(57)【要約】【課題】構造物の振動が比較的小さいときに所望の制振力を得られ、比較的大きいときにより大きな制振力を得られるとともに、製造コストを削減できる構造物の振動抑制装置を提供する。【解決手段】シリンダが第１部位に連結され、シリンダ内を摺動自在のピストンが、第２部位に連結され、粘性流体が充填された第１及び第２流体室に、シリンダ内を区画する。ピストンが内側区間にあるときに、第１連通路が第１及び第２流体室に連通し、第１連通路と第１及び第２流体室との間を流れる粘性流体の流動量が流量調整機構で調整され、流量調整機構が制御手段で制御される。第１及び第２流体室に連通する第２連通路が、第１調圧弁により、第１流体室内の粘性流体の圧力が第１所定値未満のときに閉鎖され、第１所定値に達したときに開放され、第２調圧弁により、第２流体室内の粘性流体の圧力が第２所定値未満のときに閉鎖され、第２所定値に達したときに開放される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を含む系内の第１部位と第２部位の間に設けられ、前記構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置であって、
前記第１及び第２部位の一方に連結されたシリンダと、
前記第１及び第２部位の他方に連結され、前記シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられるとともに、当該シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画し、前記構造物が振動していないときに、前記シリンダ内の所定の中立位置に位置するピストンと、
前記第１及び第２流体室に充填された粘性流体と、
前記ピストンが前記中立位置を含む所定の内側区間に位置しているときに、前記ピストンをバイパスするとともに、前記第１及び第２流体室に連通し、前記第１流体室と前記第２流体室の間で粘性流体を流動させるための第１連通路と、
当該第１連通路に設けられ、前記第１連通路と前記第１及び第２流体室との間を流れる粘性流体の流動量を調整するための流量調整機構と、
当該流量調整機構による粘性流体の流動量の調整を制御するための制御手段と、
前記第１及び第２流体室に連通し、前記第１流体室と前記第２流体室の間で粘性流体を流動させるための第２連通路と、
当該第２連通路に設けられ、前記第１流体室における粘性流体の圧力が第１所定値よりも小さいときに前記第２連通路を閉鎖し、前記第１所定値に達したときに前記第２連通路を開放する第１調圧弁と、
前記第２連通路に設けられ、前記第２流体室における粘性流体の圧力が第２所定値よりも小さいときに前記第２連通路を閉鎖し、前記第２所定値に達したときに前記第２連通路を開放する第２調圧弁と、を備えることを特徴とする構造物の振動抑制装置。
【請求項２】
前記第２連通路は、前記ピストンの軸線方向に貫通する複数の連通孔で構成されていることを特徴とする、請求項１に記載の構造物の振動抑制装置。
【請求項３】
前記構造物の振動による前記第１部位と前記第２部位の間の相対速度を検出する相対速度検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記シリンダ及び前記ピストンを介して前記第１及び第２部位に作用する制振力が所定値になるように、前記検出された相対速度に応じて、前記流量調整機構による粘性流体の流動量の調整を制御する流動量制御を実行することを特徴とする、請求項１又は２に記載の構造物の振動抑制装置。
【請求項４】
前記構造物の振動による前記第１部位と前記第２部位の間の相対変位を検出する相対変位検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記検出された相対変位が所定変位以上になったときに、前記流動量制御を開始し、その後、前記相対変位が前記所定変位よりも小さい状態が第１所定時間、継続したときに、当該流動量制御を終了し、
前記所定変位は、前記構造物の振動中、前記相対変位が前記所定変位よりも小さいときに、前記ピストンが前記内側区間よりも内側の所定区間内を摺動するような大きさに、設定されていることを特徴とする、請求項３に記載の構造物の振動抑制装置。
【請求項５】
前記シリンダ内における前記ピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記流動量制御の開始後、前記検出されたピストン位置が前記内側区間内にあるときに、当該流動量制御を実行し、前記ピストン位置が前記内側区間外にあるときに、前記流動量制御を停止することを特徴とする、請求項４に記載の構造物の振動抑制装置。
【請求項６】
前記シリンダ内における前記ピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記流動量制御の開始後、前記検出されたピストン位置が前記内側区間内にあるときに、当該流動量制御を実行し、前記ピストン位置が前記内側区間を外れた以降に、前記流動量制御を停止し、当該流動量制御の停止中に、前記ピストン位置が前記内側区間内にある状態が第２所定時間、継続したときに、前記流動量制御を再開することを特徴とする、請求項４に記載の構造物の振動抑制装置。
【請求項７】
前記シリンダ内における前記ピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記流動量制御の開始後、前記検出されたピストン位置が前記内側区間内にあるときに、当該流動量制御を実行し、前記ピストン位置が前記内側区間外に位置した以降に、前記流動量制御を停止し、当該流動量制御の停止中に、前記相対変位が前記所定変位よりも小さい状態が前記第１所定時間、継続したときに、当該流動量制御の停止を解除するとともに、前記流動量制御を終了することを特徴とする、請求項４に記載の構造物の振動抑制装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物を含む系内の第１部位と第２部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置に関し、特に、セミアクティブ型又はアクティブ型の流体ダンパを備える構造物の振動抑制装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の構造物の振動抑制装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この従来の振動抑制装置は、セミアクティブ型の流体ダンパと、コントローラと、センサを備えている。この流体ダンパは、シリンダと、シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられるとともに、シリンダ内を一対の油圧室に区画するピストンと、一対の油圧室に充填されたオイルと、一対の油圧室を互いに連通する一対の流入用油路及び流出用油路と、これらの流入用油路及び流出用油路に、互いに並列に接続されたパッシブ回路及びセミアクティブ回路を有している。上記のパッシブ回路には、オイルの油圧が所定圧力に達したときに開弁するリリーフ弁と、オリフィスが設けられており、セミアクティブ回路には、電動式の開閉制御弁が設けられている。また、シリンダ内におけるピストンの位置が上記のセンサによって検出され、開閉制御弁の開閉動作は、検出されたピストンの位置に基づき、上記のコントローラによって制御される。
【０００３】
以上の構成の従来の振動抑制装置では、適用された構造物が地震などで小さく振動しているときには、コントローラで開閉制御弁を開弁するとともに、その開度を制御し、それにより、ピストンで押圧されたオイルを、セミアクティブ回路を介して一対の油圧室の間で流動させることによって、所望の減衰係数の減衰力を得るようにしている。また、構造物が大きく振動しているときには、コントローラで開閉制御弁を閉弁し、それにより、ピストンで押圧されたオイルを、パッシブ回路を介して一対の油圧室の間で流動させることによって、より大きな減衰係数の減衰力を得るようにしている。このように、構造物の大振動時に、電力供給が不要なパッシブ回路を用いて流体ダンパの減衰力を得ることによって、セミアクティブ回路についてのフェールセーフ機能を不要としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１２５０８３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、従来の振動抑制装置では、シリンダの一対の油圧室に、パッシブ回路及びセミアクティブ回路が、流入用油路及び流出用油路を介して、互いに並列に接続されている。このため、これらの油圧回路を含む振動抑制装置の構成が非常に複雑になっており、それにより、その製造コストが増大してしまう。
【０００６】
本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、構造物の振動が比較的小さいときに所望の制振力を、比較的大きいときにより大きな制振力を、それぞれ得られるとともに、製造コストを削減することができる構造物の振動抑制装置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】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、構造物を含む系内の第１部位と第２部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置であって、第１及び第２部位の一方に連結されたシリンダと、第１及び第２部位の他方に連結され、シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられるとともに、シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画し、構造物が振動していないときに、シリンダ内の所定の中立位置に位置するピストンと、第１及び第２流体室に充填された粘性流体と、ピストンが中立位置を含む所定の内側区間に位置しているときに、ピストンをバイパスするとともに、第１及び第２流体室に連通し、第１流体室と第２流体室の間で粘性流体を流動させるための第１連通路と、第１連通路に設けられ、第１連通路と第１及び第２流体室との間を流れる粘性流体の流動量を調整するための流量調整機構と、流量調整機構による粘性流体の流動量の調整を制御するための制御手段と、第１及び第２流体室に連通し、第１流体室と第２流体室の間で粘性流体を流動させるための第２連通路と、第２連通路に設けられ、第１流体室における粘性流体の圧力が第１所定値よりも小さいときに第２連通路を閉鎖し、第１所定値に達したときに第２連通路を開放する第１調圧弁と、第２連通路に設けられ、第２流体室における粘性流体の圧力が第２所定値よりも小さいときに第２連通路を閉鎖し、第２所定値に達したときに第２連通路を開放する第２調圧弁と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、シリンダが、構造物を含む系内の第１及び第２部位の一方に連結されており、ピストンが、第１及び第２部位の他方に連結されている。ピストンは、シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられるとともに、シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画し、構造物が振動していないときに、シリンダ内の所定の中立位置に位置している。また、第１及び第２流体室には、粘性流体が充填されており、ピストンが中立位置を含む所定の内側区間に位置しているときに、第１流体室と第２流体室の間で粘性流体を流動させるための第１連通路が、ピストンをバイパスするとともに、第１及び第２流体室に連通する。
【０００９】
さらに、第１連通路には、第１連通路と第１及び第２流体室との間を流れる粘性流体の流動量を調整するための流量調整機構が設けられており、流量調整機構による粘性流体の流動量の調整が、制御手段によって制御される。また、第１流体室と第２流体室の間で粘性流体を流動させるための第２連通路が、第１及び第２流体室に連通しており、第２連通路には、第１及び第２調圧弁が設けられている。この第１調圧弁によって、第１流体室における粘性流体の圧力が第１所定値よりも小さいときに第２連通路が閉鎖され、第１所定値に達したときに第２連通路が開放される。また、上記の第２調圧弁によって、第２流体室における粘性流体の圧力が第２所定値よりも小さいときに第２連通路が閉鎖され、第２所定値に達したときに第２連通路が開放される。
【００１０】
以上より、構造物の振動に伴って発生した第１部位と第２部位の間の相対変位は、シリンダ及びピストンに伝達され、それにより、ピストンがシリンダ内を摺動する。構造物の振動が比較的小さく、それによりピストンが内側区間内を摺動しているときには、粘性流体が第１及び第２流体室と第１連通路との間で流動するのに伴って、第１流体室における粘性流体の圧力と第２流体室における粘性流体の圧力との差に応じた制振力が、第１及び第２部位に作用する。この場合、第１流体室における粘性流体の圧力と第２流体室における粘性流体の圧力との差は、第１連通路を流れる粘性流体の流動量に応じて変化する。したがって、構造物の振動が比較的小さいときに、第１連通路と第１及び第２流体室との間を流れる粘性流体の流動量を、流量調整機構を介して制御手段で制御することによって、所望の制振力を得ることができる。
【００１１】
また、構造物の振動が比較的大きく、それによりピストンが内側区間外を摺動しているときには、第１連通路が第１及び第２流体室に連通しなくなり、粘性流体は、第１及び第２流体室と第１連通路との間で流動しなくなる。この場合、ピストンで押圧された第１流体室における粘性流体の圧力が第１所定値に達したときに、第２連通路が第１調圧弁によって開放され、粘性流体が第１及び第２流体室と第２連通路との間で流動する。また、ピストンで押圧された第２流体室における粘性流体の圧力が第２所定値に達したときに、第２連通路が第２調圧弁によって開放され、粘性流体が第１及び第２流体室と第２連通路との間で流動する。以上により、構造物の振動が比較的大きいときに、より大きな制振力を得ることができる。
【００１２】
さらに、上述したように、前述した従来の振動抑制装置と異なり、セミアクティブ回路及びパッシブ回路が流入用油路及び流出用油路に並列に接続された複雑な油圧回路を用いずに、互いに別個に設けられた第１及び第２連通路を含むより簡易な構成を用いるので、振動抑制装置の製造コストを削減することができる。また、流量調整機構及び／又は制御手段に異常が発生したような場合でも、粘性流体を第２連通路により第１及び第２流体室の間で適切に流動させることができるとともに、当該異常による影響が及ぶのはピストンが内側区間内を移動しているときに限られるので、当該異常による振動抑制装置の制振力の過大化及び過小化を防止でき、当該異常による構造物への損傷を防止することができる。
【００１３】
なお、本明細書及び特許請求の範囲において「制振力」は、構造物の振動を抑制する力のことであり、減衰力や制御力などを含む。
【００１４】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の構造物の振動抑制装置において、第２連通路は、ピストンの軸線方向に貫通する複数の連通孔で構成されていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、第２連通路として、ピストンの軸線方向に貫通する複数の連通孔を用いるので、ピストンをバイパスするタイプの連通路を用いた場合よりも、より簡易に構成でき、それにより、振動抑制装置の製造コストをさらに削減することができる。
【００１６】
請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の構造物の振動抑制装置において、構造物の振動による第１部位と第２部位の間の相対速度を検出する相対速度検出手段をさらに備え、制御手段は、シリンダ及びピストンを介して第１及び第２部位に作用する制振力が所定値になるように、検出された相対速度に応じて、流量調整機構による粘性流体の流動量の調整を制御する流動量制御を実行することを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、構造物の振動による第１部位と第２部位の間の相対速度が相対速度検出手段により検出されるとともに、シリンダ及びピストンを介して第１及び第２部位に作用する制振力が所定値になるように、検出された相対速度に応じて、流量調整機構による粘性流体の流動量の調整を制御する流動量制御（流動圧制御）が実行される。振動抑制装置の制振力は、その前述した構成から明らかなように、第１及び第２流体室における粘性流体の圧力差に起因する。したがって、構造物の振動に伴ってピストンが内側区間内を摺動しているときに、相対速度に応じて、構造物に作用する制振力を所定値になるように制御することができる。
【００１８】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の構造物の振動抑制装置において、構造物の振動による第１部位と第２部位の間の相対変位を検出する相対変位検出手段をさらに備え、制御手段は、検出された相対変位が所定変位以上になったときに、流動量制御を開始し、その後、相対変位が所定変位よりも小さい状態が第１所定時間、継続したときに、流動量制御を終了し、所定変位は、構造物の振動中、相対変位が所定変位よりも小さいときに、ピストンが内側区間よりも内側の所定区間内を摺動するような大きさに、設定されていることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、構造物の振動による第１部位と第２部位の間の相対変位が、相対変位検出手段によって検出されるとともに、構造物の振動中、検出された相対変位が所定変位以上になったときに、流動量制御が開始される。この場合、所定変位は、構造物の振動中、相対変位が所定変位よりも小さいときに、ピストンが内側区間よりも内側の所定区間内を摺動するような大きさに、設定されている。以上により、構造物の振動が非常に小さく、それにより第１部位と第２部位の間の相対変位が所定変位よりも小さいときに、流動量制御が無駄に行われるのを防止することができる。また、流動量制御の開始後、相対変位が所定変位よりも小さい状態が第１所定時間、継続したときに、流動量制御を終了するので、構造物の振動が確実に非常に小さくなるのを待って、流動量制御を終了することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と終了が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。
【００２０】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の構造物の振動抑制装置において、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、制御手段は、流動量制御の開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに、流動量制御を実行し、ピストン位置が内側区間外にあるときに、流動量制御を停止することを特徴とする。
【００２１】
前述したように、第１連通路は、ピストン位置が内側区間内にあるときに、第１及び第２連通路に連通し、流量調整機構は、第１連通路と第１及び第２流体室との間を流れる粘性流体の流動量を調整する。このため、制御手段の流動量制御による制振力の調整は、ピストンが内側区間を摺動しているときに限って行うことができる。上述した構成によれば、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置が、ピストン位置検出手段によって検出されるとともに、流動量制御は、その開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに実行され、ピストン位置が内側区間外にあるときに停止される。したがって、流動量制御に用いられるエネルギを節約することができる。
【００２２】
請求項６に係る発明は、請求項４に記載の構造物の振動抑制装置において、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、制御手段は、流動量制御の開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに、流動量制御を実行し、ピストン位置が内側区間を外れた以降に、流動量制御を停止し、流動量制御の停止中に、ピストン位置が内側区間内にある状態が第２所定時間、継続したときに、流動量制御を再開することを特徴とする。
【００２３】
請求項５に係る発明の説明で述べたように、制御手段の流動量制御による制振力の調整は、ピストンが内側区間を摺動しているときに限って行うことができる。上述した構成によれば、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置が、ピストン位置検出手段によって検出される。また、流動量制御の開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに、流動量制御が実行され、ピストン位置が内側区間を外れた以降に、流動量制御が停止されるとともに、この流動量制御の停止中に、ピストン位置が内側区間内にある状態が第２所定時間、継続したときに、流動量制御が再開される。
【００２４】
これにより、ピストン位置が内側区間を外れた以降に、すなわち、構造物の振動が比較的大きくなった以降に、流動量制御を停止し、構造物の振動が確実に小さくなるのを待って、流動量制御を再開できるので、流動量制御に用いられるエネルギを十分に節約することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と停止が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。
【００２５】
請求項７に係る発明は、請求項４に記載の構造物の振動抑制装置において、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置を検出するピストン位置検出手段をさらに備え、制御手段は、流動量制御の開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに、流動量制御を実行し、ピストン位置が内側区間外に位置した以降に、流動量制御を停止し、流動量制御の停止中に、相対変位が所定変位よりも小さい状態が第１所定時間、継続したときに、流動量制御の停止を解除するとともに、流動量制御を終了することを特徴とする。
【００２６】
請求項５に係る発明の説明で述べたように、制御手段の流動量制御による制振力の調整は、ピストンが内側区間を摺動しているときに限って行うことができる。上述した構成によれば、シリンダ内におけるピストンの位置であるピストン位置が、ピストン位置検出手段によって検出される。また、流動量制御の開始後、検出されたピストン位置が内側区間内にあるときに、流動量制御が実行され、ピストン位置が内側区間外に位置した以降に、流動量制御が停止されるとともに、流動量制御の停止中に、相対変位が所定変位よりも小さい状態が第１所定時間、継続したときに、流動量制御の停止が解除されるとともに、流動量制御が終了される。
【００２７】
これにより、ピストン位置が内側区間を外れた以降に、すなわち、構造物の振動が比較的大きくなった以降に、流動量制御を停止し、この停止状態を、請求項４に係る発明の説明で述べた流動量制御の終了条件が成立するまで、すなわち、構造物の振動が確実に非常に小さくなるまで、継続させるので、流動量制御に用いられるエネルギを十分に節約することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と停止が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。また、流動量制御の終了に伴って、流動量制御の停止を解除するので、構造物の振動が再度、大きくなることで相対変位が所定変位以上になったときに、流動量制御を改めて実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態による振動抑制装置を示す断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図１の振動抑制装置の制御装置などを示すブロック図である。
【図４】図１の振動抑制装置を、これを適用した建物の一部とともに概略的に示す図である。
【図５】図２の制御装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【図６】図２の制御装置で実行される、図５とは異なる処理を示すフローチャートである。
【図７】図４の建物及び振動抑制装置における梁間相対変位と制振力の関係の一例を、建物の振動が比較的小さい場合について示す図である。
【図８】図４の建物及び振動抑制装置における梁間相対変位と制振力の関係の一例を、建物の振動が比較的大きい場合について示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態による振動抑制装置の制御装置で実行される処理を示すフローチャートである。
【図１０】図９の続きを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態による振動抑制装置の制御装置で実行される、図９及び図１０とは異なる処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３実施形態による振動抑制装置の制御装置で実行される処理の一部を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の第４実施形態による振動抑制装置の制御装置で実行される処理の一部を示すフローチャートである。
【図１４】振動抑制装置の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態による振動抑制装置１を示している。振動抑制装置１は、いわゆるアクティブ型の流体ダンパとして構成されており、シリンダ２と、シリンダ２内に軸線方向に摺動自在に設けられたピストン３と、ピストン３と一体のピストンロッド４と、シリンダ２に接続された連通路５と、連通路５に設けられた流量調整機構６を備えている。シリンダ２は、円筒状の周壁２ａと、周壁２ａの軸線方向の一端部及び他端部にそれぞれ一体に同心状に設けられた円板状の第１側壁２ｂ及び第２側壁２ｃを有している。これらの周壁２ａ、第１及び第２側壁２ｂ、２ｃで画成された空間は、ピストン３によって第１流体室２ｄと、第２流体室２ｅに区画されており、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅには、粘性流体ＨＦが充填されている。粘性流体ＨＦは、例えばシリコンオイルで構成されている。
【００３０】
また、シリンダ２の第１側壁２ｂには、軸線方向に外方に突出する凸部２ｆが同心状に一体に設けられており、この凸部２ｆには、自在継手を介して、第１取付具ＦＬ１が設けられている。さらに、上記の第２側壁２ｃの径方向の中央には、軸線方向に貫通するロッド案内孔２ｇが形成されている。ピストンロッド４は、その一端部がピストン３に取り付けられ、シリンダ２内に軸線方向に移動自在に部分的に収容されるとともに、ロッド案内孔２ｇにシールを介して挿入されており、第２側壁２ｃから外方に延びている。ピストンロッド４の他端部には、自在継手を介して、第２取付具ＦＬ２が設けられている。
【００３１】
また、ピストン３の外周面は、シールを介して、シリンダ２の周壁２ａの内周面に接触しており、ピストン３の径方向の外端部には、軸線方向に貫通する複数の第１連通孔３ａ及び第２連通孔３ｂ（それぞれ１つのみ図示）が形成されている。第１連通孔３ａには、第１調圧弁１５が、第２連通孔３ｂには第２調圧弁１６が、それぞれ設けられている。
【００３２】
第１調圧弁１５は、弁体と、これを閉弁方向に付勢するばねなどで構成されており、第１流体室２ｄ内の粘性流体ＨＦの圧力が所定値よりも小さいときには、第１連通孔３ａを閉鎖し、所定値に達したときには、第１連通孔３ａを開放する。第１調圧弁１５による第１連通孔３ａの開放によって、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅが、第１連通孔３ａを介して互いに連通する。第２調圧弁１６は、第１調圧弁１５と同様、弁体と、これを閉弁方向に付勢するばねなどで構成されており、第２流体室２ｅ内の粘性流体ＨＦの圧力が所定値よりも小さいときには、第２連通孔３ｂを閉鎖し、所定値に達したときには、第２連通孔３ｂを開放する。第２調圧弁１６による第２連通孔３ｂの開放によって、第２及び第１流体室２ｅ、２ｄが、第２連通孔３ｂを介して互いに連通する。
【００３３】
また、ピストン３には、第１リリーフ弁及び第２リリーフ弁（いずれも図示せず）が設けられている。これらの第１及び第２リリーフ弁によって、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅ内の粘性流体ＨＦの圧力が、上記の所定値よりも大きな所定の上限値をそれぞれ超えないように制限される。
【００３４】
前記連通路５は、ピストン３が後述する中立位置を含む所定の内側区間ＩＮＩに位置しているときに、ピストン３をバイパスし、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通するように、シリンダ２に接続されている。シリンダ２内には、内側区間ＩＮＩの軸線方向の両外側に、所定の外側区間ＩＮＯ、ＩＮＯが設けられている。また、連通路５の断面積（軸線方向に直交する面の面積）は、シリンダ２のそれよりも小さな値に設定されるとともに、ピストン３の第１及び第２連通孔３ａ、３ｂのそれよりも大きな値に設定されている。さらに、連通路５には、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅと同様、粘性流体ＨＦが充填されている。
【００３５】
前記流量調整機構６は、電気モータ７を動力源とする歯車ポンプを有している。歯車ポンプは、外接歯車型のものであり、ケーシング８と、ケーシング８に収容された第１ギヤ９及び第２ギヤ１０などで構成されている。なお、歯車ポンプとして内接歯車型のものを用いてもよい。ケーシング８は、連通路５の中央部に一体に設けられており、その内部が互いに対向する２つの出入口８ａ、８ｂを介して、連通路５に連通している。
【００３６】
また、上記の第１ギヤ９は、スパーギヤで構成され、第１回転軸１１に一体に設けられている。第１回転軸１１は、連通路５に直交する方向に水平に延び、ケーシング８に回転自在に支持されており、ケーシング８の外部に若干、突出している（図２参照）。第２ギヤ１０は、第１ギヤ９と同様、スパーギヤで構成され、第２回転軸１２に一体に設けられており、第１ギヤ９と噛み合っている。第２回転軸１２は、第１回転軸１１と平行に延び、ケーシング８に回転自在に支持されている。また、第１及び第２ギヤ９、１０の互いの噛合い部分は、ケーシング８の出入口８ａ、８ｂに臨んでいる。
【００３７】
前記電気モータ７は、例えば、発電可能なＤＣモータであり、そのロータ（図示せず）が、第１回転軸１１に同心状に連結されており、第１ギヤ９及び第１回転軸１１と一体に回転可能である。また、図３に示すように、電気モータ７は、制御装置２１を介して、例えばバッテリなどで構成された電源２２に接続されている。制御装置２１は、整流器や、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、Ｉ／Ｏインターフェースなどの組み合わせで構成されている。
【００３８】
以上の構成の振動抑制装置１は、例えば、図４に示すように、高層の建物Ｂの上梁ＢＵ及び左柱ＰＬの接合部分と、建物Ｂの上梁ＢＵ及び右柱ＰＲの接合部分とに、Ｖ字状のブレース材ＢＲを介して連結されるとともに、建物Ｂの下梁ＢＤ及び右柱ＰＲの接合部分に、連結部材ＥＮを介して連結される。この場合、前記第１取付具ＦＬ１がブレース材ＢＲの下端部に、第２取付具ＦＬ２が連結部材ＥＮに、それぞれ取り付けられており、振動抑制装置１は、左右方向に延びている。ブレース材ＢＲ及び連結部材ＥＮは、例えばＨ型鋼で構成されている。また、建物Ｂが振動していないときには、ピストン３は、図１に示す中立位置にある。なお、図４では便宜上、連通路５及び流量調整機構６の図示を省略している。また、左右一対の振動抑制装置を、ブレース材ＢＲを中心として左右対称に設けてもよい。
【００３９】
さらに、振動抑制装置１では、建物Ｂの振動により上下の梁ＢＵ、ＢＤの間で左右方向に相対変位が発生すると、この相対変位が外力としてシリンダ２及びピストンロッド４に伝達されることによって、ピストンロッド４がシリンダ２に対して軸線方向に移動するとともに、ピストンロッド４と一体のピストン３が、シリンダ２内を軸線方向に摺動する。この場合、ピストン３がシリンダ２の第１側壁２ｂ側に摺動したとき（振動抑制装置１が縮んだとき）には、第１流体室２ｄにおける粘性流体ＨＦがピストン３で押圧され、その一部が、連通路５を通って第２流体室２ｅ側に流動する。これとは逆に、ピストン３がシリンダ２の第２側壁２ｃ側に摺動したとき（振動抑制装置１が伸びたとき）には、第２流体室２ｅにおける粘性流体ＨＦがピストン３で押圧され、その一部が、連通路５を通って第１流体室２ｄ側に流動する。
【００４０】
以上の動作から明らかなように、建物Ｂの振動中、第１流体室２ｄにおける粘性流体ＨＦの圧力と第２流体室２ｅにおける粘性流体ＨＦの圧力との差に応じた制振力が、シリンダ２及びピストンロッド４を介して、建物Ｂの振動を抑制するように作用する。振動抑制装置１では、地震などによる建物Ｂの振動中、制御装置２１により流量調整機構６の電気モータ７を制御することによって、この制振力が調整される。
【００４１】
また、制御装置２１には、例えば半導体式の第１及び第２加速度センサ２３、２４が接続されている。第１及び第２加速度センサ２３、２４は、上梁ＢＵの振動による加速度（以下「上梁振動加速度」という）ＡＣＢＵ及び下梁ＢＤの振動による加速度（以下「下梁振動加速度」という）ＡＣＢＤをそれぞれ検出し、それらの検出信号は、制御装置２１に出力される。制御装置２１は、第１及び第２加速度センサ２３、２４の検出信号に応じ、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従って、図５及び図６に示す処理を実行する。
【００４２】
この図５は、後述する流動量制御に関する各種のパラメータを設定するための処理を示している。本処理は、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）ごとに、繰り返し実行される。まず、図５のステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、検出された上梁振動加速度ＡＣＢＵを積分することによって、上梁ＢＵの振動による絶対速度（絶対座標系における速度）である上梁振動速度ＶＢＵを算出する。次いで、検出された下梁振動加速度ＡＣＢＤを積分することによって、下梁ＢＤの振動による絶対速度である下梁振動速度ＶＢＤを算出する（ステップ２）。
【００４３】
このステップ１では、上梁振動速度ＶＢＵは、振動により上梁ＢＵが図４における右方に運動しているときには正値（＋）に算出され、左方に運動しているときには負値（−）に算出される。このことは、下梁振動速度ＶＢＤについても同様である。上記ステップ２に続くステップ３では、上記ステップ１で算出された上梁振動速度ＶＢＵから、ステップ２で算出された下梁振動速度ＶＢＤを減算することによって、梁間相対速度ＲＥＶＢを算出する。
【００４４】
次いで、上梁振動速度ＶＢＵを積分することによって、振動による上梁ＢＵの絶対変位（絶対座標系における変位）である上梁絶対変位ＤＢＵを算出する（ステップ４）。次に、下梁振動速度ＶＢＤを積分することによって、振動による下梁ＢＤの絶対変位である下梁絶対変位ＤＢＤを算出する（ステップ５）。このステップ４では、上梁絶対変位ＤＢＵは、振動により上梁ＢＵが中立位置から図４における右方に変位しているときには正値（＋）に算出され、左方に変位しているときには負値（−）に算出される。このことは、下梁絶対変位ＤＢＤについても同様である。ステップ５に続くステップ６では、上記ステップ４で算出された上梁絶対変位ＤＢＵから、ステップ５で算出された下梁絶対変位ＤＢＤを減算することによって、梁間相対変位ＲＥＤＢを算出する。
【００４５】
次に、上記ステップ６で算出された梁間相対変位の絶対値｜ＲＥＤＢ｜が所定変位ＤＲＥＦ以上であるか否かを判別する（ステップ７）。この所定変位ＤＲＥＦは、建物Ｂの振動中、｜ＲＥＤＢ｜＜ＤＲＥＦのときに、ピストン３が内側区間ＩＮＩよりも内側の所定区間内を摺動するような大きさに設定され、具体的には、建物Ｂ内の人が認識できるような大きさで建物Ｂが振動しているときの上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の相対変位の絶対値に設定されており、例えば１ｍｍである。
【００４６】
このステップ７の答がＮＯのとき（｜ＲＥＤＢ｜＜ＤＲＥＦ）には、流動量制御実行フラグＦ＿ＣＯＮＴが「１」であるか否かを判別する（ステップ８）。流動量制御実行フラグＦ＿ＣＯＮＴは、前記流動量制御の実行条件が成立していることを「１」で表すものであり、制御装置２１の起動時に「０」に初期化される。このステップ８の答がＮＯ（Ｆ＿ＣＯＮＴ＝０）のときには、そのまま本処理を終了する。
【００４７】
一方、ステップ７の答がＹＥＳ（｜ＲＥＤＢ｜≧ＤＲＥＦ）のときには、アップカウント式の第１タイマのタイマ値ｔＭ１を値０に初期化する（ステップ９）とともに、流動量制御実行フラグＦ＿ＣＯＮＴが「１」であるか否かを判別する（ステップ１０）。このステップ１０の答がＮＯ（Ｆ＿ＣＯＮＴ＝０）のときには、ステップ７の答がＹＥＳであることで流動量制御の実行条件が成立したとして、そのことを表すために、流動量制御実行フラグＦ＿ＣＯＮＴを「１」に設定し（ステップ１１）、本処理を終了する。一方、ステップ１０の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＣＯＮＴ＝１）のときには、ステップ１１をスキップし、本処理を終了する。なお、流動量制御実行フラグＦ＿ＣＯＮＴが「１」に設定されると、後述する図６の処理において、流動量制御が開始される。
【００４８】
一方、前記ステップ８の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＣＯＮＴ＝１）のときには、ステップ９で初期化された第１タイマのタイマ値ｔＭ１が第１所定時間ＴＲＥＦ１（例えば１０ｓｅｃ）以上であるか否かを判別する（ステップ１２）。この答がＮＯ（ｔＭ１＜ＴＲＥＦ１）のときには、そのまま本処理を終了する。
【００４９】
一方、上記ステップ１２の答がＹＥＳ（ｔＭ１≧ＴＲＥＦ１）のとき、すなわち、｜ＲＥＤＢ｜≧ＤＲＥＦが成立するのに伴って流動量制御が開始されてから、その実行中に、｜ＲＥＤＢ｜＜ＤＲＥＦである状態が第１所定時間ＴＲＥＦ１、継続したときには、流動量制御を終了するために、流動量制御実行フラグＦ＿ＣＯＮＴを「０」に設定し（ステップ１３）、本処理を終了する。
【００５０】
また、前記図６は、流動量制御を実行するための処理を示している。本処理は、図５に示す処理に続いて、所定時間（例えば１０ｍｓｅｃ）ごとに、繰り返し実行される。まず、図６のステップ２１では、図５のステップ１１又は１３で設定された流動量制御実行フラグＦ＿ＣＯＮＴが「１」であるか否かを判別する。この答がＮＯ（Ｆ＿ＣＯＮＴ＝０）のときには、流動量制御を停止し（ステップ２２）、本処理を終了する。このステップ２２の実行によって、電源２２と電気モータ７の間が電気的に遮断され、電気モータ７に電流が流れなくなる。
【００５１】
一方、上記ステップ２１の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＣＯＮＴ＝１）のときには、図５のステップ３で算出された梁間相対速度ＲＥＶＢに応じて、流動量制御を実行し（ステップ２３）、本処理を終了する。
【００５２】
このステップ２３では、流動量制御は次のようにして実行される。梁間相対速度ＲＥＶＢの符号が＋（−）であるとき、すなわち、上梁ＢＵが下梁ＢＤに対して右方（左方）に変位しているときには、両者ＢＵ、ＢＤの間の相対変位を抑制する方向の所定値＋ＦＲＥＦ（−ＦＲＥＦ、後述する図７及び図８参照）の制振力が上下の梁ＢＵ、ＢＤに作用するように、連通路５を流れる粘性流体ＨＦの流動量が、電気モータ７を介して制御される。なお、以下の説明では、所定値＋ＦＲＥＦ（−ＦＲＥＦ）の「＋」及び「−」を適宜、省略する。
【００５３】
振動抑制装置１の制振力は、粘性流体ＨＦに基づいているため、入力される梁間相対速度ＲＥＶＢが小さいほど、より小さくなるので、所定値ＦＲＥＦの制振力を作用させるために、連通路５における粘性流体ＨＦの流動量は、より小さくなるように（粘性流体ＨＦが流れにくくなるように）調整される。この場合、梁間相対速度ＲＥＶＢが比較的大きいときには、電気モータ７の回生（発電）を制御することによって、連通路５における粘性流体ＨＦの流動量が調整される。また、入力される梁間相対速度ＲＥＶＢが比較的小さいときには、電気モータ７の力行（電力供給）を制御することによって、梁間相対速度ＲＥＶＢの入力によるピストン３の摺動方向と反対方向にピストン３を摺動させるように、連通路５における粘性流体ＨＦの流動量が調整される。
【００５４】
また、図７は、梁間相対変位ＲＥＤＢと、振動抑制装置１の制振力ＦＤとの関係を、ピストン３が内側区間ＩＮＩ内を摺動している場合について示している。図７において、所定値＋ＤＰＩＮ及び所定値−ＤＰＩＮで規定される区間（｜＋ＤＰＩＮ｜＝｜−ＤＰＩＮ｜）は、内側区間ＩＮＩに相当しており、＋ＦＭＡＸ（−ＦＭＡＸ）は、制振力ＦＤの最大値である。なお、以下の説明では、所定値＋ＤＰＩＮ（−ＤＰＩＮ）及び最大値＋ＦＭＡＸ（−ＦＭＡＸ）の「＋」及び「−」を適宜、省略する。
【００５５】
前述したように、建物Ｂの振動に伴い、梁間相対変位の絶対値｜ＲＥＤＢ｜が所定変位ＤＲＥＦ以上になると（図５のステップ７：ＹＥＳ）、流動量制御が開始される（ステップ１１、図６のステップ２１：ＹＥＳ、ステップ２３）。これにより、図７に示すように、制振力ＦＤは、所定値＋ＦＲＥＦ（−ＦＲＥＦ）になるように制御される。この場合、制振力ＦＤが上下の梁ＢＵ、ＢＤに対して梁間相対変位ＲＥＤＢを抑制する方向に作用するように、連通路５内の粘性流体ＨＦの流動量を制御するので、それにより、制振力ＦＤは、図７の太い実線と矢印で示すように推移する。
【００５６】
また、図８は、梁間相対変位ＲＥＤＢと、振動抑制装置１の制振力ＦＤとの関係を、ピストン３が内側区間ＩＮＩ及び外側区間ＩＮＯを摺動している場合について示している。ピストン３が外側区間ＩＮＯを摺動しているとき（ＲＥＤＢ＞＋ＤＰＩＮ、ＲＥＤＢ＜−ＤＰＩＮ）には、連通路５が第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通しなくなるので、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅ内の粘性流体ＨＦはそれぞれ、第１及び第２調圧弁１５、１６の開弁に伴い、第１及び第２連通孔３ａ、３ｂを通って、第２及び第１流体室２ｅ、２ｄに流入する。これにより、ピストン３が外側区間ＩＮＯを摺動しているときには、振動抑制装置１は、いわゆるパッシブダンパとして機能する。以上の結果、ピストン３が内側区間ＩＮＩ及び外側区間ＩＮＯを摺動しており、かつ、梁間相対速度ＲＥＶＢが比較的小さいときには、制振力ＦＤは、太い実線と矢印で示すように推移する。
【００５７】
また、ピストン３が内側区間ＩＮＩ及び外側区間ＩＮＯを摺動しており、かつ、梁間相対速度ＲＥＶＢが非常に大きいときには、流動量制御によって連通路５内の粘性流体ＨＦの流動量を調整しても、流量調整機構６の構成上、制振力ＦＤを所定値＋ＦＲＥＦ（−ＦＲＥＦ）に制御できず、また、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅ内の粘性流体ＨＦの圧力が、前記第１及び第２リリーフ弁による制限によって、前記上限値に達する。このため、この場合には、制振力ＦＤは、その最大値＋ＦＭＡＸ（−ＦＭＡＸ）になり、太い一点鎖線と矢印で示すように推移する。
【００５８】
以上のように、第１実施形態によれば、シリンダ２が建物Ｂの上梁ＢＵに、ピストン３が建物Ｂの下梁ＢＤに、それぞれ連結されている。ピストン３は、シリンダ２内に軸線方向に摺動自在に設けられるとともに、シリンダ２内を第１流体室２ｄと第２流体室２ｅに区画し、建物Ｂが振動していないときに、シリンダ２内の所定の中立位置に位置している（図１参照）。また、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅには、粘性流体ＨＦが充填されており、ピストン３が中立位置を含む所定の内側区間ＩＮＩに位置しているときに、第１流体室２ｄと第２流体室２ｅの間で粘性流体ＨＦを流動させるための連通路５が、ピストン３をバイパスするとともに、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通する。
【００５９】
さらに、連通路５には、前述した流量調整機構６が設けられており、流量調整機構６による粘性流体ＨＦの流動量の調整が、制御装置２１によって制御される。また、ピストン３に、その軸線方向に貫通する第１及び第２連通孔３ａ、３ｂが形成されている。第１及び第２連通孔３ａ、３ｂは、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通しており、両連通孔３ａ、３ｂには、前述した第１及び第２調圧弁１５、１６が設けられている。
【００６０】
以上より、建物Ｂの振動に伴って発生した上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の梁間相対変位ＲＥＤＢは、シリンダ２及びピストン３に伝達され、それにより、ピストン３がシリンダ２内を摺動する。建物Ｂの振動が比較的小さく、それによりピストン３が内側区間ＩＮＩ内を摺動しているときには、粘性流体ＨＦが第１及び第２流体室２ｄ、２ｅと連通路５との間で流動するのに伴って、第１流体室２ｄにおける粘性流体ＨＦの圧力と第２流体室２ｅにおける粘性流体ＨＦの圧力との差に応じた制振力が、上下の梁ＢＵ、ＢＤに作用する。この場合、第１流体室２ｄにおける粘性流体ＨＦの圧力と第２流体室２ｅにおける粘性流体ＨＦの圧力との差は、連通路５を流れる粘性流体ＨＦの流動量に応じて変化する。したがって、建物Ｂの振動が比較的小さいときに、連通路５と第１及び第２流体室２ｄ、２ｅとの間を流れる粘性流体ＨＦの流動量を、流量調整機構６を介して制御装置２１で制御することによって、所望の制振力を得ることができる。
【００６１】
また、建物Ｂの振動が比較的大きく、それによりピストン３が内側区間ＩＮＩ外、すなわち、外側区間ＩＮＯを摺動しているときには、連通路５が第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通しなくなり、粘性流体ＨＦは、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅと連通路５との間で流動しなくなる。この場合、ピストン３で押圧された第１流体室２ｄにおける粘性流体ＨＦの圧力が所定値に達したときに、第１連通孔３ａが第１調圧弁１５によって開放され、粘性流体ＨＦが第１及び第２流体室２ｄ、２ｅと第１連通孔３ａとの間で流動する。また、ピストン３で押圧された第２流体室２ｅにおける粘性流体の圧力が所定値に達したときに、第２連通孔３ｂが第２調圧弁１６によって開放され、粘性流体ＨＦが第１及び第２流体室２ｄ、２ｅと第２連通孔３ｂとの間で流動する。以上により、建物Ｂの振動が大きいときに、比較的大きな制振力を得ることができる。
【００６２】
さらに、上述したように、前述した従来の振動抑制装置と異なり、セミアクティブ回路及びパッシブ回路が流入用油路及び流出用油路に並列に接続された複雑な油圧回路を用いずに、互いに別個に設けられた連通路５、第１及び第２連通孔３ａ、３ｂを含むより簡易な構成を用いるので、振動抑制装置１の製造コストを削減することができる。また、流量調整機構６及び／又は制御装置２１に異常が発生したような場合でも、粘性流体ＨＦを第１及び第２連通孔３ａ、３ｂにより第１及び第２流体室２ｄ、２ｅの間で適切に流動させることができるとともに、当該異常による影響が及ぶのはピストン３が内側区間ＩＮＩ内を移動しているときに限られるので、当該異常による振動抑制装置１の制振力ＦＤの過大化及び過小化を防止でき、当該異常による建物Ｂへの損傷を防止することができる。
【００６３】
また、本発明における第２連通路として、第１及び第２連通孔３ａ、３ｂを用いるので、ピストン３をバイパスするタイプの連通路を用いた場合よりも、より簡易に構成でき、それにより、振動抑制装置１の製造コストをさらに削減することができる。
【００６４】
さらに、建物Ｂの振動による上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の相対速度である梁間相対速度ＲＥＶＢが算出される（図５のステップ３）とともに、梁間相対速度ＲＥＶＢに応じて、前述した流動量制御が実行される（図６のステップ２３）。これにより、建物Ｂの振動に伴ってピストン３が内側区間ＩＮＩ内を摺動しているときに、梁間相対速度ＲＥＶＢに応じて、建物Ｂに作用する制振力ＦＤを所定値ＦＲＥＦになるように制御することができる。
【００６５】
また、建物Ｂの振動による上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の相対変位である梁間相対変位ＲＥＤＢが算出されるとともに、建物Ｂの振動中、梁間相対変位の絶対値｜ＲＥＤＢ｜が所定変位ＤＲＥＦ以上になったとき（図５のステップ７：ＹＥＳ）に、流動量制御が開始される（ステップ１１、図６のステップ２１：ＹＥＳ、ステップ２３）。また、所定変位ＤＲＥＦは、建物Ｂの振動中、｜ＲＥＤＢ｜＜ＤＲＥＦのときに、ピストン３が内側区間ＩＮＩよりも内側の所定区間内を摺動するような大きさに、設定されている。以上により、建物Ｂの振動が非常に小さく、それにより梁間相対変位ＲＥＤＢが所定変位ＤＲＥＦよりも小さいときに、流動量制御が無駄に行われるのを防止することができる。
【００６６】
また、流動量制御の開始後、梁間相対変位ＲＥＤＢが所定変位ＤＲＥＦよりも小さい状態が第１所定時間ＴＲＥＦ１、継続したとき（図５のステップ１２：ＹＥＳ）に、流動量制御を終了する（ステップ１３、図６のステップ２１：ＮＯ、ステップ２２）ので、建物Ｂの振動が確実に非常に小さくなるのを待って、流動量制御を終了することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と終了が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。
【００６７】
さらに、流動量制御によって、振動抑制装置１の制振力ＦＤを所定値＋ＦＲＥＦ（−ＦＲＥＦ）に制御できるので、制振力ＦＤを上下の梁ＢＵ、ＢＤに伝達するためのブレース材ＢＲ及び連結部材ＥＮの剛性は、制振力ＦＤの最大値ＦＭＡＸに対して、短期許容応力度を満足するように設定すれば十分であり、そのようにブレース材ＢＲ及び連結部材ＥＮの剛性を設定することによって、ブレース材ＢＲ及び連結部材ＥＮの断面積を小さくすることができる。
【００６８】
次に、図９〜図１１を参照しながら、本発明の第２実施形態による振動抑制装置について説明する。この振動抑制装置は、第１実施形態と比較して、制御装置２１によって実行される処理の実行内容のみが異なっている。図９〜図１１において、第１実施形態と同じ実行内容については、同じ符号を付している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６９】
図９では、前記ステップ６に続いて、ステップ３１を実行する。このステップ３１では、前記ステップ６で算出された梁間相対変位ＲＥＤＢに基づき、所定のマップ（図示せず）を検索することによって、シリンダ２内におけるピストン３の位置であるピストン位置ＰＯＰＩを算出する。次いで、図１０の前記ステップ７以降を実行する。上記のマップは、建物Ｂの振動に伴うブレース材ＢＲの変形剛性を考慮して、梁間相対変位ＲＥＤＢとピストン位置ＰＯＰＩとの関係を実験により求め、マップ化したものである。これにより、ピストン位置ＰＯＰＩは、前述した中立位置については値０に算出され、中立位置よりも第１側壁２ｂ側にあるときには正値（＋）に、第２側壁２ｃ側にあるときには負値（−）に、それぞれ算出される。
【００７０】
図１０では、前記ステップ１０の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＣＯＮＴ＝１）のとき、及び、前記ステップ１１に続いて、ステップ４１を実行する。このステップ４１では、上記ステップ３１で算出されたピストン位置の絶対値｜ＰＯＰＩ｜が所定値ＰＯＲＥＦ以下であるか否かを判別する。この所定値ＰＯＲＥＦは、ピストン３が前記内側区間ＩＮＩ内にあることを判別するためのものである。
【００７１】
このステップ４１の答がＹＥＳ（｜ＰＯＰＩ｜≦ＰＯＲＥＦ）のとき、すなわち、ピストン３が内側区間ＩＮＩ内にあるときには、停止フラグＦ＿ＳＴＯＰが「１」であるか否かを判別する（ステップ４２）。この停止フラグＦ＿ＳＴＯＰは、流動量制御の停止中であることを「１」で表すものであり、制御装置２１の起動時に「０」に初期化される。ステップ４２の答がＮＯ（Ｆ＿ＳＴＯＰ＝０）のときには、そのまま本処理を終了する。
【００７２】
また、図１０の前記ステップ１２の答がＮＯ（ｔＭ１＜ＴＲＥＦ１）のとき、すなわち、流動量制御の実行の開始後、｜ＲＥＤＢ｜＜ＤＲＥＦである状態が第１所定時間ＴＲＥＦ１、継続していないときには、上記ステップ４２を実行する。なお、前述した所定変位ＤＲＥＦの設定から明らかなように、ステップ７の答がＮＯで、｜ＲＥＤＢ｜＜ＤＲＥＦのときには、ピストン３は内側区間ＩＮＩ内に位置している。
【００７３】
一方、前記ステップ４１の答がＮＯ（｜ＰＯＰＩ｜＞ＰＯＲＥＦ）で、ピストン３が内側区間ＩＮＩ外にあるときには、流動量制御を停止するために、停止フラグＦ＿ＳＴＯＰを「１」に設定し（ステップ４３）、本処理を終了する。
【００７４】
一方、前記ステップ４２の答がＹＥＳのとき、すなわち、流動量制御の停止中に、ピストン３が内側区間ＩＮＩ内に位置したときには、当該流動量制御の停止を解除するために、停止フラグＦ＿ＳＴＯＰを「０」に設定し（ステップ４４）、本処理を終了する。
【００７５】
また、図１１は、第２実施形態による流動量制御を実行するための処理を示しており、図１１の前記ステップ２１の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＣＯＮＴ＝１）のときには、図１０の前記ステップ４３又は４４で設定された停止フラグＦ＿ＳＴＯＰが「１」であるか否かを判別する（ステップ５１）。この答がＹＥＳ（Ｆ＿ＳＴＯＰ＝１）のときには、前記ステップ２２を実行し、流動量制御を停止する。一方、ステップ５１の答がＮＯ（Ｆ＿ＳＴＯＰ＝０）のときには、前記ステップ２３を実行し、流動量制御を実行した後、本処理を終了する。
【００７６】
以上のように、第２実施形態によれば、シリンダ２内におけるピストン３の位置であるピストン位置ＰＯＰＩが算出される（図９のステップ３１）。また、流動量制御は、その開始後、ピストン位置ＰＯＰＩが内側区間ＩＮＩ内にあるときに実行され（図１０のステップ４１：ＹＥＳ、ステップ７：ＮＯ、ステップ１２：ＮＯ、ステップ４２、ステップ４４、図１１のステップ５１：ＮＯ、ステップ２３）、ピストン位置ＰＯＰＩが内側区間ＩＮＩ外にあるときに停止される（図１０のステップ４１：ＮＯ、ステップ４３、図１１のステップ５１：ＹＥＳ、ステップ２２）。したがって、流動量制御に用いられる電気エネルギを節約することができる。
【００７７】
次に、図１２を参照しながら、本発明の第３実施形態による振動抑制装置について説明する。この振動抑制装置は、第２実施形態と比較して、制御装置２１によって実行される各種のパラメータを設定するための処理の実行内容のみが異なっている。図１２において、第１及び第２実施形態と同じ実行内容については、同じ符号を付している。以下、第１及び第２実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００７８】
図１２の前記ステップ４１の答がＮＯ（｜ＰＯＰＩ｜＞ＰＯＲＥＦ）のときには、アップカウント式の第２タイマのタイマ値ｔＭ２を値０に初期化する（ステップ６１）。次いで、前記ステップ４３を実行し、停止フラグＦ＿ＳＴＯＰを「１」に設定した後、本処理を終了する。
【００７９】
また、図１２の前記ステップ４２の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＳＴＯＰ＝１）で、流動量制御の停止中であるときには、上記ステップ６１で初期化された第２タイマのタイマ値ｔＭ２が第２所定時間ＴＲＥＦ２以上であるか否かを判別する（ステップ６２）。この第２所定時間ＴＲＥＦ２は、前記第１所定時間ＴＲＥＦ１以下の値に設定されており、例えば５ｓｅｃである。
【００８０】
このステップ６２の答がＮＯ（ｔＭ２＜ＴＲＥＦ２）のときには、そのまま本処理を終了する。一方、ステップ６２の答がＹＥＳのとき、すなわち、流動量制御の停止中に、｜ＰＯＰＩ｜≦ＰＯＲＥＦの状態（ピストン３が内側区間ＩＮＩ内にある状態）が第２所定時間ＴＲＥＦ２、継続したときには、流動量制御の停止を解除し、流動量制御を再開するために、前記ステップ４４を実行し、停止フラグＦ＿ＳＴＯＰを「０」に設定した後、本処理を終了する。
【００８１】
以上のように、第３実施形態によれば、第２実施形態と同様、ピストン位置ＰＯＰＩが算出される（図９のステップ３１参照）。また、流動量制御の開始後、第２実施形態と同様、ピストン位置ＰＯＰＩが内側区間ＩＮＩ内にあるときに、流動量制御が実行され（図１２のステップ４１：ＹＥＳ、ステップ７：ＮＯ、ステップ１２：ＮＯ、ステップ４２：ＮＯ、図１１のステップ５１：ＮＯ、ステップ２３）、ピストン位置ＰＯＰＩが内側区間ＩＮＩ外にあるときに停止される（図１２のステップ４１：ＮＯ、ステップ４３、図１１のステップ５１：ＹＥＳ、ステップ２２）。
【００８２】
さらに、この流動量制御の停止中（図１２のステップ４２：ＹＥＳ）に、ピストン位置ＰＯＰＩが内側区間ＩＮＩ内にある状態が第２所定時間、継続したとき（ステップ６２：ＹＥＳ）に、流動量制御が再開される（ステップ４４、図１１のステップ５１：ＮＯ、ステップ２３）。これにより、ピストン位置ＰＯＰＩが内側区間ＩＮＩを外れた以降に、すなわち、建物Ｂの振動が比較的大きくなった以降に、流動量制御を停止し、建物Ｂの振動が確実に小さくなるのを待って、流動量制御を再開できるので、流動量制御に用いられる電気エネルギを十分に節約することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と停止が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。なお、流動量制御の停止中（停止条件が成立しているとき。停止フラグＦ＿ＳＴＯＰ＝１）で、かつ、ピストン３が内側区間ＩＮＩを移動しているときに、電気モータ７で発電を行うとともに、電源２２を充電してもよい。
【００８３】
次に、図１３を参照しながら、本発明の第４実施形態による振動抑制装置について説明する。この振動抑制装置は、第２実施形態と比較して、制御装置２１によって実行される各種のパラメータを設定するための処理の実行内容のみが異なっている。図１３において、第１及び第２実施形態と同じ実行内容については、同じ符号を付している。以下、第１及び第２実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００８４】
図１３では、前記ステップ１０の答がＹＥＳ（Ｆ＿ＣＯＮＴ＝１）のとき、及び、前記ステップ１１に続いて、ステップ７１を実行する。このステップ７１では、停止フラグＦ＿ＳＴＯＰが「１」であるか否かを判別する。この答がＹＥＳ（Ｆ＿ＳＴＯＰ＝１）で、流動量制御の停止中であるときには、そのまま本処理を終了する。
【００８５】
一方、ステップ７１の答がＮＯ（Ｆ＿ＳＴＯＰ＝０）のときには、前記ステップ４１を実行する。ステップ４１の答がＹＥＳ（｜ＰＯＰＩ｜≦ＰＯＲＥＦ）のときには、そのまま本処理を終了する。
【００８６】
また、図１３の前記ステップ１２の答がＮＯ（ｔＭ１＜ＴＲＥＦ１）のときには、そのまま本処理を終了する。
【００８７】
以上のように、第４実施形態によれば、第２実施形態と同様、ピストン位置ＰＯＰＩが算出される（図９のステップ３１参照）。また、流動量制御の開始後、ピストン位置ＰＯＰＩが内側区間ＩＮＩ内にあるときに、流動量制御が実行され（図１３のステップ７１：ＮＯ、ステップ４１：ＹＥＳ、図１１のステップ５１：ＮＯ、ステップ２３）、ピストン位置ＰＯＰＩが内側区間ＩＮＩ外に位置した以降に、流動量制御が停止される（図１３のステップ４１：ＮＯ、ステップ４３、図１１のステップ５１：ＹＥＳ、ステップ２２）。さらに、流動量制御の停止中に、梁間相対変位の絶対値｜ＲＥＤＢ｜が所定変位ＤＲＥＦよりも小さい状態が第１所定時間ＴＲＥＦ１、継続したとき（図１３のステップ１２：ＹＥＳ）に、流動量制御の停止が解除される（ステップ４４）とともに、流動量制御が終了される（ステップ１３、図１１のステップ２１：ＮＯ、ステップ２２）。
【００８８】
これにより、ピストン位置ＰＯＰＩが内側区間ＩＮＩを外れた以降に、すなわち、建物Ｂの振動が比較的大きくなった以降に、流動量制御を停止し、この停止状態を、前述したステップ１２による流動量制御の終了条件が成立するまで、すなわち、建物Ｂの振動が確実に非常に小さくなるまで、継続させるので、流動量制御に用いられる電気エネルギを十分に節約することができる。同じ理由により、流動量制御の実行と停止が頻繁に繰り返されるのを防止することができる。また、流動量制御の終了に伴って、流動量制御の停止を解除するので、建物Ｂの振動が再度、大きくなることで梁間相対変位の絶対値｜ＲＥＤＢ｜が所定変位ＤＲＥＦ以上になったときに、流動量制御を改めて実行することができる。なお、第３実施形態と同様、流動量制御の停止中で、かつ、ピストン３が内側区間ＩＮＩを移動しているときに、電気モータ７で発電を行うとともに、電源２２を充電してもよい。
【００８９】
なお、本発明は、説明した第１〜第４実施形態（以下、総称して「実施形態」という）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、実施形態では、シリコンオイルで構成された粘性流体ＨＦを用いているが、他の適当な粘性流体を用いてもよい。また、実施形態では、シリンダ２に接続された連通路５を用いているが、シリンダ２の周壁２ａに形成された連通路を用いてもよい。さらに、実施形態では、本発明における第２連通路として、第１及び第２連通孔３ａ、３ｂを用いているが、ピストンをバイパスするとともに、シリンダに接続された連通路や、シリンダの周壁に形成された連通路を用いてもよい。
【００９０】
また、実施形態では、本発明における流量調整機構として、歯車ポンプを有する流量調整機構６を用いているが、他の適当な機構、例えば、図１４に示すピストン機構３１を有する流量調整機構を用いてもよい。このピストン機構３１は、本出願人による特願2015-147612号の図５などに開示されたものと同じであるので、その詳細な説明については省略する。なお、ピストン機構３１を有する流量調整機構を用いる場合には、図１４に示すように、また、特願2015-147612号の図５などに開示されているように、ピストン機構３１のピストンの移動範囲を十分に確保するために、連通路３２は、シリンダ２と平行に延びる部分が比較的長くなるように構成される。あるいは、流量調整機構として、ベーンポンプや、本出願人による特許第5191579号の段落［００４９］や図２、図５に記載されたスクリュー機構を有する流量調整機構、第１連通路を開閉する開閉弁などを用いてもよい。流量調整機構としてこの開閉弁を用いた場合には、振動抑制装置は、いわゆるセミアクティブ型の流体ダンパとして構成される。
【００９１】
さらに、実施形態では、第１及び第２調圧弁１５、１６が開弁する粘性流体ＨＦの圧力を、互いに同じ所定値に設定しているが、互いに異なる第１所定値及び第２所定値にそれぞれ設定してもよい。
【００９２】
また、実施形態では、流量調整機構６を前述したように制御しているが、その制御手法は、これらに限らず、他の適当な手法を用いてもよい。例えば、実施形態では、流量調整機構６を、梁間相対速度ＲＥＶＢに応じて制御しているが、梁間相対変位ＲＥＤＢに応じて制御してもよく、その場合、梁間相対変位ＲＥＤＢが値０になるように、フィードバック制御アルゴリズムを用いて、流量調整機構６を制御してもよい。さらに、実施形態では、梁間相対速度ＲＥＶＢを算出しているが、センサで検出してもよい。このことは、梁間相対変位ＲＥＤＢ及びピストン位置ＰＯＰＩについても同様に当てはまる。
【００９３】
また、実施形態では、シリンダ２を上梁ＢＵに、ピストン３を下梁ＢＤに、それぞれ連結しているが、これとは逆に、シリンダ２を下梁ＢＤに、ピストン３を上梁ＢＵに、それぞれ連結してもよい。さらに、実施形態では、本発明における第１及び第２部位として、上梁ＢＵ及び下梁ＢＤをそれぞれ採用し、２層間の層間変位を抑制しているが、他の適当な部位を採用してもよい。例えば、互いの間に１つ以上の梁が設けられた上下の梁をそれぞれ採用し、３層以上の間の層間変位を抑制してもよい。また、第１及び第２部位として、構造物の下層部の梁及び上層部の梁をそれぞれ採用してもよいことは、もちろんである。
【００９４】
また、実施形態では、振動抑制装置１を、建物Ｂの左右方向の振動を抑制するように設けているが、前後方向の振動や、上下方向の振動を抑制するように設けてもよい。さらに、実施形態では、本発明における構造物は、高層の建物Ｂであるが、他の適当な構造物、例えば、鉄塔や橋梁などでもよい。以上の実施形態に関するバリエーションを適宜、組み合わせて適用してもよいことは、もちろんである。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】
【００９５】
Ｂ  建物（構造物）
ＢＵ  上梁（第１及び第２部位の一方）
ＢＤ  下梁（第１及び第２部位の他方）
１  振動抑制装置
２  シリンダ
２ｄ  第１流体室
２ｅ  第２流体室
ＩＮＩ  内側区間
３  ピストン
３ａ  第１連通孔（第２連通路）
３ｂ  第２連通孔（第２連通路）
５  連通路（第１連通路）
６  流量調整機構
ＨＦ  粘性流体
１５  第１調圧弁
１６  第２調圧弁
２１  制御装置（制御手段、相対速度検出手段、相対変位検出手段、ピストン位置            検出手段）
ＲＥＶＢ  梁間相対速度（相対速度）
ＲＥＤＢ  梁間相対変位（相対変位）
＋ＦＲＥＦ  所定値
−ＦＲＥＦ  所定値
ＤＲＥＦ  所定変位
ＴＲＥＦ１  第１所定時間
ＰＯＰＩ  ピストン位置
ＴＲＥＦ２  第２所定時間
【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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