免震用ダンパにおいて、駆動部材と一対のトルク伝達部の間にそれぞれ配置された一対のばね材をさらに備え、駆動部材は、軸線方向に移動するのに伴い、ばね材を介してトルク伝達部を押圧するように構成されていることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、駆動部材がばね材を介してトルク伝達部を押圧するので、駆動部材がトルク伝達部に当接する場合と比較して、両部材に作用する衝撃荷重や負荷を軽減でき、それらの摩耗や騒音を抑制することができる。また、駆動部材の移動量が大きくなるにつれて、ばね材の変形量が増大し、それに応じて、トルク伝達部に作用する押圧力が増大することによって、回転マスへの伝達トルクが増大する。したがって、相対変位が大きくなるほど、回転慣性質量効果を増大させることができ、地震時における相対変位の抑制を、実際の相対変位の大きさに応じて、より適切に行うことができる。
【００２１】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の免震用ダンパにおいて、一対のばね材は、駆動部材が中立位置にある状態で、駆動部材及び一対のトルク伝達部に接するとともに、あらかじめ圧縮荷重が付与されていることを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、相対変位が０で、駆動部材が中立位置にある状態では、一対のトルク伝達部にそれぞれ作用する押圧力は、ばね材にあらかじめ付与された所定の圧縮荷重（以下「予荷重」という）に等しい。この状態から、相対変位の発生に伴い、駆動部材が中立位置から移動すると、一方のばね材が駆動部材で圧縮されることによって、そのばね材の圧縮荷重が増大すると同時に、他方のばね材が駆動部材に追随して伸長することによって、そのばね材の圧縮荷重が減少する。その結果、一方のばね材の圧縮荷重の増大分と他方のばね材の圧縮荷重の減少分が相殺されることで、トルク伝達部の押圧力は予荷重にほぼ等しい状態に保たれ、それに応じて、回転マスへの伝達トルク及び回転慣性質量効果もまた、ほぼ一定に保たれる。
【００２３】
その後、相対変位が増大するのに伴い、駆動部材の移動量が所定量に達すると、他方のばね材の伸長が限界に達することによって、駆動部材が他方のばね材から離れる。その後は、駆動部材が一方のばね材を引き続き圧縮することによって、そのばね材の圧縮量が増大するのに応じてトルク伝達部の押圧力が増大することにより、回転マスへの伝達トルク及び回転慣性質量効果が増大する。
【００２４】
以上のように、本発明によれば、相対変位が小さな範囲では、ほぼ一定の比較的小さな回転慣性質量効果が得られるとともに、相対変位がこの範囲を超えた後には、相対変位が大きくなるほど、回転慣性質量効果を増大させることができる。したがって、地震時における相対変位の抑制を、実際の相対変位の大きさに応じて、より適切に行うことができる。
【００２５】
請求項５に係る発明は、請求項３又は４に記載の免震用ダンパにおいて、駆動部材と一対のばね材の間に介在する滑り材をさらに備えることを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、駆動部材と各ばね材の間に介在する滑り材によって、駆動部材及びばね材に作用する衝撃荷重や負荷を軽減でき、両部材の損傷や摩耗を抑制することができる。
【００２７】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の免震用ダンパにおいて、回転マスと筒体の間に充填された粘性体をさらに備えていることを特徴とする。
【００２８】
この構成によれば、回転マスが回転する際には、回転マスと筒体の間に充填された粘性体によって、粘性減衰効果が発揮される。この場合、粘性体が充填された回転マスと筒体との差回転速度が大きいほど、より大きな粘性減衰効果が得られる。このように、回転マスの回転時、回転マスの回転慣性質量効果に粘性体の粘性減衰効果が付加されるので、相対変位の抑制効果をさらに高めることができる。
【００２９】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の免震用ダンパにおいて、回転マスの外側に同軸状に配置された回転自在の円筒状の第２回転マスと、第２回転マスの内周面に一体に設けられ、軸線方向に互いに間隔を隔てて配置されたリング状の一対の第２トルク伝達部と、回転マスと第２回転マスの間で且つ一対の第２トルク伝達部の間に所定の間隔を隔てて配置され、回転マス及び第２回転マスの一方に対して回転不能に且つ軸線方向に移動自在に設けられるとともに、他方に螺合するリング状の第２駆動部材と、をさらに備え、第２駆動部材は、回転マスが回転するのに伴って軸線方向に移動することにより、一対の第２トルク伝達部の一方を押圧した状態で、回転マスのトルクを一方の第２トルク伝達部を介して第２回転マスに伝達することによって、第２回転マスを回転させるように構成されていることを特徴とする。
【００３０】
この構成によれば、回転マスの外側に円筒状の第２回転マスが同軸状に配置されるとともに、両回転マスの間には、ボールナットと回転マスとの間の駆動部材及びトルク伝達部と同様の構成で、第２駆動部材及び第２トルク伝達部が設けられている。したがって、駆動部材及びトルク伝達部による回転マスの駆動によって、回転マスの回転慣性質量効果を得た後に、同じ方向の相対変位が継続する場合には、第２駆動部材及び第２トルク伝達部による第２回転マスの駆動によって、第２回転マスによる回転慣性質量効果がさらに付加される。これにより、実際の相対変位の発生状況に応じて、回転慣性質量効果を２段階で増大させることができ、特に巨大地震時における相対変位の抑制を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明を適用した免震用ダンパ及び免震支承を有する免震装置の設置例を示す平面図である。
【図２】図１の免震装置の設置状況を示す図である。
【図３】免震用ダンパを構成する、第１実施形態による回転マスダンパの縦断面図である。
【図４】図３の回転マスダンパの線IV−IV線に沿う断面図である。
【図５】図３の回転マスダンパのトルク伝達特性を示す図である。
【図６】図３の回転マスダンパの振動モデルを示す図である。
【図７】図３と異なる構成の駆動部材を有する回転マスダンパの縦断面図である。
【図８】図７の回転マスダンパの線VIII−VIII線に沿う断面図である。
【図９】第１実施形態の変形例による回転マスダンパの部分縦断面図である。
【図１０】図９の回転マスダンパのトルク伝達特性を示す図である。
【図１１】第２実施形態による回転マスダンパの縦断面図である。
【図１２】図１１の回転マスダンパのトルク伝達特性を示す図である。
【図１３】第３実施形態による回転マスダンパの縦断面図である。
【図１４】図１３の回転マスダンパの振動モデルを示す図である。
【図１５】第４実施形態による回転マスダンパの縦断面図である。
【図１６】図１５の回転マスダンパのトルク伝達特性を示す図である。
【図１７】第５実施形態による回転マスダンパの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、本発明を適用した免震用ダンパを含む免震装置を、基礎１と建物２の間に設置した例を示している。この免震装置は、免震支承３と、免震用ダンパとしての回転マスダンパ１０によって構成されている。図１に示すように、免震支承３は、建物２の平面全体にマトリックス状に計９個、配置されている。回転マスダンパ１０は、建物２の四隅に２個ずつ計８個、免震支承３を取り囲むように配置されている。
【００３３】
図２に示すように、建物２の土台６の下側には、Ｈ形鋼を組んだ鉄骨架台９が一体に設けられている。免震支承３は、例えば転がりタイプのものであり、鉄骨架台９の下面に取り付けられた転動自在のボール３ａと、基礎１上に設けられ、ボール３ａが転動する転がり面４を備えている。転がり面４は、地震後にボール３ａが自重で元の位置に復帰できるよう、水平面に対してわずかに傾斜した逆円錐状に形成されている。また、転がり面４の外周部には、ボール３ａの転動を規制する金属製のリング状のストッパ５が設けられている。
【００３４】
以上の構成により、地震時に建物２の揺れが発生すると、ボール３ａは、図２に示す中立位置から、ストッパ５を乗り越えない許容ストロークの範囲内において転がり面４上を転動する。これにより、地震時における建物２の水平方向の動きを許容し、建物２の揺れの周期を延長することによって、基礎１の揺れを建物２に伝わりにくくし、建物２の揺れを抑制するという免震機能が発揮される。
【００３５】
一方、回転マスダンパ１０は、鉄骨架台９の下面に固定されたブラケット７と、基礎１の上面に固定されたブラケット８との間に設けられている。図３は、本発明の第１実施形態による回転マスダンパ１０Ａを示す。この回転マスダンパ１０Ａは、内筒２１、ボールねじ２２、回転マス２３、及びトルク伝達機構２４を有する。内筒２１は、一端部が開口した円筒状の鋼材で構成されており、内筒２１の他端部には、回転マスダンパ１０Ａが発生するトルクでは動かない程度の摩擦を有する自在継ぎ手を介して、第１フランジ２５が取り付けられている。
【００３６】
ボールねじ２２は、ねじ軸２２ａ、多数のボール２２ｂ及びボールナット２２ｃなどで構成されている。ねじ軸２２ａは、内筒２１と同軸状に配置されており、一端部において、内筒２１の開口した一端部に、軸線方向に移動自在に嵌合している。ねじ軸２２ａの他端部には、回転マスダンパ１０Ａが発生するトルクでは動かない程度の摩擦を有する自在継ぎ手を介して、第２フランジ２６が取り付けられている。
【００３７】
ボールナット２２ｃは、軸受２７を介して、内筒２１の一端部に回転自在に且つ軸線方向に移動不能に支持されている。また、ねじ軸２２ａの外周面及びボールナット２２ｃの内周面にはねじ溝がそれぞれ形成され、両ねじ溝の間に多数のボール２２ｂが収容されており、ボールナット２２ｃは、ボール２２ｂを介してねじ軸２２ａに螺合している。以上の構成により、ねじ軸２２ａが内筒２１に対して軸線方向に相対的に移動すると、ボールねじ２２の作用により、この相対直線運動がボールナット２２ｃの回転運動に変換されること（以下「ボールねじ２２の回転変換動作」という）によって、ボールナット２２ｃが回転する。このときのボールナット２２ｃの回転方向は、相対直線運動の方向に応じ、回転量は、相対直線運動の距離及びねじ溝のピッチに応じる。
【００３８】
回転マス２３は、比重の大きな材料、例えば鉄で構成され、円筒状に形成されている。また、回転マス２３は、内筒２１及びボールねじ２２の外側に、それらの全体を覆うように配置され、軸受２８を介して、内筒２１に回転自在に支持されている。
【００３９】
トルク伝達機構２４は、ボールナット２２ｃのトルク（回転）を回転マス２３に伝達し、回転マス２３を駆動するものであり、駆動部材３１及び一対のトルク伝達部３２、３２などで構成されている。
【００４０】
図４に示すように、駆動部材３１は、リング状で、ボールナット２２ｃと回転マス２３の間に配置されており、内側のボールナット２２ｃにスプライン結合されるとともに、外側の回転マス２３に螺合している。
【００４１】
具体的には、駆動部材３１の内周面には、周方向に９０度ごとの等間隔で、４つのスプライン穴３１ａが形成されている。一方、ボールナット２２ｃの外周面には、スプライン穴３１ａに対応し、軸線方向に延びる４つのスプライン歯２２ｄが形成されており、各スプライン歯２２ｄにスプライン穴３１ａが嵌合している。このようなスプライン結合により、駆動部材３１は、ボールナット２２ｃに対して回転不能で且つ軸線方向に移動自在である。
【００４２】
一方、駆動部材３１の外周面には雄ねじ３１ｂが形成され、回転マス２３の内周面には、ボールナット２２ｃに対応する軸線方向の範囲に、雌ねじ２３ａが形成されており、この雌ねじ２３ａに雄ねじ３１ｂが螺合している。以上のようなボールナット２２ｃとのスプライン結合及び回転マス２３との螺合により、駆動部材３１は、ボールナット２２ｃが回転するのに伴い、それと一体に回転しながら、スプライン歯２２ｄに沿い、ボールナット２２ｃ及び回転マス２３に対して軸線方向に移動する。このときの駆動部材３１の移動方向は、ボールナット２２ｃの回転方向に応じ、駆動部材３１の移動量は、ボールナット２２ｃの回転量及び雄ねじ３１ｂのピッチなどに応じる。
【００４３】
一対のトルク伝達部３２、３２は、回転マス２３の内周面に一体に設けられたリング状のものであり、駆動部材３１の両側で、ボールナット２２ｃの両端部に対応する位置に、軸線方向に互いに間隔を隔てて配置されている。
【００４４】
以上の構成の回転マスダンパ１０Ａは、図２に示すように、第１フランジ２５を建物２側のブラケット７に固定し、第２フランジ２６を基礎１側のブラケット８に固定した状態で、基礎１と建物２の間に設けられている。
【００４５】
次に、上述した構成の回転マスダンパ１０Ａの動作を、図５も参照しながら説明する。図５は、駆動部材３１の中立位置からの移動量Ｘｒと、ボールナット２２ｃから回転マス２３に伝達される伝達トルクＴｒとの関係を示す。
【００４６】
地震が発生していない通常時には、回転マスダンパ１０Ａは、図３に示す中立状態にあり、駆動部材３１は、トルク伝達部３２、３２の間の中点である中立位置に位置し、各トルク伝達部３２との間の間隙の大きさは、所定量Ｇ１になっている。
【００４７】
地震時に基礎１と建物２の間に水平方向の相対変位ＤＲが発生すると、建物２及び基礎１にそれぞれ連結された内筒２１及びねじ軸２２ａは、相対変位ＤＲと同じ方向に同じ量で、軸線方向に相対的に直線運動し、それに伴うボールねじ２２の回転変換動作によって、ボールナット２２ｃが回転する。
【００４８】
ボールナット２２ｃが回転すると、駆動部材３１は、前述したボールナット２２ｃとのスプライン結合及び回転マス２３との螺合により、ボールナット２２ｃと一体に回転しながら、中立位置（Ｘｒ＝０）から軸線方向（例えば図３の右方）に移動する。相対変位ＤＲが所定値に達するまでは、駆動部材３１の移動量Ｘｒが上記の所定量Ｇ１よりも小さく、駆動部材３１がトルク伝達部３２に当接しないため、回転マス２３への伝達トルクＴｒは０であり、回転マス２３は回転しない（図５の点Ｏ１〜点ａ１）。
【００４９】
その後、相対変位ＤＲが所定値に達すると、駆動部材３１の移動量Ｘｒが所定量Ｇ１に等しくなり、駆動部材３１が一方のトルク伝達部３２に当接する（点ａ１）。この当接により、駆動部材３１の移動がトルク伝達部３２によって阻止されるとともに、駆動部材３１がトルク伝達部３２を直接、押圧した状態になる。
【００５０】
これにより、ボールナット２２ｃのトルクが駆動部材３１及びトルク伝達部３２を介して回転マス２３に伝達されることによって、回転マス２３が駆動され、回転慣性質量効果が発揮される。また、このときの伝達トルクＴｒは、トルク伝達部３２の押圧力に応じて増大し、それにより、大きな回転慣性質量効果が得られる（点ｂ１）。
【００５１】
その後、相対変位ＤＲの方向が反転すると、ボールナット２２ｃが反対方向に回転することにより、伝達トルクＴｒが０まで減少するとともに、駆動部材３１は、上記と反対方向（例えば左方）に移動することで、トルク伝達部３２から離れ（点ｃ１）、中立位置を通過して他方のトルク伝達部３２側に向かう。
【００５２】
その後の動作は、方向が異なる以外は上記と同じであり、反対方向の相対変位ＤＲが所定値に達したときに、駆動部材３１の移動量Ｘｄが所定量（−Ｇ１）に等しくなり（点ｄ１）、駆動部材３１が他方のトルク伝達部３２に当接し、ボールナット２２ｃのトルクが駆動部材３１及び他方のトルク伝達部３２を介して回転マス２３に伝達されることによって、回転マス２３が駆動され、回転慣性質量効果が発揮される。
【００５３】
以降、相対変位ＤＲが収束するまで、相対変位ＤＲの方向が反転するごとに、駆動部材３１の移動方向が切り替わり、相対変位ＤＲが所定値に達するごとに、駆動部材３１及びトルク伝達部３２を介した回転マス２３の駆動が繰り返し行われる。
【００５４】
以上のように、本実施形態の回転マスダンパ１０Ａによれば、地震時における基礎１と建物２の間の相対変位ＤＲが所定値に達するまでは、ボールナット２２ｃは回転するものの、回転マス２３は駆動されず、回転慣性質量効果は発揮されない。これにより、相対変位ＤＲが小さな範囲において、回転マスダンパ１０Ａからの反力が建物２に作用し、建物２の動きに影響を及ぼすことを回避でき、したがって、免震支承３の免震機能を良好に確保することができる。
【００５５】
一方、相対変位ＤＲが所定値に達した後には、駆動部材３１及びトルク伝達部３２を介して回転マス２３が駆動され、その回転慣性質量効果によって地震の揺れのエネルギを吸収するので、地震時における過大な相対変位を防止することができる。例えば、免震支承３のボール３ａの転動量を、ストッパ５を乗り越えない許容ストロークの範囲内に抑制できる。
【００５６】
また、上述した相対変位ＤＲの所定値は、回転マス２３が回転し始める相対変位ＤＲの大きさに相当しており、例えば、駆動部材３１とトルク伝達部３２との間隙の大きさ（＝所定量Ｇ１）などの設定によって、容易に変更することが可能である。したがって、想定する地震動のレベル（例えば、Ｌ１：稀に発生する地震動、Ｌ２：極めて稀に発生する地震動、Ｌ３：安全余裕度レベル）に応じて、相対変位ＤＲの所定値を設定することにより、地震時における過大な相対変位を、想定する地震動のレベルに合わせて適切に防止することができる。
【００５７】
以上の構成の回転マスダンパ１０Ａをモデル化すると、図６のように表される。すなわち、回転マスダンパ１０Ａでは、ねじ軸２２ａなどから成る弾性要素に、回転マス２３から成る慣性接続要素が、駆動部材３１及びトルク伝達部３２などから成るトルク伝達機構２４を介して接続された関係になっている。したがって、駆動部材３１がトルク伝達部３２に当接し、トルク伝達機構２４を介して回転マス２３にトルクが伝達されている状態において、回転マス２３が駆動され、回転慣性質量効果が得られる。また、ボールナット２２ｃから成る慣性接続要素は、トルク伝達機構２４及び回転マス２３と並列の関係にあるため、ボールナット２２ｃによる小さな回転慣性質量効果が、トルク伝達機構２４の動作状態にかかわらず得られる。
【００５８】
なお、上述した例では、駆動部材３１は、ボールナット２２ｃとスプライン結合され、回転マス２３と螺合しているが、この関係を逆にしてもよい。具体的には、図７及び図８に示すように、駆動部材３１の外周面及び内周面にスプライン穴３１ｃ及び雌ねじ３１ｄをそれぞれ形成するとともに、スプライン穴３１ｃが回転マス２３の内周面のスプライン歯２３ｂに嵌合し、雌ねじ３１ｄがボールナット２２ｃの外周面の雄ねじ２２ｅに螺合するように構成してもよい。
【００５９】
この構成では、ボールナット２２ｃが回転するのに伴い、駆動部材３１は、回転マス２３のスプライン歯２３ｂに沿って、非回転の状態でスライドするとともに、相対変位ＤＲが所定値に達したときに、トルク伝達部３２に当接し、移動が阻止されることで、ボールナット２２ｃと一体に回転し、回転マス２３を駆動する。したがって、図５に示した第１実施形態のトルク伝達特性を同様に得ることができる。
【００６０】
次に、図９を参照しながら、第１実施形態の変形例について説明する。この変形例は、上述した回転マスダンパ１０Ａに、駆動部材３１をロックするロック機構４１を追加したものである。同図に示すように、ロック機構４１は、駆動部材３１に設けられた一対の嵌合部４２、４２と、各トルク伝達部３２に設けられた係止ピン４３などで構成されている。
【００６１】
一対の嵌合部４２、４２は、駆動部材３１と一体に設けられ、軸線方向の両側に突出している。各嵌合部４２は、駆動部材３１と同心のリング状のものであり、所定の外径を有するとともに、前記スプライン穴３１ａを除く周方向位置に配置されている。各嵌合部４２の外周面には、周方向に延びる係止溝４２ａが形成されている。
【００６２】
一方、各トルク伝達部３２の周方向の所定位置には、径方向に延びるピン収容室４４が形成されており、このピン収容室４４に係止ピン４３が収容されている。係止ピン４３は頭部４３ａ及び軸部４３ｂを有し、頭部４３ａは、ピン収容室４４の段部に抜け止め状態で係合している。軸部４３ｂの先端部は、ピン収容室４４からトルク伝達部３２の内孔３２ａに若干、突出しており、その先端部にはＲが付けられている。また、係止ピン４３は、ピン収容室４４に設けられたばね４５によって、内孔３２ａ側に付勢されている。
【００６３】
以上の構成によれば、相対変位ＤＲが発生するのに応じ、駆動部材３１が図９（ａ）に示す中立位置から移動するのに伴い、駆動部材３１が一方のトルク伝達部３２に当接するとともに、駆動部材３１の嵌合部４２がトルク伝達部３２の内孔３２ａに嵌合する（同図（ｂ））。この嵌合動作の途中で、嵌合部４２は、内孔３２ａに突出している係止ピン４３の軸部４３ｂに当接し、係止ピン４３をばね４５の付勢力に抗して押圧し、ピン収容室４４内に待避させる。
【００６４】
そして、駆動部材３１がトルク伝達部３２に当接し、嵌合部４２が内孔３２ａに完全に嵌合したときに、嵌合部４２の係止溝４２ａが係止ピン４３に合致することで、係止ピン４３がばね４５の付勢力によってピン収容室４４から突出し、軸部４３ｂが係止溝４２ａに係合する（図９（ｂ））。これにより、駆動部材３１は、トルク伝達部３２に当接した状態でロックされる。このように駆動部材３１がロックされると、その後は、相対変位ＤＲの大きさや方向にかかわらず、駆動部材３１はトルク伝達部３２と一体の状態に保持される。
【００６５】
以上の動作から、この変形例によるトルク伝達特性は、例えば図１０のように表される。すなわち、駆動部材３１がトルク伝達部３２に当接するまでの動作は、前述した第１実施形態と同じであり、相対変位ＤＲが所定値に達したときに（移動量Ｘｒ＝所定量Ｇ１）、駆動部材３１がトルク伝達部３２に当接することで、回転マス２３が回転し始め（図１０の点ｂ１）、伝達トルクＴｒが０からトルク伝達部３２の押圧力に応じて増大する。
【００６６】
また、駆動部材３１がトルク伝達部３２に当接すると、それと同時に駆動部材３１がトルク伝達部３２にロックされることで、その後は、相対変位ＤＲの大きさや方向にかかわらず、移動量Ｘｒが所定量Ｇ１のまま、互いに一体の駆動部材３１及びトルク伝達部３２を介して、ボールナット２２ｃのトルクが回転マス２３に伝達される（点ｂ１以降）。
【００６７】
以上のように、この変形例によれば、相対変位ＤＲが所定値に達した後には、駆動部材３１がトルク伝達部３２に当接し、ロックされることによって、ほぼ連続的に回転マス２３が駆動され、回転慣性質量効果が得られるので、地震時における過大な相対変位をより効果的に防止することができる。
【００６８】
また、駆動部材３１がロックされた後には、相対変位ＤＲの方向が反転しても、駆動部材３１は移動せず、他方のトルク伝達部３２に当接することがない。したがって、駆動部材３１が往復動し、一対のトルク伝達部３２、３２に繰り返し当接する前述の第１実施形態と比較して、当接時に両部材３１、３２に作用する衝撃荷重や負荷を軽減でき、それに起因する騒音や両部材３１、３２の摩耗などを抑制することができる。
【００６９】
次に、図１１及び図１２を参照しながら、本発明の第２実施形態による回転マスダンパ１０Ｂについて説明する。図１１に示すように、この回転マスダンパ１０Ｂは、図３に示した第１実施形態の回転マスダンパ１０Ａに対し、駆動部材３１と一対のトルク伝達部３２、３２の間に一対のばね材５１、５１を付加したものである。
【００７０】
各ばね材５１は、リング状の皿ばねやコイルばねで構成され、所定の剛性（ばね定数）を有しており、ボールナット２２ｃの外側に配置され、各トルク伝達部３２の駆動部材３１に対向する側の面に取り付けられている。また、各ばね材５１の駆動部材３１に対向する側の端部には、フッ素樹脂などから成る滑り材５２が取り付けられている。図１１に示すように、駆動部材３１が中立位置にあるときの、駆動部材３１と各滑り材５２の間の間隙の大きさは、所定量Ｇ２になっている。
【００７１】
以上の構成によれば、相対変位ＤＲが発生すると、第１実施形態の回転マスダンパ１０Ａと同様、駆動部材３１は、ボールナット２２ｃと一体に回転しながら、図１１に示す中立位置（Ｘｒ＝０）から移動するとともに、相対変位ＤＲが上記の所定量Ｇ２に対応する所定値に達するまでは、ばね材５１に当接しない。このため、回転マス２３への伝達トルクＴｒは０であり、回転マス２３は駆動されない（図１２の点Ｏ２〜点ａ２）。
【００７２】
その後、相対変位ＤＲが所定値に達すると、駆動部材３１の移動量Ｘｒが所定量Ｇ２に等しくなり（点ａ２）、駆動部材３１が滑り材５２を介して一方のばね材５１に当接する。これにより、駆動部材３１がばね材５１を介してトルク伝達部３２を押圧した状態になり、ボールナット２２ｃのトルクが、駆動部材３１、ばね材５１及びトルク伝達部３２を介して回転マス２３に伝達されることによって、回転マス２３が駆動される。
【００７３】
相対変位ＤＲがさらに増加すると、駆動部材３１の移動によってばね材５１が圧縮され、その圧縮量に比例して、トルク伝達部３２の押圧力が増大することによって、回転マス２３への伝達トルクＴｒが増大する（点ａ２〜点ｂ２）。
【００７４】
その後、相対変位ＤＲの方向が反転すると、ボールナット２２ｃが反対方向に回転することにより、伝達トルクＴｒの正負が反転する（回転マス２３の駆動方向が切り替わる）（点ｂ２〜点ｃ２）とともに、駆動部材３１が反対方向に移動するのに応じて、ばね材５１の圧縮量及び伝達トルクＴｒが減少する。そして、相対変位ＤＲが所定値まで減少したときに、伝達トルクＴｒが０になるとともに、駆動部材３１がばね材５１から離れ始める（点ｄ２）。その後、相対変位ＤＲが０になったときに、駆動部材３１が中立位置に復帰する。
【００７５】
その後の動作は、方向が異なる以外は上記と同じであり、反対方向の相対変位ＤＲが所定値に達したときに、駆動部材３１の移動量Ｘｄが所定量（−Ｇ２）に等しくなり、駆動部材３１が他方のばね材５１に当接することによって、回転マス２３が駆動される（点ｅ２）とともに、相対変位ＤＲが増加するにつれて、他方のばね材５１の圧縮量が増大し、それに応じて伝達トルクＴｒが増大する（点ｆ２）。
【００７６】
以降、相対変位ＤＲが収束するまで、相対変位ＤＲの方向が反転するごとに、駆動部材３１の移動方向が切り替わり、相対変位ＤＲが所定値に達するごとに、駆動部材３１、ばね材５１及びトルク伝達部３２を介した回転マス２３の駆動が、繰り返し行われる。
【００７７】
以上のように、本実施形態の回転マスダンパ１０Ｂによれば、駆動部材３１がばね材５１を介してトルク伝達部３２を押圧するので、駆動部材３１がトルク伝達部３２に当接する第１実施形態と比較して、両部材３１、３２に作用する衝撃荷重や負荷を軽減でき、それらの損傷や摩耗を抑制することができる。
【００７８】
また、駆動部材３１の移動量Ｘｒが大きくなるにつれて、ばね材５１の圧縮量が増大し、それに応じて、トルク伝達部３２の押圧力及び回転マス２３への伝達トルクＴｒが増大する。これにより、相対変位ＤＲが大きくなるほど、回転慣性質量効果を増大させることができ、したがって、地震時における相対変位の抑制を、実際の相対変位ＤＲの大きさに応じて、より適切に行うことができる。
【００７９】
また、駆動部材３１とばね材５１の間に介在する滑り材５２によって、駆動部材３１及びばね材５１に作用する衝撃荷重や負荷を軽減でき、それらの損傷や摩耗をさらに抑制することができる。
【００８０】
なお、図１２中の破線の傾きは、ばね材５１の圧縮量（駆動部材３１の移動量）に対する伝達トルクＴｒの増減割合を表しており、ばね材５１の剛性（ばね定数）や滑り材５２の摩擦係数の設定によって、変更することが可能である。
【００８１】
次に、図１３及び図１４を参照しながら、本発明の第３実施形態による回転マスダンパ１０Ｃについて説明する。同図に示すように、この回転マスダンパ１０Ｃは、図１１に示した第２実施形態の回転マスダンパ１０Ｂに対し、内筒２１と回転マス２３の間に、粘性減衰効果を得るための粘性体６１を付加したものである。
【００８２】
本実施形態では、内筒２１の中央の部分が、外径の大きな拡径部２１ａになっており、この拡径部２１ａと回転マス２３の間に、一対のリング状のシール材６２、６２が設けられている。そして、シール材６２、６２で密閉された拡径部２１ａと回転マス２３との間の空間に、シリコンオイルなどから成る粘性体６１が充填されている。
【００８３】
また、第２実施形態と比較して、ばね材５１の長さが大きくなっており、その分、駆動部材３１が中立位置にあるときの、駆動部材３１と各滑り材５２の間の間隙の大きさは、より小さな所定量Ｇ３になっている。
【００８４】
以上の構成の回転マスダンパ１０Ｃをモデル化すると、図１４のように表される。すなわち、回転マスダンパ１０Ｃでは、ねじ軸２２ａなどから成る弾性要素に、駆動部材３１やばね材５１などから成るトルク伝達機構２４を介して、回転マス２３から成る慣性接続要素と粘性体６１から成る粘性要素が並列に接続された関係になっている。
【００８５】
したがって、この回転マスダンパ１０Ｃによれば、相対変位ＤＲが上記の所定量Ｇ３に対応する所定値に達したときに、駆動部材３１がばね材５１に当接し、トルク伝達機構２４を介して回転マス２３が駆動されるのに伴い、回転マス２３による回転慣性質量効果に加えて、粘性体６１による粘性減衰効果を得ることができ、相対変位の抑制効果をさらに高めることができる。
【００８６】
この粘性体６１の粘性減衰効果は、回転マス２３の回転速度に比例して増大する。また、粘性減衰効果は、粘性体６１の密度及び粘度や、粘性体６１が充填される内筒２１と回転マス２３との間の容積などの設定によって、変更することが可能である。
【００８７】
次に、図１５及び図１６を参照しながら、本発明の第４実施形態による回転マスダンパ１０Ｄについて説明する。同図に示すように、この回転マスダンパ１０Ｄは、図１１に示した第２実施形態の回転マスダンパ１０Ｂと比較し、中立状態において、両ばね材５１、５１が滑り材５２を介して駆動部材３１に接するとともに、両ばね材５１、５１にあらかじめ所定の圧縮荷重（以下「予荷重」という）Ｐｃが付与されている点が異なる。なお、本実施形態では、図７に示した例と同様、駆動部材３１は、ボールナット２２ｃに螺合し、回転マス２３とスプライン結合されている。
【００８８】
したがって、この回転マスダンパ１０Ｄによれば、相対変位ＤＲが０で、駆動部材３１が図１５に示す中立位置にある状態では、各トルク伝達部３２の押圧力は予荷重Ｐｃに等しい。この状態から、相対変位ＤＲの発生に伴い、駆動部材３１が軸線方向に移動すると、一方のばね材５１が駆動部材３１によって圧縮されることで、そのばね材５１の圧縮荷重が増大すると同時に、他方のばね材５１が駆動部材３１に追随して伸長することで、そのばね材５１の圧縮荷重が減少する。
【００８９】
その結果、一方のばね材５１の圧縮荷重の増大分と他方のばね材５１の圧縮荷重の減少分が相殺されることによって、一方のトルク伝達部３２の押圧力は予荷重Ｐｃにほぼ等しい状態に保たれ、それにより、回転マス２３への伝達トルクＴｒ及び回転慣性質量効果は、比較的小さなほぼ一定の値に保たれる（図１６の点Ｏ４〜点ａ４）。
【００９０】
相対変位ＤＲがさらに増大し、所定値に達すると、駆動部材３１の移動量Ｘｒが所定量Ｇ４になり、他方のばね材５１の伸長が限界に達することで、駆動部材３１は、他方のばね材５１から離れた（点ａ４）後、一方のばね材５１を引き続き圧縮する。このため、一方のばね材５１の圧縮量が増大するのに応じて、トルク伝達部３２の押圧力が増大することにより、回転マス２３への伝達トルクＴｒ及び回転慣性質量効果が増大する（点ａ４〜点ｂ４）。
【００９１】
その後の動作は、第２実施形態の回転マスダンパ１０Ｂの場合と基本的に同じであり、相対変位ＤＲの方向が反転するのに伴い、伝達トルクＴｒの正負が反転する（点ｂ４〜点ｃ４）とともに、駆動部材３１が反対方向に移動するのに応じて、ばね材５１の圧縮量及び伝達トルクＴｒが減少する（点ｃ４〜点ｄ４）。そして、相対変位ＤＲが所定値まで減少したときに、駆動部材３１が他方のばね材５１に再び接するようになり（点ｄ４）、その後、相対変位ＤＲが０になったときに、駆動部材３１が中立位置に復帰する。この状態から相対変位ＤＲが反対方向に増大するときの動作は、駆動部材３１の移動方向が上記と逆の関係になるだけなので、その説明は省略する。
【００９２】
以上のように、本実施形態の回転マスダンパ１０Ｄによれば、相対変位ＤＲが小さな所定の範囲では、ほぼ一定の比較的小さな回転慣性質量効果が得られるとともに、相対変位ＤＲが所定の範囲を超えた後には、相対変位ＤＲが大きくなるほど、回転慣性質量効果を増大させることができる。したがって、第２実施形態と同様、地震時における相対変位の抑制を、実際の相対変位ＤＲの大きさに応じて適切に行うことができる。
【００９３】
次に、図１７を参照しながら、本発明の第５実施形態による回転マスダンパ１０Ｅについて説明する。同図に示すように、この回転マスダンパ１０Ｅは、図３に示した第１実施形態の回転マスダンパ１０Ａに、第２回転マス１２３及び第２トルク伝達機構１２４を付加したものである。
【００９４】
第２回転マス１２３は、回転マス２３と同様、比重の大きな材料、例えば鉄で構成され、円筒状に形成されている。また、第２回転マス１２３は、回転マス２３よりも大きな径を有し、その外側に同軸状に配置されるとともに、軸受１２８を介して回転マス２３に回転自在に支持されている。
【００９５】
第２トルク伝達機構１２４は、回転マス２３から第２回転マス１２３にトルクを伝達することによって、第２回転マス１２３を駆動するものであり、その基本構成は、トルク伝達機構２４と同じである。具体的には、第２トルク伝達機構１２４は、回転マス２３と第２回転マス１２３の間に配置され、内周面及び外周面にそれぞれスプライン穴及び雄ねじ（いずれも図示せず）が形成されたリング状の第２駆動部材１３１と、第２回転マス１２３の内周面に一体に設けられ、第２駆動部材１３１の両側に配置されたリング状の一対の第２トルク伝達部１３２、１３２などで構成されている。
【００９６】
第２駆動部材１３１のスプライン穴は、回転マス２３の外周面に一体に形成されたスプライン歯２３ｃに嵌合し、第２駆動部材１３１の雄ねじは、第２回転マス１２３の内周面に形成された雌ねじ１２３ａに螺合している。また、図１７に示す中立状態では、駆動部材３１と各トルク伝達部３２との間隙の大きさは、第１所定量Ｇ５に設定され、第２駆動部材１３１と各第２トルク伝達部１３２との間隙の大きさは、第２所定量Ｇ６に設定されている。
【００９７】
以上の構成によれば、前述した回転マスダンパ１０Ａの動作に加えて、第２回転マス１２３による回転慣性質量効果を得ることができる。すなわち、相対変位ＤＲが上記の第１所定量Ｇ５に対応する第１所定値に達したときに、駆動部材３１がトルク伝達部３２に当接することによって、ボールナット２２ｃから回転マス２３にトルクが伝達され、回転マス２３の回転慣性質量効果が得られる。
【００９８】
また、上記の回転マス２３の回転に伴い、第２駆動部材１３１が軸線方向に移動し、その移動量が第２所定量Ｇ６に達したとき、すなわち回転マス２３の回転量が所定量に達したときに、第２駆動部材１３１が第２トルク伝達部１３２に当接する。これにより、回転マス２３から第２回転マス１２３にトルクが伝達され、第２回転マス１２３が駆動されることによって、第２回転マス１２３による回転慣性質量効果が発揮される。
【００９９】
以上のように、回転マス２３の回転慣性質量効果を得た後に、同じ方向の相対変位ＤＲが継続する場合には、第２トルク伝達機構１２４によって第２回転マス１２３が駆動され、第２回転マス１２３の回転慣性質量効果が付加される。これにより、実際の相対変位ＤＲの発生状況に応じて、回転慣性質量効果を２段階で増大させることができ、特に巨大地震時における相対変位の抑制を適切に行うことができる。
【０１００】
なお、本発明は、これまでに説明した第１〜第５実施形態や変形例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２、第３及び第５実施形態では、駆動部材３１がボールナット２２ｃとスプライン結合され、回転マス２３と螺合し、第４実施形態では、駆動部材３１が回転マス２３とスプライン結合され、ボールナット２２ｃと螺合しているが、各実施形態において、これらの関係を逆にしてもよい。
【０１０１】
また、第３実施形態に適用した粘性体６１を、他の実施形態のボールナット２２ｃと回転マス２３の間に同様に用いてもよく、さらに、第５実施形態の回転マス２３と第２回転マス１２３の間に用いてもよい。それにより、回転マス２３、１２３の回転慣性質量効果に粘性体６１の粘性減衰効果が付加されることによって、相対変位の抑制効果をさらに高めることができる。
【０１０２】
さらに、第５実施形態では、ボールナット２２ｃと回転マス２３の間にトルク伝達機構２４を配置し、回転マス２３と第２回転マス１２３の間に第２トルク伝達機構１２４を配置しているが、このうち、トルク伝達機構２４を省略してもよい。この場合には、ボールナット２２ｃと回転マス２３が直接、連結されることにより、相対変位ＤＲの発生の初期の段階から、回転マス２３が駆動され、回転慣性質量効果が発揮される。
【０１０３】
また、変形例として示したロック機構４１は、あくまで例示であり、駆動部材３１をトルク伝達部３２に当接した状態でロックできるものである限り、他の任意の構成を採用することが可能である。
【０１０４】
さらに、免震支承３は、実施形態では転がりタイプのものであるが、滑りタイプなどの他のタイプでもよいことは、もちろんである。また、実施形態は、構造物が建物２である例であるが、本発明による免震用ダンパは、他の構造物、例えば鉄塔や橋梁などにも適用可能であり、さらに、基礎免震だけでなく中間階免震に適用してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
【符号の説明】
【０１０５】
１  基礎（地盤）
２  建物（構造物）
３  免震支承
１０  回転マスダンパ（免震用ダンパ）
２１  内筒（筒体）
２２  ボールねじ
２２ａ  ねじ軸
２２ｂ  ボール
２２ｃ  ボールナット
２３  回転マス
２４  トルク伝達機構
３１  駆動部材
３２  トルク伝達部
４１  ロック機構
５１  ばね材
５２  滑り材
６１  粘性体
１２３  第２回転マス
１２４  第２トルク伝達機構
１３１  第２駆動部材
１３２  第２トルク伝達部
Ｘｒ  駆動部材の移動量
Ｇ１  所定量
【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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【図１６】
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【図１７】
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