(57)【要約】【課題】構造物についての運動方程式による加速度に関する質量項Ｍ（慣性）を利用した減衰こまの設計方法および設計支援システムおよび設計支援プログラムを提供する。【解決手段】少なくとも一つの回転体を有し、この回転体と粘性体および／または粘弾性体との摩擦により減衰効果を発揮する減衰装置の回転部を設計する方法において、前記粘性体および／または粘弾性体の粘性に基づき算出された第一の係数を速度の項の係数とし、前記回転部の慣性モーメントに基づき算出された第二の係数を加速度の項の係数とした運動方程式を利用して前記回転部を設計する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つの回転体を有し、この回転体と粘性体および／または粘弾性体との摩擦により減衰効果を発揮する減衰装置の回転体を設計する方法において、
前記粘性体および／または粘弾性体の粘性に基づき算出された第一の係数を速度の項の係数とし、前記回転部の慣性モーメントに基づき算出された第二の係数を加速度の項の係数とした運動方程式を利用して前記回転体を設計することを特徴とする設計方法。
【請求項２】
前記減衰装置は第一及び第二の支点の往復運動を前記回転部の回転運動に変換するための変換機構を有することを特徴とする請求項１記載の設計方法。
【請求項３】
前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置において、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する請求項２記載の設計方法。
【請求項４】
前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が閉塞された円筒体からなり、案内ナットの一側部とこれに対向する回転内筒の閉塞端部が回転可能に軸支される請求項３記載の設計方法。
【請求項５】
前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が開放端である管状回転体からなり、案内ナットの両側部が回転可能に軸支されると共に、前記粘性体および／または粘弾性体が管状回転体の中空部にも充填される請求項３記載の設計方法。
【請求項６】
前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、その接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより充分に大きな径を有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円盤形状の回転体とからなり、前記第２の連結部材は、第二のロッドと、その接続側に形成される前記回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングとからなる減衰装置において、前記円筒形状ケーシングの内壁と前記回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する請求項２記載の設計方法。
【請求項７】
前記回転体は、案内ナットの外周部から半径方向外側へ延在するよう一体的に形成される請求項６記載の設計方法。
【請求項８】
前記回転体は、案内ナットから軸方向に離間した位置に設けられると共に、この案内ナットの一側部と係合するよう形成される請求項６記載の設計方法。
【請求項９】
少なくとも一つの回転体を有し、この回転体と粘性体および／または粘弾性体との摩擦により減衰効果を発揮する減衰装置の回転部を設計支援システムにおいて、
前記粘性体および／または粘弾性体の粘性に基づき算出された第一の係数を速度の項の係数とし、前記回転部の慣性モーメントに基づき算出された第二の係数を加速度の項の係数とした運動方程式を利用して前記回転部を設計することを特徴とする設計支援システム。
【請求項１０】
前記減衰装置は第一及び第二の支点の往復運動を前記回転部の回転運動に変換するための変換機構を有することを特徴とする請求項９記載の設計支援システム。
【請求項１１】
前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置において、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する請求項１０記載の設計支援システム。
【請求項１２】
前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が閉塞された円筒体からなり、案内ナットの一側部とこれに対向する回転内筒の閉塞端部が回転可能に軸支される請求項１１記載の設計支援システム。
【請求項１３】
前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が開放端である管状回転体からなり、案内ナットの両側部が回転可能に軸支されると共に、前記粘性体および／または粘弾性体が管状回転体の中空部にも充填される請求項１１記載の設計支援システム。
【請求項１４】
前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、その接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより充分に大きな径を有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円盤形状の回転体とからなり、前記第２の連結部材は、第二のロッドと、その接続側に形成される前記回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングとからなる減衰装置において、前記円筒形状ケーシングの内壁と前記回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する請求項１０記載の設計支援システム。
【請求項１５】
前記回転体は、案内ナットの外周部から半径方向外側へ延在するよう一体的に形成される請求項１４記載の設計支援システム。
【請求項１６】
前記回転体は、案内ナットから軸方向に離間した位置に設けられると共に、この案内ナットの一側部と係合するよう形成される請求項１４記載の設計支援システム。
【請求項１７】
中央演算処理と、前記中央演算処理とバスを介して接続されるメインメモリと、前記中央演算処理とバスを介して接続されるファイル装置と、前記中央演算処理とバスを介して接続される入力装置と、前記中央演算処理とバスを介して接続される出力装置とから構成され、ファイル装置に記憶される設計プログラムが入力されたデバイス仕様データより減衰コマの設計値を算出することを特徴とする請求項９記載の設計支援システム。
【請求項１８】
少なくとも一つの回転体を有し、この回転体と粘性体および／または粘弾性体との摩擦により減衰効果を発揮する減衰装置の回転部を設計支援プログラムにおいて、
前記粘性体および／または粘弾性体の粘性に基づき算出された第一の係数を速度の項の係数とし、前記回転部の慣性モーメントに基づき算出された第二の係数を加速度の項の係数とした運動方程式を利用して前記回転部を設計することを特徴とする設計支援プログラム。
【請求項１９】
前記減衰装置は第一及び第二の支点の往復運動を前記回転部の回転運動に変換するための変換機構を有することを特徴とする請求項１８記載の設計支援プログラム。
【請求項２０】
前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置において、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する請求項１９記載の設計支援プログラム。
【請求項２１】
前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が閉塞された円筒体からなり、案内ナットの一側部とこれに対向する回転内筒の閉塞端部が回転可能に軸支される請求項２０記載の設計支援プログラム。
【請求項２２】
前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が開放端である管状回転体からなり、案内ナットの両側部が回転可能に軸支されると共に、前記粘性体および／または粘弾性体が管状回転体の中空部にも充填される請求項２０記載の設計支援プログラム。
【請求項２３】
前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、その接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより充分に大きな径を有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円盤形状の回転体とからなり、前記第２の連結部材は、第二のロッドと、その接続側に形成される前記回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングとからなる減衰装置において、前記円筒形状ケーシングの内壁と前記回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填する請求項１９記載の設計支援プログラム。
【請求項２４】
前記回転体は、案内ナットの外周部から半径方向外側へ延在するよう一体的に形成される請求項２３記載の設計支援プログラム。
【請求項２５】
前記回転体は、案内ナットから軸方向に離間した位置に設けられると共に、この案内ナットの一側部と係合するよう形成される請求項２３記載の設計支援プログラム。
【請求項２６】
少なくとも一つの変位依存型減衰装置と少なくとも一つの速度依存型減衰装置とを含む減衰システムであって、前記速度依存型減衰装置は、少なくとも一つの回転体を有し、この回転体と粘性体および／または粘弾性体との摩擦により減衰効果を発揮する減衰装置において、
前記粘性体および／または粘弾性体の粘性に基づき算出された第一の係数を速度の項の係数とし、前記回転部の慣性モーメントに基づき算出された第二の係数を加速度の項の係数とし、前記変位依存型減衰装置の弾性率に基づき算出され第３の係数を変位の項とした運動方程式を利用して前記回転部を設計することを特徴とする減衰システムの設計方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減衰こまの内筒管の高速回転に着目し、内筒管の重量による慣性効果を利用することで、慣性項による制震させるための設計方法および設計支援システムおよび設計支援プログラム並びに減衰システムの設計方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物が外乱に対して応答を制御する際に、構造物についての運動方程式から検討することができる。式（数１）に示すように、構造物についての運動方程式は、加速度に関する質量項Ｍ（慣性）と、速度に関する粘性減衰項Ｃと、変位に関する剛性項Ｋとから構成される。これらのいずれかの項を調整することで、外乱に対する応答制御が可能となる。
【数１】
2005180492.tif 000003
【０００３】
この構造物についての運動方程式を建物の固有周期を伸長し、地震による共振を回避する免震構造に適用すると、剛性項Ｋを調整する装置と、粘性減衰項Ｃを調整することのできる装置がある。剛性項Ｋを調整する装置は、鉛入り積層ゴム（ＬＲＩ）、積層ゴム（ＮＲＩ）、滑り支承（ＳＬＲ）、転がり支承（ＣＬＢ）である。これらの装置に、さらに粘性減衰装置を付加することで、粘性減衰項Ｃの調整が可能となる。
【０００４】
免震構造に適用して粘性減衰項Ｃを調整する装置は、減衰こま（ＲＤＴ）、オイルダンパー（ＰＳＡ）、制震壁（ＳＤＷ）が存在する。
【０００５】
一方、この構造物についての運動方程式に減衰を与える構造である制震構造に適用する場合、剛性項Ｋを調整する装置としては、変位比例型減衰装置（ＦＬＲ）が上げられる。また、粘性減衰項Ｃを調整する装置として、減衰こま（ＲＤＴ）、オイルダンパー（ＰＳＡ）、制震壁（ＳＤＷ）が存在する。
【０００６】
また、特許文献１には、直線運動を回転運動に変換し、回転体の重量による慣性効果を得る慣性接続要素による振動遮断接続機構が開示されている。
【特許文献１】特開平９−１７７８７５号公報、段落（００４３）及び図７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、建物の応答制御において、上記３つの項目中の加速度に関する質量項Ｍ（慣性）を調整する装置の提案は少ない。建物の応答を制御するには大きな質量を必要とし、その質量を物質の重量で対処するには、１００〜数千トンのオーダーの重量が必要となる。このオーダーの質量を建物に備えると、その重量の為に構造を補強する必要が生じてしまうため、実質的には質量項を調整装置を実現することは困難であった。
【０００８】
また、特許文献１は、回転体機構と復元用のばねＫｓが直列に接続されて配置されており、振動が入力した場合に振動数により質量項調整の効果が低下する課題を有している。
【０００９】
そこで、出願人らは鋭意研究した結果、内筒管と外筒管の間に充填された粘性体による減衰効果を有する減衰こまについて、内筒管の重量を積極的に利用することで、慣性項による調整の効果が得られることを発明した。
【００１０】
そこで、解決しようとする課題は、構造物についての運動方程式による加速度に関する質量項Ｍ（慣性）を利用した減衰こまの設計方法および設計支援システムおよび設計支援プログラムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る設計方法は、少なくとも一つの回転体を有し、この回転体と粘性体および／または粘弾性体との摩擦により減衰効果を発揮する減衰装置の回転体を設計する方法において、前記粘性体および／または粘弾性体の粘性に基づき算出された第一の係数を速度の項の係数とし、前記回転部の慣性モーメントに基づき算出された第二の係数を加速度の項の係数とした運動方程式を利用して前記回転部を設計することを最も主要な特徴とする。
【００１２】
また、前記減衰装置は第一及び第二の支点の往復運動を前記回転部の回転運動に変換するための変換機構を有してもよい。
【００１３】
さらに、前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置において、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填することができる。
【００１４】
次に、前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が閉塞された円筒体からなり、案内ナットの一側部とこれに対向する回転内筒の閉塞端部が回転可能に軸支されてもよい。
【００１５】
そのうえ、前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が開放端である管状回転体からなり、案内ナットの両側部が回転可能に軸支されると共に、前記粘性体および／または粘弾性体が管状回転体の中空部にも充填されてもよい。
【００１６】
そして、前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、その接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより充分に大きな径を有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円盤形状の回転体とからなり、前記第２の連結部材は、第二のロッドと、その接続側に形成される前記回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングとからなる減衰装置において、前記円筒形状ケーシングの内壁と前記回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填してもよい。
【００１７】
また、この回転体は、案内ナットの外周部から半径方向外側へ延在するよう一体的に形成されてもよく、回転体は、案内ナットから軸方向に離間した位置に設けられると共に、この案内ナットの一側部と係合するよう形成されてもよい。
【００１８】
本発明に係る設計支援システムは、少なくとも一つの回転体を有し、この回転体と粘性体および／または粘弾性体との摩擦により減衰効果を発揮する減衰装置の回転部を設計支援システムにおいて、前記粘性体および／または粘弾性体の粘性に基づき算出された第一の係数を速度の項の係数とし、前記回転部の慣性モーメントに基づき算出された第二の係数を加速度の項の係数とした運動方程式を利用して前記回転部を設計する。
【００１９】
また、前記減衰装置は第一及び第二の支点の往復運動を前記回転部の回転運動に変換するための変換機構を有してもよい。
【００２０】
さらに、前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置において、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填してもよい。
【００２１】
次に、前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が閉塞された円筒体からなり、案内ナットの一側部とこれに対向する回転内筒の閉塞端部が回転可能に軸支されてもよい。
【００２２】
そのうえ、前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が開放端である管状回転体からなり、案内ナットの両側部が回転可能に軸支されると共に、前記粘性体および／または粘弾性体が管状回転体の中空部にも充填されうる。
【００２３】
そして、前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、その接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより充分に大きな径を有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円盤形状の回転体とからなり、前記第２の連結部材は、第二のロッドと、その接続側に形成される前記回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングとからなる減衰装置において、前記円筒形状ケーシングの内壁と前記回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填しうる。
【００２４】
続いて、前記回転体は、案内ナットの外周部から半径方向外側へ延在するよう一体的に形成されてもよい。
【００２５】
また、前記回転体は、案内ナットから軸方向に離間した位置に設けられると共に、この案内ナットの一側部と係合するよう形成されうる。
【００２６】
また、中央演算処理と、前記中央演算処理とバスを介して接続されるメインメモリと、前記中央演算処理とバスを介して接続されるファイル装置と、前記中央演算処理とバスを介して接続される入力装置と、前記中央演算処理とバスを介して接続される出力装置とから構成され、ファイル装置に記憶される設計プログラムが入力されたデバイス仕様データより減衰コマの設計値を算出しうる。
【００２７】
本発明に係る設計支援プログラムは、少なくとも一つの回転体を有し、この回転体と粘性体および／または粘弾性体との摩擦により減衰効果を発揮する減衰装置の回転部を設計支援プログラムにおいて、前記粘性体および／または粘弾性体の粘性に基づき算出された第一の係数を速度の項の係数とし、前記回転部の慣性モーメントに基づき算出された第二の係数を加速度の項の係数とした運動方程式を利用して前記回転部を設計することを特徴とする。
【００２８】
また、前記減衰装置は第一及び第二の支点の往復運動を前記回転部の回転運動に変換するための変換機構を有することを特徴としうる。
【００２９】
さらに、前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、少なくともその接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより大きな径を有すると共にこの径より充分大きな軸方向長さとを有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円筒形状回転体とからなり、前記第２の連結部材は、前記円筒形状回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングからなる減衰装置において、少なくとも前記円筒形状ケーシングの内壁と前記円筒形状回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填しうる。
【００３０】
次に、前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が閉塞された円筒体からなり、案内ナットの一側部とこれに対向する回転内筒の閉塞端部が回転可能に軸支されうる。
【００３１】
続いて、前記円筒形状回転体は、一端部が案内ナットに外挿され他端部が開放端である管状回転体からなり、案内ナットの両側部が回転可能に軸支されると共に、前記粘性体および／または粘弾性体が管状回転体の中空部にも充填されてもよい。
【００３２】
そのうえ、前記減衰装置は、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、その接続側に案内ねじ部が形成された第一のロッドと、この案内ねじ部に係合すると共に案内ねじ部との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動するよう軸支される案内ナットと、前記第１のロッドより充分に大きな径を有し前記案内ナットを介して回転摺動可能に挿着される円盤形状の回転体とからなり、前記第２の連結部材は、第二のロッドと、その接続側に形成される前記回転体及び案内ナットを収容する円筒形状ケーシングとからなる減衰装置において、前記円筒形状ケーシングの内壁と前記回転体との間隙に減衰用の粘性体および／または粘弾性体を充填してもよい。
【００３３】
また、前記回転体は、案内ナットの外周部から半径方向外側へ延在するよう一体的に形成されうる。
【００３４】
さらに、前記回転体は、案内ナットから軸方向に離間した位置に設けられると共に、この案内ナットの一側部と係合するよう形成されうる。
【００３５】
さらに、少なくとも一つの変位依存型減衰装置と少なくとも一つの速度依存型減衰装置とを含む減衰システムであって、前記速度依存型減衰装置は、少なくとも一つの回転体を有し、この回転体と粘性体および／または粘弾性体との摩擦により減衰効果を発揮する減衰装置において、前記粘性体および／または粘弾性体の粘性に基づき算出された第一の係数を速度の項の係数とし、前記回転部の慣性モーメントに基づき算出された第二の係数を加速度の項の係数とし、前記変位依存型減衰装置の弾性率に基づき算出され第３の係数を変位の項とした運動方程式を利用して前記回転部を設計することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３６】
本発明の設計方法は、少なくとも一つの回転体を有し、この回転体と粘性体および／または粘弾性体との摩擦により減衰効果を発揮する減衰装置の回転部を設計する方法において、前記粘性体および／または粘弾性体の粘性に基づき算出された第一の係数を速度の項の係数とし、前記回転部の慣性モーメントに基づき算出された第二の係数を加速度の項の係数とした運動方程式を利用して前記回転部を設計することにより、内筒管と外筒管の間に充填された粘性体による減衰効果のみならず、内筒管の重量を積極的に利用し、慣性効果を期待することができる。
【００３７】
また、内筒管の高速回転により、内筒管の重量を利用し、減衰項と、剛性項以外の慣性項による制震を図ることができる。
【００３８】
さらに、減衰コマがばね性がないため、入力の振動数による効果の低下を削減できる。
その上、粘性体により慣性効果と粘性減衰効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明について図１〜１２を用いて説明するとともに、以下の順序で設計方法および設計支援システムおよび設計支援プログラム並びに減衰システムの設計方法について説明する。
（１）質点系
（２）剛体系
（３）非減衰１質点地震応答
（４）非減衰１質点付加質量付地震応答
（５）減衰１質点付加質量付地震応答
（６）付加マス制震応答
（７）シリンダ型減衰コマ
（８）ディスク型減衰コマ
（９）設計システム
（１０）設計フロー
（実施例１〜４）
【００４０】
すなわち、（１）〜（７）において本発明の原理について示し、（８）、（９）で本発明に係る減衰マスへの適用例について示し、（１０）、（１１）で本発明に係る設計システムとその方法及びプログラムについて示す。最後に実施例１〜４について示す。
【００４１】
（１）質点系
図１に本発明の原理を質点系に適用するモデル図を示す。地盤Ｅ上にバネＫと減衰装置Ｃとに支持される質量Ｍの構造物が配置され、地盤Ｅから加速度
2005180492.tif 000004
の外乱がこの構造物に入力するとし、質量Ｍの構造物が地盤に対して相対変位、相対速度、相対加速度を
2005180492.tif 000005
とすると（数２）式で示される。
【数２】
2005180492.tif 000006
【数３】
2005180492.tif 000007
【００４２】
（数３）式においてω０２＝（ｋ／Ｍ）、２ｈ０ω０＝（Ｃ／Ｍ）と置き換えて（数３）に示す。
【数４】
2005180492.tif 000008
【００４３】
（数４）式で地震の応答を小さくするにはω０（固有円振動数）を小さくするか、あるいはｈ０を大きくすることで可能となる。ω０を小さくする方法は、バネ定数（剛性）Ｋを小さくする方法と、Ｍを大きくする方法とがある。
【００４４】
しかしながら、過剰設計をしない限りはバネ定数（剛性）Ｋを小さくすることは困難である。また、Ｍを大きくする方法は、Ｍを大きくすることでＭを支持するバネの鉛直支持強度を上げることとなる。バネの鉛直支持強度の上昇で、バネ定数Ｋを大きくすることとなり応答を小さくすることに反する。そこで、自重の増加を抑える一方で、質量Ｍを増加させることで地震の応答を小さくすることが必要となる。
【００４５】
（数２）式において、質量Ｍは絶対加速度
2005180492.tif 000009
を受けて慣性力となる。絶対加速度
2005180492.tif 000010
ではなく、相対加速度
2005180492.tif 000011
を受けて慣性力となる質量ｍが存在すると仮定すると、（数２）式は以下のように（数５）式となる。
【数５】
2005180492.tif 000012
【数６】
2005180492.tif 000013
ここで、（数６）式において、
ω１２＝｛ｋ／（[M]+[m])},2h1ω1={C/（[M]+[m])}とすると、（数７）式となる。
【数７】
2005180492.tif 000014
（数３）式と（数６）式の対比から相対速度
2005180492.tif 000015
を受けて慣性力となる質量[m]が付加されることで、この（数６）式から固有振動数と、入力加速度と、減衰項が求められる。
【００４６】
固有振動数ω０がω1に変化する。
2005180492.tif 000016
従って、周期Ｔ０も伸張する。
2005180492.tif 000017
【００４７】
また、入力加速度{d２x0/dt2}は、減少する。
2005180492.tif 000018
【００４８】
減衰項２ｈ０ω０は、2h1ω1に減少する。
2005180492.tif 000019
【００４９】
つまり、相対加速度
2005180492.tif 000020
を受けて慣性力となる付加質量を付与することは、周期の伸張と入力加速度の低減を図ることができる。但し、減衰項が減少するため、減衰係数を上げることで質量付与により応答を小さくできる。
【００５０】
（２）剛体系
（２−２）慣性モーメントによる軸方向抵抗力
トルクをＴ、角速度を｛ｄ2θ／ｄｔ2｝＝θ、慣性モーメントをＩとすると、その間には、（数８）式の関係があり、
【数８】
2005180492.tif 000021
減衰こまの軸加速度をＡａとし、減衰コマのねじのピッチをｌｄとすると、角速度θと、軸加速度Ａａとの関係は、（数２３）式で示される。
【数９】
2005180492.tif 000022
従って、トルクＴと軸加速度Ａａとの関係は（数９）式を（数８）式に代入して（数１０）式に示される。
【数１０】
2005180492.tif 000023
このトルクＴが作用した時の軸方向抵抗力Ｉａは（数１１）式に示される。
【数１１】
2005180492.tif 000024
【００５１】
（２−３）ディスクタイプの慣性モーメント
図２にディスクタイプの減衰コマの模式図を示す。この減衰コマにおいてディスクタイプの慣性モーメントを、直径をＤ、重量をＷ、重力定数をＧとし、ディスクの中心を軸として（数１２）式に示す。
【数１２】
2005180492.tif 000025
【００５２】
（２−４）シリンダータイプの慣性モーメント
また、図３に内部が中空であるシリンダータイプの慣性モーメントを、空洞部の直径をＤ１、シリンダ外周の直径をＤ２、重量をＷ、重力定数をＧとし、ディスクの中心を軸として（数１３）式に示す。
【数１３】
2005180492.tif 000026
【００５３】
（３）非減衰１質点地震応答
次に減衰要素がない１質点系に地震応答がなされる場合について運動方程式を示し、その絶対加速度を求める。質量をＭ，変位をｙ、剛性定数をｋ、とすると方程式は（数１４）に示される。
【数１４】
2005180492.tif 000027
ここで、ｙ０＝a0eiptとして代入すると（数１５）式が求められる。
【数１５】
2005180492.tif 000028
さらに、y=ceiptとして（数１５）式に代入して（数１６）式を求める。
【数１６】
2005180492.tif 000029
従って定数ｃおよびｙを（数１７）式より（数１９）式を示す。
【数１７】
2005180492.tif 000030
【数１８】
2005180492.tif 000031
【数１９】
2005180492.tif 000032
以上から非減衰１質点地震応答の絶対化速度を（数２０）式に示す。
【数２０】
2005180492.tif 000033
この場合、絶対加速度は０となることはない。また共揺点はＰ＝ωである。
【００５４】
（４）非減衰１質点付加質量付地震応答
次に減衰要素がない１質点系に付加マスが追加された場合の地震応答の運動方程式を示し、その絶対加速度を求める。質量をＭ、付加質量ｍ、変位をｙ、剛性定数をｋ、とすると方程式は（数２１）に示される。
【数２１】
2005180492.tif 000034
ここで、(M+m)/M=αとすると（数２２）式が求まる。
【数２２】
2005180492.tif 000035
さらにｙ０にa0eiptを代入すると（数２３）式に変換される。
【数２３】
2005180492.tif 000036
すなわち、（数１５）式との比較より、固有周期が
2005180492.tif 000037
倍に伸びるとともに、入力地震動が１／αと低減することを意味する。例えば、付加質量を元の質量Ｍと同じくＭとするとα＝２、つまり、固有周期は約１．４倍に伸び、入力振動は半分となる。ここで、ｙ＝ｃｅｉｐｔとすると（数２４）式が求められる。
【数２４】
2005180492.tif 000038
また、（数２４）式より定数ｃおよびｙを求めた結果を（数２５）式に示す。
【数２５】
2005180492.tif 000039
また、絶対加速度について求め（数２６）式に示す。
【数２６】
2005180492.tif 000040
（数２６）式より絶対加速度は、
2005180492.tif 000041
において０となる。例えば、付加質量もＭであるα＝２の場合は、ω＝ｐにおいて絶対化速度が０となる。ここで、共揺点はα（ｐ／ω）２＝１すなわち、
2005180492.tif 000042
である。
【００５５】
（５）減衰１質点付加質量付地震応答
次に、減衰係数ｃを有するモデルであって、１質点に付加マスｍを有する場合についてその運動方程式を（数２７）式に示す。
【数２７】
2005180492.tif 000043
ここで、(M+m)/M=αとし、（Ｃ／Ｍ）＝２ｈω、ω２＝ｋ／Ｍとすると（数２８）式となる。
【数２８】
2005180492.tif 000044
さらにｙ＝ｃｅｉｐｔとすると（数２９）式が求められる。
【数２９】
2005180492.tif 000045
さらに、定数ｃおよびｙを求めると（数３０）式となる。
【数３０】
2005180492.tif 000046
また、絶対化速度を（数３１）式に示す。
【数３１】
2005180492.tif 000047
また、増幅率を（数３２）式に示す。
【数３２】
2005180492.tif 000048
【００５６】
（６）付加マス制震応答
次に付加マス制震応答についてその定常波による制震について、質量をＭ、振動数をωとすると、その伝達関数を（数３３）式に示す。
【数３３】
2005180492.tif 000049
この伝達関数を０とするには、伝達関数の分子を０とすればよく、但し、分母が０でないことに注意する必要がある。分子が０となる条件を（数３４）式に示す。
【数３４】
2005180492.tif 000050
すなわち、付加質量をＫ／ω２とすることで、伝達関数０が実現可能となる。ここで、Ｋ／ω２は、系のバネ定数を外乱の固有円振動数の２乗した値で割った値を意味する。
【００５７】
（７）シリンダ型減衰コマ
次に本発明に係る設計手法により設計されるシリンダ型減衰コマ２を図４に示す。
【００５８】
図４において、本発明に係るシリンダ型減衰コマ１は、相対変位する２点（物体）２，４間を連結するよう互いに接続される第１および第２の連結部材６および８からなり、そして、これら両連結部材６、８は、そのそれぞれの一端部を前記相対変位する２点（物体）２，４の中の１つにそれぞれ固定すると共に、その第１の連結部材１０は、その接続側を案内ねじ部１４に形成し、そしてこのねじ部１４上には、ボールベアリング１６を介して螺合される案内ナット１８で駆動する回転内筒２０を回転摺動可能に挿着し、また第２の連結部材８は、その接続側を前記回転内筒２０を収容するチャンバ２２用の固定外筒２４に形成し、そしてこのチャンバ２２内には減衰用の粘性体および／または粘弾性体２６を充填するよう構成する。
【００５９】
なおここで、回転内筒２０は、一端部を案内ナット１８に外挿される他端部閉塞筒体からなり、案内ナット１８の一側部および回転内筒２０の前記閉塞端部の固定外筒２４に対する上下両対接面にそれぞれボールベアリング２８，３０を配設することにより、２点１０，１２間の相対変位から発生される圧縮および引張りの両荷重に対応して、案内ねじ部１４上を回転し且つ図示上下方向へ摺動するよう軸支されている。更に、粘性流体には、ポリイソブチレンその他の合成ゴム等を好適に使用することができる。ここで、（３−４）におけるシリンダが回転内筒２０に相当し、その外周の直径がＤ１であり、内周直径がＤ２となる。重さをＷとすれば、慣性モーメントは（数３５）式に示される。
【数３５】
2005180492.tif 000051
なお、本発明に係る設計手法により構成されるシリンダ型減衰コマは、種々に変更されることができ、例えば図５に示すように変形され得る。すなわち、この変形例は、図４に示す実施例において、回転内筒２０を開放筒体に形成すると共に、案内ナット１８を、固定外筒２４に固定されたケーシング３２に対してボールベアリング２８を介して軸支するよう構成したものである。
【００６０】
さらに、図６に示すようなシリンダ型減衰コマ１の第３の変形例では、シリンダ型減衰コマ１は、速度増幅部３６と、伝達部３８と、減衰部４０とから構成される。速度増幅部３６内にその端部からねじ溝の刻設された案内ねじ部１４が挿入され、リニア軸受けベアリング４２のボールベアリング１６を介して案内ナット１８と螺合され、この案内ナット１８は速度増幅部３６の外筒３２とスラスト軸受け２９を介して回転可能に接合される。
【００６１】
この案内ナット１８は伝達部３８内で回転内筒２０と接合されて、減衰部４０内を回動する。減衰部４０の外筒２４と回転内筒２０の間には粘性体２６が封入され外筒２４端部のシール２８で封止され、粘性体２６が漏れない構造となっている。
【００６２】
また、本発明に係る設計手法により構成されるシリンダ型減衰コマは、比較的大きな構造物にも小さな組立物にも広く適用される。そこで次に、本発明に係る、前記減衰棒を使用する減衰装置を建築構造物に適用した場合の実施例について以下説明する。
【００６３】
次に、図７においては、減衰棒５０は、基礎７６とこの基礎７６上に免震パッド７８，７８を介して支持されている防震構造物８０との間に、それぞれの支持支柱７６ａおよび８０ａを介して圧縮および引張り可能に配設されている。従って、これによれば、地震等で発生される基礎７６および防震構造物８０間の水平方向の相対変位によって伸縮される減衰棒５０の減衰効果により基礎７６および防震構造物８０間の前記水平方向の相対変位エネルギが吸収されて、防震構造物８０の振動が有効に制振され得る。
【００６４】
（８）ディスク型減衰コマ
図８において、本発明に係る減衰コマは、先ず基本的には、相対変位する２点（物体）９０，９２間を連結するよう互いに接続される第１および第２の連結部材、すなわち、第一のロッド９４および管状の第二のロッド９６からなる。そして、これらロッド９４，９６は、そのそれぞれの一端部を前記２点９０，９２の中の１つにそれぞれ固定する。第一のロッド９４は、その接続側を案内ねじ部９８に形成し、そしてこのねじ部９８上には、ボールベアリング１００を介して螺合される案内ナット１０２で駆動する回転コマ１０４を回転摺動可能に挿着する。また第二のロッド９６は、その接続側に前記回転コマ１０４を収容するチャンバ１０６を画定するケーシング１０８を形成し、そしてこのチャンバ１０６内には減衰用の粘性体および／または粘弾性体１１０を充填する。
【００６５】
なお、案内ナット１０２は、これを囲繞するケーシング１０８に対してその図示上下両対接面にそれぞれボールベアリング１１２，１１４を配設することにより、２点９０，９２間の相対変位から発生される圧縮および引張りの両荷重に対応して、案内ねじ部９８上を回転し且つ図示上下方向へ摺動するよう軸支されている。また、回転コマ１０４は、案内ナット１０２の外周部から半径方向外側へ延在する一体回転部１０４から構成されている。更に、粘性流体には、ポリイソブチレン等その他の合成ゴム等を好適に使用し得る。
【００６６】
なお、本発明の前記減衰コマは、種々に変更され得る。例えば図９に示すように変形され得る。第一の変更例は、図９に示すように、第１の連結部材を管状ロッド９６から通常のロッド１２０に変更すると共に、回転コマを一体回転部１０４から、案内ナット１０２の一側部から分離して半径方向平行に延在される別体回転部１２２に構成を変更したものである。すなわち、別体回転部１２２は、ロッド１２０（第２の連結部材）の接続側に形成された第１のケーシング１２２内のチャンバ１０６内に収容され、そして、案内ナット１０２は第２のケーシング１２４内にボールベアリング１１２，１１４を介して軸支されている。なお、この変更例においても、先の実施例と同様の作用効果が発揮されることは明らかである。
【００６７】
更なる変更例は、図１０に示すように、相対変位可能に互いに接続される第１および第２の連結部材からなり、この第１の連結部材は、接続側に案内ねじ部１３０が形成された内部管１３２と、このねじ部に係合すると共に前記内部管１３２より十分に大きな径を有し前記ねじ部１３０との相対変位に基づき案内ねじ部上を回転摺動可能に挿着される円盤形状の回転体とからなる。この回転体は１３４、円盤形状本体１３６と、この円盤形状本体１３６の外周部から半径方向外側へ延在すると共に円盤形状本体１３６より薄く形成された鍔部１３８とから構成する。前記第２の連結部材は、外部管１４０と、その接続側に形成される前記回転体１３４を収容する円筒形状ケーシング１４２とからなる。更に、前記回転体１３４は、概円筒形状ケーシング１４２内に複数のボールベアリング１４４を介して回転摺動可能に支持される。円筒形状ケーシング１４２の内壁と前記回転体１３４との間隙には、減衰用の粘性体および／または粘弾性体１４６を充填する。なお、この変更例においても先の実施例と同様の作用効果が発揮されることは明らかである。
【００６８】
（９）設計システム
次に上記の理論に基いて本発明に係る減衰コマ設計システムについて図１１に示す。
【００６９】
減衰コマ設計システム２００は、システムを統括する中央演算処理装置ＣＰＵ２０２と、ＯＳ等の制御プログラムを記憶させるメインメモリ２０４と、第二の記憶装置であるファイル装置２０６と、入力装置２０８と、出力装置２１０とネットワーク入出力装置２３０とを備え、ＣＰＵ２０２はバス２１２と送信受信可能に電気的に接続され、メインメモリ２０４もバス２１２と送信受信可能に電気的に接続され、ファイル装置２０６もバス２１２と送信受信可能に電気的に接続され、入力装置２０８はバス２１２へ送信可能に電気的に接続され、出力装置２１０は受信可能に電気的に接続され、ネットワーク入出力装置２３０は送受信可能に電気的に接続される。
【００７０】
ＣＰＵ２０２は、各種演算と、メインメモリ２０４からＯＳを読み出し、ファイル装置２０６内の入出力制御と、入力装置２０８の入力制御と、出力装置２１０と、ネットワーク接続装置２３０へ出力制御とを行なう。
【００７１】
メインメモリ２０４は、メインキャッシュ等のＣＰＵ２０２と連動してＯＳ等の制御プログラムを記憶するメモリであり、半導体によるＲＡＭ等から構成される。
【００７２】
ファイル装置２０６は、データの記憶並びにアプリケーションソフトの記憶に使用される例えば磁気ディスク等のハードディスク等から構成される。データとして、建築構造物仕様ファイル２１４と、デバイス仕様ファイル２１６と、目的仕様ファイル２１８と、レンジファイル２２０と、出力ファイル２２２とが記録される。また、アプリケーションソフトウェアとして減衰コマ設計プログラム２２４が記憶されている。
【００７３】
建築構造物仕様ファイル２１４は、上部構造重量データと、固有周期データと、固有円振動数データとから構成される。
【００７４】
上部構造重量データは、構築しようとする建造物の重量であり単位は（ton）である。固有周期データとは、免震装置の固有周期であり単位は（Ｈｚ）である。固有円振動数は、固有周期より求まり、単位は（ｒａｄ／ｓｅｃ）である。
【００７５】
デバイス仕様ファイル２１６は、免震装置の剛性と、設計耐力と、減衰コマのねじリードと、減衰コマのディスク外径と、シリンダ厚さと、シリンダ長さと、シリンダ重量と、付加質量とから構成される。免震装置の剛性は、減衰コマをモデル化した際の剛性成分であり、単位は（ｔ／ｃｍ)である。設計耐力は、減衰コマの耐久重量であり、単位は（ｔ）である。減衰コマのねじリードは、減衰コマの案内ねじ１４、９８のねじピッチ（単位ｃｍ）である。減衰コマのディスク外径は、回転内筒２０の外周直径（単位ｃｍ）である。シリンダ厚さは、回転内筒２０の外周と内周の厚み（単位ｃｍ）である。シリンダ長さは、回転内筒２０の長さ（単位ｃｍ）である。シリンダ重量は、回転内筒２０の重量（単位ｔｏｎ）である。付加質量は、本発明に係る慣性効果を得るのに必要な質量である。
【００７６】
目的仕様ファイル２１８は、算出する項目を選択して記憶するファイルである。プログラムは、ここに記憶された項目を入力された数値より算出する。
【００７７】
レンジファイル２２０は、算出する値のレンジを予め記憶させるファイルである。すなわち、レンジファイル２２０に記憶された値と、算出する値が大きく異なる場合に、再計算を行なうための基準ファイルである。
【００７８】
パラメータファイル２２２は、設計データを計算するために複数の計算を行なうために変化させるパラメータの範囲を記憶させるファイルである。
【００７９】
出力ファイル２２３は、慣性モーメントと、等価質量と、質量増幅率とから構成される。慣性モーメントは、形状と重量と大きさが決定すると定まる値である。単位は、（ｋｇ・ｃｍ・ｓｅｃ２）である。等価質量は、本発明に係る付加質量を含めて増幅された質量を意味する。
減衰コマ設計プログラム２２４は、その作用を次に示す（１０）設計フローに示されるように構成される。
【００８０】
入力装置２０８は、少なくともキーボードと、マウスと、１０キーボードを含み、さらにその他数値等を入力可能な装置であればトラックボール、マイク、カメラ、スキャナ等の位置情報入力、音声入力、画像入力のいずれの装置であっても良い。
【００８１】
出力装置２１０は、少なくともディスプレイを含み、さらにプリンタと、スピーカとからなる。
【００８２】
ネットワーク接続装置２３０は、回線２３２を通してインターネット２３４と接続される。
【００８３】
一方、製造用端末２４２が接続装置２３８を介してインターネット２３４に接続される。製造用端末２４２は、製造機械にパラメータを蓄積して保存するとともにパラメータを送付して、製造機械を制御する機能を備える。
【００８４】
（１０）設計フロー
以上の本発明に係る設計システムを用いた本発明に係る設計フローを図１２に示す。
【００８５】
まず、本発明の設計システムにおいて、減衰コマ設計プログラム２２４を起動すると、ＣＰＵ２０２がディスプレイ上に、入力受付画面を表示する。その後、オペレータによって予め定まっている建築構造物仕様データとデバイス仕様データとがキーボードから入力される（Ａ２，Ａ４）と、ＣＰＵ２０２は入力されたデータをファイル装置２０６の建築構造物仕様ファイル２１４とデバイス仕様ファイル２１６とに記録する。ここで入力される仕様等の数値は、加速度に関する質量項Ｍ（慣性）と、速度に関する粘性減衰項Ｃと、変位に関する剛性項Ｋと付加マス[m]とから構成される運動方程式である数１０式を解くためのパラメータである
【００８６】
続いて、目標仕様の入力画面が表示される。オペレータによって算出したい減衰コマの仕様の種類を入力される。すなわち、設計したい値の区分を定める（Ａ６）。ＣＰＵ２０２は、算出したい目標仕様をファイル装置２０６の目標値ファイル２１８に記憶させる。
【００８７】
さらに、目標を１点の値とするか、ある程度の幅を持った範囲とするかを定め、その範囲を入力する（Ａ８）。すなわち、目標仕様の算出可能範囲にレンジを設けて、どこまでの値を採用し、どこまでの値を不採用とするかの判断基準である。定めたレンジデータをＣＰＵ２０２が、ファイル装置２０６のレンジファイル２２０に記憶させる。
【００８８】
さらに、予め入力してある建築構造物仕様データとデバイス仕様データの設計範囲すなわちパラメータを定める（Ａ１０）。ＣＰＵ２０２が、入力された設計範囲をファイル装置２０６のパラメータファイル２２２に記憶させる。
【００８９】
その後、減衰コマ設計プログラム２２４は、入力されるべきデータが全て入力されると判断されると、目標仕様の算出を開始する（Ａ１２）。すなわち、ＣＰＵ２０２が、入力された建築構造物仕様ファイル２１４と、デバイス仕様ファイル２１６に入力された値から目標仕様を算出する。例えば、ディスクサイズから慣性モーメントを求めたり（（数２６）式および（数２７）式）、さらにねじピッチと軸加速度から軸方向抵抗力を算出する（（数２５）式）。
【００９０】
続いて、算出された値が予め定めた目標仕様の算出可能範囲にレンジ２２０に入っているか否かを判定する（Ａ１４）。目標値に入っていない場合は、算出結果を表示する（Ａ１６）。さらに、再計算の必要性の有無を問い合わせる（Ａ１８）。再計算が必要な場合は、スタートＡ２から再入力となり中止する場合は工程が中止される（Ａ２０）。
【００９１】
また、目標仕様の算出可能範囲にレンジに入っている場合は、その結果を表示するとともに、印刷の必要性の有無と、製造装置への送出の必要性の有無を問い合わせ、オペレータの指示に従って、印刷または製造装置へのデータの送出を行なう。
【実施例１】
【００９２】
次に、本発明に係る設計システムを用いてディスク型減衰コマの設計をした実施例１を示す。（表１）に示される設計耐力と、ねじリードと、ディスク外径と、ディスク厚さと、ディスク長さと、ディスク重量と、ディスク質量を入力することで、（表２）に示される慣性モーメント、等価質量と、質量倍率を算出することが可能である。
【表１】
2005180492.tif 000052
【表２】
2005180492.tif 000053
【実施例２】
【００９３】
さらに、本発明に係る設計システムを用いてディスク型減衰コマの設計をした実施例２を示す。錘の質量を１tonとし、ねじピッチを２５ｍｍとし、ディスク外径が３００ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍの各値を、本発明の設計システムに入力した際の結果を（表３）に示す。
【表３】
2005180492.tif 000054
【実施例３】
【００９４】
また、本発明に係る設計システムを用いてシリンダ型減衰コマの設計をした実施例３を示す。錘の質量を１tonとし、ねじピッチを２５ｍｍとし、ディスク外径と内側の穴部との厚さを３ｃｍとし、ディスク外径が３００ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍの各値を、本発明の設計システムに入力した際の結果を（表４）に示す。
【表４】
2005180492.tif 000055
【実施例４】
【００９５】
続いて、本発明係る設計システムによって減衰コマの質量を求めた第３の実施例を示す。
【００９６】
例えば、軽量建物あるいは隅柱のように軸力が小さい柱下の積層ゴム系の免震装置は、その変形量の制限により一定のサイズの免震装置を使用することとなり、それによって固有周期が短くなり、免震構造として大きな効果を発揮できない場合がある。このような場合に免震階に付加重量を与えることで振動周期の伸張を図ることができる。
【００９７】
例えば、上部構造重量が１０００ｔｏｎで固有周期が１秒の免震装置の剛性は、40.284t/cmである。この固有周期を４秒の装置とするためには、免震装置の剛性を2.518t/cmにする必要がある。固有周期４秒の固有円振動数は1.571rad/secであるから（数３６）式で示される。
【数３６】
2005180492.tif 000056
（数５０）式よりｍ＝15.3t.sec2/cm、つまりW=14,994tonである。ここで、減衰コマの質量増幅率を500とすると、W=30tonである。つまり、減衰コマのディスクを30トンの回転体とすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の原理を１質点系に適用するモデル図である。
【図２】ディスクタイプの減衰コマの模式図である。
【図３】シリンダタイプの減衰コマの模式図である。
【図４】本発明に係る設計手法により構成されるシリンダ型減衰コマの第一実施例の構成図を示す。
【図５】本発明に係る設計手法により構成されるシリンダ型減衰コマの第二実施例の構成図を示す。
【図６】本発明に係る設計手法により構成されるシリンダ型減衰コマの第三実施例の構成図を示す。
【図７】本発明に係る減衰装置を建築構造物に適用した場合の第二実施例を示す。
【図８】本発明に係る設計手法により構成されるディスク型減衰コマの第一実施例の構成図を示す。
【図９】本発明に係る設計手法により構成されるディスク型減衰コマの第二実施例の構成図を示す。
【図１０】本発明に係る設計手法により構成されるディスク型減衰コマの第三実施例の構成図を示す。
【図１１】本発明に係る減衰コマ設計システムの構成図である。
【図１２】本発明に係る減衰コマ設計方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００９９】
１  シリンダ型減衰コマ
２，４  相対変位する２点（物体）
６  第１連結部材
８  第２連結部材
１０  連結部材
１０，１２  ２点
１４  案内ねじ部
１６  ボールベアリング
１８  案内ナット
２０  回転内筒
２２  チャンバ
２４  固定外筒
２６  粘弾性体
２８，３０  ボールベアリング
２９  スラスト軸受け
３２  ケーシング
３６  速度増幅部
３８  伝達部
４０  減衰部
４２  リニア軸受けベアリング
５０  減衰棒
５０ａ，５０ｂ  連結部材
７０  建築構造物
７４ａ，７４ｂ  取付プレート
７４  構造枠体
７６  基礎
７６ａ，８０ａ  支持支柱
７８  免震パッド
８０  防震構造物
９０，９２  ２点（物体）
９４  第一のロッド
９６  第二のロッド
９８  案内ねじ部
１００  ボールベアリング
１０２  案内ナット
１０４  回転コマ
１０６  チャンバ
１０８  ケーシング
１１０  粘性体および／または粘弾性体
１１２，１１４  ボールベアリング
９６  管状ロッド
１２０  ロッド
１２２  第１のケーシング
１２４  第２のケーシング
１３０  案内ねじ部
１３２  内部管
１３４  回転体は
１３６  円盤形状本体
１３８  鍔部
１４０  外部管
１４２  円筒形状ケーシング
１４４  ボールベアリング
１４６  粘性体および／または粘弾性体
２００  減衰コマ設計システム
２０２  中央演算処理装置ＣＰＵ
２０４  メインメモリ
２０６  ファイル装置
２０８  入力装置
２１０  出力装置
２１２  バス
２１４  建築構造物仕様ファイル
２１６  デバイス仕様ファイル
２２２  パラメータファイル
２２３  出力ファイル
２２４  減衰コマ設計プログラム
２３０  ネットワーク接続装置
２３２  回線
２３４  インターネット
２４２  製造用端末
２３８  接続装置
【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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