(57)【要約】【課題】小型化が可能な免震装置を提供する。【解決手段】回転慣性免震装置１は、免震対象物Ａ１及び支持構造物Ａ２を水平方向へ移動可能に支持する第２リニアスライダ３と、第２リニアスライダ３の運動を回転慣性の回転運動に変換する回転装置４とを備え、回転装置４は、第２リニアスライダ３の張り出し部材８に当接して、張り出し部材８に対して転がるようにして回転する入力回転体１１と、入力回転体１１の回転を増速して伝達する歯車列１２と、歯車列１２により入力回転体１１の回転が伝達されて回転する回転質量体１３とを備える。【選択図】図１
2007010110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震対象物を支持体上で水平方向へ移動可能に支持する免震装置であって、
前記免震対象物及び前記支持体の間に設けられ、前記免震対象物を水平方向のうち特定方向へ移動可能に支持するスライド装置と、
前記スライド装置の特定方向への運動を回転慣性の回転運動に変換する回転装置と、
を備え、
前記スライド装置は、
鉛直方向に積層され、前記特定方向に相対移動可能な第１のスライド部材及び第２のスライド部材を備え、
前記回転装置は、
前記第１のスライド部材及び前記第２のスライド部材のうち一方のスライド部材に対して軸支される回転体であって、外周部が他方のスライド部材に当接し、当該他方のスライド部材に対して前記特定方向へ転がるようにして回転する入力回転体と、
前記入力回転体の回転を増速して伝達する歯車列と、
前記歯車列により前記入力回転体の回転が伝達されて回転する回転質量体と、
を備えた免震装置。
【請求項２】
免震対象物を支持体に対して移動可能に支持する支承機構と、
前記免震対象物と前記支持体との特定方向への相対運動を回転慣性の回転運動に変換する回転慣性付加装置と、
を備え、
前記回転慣性付加装置は、
前記免震対象物及び前記支持体のうち一方に連結される振動部と、
前記免震対象物及び前記支持体のうち他方に連結され、前記振動部に対して前記特定方向へ相対移動可能な回転装置と、
を備え、
前記回転装置は、
前記振動部に当接し、当該振動部の前記回転装置に対する前記特定方向への相対移動により回転する入力回転体と、
前記入力回転体の回転が増速されて伝達されることにより回転する回転質量体と、
を備えた免震装置。
【請求項３】
免震対象物と支持体との特定方向への相対運動を回転慣性の回転運動に変換する回転慣性付加装置であって、
前記免震対象物及び前記支持体のうち一方に連結される振動部と、
前記免震対象物及び前記支持体のうち他方に連結され、前記振動部に対して前記特定方向へ相対移動可能な回転装置と、
を備え、
前記回転装置は、
前記振動部に当接し、当該振動部の前記回転装置に対する前記特定方向への相対移動により回転する入力回転体と、
前記入力回転体の回転が増速されて伝達されることにより回転する回転質量体と、
を備えた回転慣性付加装置。
【請求項４】
前記回転装置は、前記入力回転体の回転を増速して前記回転質量体に伝達する増速歯車列を備えた請求項３に記載の回転慣性付加装置。
【請求項５】
前記特定方向は、前記免震対象物及び前記支持体の積層方向に直交する方向であり、
前記入力回転体、増速歯車列の歯車及び前記回転質量体は、前記免震対象物及び前記支持体の間において、前記積層方向に平行な軸回りに回転するように設けられている
請求項４に記載の回転慣性付加装置。
【請求項６】
前記振動部は、前記特定方向へ延びる当接部を有し、
前記入力回転体は、前記当接部に対して前記特定方向へ転がるようにして回転する
請求項３〜５のいずれか１項に記載の回転慣性付加装置。
【請求項７】
前記免震対象物及び前記支持体のうちの前記一方と前記振動部とを、前記特定方向の相対移動を規制しつつ、前記特定方向に直交する方向へ相対移動可能に連結するスライド装置と、
前記振動部と前記回転装置との前記特定方向に直交する方向及び前記入力回転体の回転方向への相対移動を規制する規制部と、
を更に備えた請求項６に記載の回転慣性付加装置。
【請求項８】
前記免震対象物及び前記支持体のうちの前記他方と前記回転装置とを、前記特定方向の相対移動を規制しつつ、前記特定方向に直交する方向へ相対移動可能に連結するスライド装置と、
前記振動部と前記回転装置との前記特定方向に直交する方向及び前記入力回転体の回転方向への相対移動を規制する規制部と、
を更に備えた請求項６に記載の回転慣性付加装置。
【請求項９】
前記入力回転体は、前記特定方向に沿って複数設けられるとともに前記振動部を挟んで複数設けられている
請求項６に記載の回転慣性付加装置。
【請求項１０】
前記回転質量体に作用して前記回転質量体の回転を減衰させる回転減衰要素と、
互いに並列に接続された弾性要素及び減衰要素であって、前記回転質量体と、前記免震対象物及び前記支持体のいずれかとの間に直列に接続された弾性要素及び減衰要素と、
を備えた請求項３〜９のいずれか１項に記載の回転慣性付加装置。
【請求項１１】
前記回転質量体を収納する箱体を更に備え、
前記箱体内には流体が充填されている
請求項３〜１０のいずれか１項に記載の回転慣性付加装置。
【請求項１２】
前記回転質量体は、外周部に凹部及び凸部の少なくともいずれかを有している
請求項１１に記載の回転慣性付加装置。
【請求項１３】
免震対象物と支持体との特定方向への相対的な運動を回転慣性の回転運動に変換する回転慣性付加装置であって、
前記免震対象物及び前記支持体のうち一方に連結され、他方に対して前記特定方向へ相対移動可能な回転装置を備え、
前記回転装置は、
前記免震対象物及び前記支持体のうち前記他方に当接して回転し、前記免震対象物及び前記支持体のうち前記他方の前記回転装置に対する前記特定方向への運動を回転運動に変換する入力回転体と、
前記入力回転体の回転が増速されて伝達されることにより回転する回転質量体と、
を備えた回転慣性付加装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滑り支承や転がり支承等により免震対象物を支持し、免震対象物の振動を長周期化させる免震装置及び免震対象物の振動を回転慣性の回転運動に変換する回転慣性付加装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
免震装置の実用化にあたっては、免震対象物と支持構造物との相対変位を小さくすること、換言すれば、免震対象物の周囲に必要なクリアランスを小さくすることが重要である。そして、クリアランスを小さくするために、免震対象物と支持構造物との相対的な振動を回転慣性の回転運動に変換する技術が提案されている。
【０００３】
特許文献１では、支持構造物に軸支されるボールねじと、当該ボールねじに螺合し、免震対象物に固定されるボールナットとを設けることにより、免震対象物と支持構造物との相対的な直線運動をボールねじの回転に変換する技術が開示されている。特許文献２では、ボールねじに代えて、円盤状の回転慣性を設けた免震装置が開示されている。具体的には、免震対象物に連結されたラックと、当該ラックに噛合し、支持構造物に軸支されたギヤと、当該ギヤと一体的に回転する回転慣性体とが設けられる。特許文献３では、ボールねじと一体的に回転する円盤を設けた免震装置が開示されている。
【０００４】
なお、免震装置に関するものではないが、特許文献４では、ラックと当該ラックに噛合するギヤにより振動を回転運動に変換する制振装置が開示されている。免震装置では、滑り支承等により免震対象物の振動を長周期化して振動を低減し、回転慣性を用いてクリアランスを小さくするが、特許文献４の制振装置では、特定の振動数の振動を遮断するように、構造物の弾性及び回転慣性により決定される固有振動数を設定する。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−４４３３８号公報
【特許文献２】特開２０００−８７５９２号公報
【特許文献３】特開２００４−４４７４８号公報
【特許文献４】特開平９−１１７８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の免震装置では、回転慣性を大きくするほど、免震対象物の長周期化及び地震外力の低減効果が大きくなる。そして、地震外力の低減効果により、免震対象物と支持構造物との相対変位が小さくなる。しかし、一般に免震対象物の質量は大きく、ボールねじや円盤により十分な回転慣性を得ようとすると、ボールねじや円盤を大型化せざるを得ず、免震装置が大型化する。従って、免震装置の実用化は困難であった。
【０００７】
本発明の目的は、小型化が可能な免震装置及び回転慣性付加装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の観点の免震装置は、免震対象物を支持体上で水平方向へ移動可能に支持する免震装置であって、前記免震対象物及び前記支持体の間に設けられ、前記免震対象物を水平方向のうち特定方向へ移動可能に支持するスライド装置と、前記スライド装置の特定方向への運動を回転慣性の回転運動に変換する回転装置とを備え、前記スライド装置は、鉛直方向に積層され、前記特定方向に相対移動可能な第１のスライド部材及び第２のスライド部材を備え、前記回転装置は、前記第１のスライド部材及び前記第２のスライド部材のうち一方のスライド部材に対して軸支される回転体であって、外周部が他方のスライド部材に当接し、当該他方のスライド部材に対して前記特定方向へ転がるようにして回転する入力回転体と、前記入力回転体の回転を増速して伝達する歯車列と、前記歯車列により前記入力回転体の回転が伝達されて回転する回転質量体とを備える。
【０００９】
本発明の第２の観点の免震装置は、免震対象物を支持体に対して移動可能に支持する支承機構と、前記免震対象物と前記支持体との特定方向への相対運動を回転慣性の回転運動に変換する回転慣性付加装置とを備え、前記回転慣性付加装置は、前記免震対象物及び前記支持体のうち一方に連結される振動部と、前記免震対象物及び前記支持体のうち他方に連結され、前記振動部に対して前記特定方向へ相対移動可能な回転装置とを備え、前記回転装置は、前記振動部に当接し、当該振動部の前記回転装置に対する前記特定方向への相対移動により回転する入力回転体と、前記入力回転体の回転が増速されて伝達されることにより回転する回転質量体とを備えた免震装置。
【００１０】
本発明の第３の観点の回転付加装置は、免震対象物と支持体との特定方向への相対運動を回転慣性の回転運動に変換する回転慣性付加装置であって、前記免震対象物及び前記支持体のうち一方に連結される振動部と、前記免震対象物及び前記支持体のうち他方に連結され、前記振動部に対して前記特定方向へ相対移動可能な回転装置とを備え、前記回転装置は、前記振動部に当接し、当該振動部の前記回転装置に対する前記特定方向への相対移動により回転する入力回転体と、前記入力回転体の回転が増速されて伝達されることにより回転する回転質量体とを備える。
【００１１】
好適には、前記回転装置は、前記入力回転体の回転を増速して前記回転質量体に伝達する増速歯車列を備える。
【００１２】
好適には、前記特定方向は、前記免震対象物及び前記支持体の積層方向に直交する方向であり、前記入力回転体、増速歯車列の歯車及び前記回転質量体は、前記免震対象物及び前記支持体の間において、前記積層方向に平行な軸回りに回転するように設けられている。
【００１３】
好適には、前記振動部は、前記特定方向へ延びる当接部を有し、前記入力回転体は、前記当接部に対して前記特定方向へ転がるようにして回転する。
【００１４】
好適には、前記免震対象物及び前記支持体のうちの前記一方と前記振動部とを、前記特定方向の相対移動を規制しつつ、前記特定方向に直交する方向へ相対移動可能に連結するスライド装置と、前記振動部と前記回転装置との前記特定方向に直交する方向及び前記入力回転体の回転方向への相対移動を規制する規制部とを更に備える。
【００１５】
好適には、前記免震対象物及び前記支持体のうちの前記他方と前記回転装置とを、前記特定方向の相対移動を規制しつつ、前記特定方向に直交する方向へ相対移動可能に連結するスライド装置と、前記振動部と前記回転装置との前記特定方向に直交する方向及び前記入力回転体の回転方向への相対移動を規制する規制部とを更に備える。
【００１６】
好適には、前記入力回転体は、前記特定方向に沿って複数設けられるとともに前記振動部を挟んで複数設けられている。
【００１７】
好適には、前記回転質量体に作用して前記回転質量体の回転を減衰させる回転減衰要素と、互いに並列に接続された弾性要素及び減衰要素であって、前記回転質量体と、前記免震対象物及び前記支持体のいずれかとの間に直列に接続された弾性要素及び減衰要素と、を備える。
【００１８】
好適には、前記回転質量体を収納する箱体を更に備え、前記箱体内には流体が充填されている。
【００１９】
好適には、前記回転質量体は、外周部に凹部及び凸部の少なくともいずれかを有している。
【００２０】
本発明の第４の観点の回転慣性付加装置は、免震対象物と支持体との特定方向への相対的な運動を回転慣性の回転運動に変換する回転慣性付加装置であって、前記免震対象物及び前記支持体のうち一方に連結され、他方に対して前記特定方向へ相対移動可能な回転装置を備え、前記回転装置は、前記免震対象物及び前記支持体のうち前記他方に当接して回転し、前記免震対象物及び前記支持体のうち前記他方の前記回転装置に対する前記特定方向への運動を回転運動に変換する入力回転体と、前記入力回転体の回転が増速されて伝達されることにより回転する回転質量体とを備える。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、免震装置を小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
第１の実施形態
図１は、本発明の第１の実施形態の回転慣性免震装置１を示す図であり、図１（ａ）は一部を省略して示す上面図、図１（ｂ）は正面図、図１（ｃ）は側面図である。回転慣性免震装置１は、免震対象物Ａ１を支持構造物Ａ２に対して水平方向へ移動可能に支持する支承機構と、免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との特定方向への相対的な直線運動を回転慣性の回転運動に変換する装置とを兼ねるものである。
【００２３】
回転慣性免震装置１は、免震対象物Ａ１を支持構造物Ａ２に対してｘ軸方向（特定方向に直交する方向）へ移動可能に支持する第１リニアスライダ２と、免震対象物Ａ１を支持構造物Ａ２に対してｙ軸方向（特定方向）へ移動可能に支持する第２リニアスライダ３と、第２リニアスライダ３の直線運動を回転慣性の回転運動に変換する回転装置４とを備えている。
【００２４】
第１リニアスライダ２は、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、免震対象物Ａ１に固定される免震側スライド部材６と、免震側スライド部材６に積層配置され、免震側スライド部材６に対してｘ軸方向へ移動可能な支持側スライド部材７とを備えている。免震側スライド部材６及び支持側スライド部材７は、例えば、金属により形成され、互いに摺動することにより、あるいは、スライド部材間にボールやローラが設けられることにより、ｘ軸方向において相対移動可能である。
【００２５】
第１リニアスライダ２には、免震側スライド部材６及び支持側スライド部材７間のｙ軸方向及びｚ軸方向（上下方向）への相対的な移動及びｚ軸回りの相対的な回転を規制するように構造キーが設けられている。
【００２６】
具体的には、図１（ｃ）に示すように、免震側スライド部材６は、水平に配置されて免震対象物Ａ１に固定される板状部６ａと、板状部６ａから鉛直方向に突出するとともにｘ軸方向に延びる２本の規制部６ｂとを有しており、２本の規制部６ｂは先端側（下方側）が内側（ｙ軸方向）に折れ曲がって断面Ｌ字となっている。一方、支持側スライド部材７は、免震側スライド部材６の板状部６ａに積層配置される板状部７ａと、板状部７ａよりもｙ軸方向の幅が小さい板状部７ｂとを有している。免震側スライド部材６の板状部６ａと規制部６ｂとによって規定されるスペースへ支持側スライド部材７の板状部７ａが嵌合挿入されることにより、支持側スライド部材７は免震側スライド部材６に対してｘ軸方向に案内される。なお、板状部７ｂは２本の規制部６ｂの間から下方へ突出している。
【００２７】
第２リニアスライダ３は、第１リニアスライダ２に積層して設けられており、第１リニアスライダ２の支持側スライド部材７に固定される張り出し部材（第１のスライド部材、振動部）８と、張り出し部材８をｙ軸方向に移動可能に支持する支持側スライド部材（第２のスライド部材）９とを備えている。張り出し部材８及び支持側スライド部材９は、例えば、金属により形成され、互いに摺動することにより、あるいは、スライド部材間にボールやローラが設けられることにより、ｙ軸方向において相対移動可能である。
【００２８】
第２リニアスライダ３には、第１リニアスライダ２と同様に、張り出し部材８及び支持側スライド部材９間のｘ軸方向及びｚ軸方向への相対的な移動及びｚ軸回りの相対的な回転を規制するように構造キーが設けられている。
【００２９】
具体的には、図１（ｂ）に示すように、張り出し部材８は、断面Ｔ字に形成されており、鉛直に配置された板状部８ａと、板状部８ａの支持構造物Ａ２側においてｘ軸方向両側に突出する突出部８ｂとを備えている。一方、支持側スライド部材９は、水平に配置されて回転装置４を介して支持構造物Ａ２に固定される板状部９ａと、板状部９ａから鉛直方向に突出するとともにｙ軸方向に延びる２本の規制部９ｂとを有しており、２本の規制部９ｂは先端側（下方側）が内側（ｘ軸方向）に折れ曲がって断面Ｌ字となっている。支持側スライド部材９の板状部９ａと規制部９ｂとによって規定されるスペースへ、張り出し部材の突出部８ｂを含む支持構造物Ａ２側の部分が嵌合挿入されることにより、張り出し部材８は支持側スライド部材９に対してｙ軸方向に案内される。
【００３０】
なお、第１リニアスライダ２の免震側スライド部材６及び支持側スライド部材７の概略形状が水平に配置された略正方形の板状に形成されているのに対し、第２リニアスライダ３の張り出し部材８の概略形状は鉛直に配置された板状に形成されるとともに支持側スライド部材９は平面視において長尺に形成されている。従って、第１リニアスライダ２においては、スライド部材間の当接面積が比較的大きくなることにより免震対象物Ａ１の荷重による圧力が小さくなり、ひいては摩擦抵抗の低減が図られる一方で、第２リニアスライダ３においては、第１リニアスライダ２よりも平面視における面積が小さくなることにより、回転装置４の配置スペースが第１リニアスライダ２の下方に確保される。すなわち、回転慣性免震装置１の小型化が図られる。
【００３１】
回転装置４は、張り出し部材８に当接して回転する入力回転体１１と、入力回転体１１の回転を増速して伝達する歯車列（歯車装置）１２と、歯車列１２により入力回転体１１の回転が伝達されて回転する回転質量体１３とを備えている。入力回転体１１、歯車列１２及び回転質量体１３の組は複数設けられており、具体的には、張り出し部材８を挟んで対向配置されるとともに、張り出し部材８の長手方向（ｙ軸方向）に沿って２組配置されており、合計４組配置されている。
【００３２】
また、回転装置４は、図１（ｂ）及び図１（ｃ）に示すように、入力回転体１１、歯車列１２及び回転質量体１３を軸支するために、免震側プレート１４、中間プレート１５及び支持側プレート１６を備えている。支持側プレート１６は支持構造物Ａ２に対して固定され、中間プレート１５は横臥材１７を挟んで支持側プレート１６に対して固定され、免震側プレート１４は、壁部材１８により中間プレート１５に対して所定の間隔を保った状態で固定されている。
【００３３】
入力回転体１１は、免震側プレート１４及び中間プレート１５に軸支された軸部材２０に対して免震側プレート１４の免震対象物Ａ１側において固定されるとともに、外周部が張り出し部材８の側面に当接している。従って、張り出し部材８と軸部材２０とのｙ軸方向の相対移動に伴って、入力回転体１１は張り出し部材８に対してｙ軸方向へ転がる。入力回転体１１は、例えば金属により形成されている。
【００３４】
なお、入力回転体１１と張り出し部材８との滑りを防止して、入力回転体１１を確実に回転させるために、例えば、張り出し部材８にラックを設け、入力回転体１１を当該ラックに噛合するギヤにより構成するなど、凹凸を利用した機械摩擦手段を設けてもよいし、張り出し部材８及び入力回転体１１のうち少なくともいずれか一方にゴムやシリコン等の摩擦抵抗の比較的大きな材料を取り付けてもよいし、磁力によって張り出し部材８及び入力回転体１１が互いに吸着するように磁石を取り付けるなど、電機力学的な摩擦手段を設けてもよい。
【００３５】
歯車列１２は、免震側プレート１４及び中間プレート１５の間に配置されている。歯車列１２は、軸部材２０に固定され、入力回転体１１と一体的に回転する第１ギヤ２１と、第１ギヤ２１と噛合する小径ギヤ２２ａ及び小径ギヤ２２ａよりも大径の大径ギヤ２２ｂを有する第２ギヤ２２と、第２ギヤ２２の大径ギヤ２２ｂと噛合する第３ギヤ２３とを備えている。
【００３６】
第２ギヤ２２は免震側プレート１４及び中間プレート１５に軸支される軸部材２４に固定されている。第３ギヤ２３は免震側プレート１４、中間プレート１５及び支持側プレート１６により軸支される軸部材２５に固定されている。軸部材２５の中間プレート１５及び支持側プレート１６との間には、回転質量体１３が固定されており、第３ギヤ２３は回転質量体１３と一体的に回転する。
【００３７】
第２ギヤ２２の小径ギヤ２２ａの歯数は第１ギヤ２１の歯数よりも少なく、第２ギヤは第１ギヤ２１よりも高速で回転する。また、第３ギヤ２３の歯数は第２ギヤの大径ギヤ２２ｂの歯数よりも少なく、第３ギヤ２３は第２ギヤ２２よりも高速で回転する。従って、歯車列１２により入力回転体１１の回転が増速されて回転質量体１３に伝達される。なお、歯車列１２は、２重ギヤ（第２ギヤ）を中間に配した３つのギヤにより構成されていることから、各ギヤの負担を軽減しつつ大きな増速比で回転を増速できる。
【００３８】
回転質量体１３は、例えば金属により構成され、入力回転体１１や歯車列１２に含まれるギヤよりも大きな外径に形成され、入力回転体１１や歯車列１２よりも回転慣性が大きく設定されている。なお、横臥材１７は、ｘ軸に沿う方向及びｙ軸に沿う方向に２本設けられており、４つの回転質量体１３は、十字に配置された横臥材１７により区画される４つの領域に配置されている。
【００３９】
図２は、回転慣性免震装置１の配置例を示す上面図である。回転慣性免震装置１は、免震対象物Ａ１に対して複数設けられ、Ｘ軸方向を張り出し部材８の長手方向（特定方向、図１のｙ軸方向）とする回転慣性免震装置１と、Ｘ軸方向に直交する方向（Ｙ軸方向）を張り出し部材８の長手方向とする回転慣性免震装置１とが設けられている。具体的には、図２（ａ）の例では、矩形状の免震対象物Ａ１の４隅に、Ｘ軸方向を特定方向とする回転慣性免震装置１と、Ｙ軸方向を特定方向とする回転慣性免震装置１とが配置され、合計８機設けられている。図２（ｂ）の例では、矩形状の免震対象物Ａ１の４辺の中央に、各辺に直行する方向を特定方向とする回転慣性免震装置１が配置され、合計４機設けられている。
【００４０】
免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２（図２では不図示）との間には、従来と同様に、免震対象物Ａ１を支持構造物Ａ２に対して水平方向に移動可能に支持する支承機構３１が設けられている。支承機構３１は、例えば、転がり支承、滑り支承、積層ゴム支承である。従って、回転慣性免震装置１は、免震対象物Ａ１の荷重のうち一部の荷重を支承する。
【００４１】
以上の回転慣性免震装置１の動作を説明する。
【００４２】
地震等により支持構造物Ａ２が水平方向に振動すると、免震対象物Ａ１は、回転慣性免震装置１及び支承機構３１により水平方向へ移動可能に支持されていることから、支持構造物Ａ２に対して水平方向へ相対移動する。この際、図１のｘ軸方向の相対移動により、第１リニアスライダ２が往復運動し、ｙ軸方向の相対移動により第２リニアスライダ３が往復運動する。
【００４３】
第２リニアスライダ３の往復運動においては、張り出し部材８が回転装置４に対してｙ軸方向に往復運動する。これに伴って入力回転体１１が回転して張り出し部材８の直線運動は回転運動に変換される。入力回転体１１の回転は歯車列１２により増速されて回転質量体１３に伝達され、回転質量体１３が回転することにより免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との相対変位は抑制される。
【００４４】
免震対象物Ａ１及び支持構造物Ａ２の直線運動が回転慣性の回転運動に変換されることによる免震対象物Ａ１及び支持構造物Ａ２の相対変位の抑制の原理について、算定例を示しつつ、説明する。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、以下の説明における各記号を説明する図である。
【００４５】
まず、張り出し部材８、入力回転体１１、歯車列１２、回転質量体１３の連動に伴う等価質量の算定例を示す。張り出し部材と回転体に作用する特定方向の水平力をＦ、相対変位をｕとする。今、入力回転体１１の半径と第１ギヤ２１の半径とが等しい場合を想定し、当該半径をｒ１とする。第１ギヤ２１の回転角度をθとして、第１ギヤ２１と第２ギヤ２２間に生じる反力をｆ１とすれば次式が成り立つ。
【００４６】
【数１】
2007010110.tif 000003
【００４７】
ここでＩ１は第１ギヤ２１の回転慣性である。
同様に、第２ギヤ２２、第３ギヤ２３の回転に関する運動方程式を示せば以下のようになる。
【００４８】
【数２】
2007010110.tif 000004
【００４９】
【数３】
2007010110.tif 000005
【００５０】
ここでＩ２は第２ギヤ２２の回転慣性、Ｉ３は第３ギヤ２３及び回転質量体１３の回転慣性である。
【００５１】
第２ギヤ２２は二重ギヤであり、ギヤ比をｋとする。また、この例では、小径ギヤ２２ａ及び大径ギヤ２２ｂの半径の比と歯数の比とは等しいと仮定する。すなわち、小径ギヤ２２ａの半径をｒ２、大径ギヤ２２ｂの半径をｒ２′として、ｒ２′＝ｋｒ２と仮定する。上記３つの式をＦについて解けば次式が得られる。
【００５２】
【数４】
2007010110.tif 000006
【００５３】
また、幾何学的な関係から、張り出し部材８の水平変位ｕと各ギヤの回転角度には以下の関係が成り立つ。
【００５４】
【数５】
2007010110.tif 000007
【００５５】
【数６】
2007010110.tif 000008
【００５６】
【数７】
2007010110.tif 000009
【００５７】
式（４）に式（５）、（６）、（７）を代入すれば次式が得られる。
【００５８】
【数８】
2007010110.tif 000010
【００５９】
つまり式（８）は、免震対象物Ａ１に付加される質量ｍａが次式で表されることを意味する。
【００６０】
【数９】
2007010110.tif 000011
【００６１】
簡単のために、ギヤの回転質量は回転質量体１３の回転質量に対して無視できる大きさであると仮定する。勿論、ギヤの回転質量を考慮すればさらに回転慣性は増加することになる。回転質量体１３の回転慣性は回転半径(radius of gyration)を大きくすることで増加する。例えば、図３（ｂ）に示すように、回転質量体１３の外形を円形とし、円形外部に質量を集中させた中空円形を仮定すれば、回転慣性は次式で与えられる。
【００６２】
【数１０】
2007010110.tif 000012
【００６３】
ここでｍｇは回転質量体１３の質量、ｒｇとａｇは回転質量体１３の外半径と内半径である。
【００６４】
上記仮定を考慮し、式（１０）を式（９）に代入すれば付加重量ｍａは次式で求まる。
【００６５】
【数１１】
2007010110.tif 000013
【００６６】
次に、本発明の回転慣性免震装置を免震対象物に取り付けた場合の効果について、運動方程式により解説する。
【００６７】
免震対象物Ａ１の質量をｍｓ、地震入力による免震対象物Ａ１の変位を抑制し原点復帰機能を与えるバネ要素のバネ定数をｋｓとする。また、支持構造物Ａ２に入力される地震動の絶対変位振幅をｕｇとし、支持構造物Ａ２と免震対象物Ａ１の相対変位をｕとする。回転慣性免震装置１を取り付けない場合には以下の運動方程式が成り立つ。
【００６８】
【数１２】
2007010110.tif 000014
【００６９】
式（１２）を変形して次式を得る。
【００７０】
【数１３】
2007010110.tif 000015
【００７１】
ωｓは支持構造物Ａ２に支持される免震対象物Ａ１の固有角振動数である。
【００７２】
回転慣性免震装置１を取り付けた場合の運動方程式を以下に示す。回転慣性免震装置１は支持構造物Ａ２と免震対象物Ａ１の相対加速度に比例した反力を生じさせる。回転慣性免震装置１によって付加される質量をｍａとすれば、運動方程式は以下のように表される。
【００７３】
【数１４】
2007010110.tif 000016
【００７４】
式（１４）を変形して次式を得る。
【００７５】
【数１５】
2007010110.tif 000017
【００７６】
ωｓ′は回転慣性免震装置１を取り付けた場合の固有角振動数である。また、βａは次式で表される。
【００７７】
【数１６】
2007010110.tif 000018
【００７８】
ここで、βａは免震対象物Ａ１の等価質量（ｍｓ＋ｍａ）に対する固有質量の比である。
【００７９】
回転慣性免震装置１を取り付けることで、取り付けない場合に対比して支持構造物Ａ２に支持される免震対象物Ａ１の固有振動数が小さくなる、つまり長周期化することになる。また、式（１３）と式（１５）の右辺は地震動による強制外力項に相当するが、回転慣性免震装置を取り付けることでβａ倍の地震外力の低減が生じる。本発明の基本原理とその効果はこれら２点にあるが、免震機構を保持して支持構造物Ａ２と免震対象物Ａ１の相対変位を低下させることを可能にするのは、後者の地震外力の低減効果にある。回転慣性免震装置１から付加される質量ｍａを大きく設定することで、βａの値が小さくなり大きな地震外力の低減効果を発揮する。式（１５）に見るように、地震外力が低減した分は支持構造物Ａ２と免震対象物Ａ１の相対変位におよそ一対一で低減されることになる。したがって、βａを０．５と想定した場合、上記相対変位も同様に半分の値となる。
【００８０】
以下では、免震戸建住宅へ回転慣性免震装置１を導入した場合の算定例を示す。
【００８１】
一般的な戸建住宅（２階建て住宅）を想定する。免震住宅（免震対象物）の質量を３２ｔとして、回転慣性免震装置１を取り付けない場合の免震住宅と建物基礎（支持構造物）の相対変位を半分に低減させることを設置目的とする。
【００８２】
相対変位を半分にするためには、βａの値を０．５に設定することになる。よって、回転慣性免震装置１で生じさせる付加質量は、式（１６）によりｍａ＝３２ｔとなる。一特定方向にｍａ＝３２ｔの付加質量を持たせる場合、上記特定方向に作用する４機の回転慣性免震装置を使用すれば、１機あたり８ｔの付加質量分担となる。また１機あたりに４つの回転質量体１３を設けると１回転質量体１３あたり２ｔの付加質量分担となる。回転質量体１３を鉄（密度ρ＝７．８７）で製作するとし、ギヤ比ｋを4、ｒ３に対するｒｇとａｇの比率を１：５：３に設定した場合、式（１１）から回転質量体１３による付加質量と固有質量の関係は次式で表される。
【００８３】
【数１７】
2007010110.tif 000019
【００８４】
よって、式（１７）から一回転質量体１３の固有質量はおよそ０．００７３５ｔ（７．３５ｋｇ）必要となる。
【００８５】
また中空円形（中空円筒型）を仮定した回転質量体の質量ｍｇは次式で表される。
【００８６】
【数１８】
2007010110.tif 000020
【００８７】
ｔは回転質量体１３の厚さである。ｒ３を仮に０．０３ｍ（３ｃｍ）とすると、回転質量体１３の外径ｒｇと内径ａｇはそれぞれ０．１５ｍ（１５ｃｍ）と０．０９ｍ（９ｃｍ）になり、式（１７）から回転質量体１３の厚さｔは０．０２０６ｍ（２ｃｍ）となる。
【００８８】
これを上記特定方向に直交する方向にも同様に設置すれば（合計８機）、２次元の入力低減効果を得ることが可能となる。
【００８９】
一特定方向の回転慣性免震装置の台数を半分に想定した場合、１機あたりの質量分担が２倍になることから、上記適用例の一回転質量体の厚さｔを２倍（０．０４１３ｍ（４．１３ｃｍ））にすればよい。装置としてはこれでも十分にコンパクトである。
【００９０】
従来の回転慣性を備えた免震装置との比較を以下に示す。
【００９１】
装置の台数を一特定方向に４機（合計８機）として算定する。従来の免震装置では１機あたりの回転質量体は１機であることから、上記より一回転質量体で８ｔの付加質量分担となる。回転質量体の平面形状を上記と同じで評価した場合（ｒ３に対するｒｇとａｇの比率を１：５：３）、回転質量体の厚さを０．５ｍ（５０ｃｍ）と仮定すると、式（１８）から回転質量体の外径ｒｇと内径ａｇはそれぞれ２．８４ｍ（２８４ｃｍ）と１．７１ｍ（１７１ｃｍ）になり、戸建住宅に適用するには設置空間を確保することが容易ではない。
【００９２】
以上の第１の実施形態によれば、式（１５）及び式（１６）に示した回転質量体１３の回転による地震外力の低減効果により、免震対象物Ａ１及び支持構造物Ａ２との相対変位が抑制され、免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との間のクリアランスが縮小される。すなわち、小ストローク化が図られる。そして、歯車列１２により入力回転体１１の回転を増速して回転質量体１３を回転することから、式（９）にも示したように、増速しない場合に比較して、回転質量体１３の回転による付加質量を増速比の２乗倍に増加させることができ、回転質量体１３の小型化、ひいては回転慣性免震装置１の小型化が図られる。
【００９３】
入力回転体１１、歯車列１２及び回転質量体１３は、免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との間において、鉛直軸回りに回転するように配置されているから、免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との間を狭くすることができる。
【００９４】
特許文献２では、振動部材に対して転がるようにして回転する円盤状の回転質量体を設ける技術が開示されている。しかし、図４（ａ）に示すように、振動部材は支持構造物に対してｚ軸回りに回動可能に取り付けられており、ｘ軸方向に変位が生じた状態でｙ軸方向の変位が生じた場合、ｙ軸方向の変位のうち一部しか回転質量体の回転に変換されない。また、図４（ｂ）に示すように、ｘ軸方向の変位とｙ軸方向の変位とが同時に同程度発生した場合には、振動部材が回転質量体回りに回転することになり、ｙ軸方向の変位が全く回転質量体の回転に変換されない場合が生じる。しかし、第１の実施形態では、第１のリニアスライダ２により、張り出し部材８と免震対象物Ａ１とのｙ軸方向の移動を規制しつつ、ｘ軸方向へ相対移動可能に張り出し部材８と免震対象物Ａ１を連結し、支持側スライド部材９の規制部９ｂにより、張り出し部材８のｘ軸方向及び入力回転体１１の回転方向（ｚ軸回り）の回転装置４に対する相対移動を規制していることから、免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２とのｘ軸方向及びｙ軸方向の相対移動を許容しつつ、ｙ軸方向の変位を確実に回転質量体の回転に変換することができる。
【００９５】
また、入力回転体１１は、張り出し部材８を挟むように複数配置されるとともに、張り出し部材８の長手方向に沿って複数設けられていることから、張り出し部材８の回転装置４に対するｙ軸方向への移動及びｚ軸回りの回転を規制する規制部としても機能しており、図４に示した不都合を解消できる。
【００９６】
第２の実施形態
図５は、本発明の第２の実施形態の回転慣性免震装置１０１を示す図である。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態と同様の構成については第１の実施形態と同一符号を付す。
【００９７】
回転慣性免震装置１０１では、免震対象物Ａ１と免震側スライド部材６とは、減衰性弾性マット１３１を介して連結されている。すなわち、互いに並列に配された弾性要素（ばね要素）及び減衰要素が、免震対象物Ａ１と張り出し部材８との間に直列に接続されている。
【００９８】
第２の実施形態の回転慣性免震装置１０１によれば、第１の実施形態の回転慣性免震装置１と同様の効果に加え、以下の効果が得られる。
【００９９】
免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との相対変位の主振幅成分は長周期成分であり短周期成分の相対変位は一般に小さい。一方、応答加速度の主振幅成分は短周期成分であり長周期成分の応答加速度は一般に小さく免震対象物Ａ１に影響を与え得ない。回転慣性免震装置を設けた免震対象物Ａ１は全振動数領域に亘り上記相対変位に対する所定の低減率を確保するが、上記装置を設けない場合と比較して短周期成分の応答加速度が増加する傾向にある。そのため、長周期域で回転慣性免震装置が作動し、短周期域では回転慣性免震装置が抑制されて従来の免震効果を発揮する機構が理想である。
【０１００】
第２の実施形態の回転慣性免震装置１０１では、短周期の振動については減衰性弾性マット１３１により免震対象物Ａ１と張り出し部材８との相対移動を許容し、ひいては、免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との相対移動を許容して、従来の免震効果を得ることができる一方で、長周期の振動については減衰性弾性マット１３１を介して免震対象物Ａ１の振動を張り出し部材８に伝達することにより、回転慣性の回転による免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との相対変位の抑制を図ることできる。
【０１０１】
なお、弾性要素の弾性定数は、回転慣性に起因する等価質量と上記弾性定数から定まる固有振動数が、上記の短周期域よりも長周期側となるように設定することが好ましい。また、弾性要素や減衰要素を直列に配置することによる、免震対象物の水平面内の回転変位の拘束力の低下を補償するために、面内回転防止装置を支持構造体と免震対象物間に設けることが好ましい。
【０１０２】
第３の実施形態
図６は第３の実施形態の回転慣性免震装置２０１を示す図である。なお、第３の実施形態において、第１の実施形態と同様の構成については第１の実施形態と同一符号を付す。
【０１０３】
回転慣性免震装置２０１では、支持構造物Ａ２と回転装置４の支持側プレート１６とは、減衰性弾性マット２３１を介して連結されている。すなわち、互いに並列に配された弾性要素（ばね要素）及び減衰要素が、支持構造物Ａ２と回転装置４との間に直列に接続されている。
【０１０４】
第３の実施形態の回転慣性免震装置２０１によれば、第２の実施形態の回転慣性免震装置１０１と同様の効果が得られる。すなわち、短周期の振動については減衰性弾性マット２３１により支持構造物Ａ２と回転装置４との相対移動を許容し、ひいては、免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との相対移動を許容して、従来の免震効果を得ることができる一方で、長周期の振動については減衰性弾性マット２３１を介して支持構造物Ａ２の振動を回転装置４に伝達することにより、回転慣性の回転による免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との相対変位の抑制を図ることできる。
【０１０５】
第４の実施形態
図７は第４の実施形態の回転慣性免震装置３０１を示す図である。なお、第４の実施形態において、第１の実施形態と同様の構成については第１の実施形態と同一符号を付す。
【０１０６】
回転慣性免震装置３０１では、第２リニアスライダ３０３の張り出し部材３０８は、第１リニアスライダ２の支持側スライド部材７に固定される免震側部材３０８ａと、第２リニアスライダ３０３の支持側スライド部材３０９に当接する支持側部材３０８ｂと、免震側部材３０８ａと支持側部材３０８ｂとの間に設けられる弾性マット３０８ｃとを備えている。また、免震側部材３０８ａと支持側部材３０８ｂとに接続され、免震側部材３０８ａ及び支持側部材３０８ｂのｙ軸方向の相対的な振動を減衰させる油圧式ダンパ３３１が設けられている。
【０１０７】
すなわち、互いに並列に配された弾性要素（ばね要素）及び減衰要素が、免震対象物Ａ１と張り出し部材３０８の支持側部材３０８ｂとの間に直列に接続されている。そして、支持側部材３０８ｂには入力回転体１１が当接している。
【０１０８】
第４の実施形態の回転慣性免震装置３０１によれば、第２の実施形態の回転慣性免震装置１０１と同様の効果が得られる。すなわち、短周期の振動については弾性マット３０８ｃ及び油圧式ダンパ３３１により免震対象物Ａ１と張り出し部材３０８の支持側部材３０８ｂとの相対移動を許容し、ひいては、免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との相対移動を許容して、従来の免震効果を得ることができる一方で、長周期の振動については弾性マット３０８ｃ及び油圧式ダンパ３３１を介して免震対象物Ａ１の振動を支持側部材３０８ｂに伝達することにより、回転慣性の回転による免震対象物Ａ１と支持構造物Ａ２との相対変位の抑制を図ることできる。
【０１０９】
第５の実施形態
図８は第５の実施形態の回転慣性免震装置４０１を示す図である。なお、第５の実施形態において、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様の構成については第１の実施形態又は第２の実施形態と同一符号を付す。
【０１１０】
第５の実施形態の回転慣性免震装置４０１では、第２の実施形態と同様に減衰性弾性マット１３１が設けられ、更に、第２リニアスライダ３の張り出し部材８と支持側スライド部材９とに接続され、張り出し部材８及び支持側スライド部材９のｙ軸方向の相対的な振動を減衰させる油圧式ダンパ４３１が設けられている。
【０１１１】
すなわち、第２の実施形態と同様に、互いに並列に配された弾性要素（ばね要素）及び減衰要素が、免震対象物Ａ１と張り出し部材８との間に直列に接続され、更に、減衰要素が回転装置４の回転質量体１３に対して並列に接続されている。
【０１１２】
第５の実施形態の回転慣性免震装置４０１によれば、第１の実施形態の回転慣性免震装置１及び第２の実施形態の回転慣性免震装置１０１と同様の効果が得られ、更に、油圧式ダンパ４３１により、長周期域に生じる免震対象物Ａ１の応答ピークの先鋭度が小さくされ、長周期成分を多く含む入力動に対して免震対象物Ａ１の免震効果及び相対変位の低減効果が効果的に発揮される。
【０１１３】
第６の実施形態
図９は第６の実施形態の回転慣性免震装置５０１を示す図である。なお、第６の実施形態において、第１の実施形態又は第２の実施形態と同様の構成については第１の実施形態又は第２の実施形態と同一符号を付す。
【０１１４】
第６の実施形態の回転慣性免震装置５０１では、第２の実施形態と同様に減衰性弾性マット１３１が設けられ、更に、回転質量体５１３の回転運動を減衰させるための粘性流体ボックス５３１が設けられている。
【０１１５】
粘性流体ボックス５３１は、例えば金属により形成され、概ね円盤状に形成されて回転質量体５１３全体を収容している。粘性流体ボックス５３１は支持側プレート１６に固定されるとともに、内部に粘性流体が充填されており、回転質量体５１３の回転運動は粘性流体の粘性抵抗により減衰される。なお、粘性流体ボックス５３１に充填される流体は、要求される減衰力（粘性）、粘性流体ボックス５３１等のメンテナンスの容易性等の種々の条件に応じて適宜に選択してよく、例えば水が充填される。
【０１１６】
回転質量体５１３は、歯車状に形成されており、すなわち、外周部に凹凸が形成されており、当該凹凸により粘性抵抗は増大する。なお、回転質量体５１３の平面視の概略形状を三角形等の回転中心からの距離が一定でない形状にすることにより外周部に凹凸を形成してもよいし、回転質量体５１３の回転軸に直交する面（回転中心から円周へ亘る面）のいずれかの範囲に凹凸を設けてもよいし（好適には外周側）、回転質量体５１３を凹凸のない円盤により形成してもよい。
【０１１７】
粘性流体ボックス５３１を設けることは、減衰要素を回転質量体５１３に対して並列に接続することであるから、第６の実施形態の回転慣性免震装置５０１によれば、第５の実施形態の回転慣性免震装置４０１と同様の効果が得られる。
（各実施形態の性能評価）
【０１１８】
本発明の回転慣性免震装置を図１０に示すようにモデル化して性能を評価した結果を示す。
【０１１９】
図１０（ａ）は、従来の免震装置のモデル（以下、モデルｃｏｎｖという）、すなわち、回転質量体を備えておらず、互いに並列に配された弾性要素Ｋ及び減衰要素Ｃが免震対象物に接続されているモデルである。
【０１２０】
図１０（ｂ）は、第１の実施形態の回転慣性免震装置のモデル（以下、モデルｂａｓｉｃという）であり、モデルｃｏｎｖに比較して回転質量体ｍが追加されている。
【０１２１】
図１０（ｃ）は、第２〜第４の実施形態の回転慣性免震装置のモデル（以下、モデルＴ３という）であり、互いに並列に配置される弾性要素Ｋｃ及びＣｃが、回転質量体ｍに直列に接続されている。
【０１２２】
図１０（ｄ）は、第５及び第６の実施形態の回転慣性免震装置のモデル（以下、モデルＴ１３という）であり、モデルＴ３に比較して、回転質量体ｍに並列に接続される減衰要素Ｃｐが付加されている。
【０１２３】
図１１（ａ）は、免震対象物の加速度の地震入力に対する周波数応答特性を示す図であり、横軸は地震入力の周波数を、縦軸は免震対象物の加速度の地震入力の加速度に対する比を示している。図１１（ｂ）は、免震対象物及び支持構造物の相対変位の地震入力に対する周波数応答特性を示す図であり、横軸は地震入力の周波数を、縦軸は免震対象物及び支持構造物の相対変位の地震入力の変位に対する比を示している。
【０１２４】
モデルｂａｓｉｃは、加速度及び相対変位のピークの大きさがモデルｃｏｎｖのピークの大きさよりも小さくなるとともに、ピークの位置がモデルｃｏｎｖのピークの位置よりも長周期側に移動している（周波数０．１〜０．２Ｈｚ付近）。また、周波数全域に亘って、モデルｂａｓｉｃの相対変位はモデルｃｏｎｖの相対変位よりも小さくなっている。
【０１２５】
モデルＴ３は、モデルｂａｓｉｃよりも更に、加速度及び相対変位のピークの大きさがモデルｃｏｎｖのピークの大きさよりも小さくなるとともに、ピークの位置がモデルｃｏｎｖのピークの位置よりも長周期側に移動している。また、短周期域の加速度はモデルｃｏｎｖと同程度に小さい。
【０１２６】
モデルＴ１３は、モデルＴ３よりも更に、加速度及び相対変位のピークの大きさがモデルｃｏｎｖのピークの大きさよりも小さくなるとともに、ピークの位置がモデルｃｏｎｖのピークの位置よりも長周期側に移動している。さらに、モデルＴ１３は他のモデルに比較してピークの先鋭度が小さくなっている。
【０１２７】
図１２及び図１３は、実際に計測された地震動を入力として、各モデルにおける免震対象物の挙動を計算によりシミュレートした結果を示している。図１２は直下型地震の兵庫県南部地震の地震動を入力としたものであり、図１３は長周期地震の十勝沖地震の地震動を入力としたものである。各図の横軸は時間を示し、図１２（ａ）及び図１３（ａ）の縦軸は免震対象物と支持構造物との相対変位を示し、図１２（ｂ）及び図１３（ｂ）の縦軸は免震対象物の加速度を示している。なお、図１２及び図１３においてモデルＴ３のシミュレーション結果は省略している。
【０１２８】
図１２及び図１３において、モデルｂａｓｉｃ及びモデルＴ１３とも、いずれの地震においても、モデルｃｏｎｖに比較して相対変位が小さくなっていること、モデルＴ１３はモデルｂａｓｉｃに比較して加速度が小さくなっていることが確認できる。
【０１２９】
図１４は、実際に計測された地震動を入力とした計算シミュレーション結果に基づいて、各モデルの性能を比較する図である。図１４（ａ）の縦軸は、免震対象物と支持構造物との相対変位の大きさをモデルｃｏｎｖとの比較で示し、図１４（ｂ）の縦軸は、免震対象物の絶対変位（加速度）の大きさをモデルｃｏｎｖとの比較で示している。具体的には、モデルｃｏｎｖの相対変位や加速度の最大値に対する他のモデルの相対変位や加速度の最大値の比率を示している。棒グラフの凡例ｋｏｂは兵庫県南部地震を示し、凡例ｈａｃｈｉは十勝沖地震を示し、凡例ｅｌｃｅはインペリアルバレー地震を示している。
【０１３０】
図１４において、モデルｂａｓｉｃ、Ｔ３、Ｔ１３は、いずれの地震においても、モデルｃｏｎｖに比較して相対変位が小さくなっていること、モデルＴ３及びモデルＴ１３はモデルｂａｓｉｃに比較して加速度が小さくなっていること、モデルＴ１３は、長周期地震であるｈａｃｈｉにおいて、モデルＴ３よりも相対変位が小さくなっていることが確認できる。
【０１３１】
本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。
【０１３２】
本発明は、免震対象物を支持体に対して相対移動可能に支持する支承機能を有する免震装置に適用されてもよいし、支承機能を有さず、単に免震対象物と支持体との相対変位を回転慣性の回転に変換する装置に適用されてもよい。免震装置に適用される場合には、回転装置と積層されるスライダ（例えば、実施形態では第１リニアスライダ２及び第２リニアスライダ３）によって免震対象物の荷重を全て支承してもよいし、他の支承機構を設けてもよい。なお、回転慣性付加装置は支承機能を含んでいてもよい。
【０１３３】
免震対象物及び支持体は、免震対象物の荷重が支持体により支持されるもの、あるいは、免震対象物の移動が支持体により規制されるものであればよい。従って、免震対象物及び支持体は、家屋やその基盤等の建築物に限定されず、例えば、免震対象物をタンス等の家具とし、支持体を床としてもよい。タンス等の家具を、免震装置付き家具として構成し、家具の上部を免震対象物、当該家具の下部を支持体としてもよい。また、支持体上に免震対象物が支持されるものに限定されず、支持体としての天井に免震対象物としての家具が取り付けられている等、支持体の下方に免震対象物が配置されていてもよいし、支持体としての壁に免震対象物としての家具が取り付けられている等、支持体の側方に免震対象物が配置されていてもよい。
【０１３４】
特定方向は振動が生じうる方向であればよく、水平方向や直線的な方向に限定されない。例えば、上下（鉛直）方向でもよいし、回転方向でもよい。免震対象物及び支持体が近接又は離間する方向（例えば支持体上に免震対象物がある場合は鉛直方向）でもよいし、当該近接又は離間する方向に直交する方向（例えば支持体上に免震対象物がある場合は水平方向）でもよい。
【０１３５】
入力回転体は、免震対象物及び支持体の相対運動を自己の回転運動に変換するものであればよく、振動部（張り出し部材）に当接して回転するものに限定されない。例えば、免震対象物又は支持体のいずれかに直接当接して回転するものであってもよい。
【０１３６】
入力回転体は、外周部が振動部等に対して転がることにより、免震対象物と支持体との相対運動を自己の回転運動に変換するものに限定されない。例えば、図１５（ａ）に示すように、振動部としてのボールナット７０１に螺合するボールねじ７０２であってもよい。また、入力回転体は、振動部等に対して転がるものである場合、円盤状のものに限定されず、例えば円柱状のものであってもよい。
【０１３７】
入力回転体の回転を増速して回転質量体に伝達する方法は、歯車列を設けるものに限定されない。例えば、図１５（ｂ）に示すように、入力回転体８０１と回転質量体８０２との間にベルトやチェーン等の帯状部材８０３を掛架して増速してもよい。
【０１３８】
歯車列によって増速する場合、歯車の数は適宜に設定してよい。また、歯車列は、入力回転体及び回転質量体とは別に設けられるものに限定されず、図１５（ｃ）に示すように、入力回転体９０１及び回転質量体９０２自体を歯車により構成し、入力回転体９０１及び回転質量体９０２の歯数を異ならせることにより増速してもよい。
【０１３９】
回転質量体の大きさ、形状は適宜に設定してよく、円盤状のものや入力回転体に対して質量が大きいものに限定されない。例えば、図１５（ａ）の回転質量体７０３のように、円柱状に形成されていてもよい。ただし、本願のように円盤状に形成したほうが質量に対する回転慣性を大きくすることができ、有利である。また、図１５（ｂ）の入力回転体９０１及び回転質量体９０２のように、回転質量体の回転慣性（外径）が入力回転体よりも小さくてもよい。この場合も、入力回転体のみの回転により相対変位を抑制する場合に比較して、回転質量体が増速されて回転することにより回転慣性が効果的に増加するから、本願発明の効果が得られる。
【０１４０】
入力回転体、歯車列、回転質量体の数は同一でなくてもよい。例えば、複数の入力回転体の回転を一の回転質量体に伝達してもよい。入力回転体、歯車列、回転質量体は、免震対象物及び支持体の積層方向に平行な軸回りに回転するものに限定されない。例えば、図１５（ａ）に示すように積層方向に直交する軸回りに回転するものでもよい。振動部に対して転がるようにして回転する入力回転体の配置は、振動部を挟む配置に限定されず、例えば、振動部の一方にのみ配置してもよい。
【０１４１】
回転減衰要素は、回転質量体に作用して回転質量体の回転を減衰させるものであればよく、回転質量体の周囲に粘性流体を配置するものに限定されない。例えば、転がり型の油圧ダンパを回転質量体に接するように設けてもよい。また、互いに並列に接続される弾性要素及び減衰要素であって、回転質量体及び回転減衰要素に対して直列に接続される弾性要素及び減衰要素は、第２の実施形態のように、一部材が弾性要素及び減衰要素を兼ねてもよいし、第４の実施形態のように、弾性要素及び減衰要素がそれぞれ別々に設けられてもよい。これら弾性部材及び減衰要素が、回転質量体と、免震対象物及び支持体のいずれかとの間に直列に接続される際には、第２の実施形態や第４の実施形態のように、免震対象物等に直接接続されてもよいし、第３の実施形態のように、免震対象物等に間接的に接続されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の第１の実施形態の回転慣性免震装置の構成を示す図。
【図２】図１の回転慣性免震装置の配置例を示す図。
【図３】図１の回転慣性免震装置の原理を説明する数式に使用される記号の定義を示す図。
【図４】従来の免震装置の問題点を示す図。
【図５】本発明の第２の実施形態の回転慣性免震装置の構成を示す図。
【図６】本発明の第３の実施形態の回転慣性免震装置の構成を示す図。
【図７】本発明の第４の実施形態の回転慣性免震装置の構成を示す図。
【図８】本発明の第５の実施形態の回転慣性免震装置の構成を示す図。
【図９】本発明の第６の実施形態の回転慣性免震装置の構成を示す図。
【図１０】本発明の各実施形態の回転慣性免震装置の振動系のモデルを示す図。
【図１１】図１０の各モデルにおける周波数応答特性を示す図。
【図１２】図１０の各モデルを用いて計算したシミュレーション結果を示す図。
【図１３】図１０の各モデルを用いて計算したシミュレーション結果を示す図。
【図１４】シミュレーション結果に基づく各モデルの性能比較を示す図。
【図１５】本発明の変形例を示す図。
【符号の説明】
【０１４３】
Ａ１…免震対象物、Ａ２…支持構造物（支持体）、１…回転慣性免震装置、３…第２リニアスライダ（スライド装置）、４…回転装置、８…張り出し部材（スライド部材）、９…支持側スライド部材、１１…入力回転体、１２…歯車列、１３…回転質量体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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