JP2014098439A - 振動抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造物の変位を、作動流体を介して回転マスの回転運動に効率良く変換することができ、それにより、構造物の振動を適切に抑制することができる振動抑制装置を提供する。
【解決手段】振動抑制装置１は、作動流体ＨＦが充填されたシリンダ２と、シリンダ２に対して軸線方向に移動可能なロッド３と、ロッド３に一体に固定され、ロッド３の移動に伴ってシリンダ２内を摺動する第１ピストン４と、第１ピストン４をバイパスするようにシリンダ２に接続されたバイパス通路１１と、バイパス通路１１内に回転可能に設けられ、バイパス通路１１の軸線方向に延びるねじ軸１５と、ねじ軸１５にボールを介して螺合するナット１７を有し、ねじ軸１５に沿ってバイパス１１通路内を摺動可能で、かつバイパス通路１１に対して回転不能な第２ピストン１６と、ねじ軸１５に取り付けられた、回転可能な回転マス２１と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、構造物を含む系内の２つの部位の間に設けられ、当該構造物の振動を抑制するための振動抑制装置に関する。

従来、この種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。この振動抑制装置は、作動流体が充填されたシリンダと、シリンダに部分的に収容されるとともに、軸線方向に移動可能なロッドと、ロッドに一体に固定され、シリンダ内に摺動可能に設けられたピストンを備えている。また、シリンダには、ピストンをバイパスするように、バイパス通路が接続されており、バイパス通路の途中には、羽根車が設けられている。羽根車には、回転マスが連結されている。

以上の構成の従来の振動抑制装置は、車両のサスペンション装置として用いられる。車両の振動に伴い、外力がロッドに入力されると、ロッドが、シリンダに対して軸線方向に移動するとともに、ピストンが、シリンダ内を軸線方向に摺動する。これにより、バイパス通路内の作動流体の流動が生じることで、羽根車及び回転マスが一体に回転し、作動流体及び回転マスの慣性力が抵抗力として車両に作用することで、車両の振動が抑制される。

特開２００７−２０５４３３号公報

上述したように、従来の振動抑制装置では、車両などの構造物の変位を作動流体の流れに変換し、さらに作動流体の流れが、羽根車で回転運動に変換され、回転マスに伝達される。このため、例えば、作動流体の流量が小さいときには、羽根車及び回転マスの回転量が不足しがちになり、それにより回転マスの慣性力が十分に得られないので、構造物の振動を適切に抑制することができないおそれがある。

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、構造物の変位を、作動流体を介して回転マスの回転運動に効率良く変換することができ、それにより、構造物の振動を適切に抑制することができる振動抑制装置を提供することを目的とする。

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２つの部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するための振動抑制装置であって、２つの部位の一方に連結されるとともに、作動流体が充填されたシリンダと、２つの部位の他方に連結され、シリンダに部分的に収容されるとともに、シリンダに対して軸線方向に移動可能なロッドと、ロッドに一体に固定され、ロッドの移動に伴ってシリンダ内を摺動する第１ピストンと、第１ピストンをバイパスするようにシリンダに接続されたバイパス通路と、バイパス通路内に回転可能に設けられ、バイパス通路の軸線方向に延びるねじ軸と、ねじ軸にボールを介して螺合するナットを有するとともに、ねじ軸に沿ってバイパス通路内を摺動可能で、かつバイパス通路に対して回転不能な第２ピストンと、ねじ軸に取り付けられた、回転可能な回転マスと、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、地震などで構造物が振動し、構造物を含む系内の２つの部位の間で変位が生じると、この２つの部位の間の変位（以下「構造物の変位」という）が、シリンダ及びロッドに伝達される。これにより、ロッドが、シリンダに対して軸線方向に移動し、それに伴い、ロッドと一体の第１ピストンがシリンダ内を摺動することによって、シリンダ内及びシリンダに接続されたバイパス通路内の作動流体に、流動が生じる。

このバイパス通路内には、その軸線方向に延びるねじ軸が回転可能に設けられており、このねじ軸には、第２ピストンのナットがボールを介してねじ軸に螺合するとともに、回転可能な回転マスが取り付けられている。このように、これらのねじ軸、ナット及びボールは、ボールねじを構成しており、ナットは、ねじ軸に対して回転可能である。また、第２ピストンは、ねじ軸に沿ってバイパス通路内を摺動可能で、かつバイパス通路に対して回転不能である。

上述したようにバイパス通路内の作動流体に流動が生じると、第２ピストンは、流動する作動流体に押圧されることによって、バイパス通路内を摺動する。この場合、ねじ軸が回転可能であることと、第２ピストンのナットが、ねじ軸に対して回転可能でかつバイパス通路に対して回転不能であることから、第２ピストンがバイパス通路内を摺動するのに伴って、ねじ軸は回転マスとともに、バイパス通路に対して回転する。

以上のように、振動による構造物の変位は、ロッド及び第１ピストンを介して作動流体に伝達されるとともに、さらに第２ピストン及びねじ軸を介して回転マスに伝達されることにより、回転マスが回転する。したがって、作動流体の粘性減衰力（効果）と回転マスの回転慣性力（効果）によって、構造物の振動を抑制することができる。

この場合、前述した従来の場合と異なり、羽根車ではなく、ねじ軸、ナット及びボールから成るボールねじと第２ピストンを用いて、作動流体の流動を回転運動に変換するので、ねじ軸及びナットのリード角を適切に設定することにより、作動流体の流量が比較的小さいことで第２ピストンの移動量が比較的小さい場合でも、ねじ軸及び回転マスを十分に回転させることができる。以上のように、構造物の変位を、作動流体を介して回転マスの回転運動に効率良く変換でき、それにより、構造物の振動を適切に抑制することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の振動抑制装置において、第２ピストンは、ナットに対して軸線方向の一方の側に設けられ、第１ピストンがシリンダの一方の側に摺動するのに伴って流動する作動流体に押圧される第１受圧部と、ナットに対して軸線方向の他方の側に設けられ、第１ピストンがシリンダの他方の側に摺動するのに伴って流動する作動流体に押圧される第２受圧部と、ナットと第１受圧部の間に設けられ、第１受圧部に作用する作動流体の押圧力をナットに伝達するための第１弾性体と、ナットと第２受圧部の間に設けられ、第２受圧部に作用する作動流体の押圧力をナットに伝達するための第２弾性体と、を有することを特徴とする。

この構成によれば、第１ピストンがシリンダの一方の側に摺動するのに伴って作動流体が流動したときに、流動する作動流体によって、第２ピストンの第１受圧部が押圧される。これとは逆に、第１ピストンがシリンダの他方の側に摺動するのに伴って作動流体が流動したときに、流動する作動流体によって、第２ピストンの第２受圧部が押圧される。また、第１受圧部に作用する作動流体の押圧力が、第１弾性体を介してナットに伝達されるとともに、第２受圧部に作用する作動流体の押圧力が、第２弾性体を介してナットに伝達される。

以上の構成により、振動による構造物の往復動により第１ピストンがロッドとともにシリンダに対して軸線方向の一方の側及び他方の側に繰り返し摺動するときには、構造物の変位は、次のようにして回転マスに伝達される。

すなわち、第１ピストンが一方の側に摺動したときには作動流体、第１受圧部及び第１弾性体を介して、第１ピストンが他方の側に摺動したときには作動流体、第２受圧部及び第２弾性体を介して、ナットに伝達され、さらにねじ軸を介して回転マスに伝達される結果、回転マスが回転する。このように、振動による構造物の往復動に対して、作動流体、第１弾性体及び回転マスから成る付加振動系と、作動流体、第２弾性体及び回転マスから成る付加振動系が構成される。

したがって、作動流体の粘性減衰係数や、第１弾性体のばね定数、第２弾性体のばね定数、回転マスの質量を設定することによって、上記の付加振動系の固有振動数を構造物の所望の固有振動数に同調（共振）させることができ、ひいては、構造物の振動をより適切に抑制することができる。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の振動抑制装置において、第１弾性体のばね定数及び第２弾性体のばね定数は、互いに異なる値に設定されていることを特徴とする。

一般に、構造物は、地震などにより振動したときに、必ずしも単一の固有振動数で振動するとは限らず、互いに異なる複数の固有振動数で、すなわち複数の振動モードで振動するのが通常である。これに対して、通常、一基のマスダンパ及び支持部材から成る一基の付加振動系の固有振動数は、ただ１つである。このため、構造物の複数の振動モードによる振動を適切に抑制すべく、構造物の複数の所望の固有振動数に付加振動系の固有振動数を同調させるには、構造物の複数の固有振動数に対応する複数の付加振動系を設けなければならず、ひいては、振動抑制装置の大型化及びコストの増大を招いてしまう。

本発明によれば、請求項２に係る発明の説明で述べた２つの付加振動系の一方及び他方をそれぞれ構成する第１及び第２弾性体のばね定数が、互いに異なる値に設定されている。したがって、これらの一方の付加振動系の固有振動数を、構造物の所望の１つの固有振動数に適切に同調させるとともに、他方の付加振動系の固有振動数を、構造物の他の所望の１つの固有振動数に適切に同調させることができる。すなわち、一方及び他方の付加振動系の固有振動数を、互いに異なる構造物の２つの所望の固有振動数にそれぞれ多重同調させることができる。これにより、作動流体や、回転マス、第１弾性体、第２弾性体などから成る一基の振動抑制装置によって、構造物の複数の振動モードによる振動を適切に抑制でき、ひいては、装置のさらなる小型化を図ることができる。

請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載の振動抑制装置において、回転マスは、ねじ軸に取り付けられ、回転可能な第１回転マスと、第１回転マスに弾性体を介して取り付けられ、第１回転マスに対して回転可能な第２回転マスと、を有することを特徴とする。

この構成によれば、回転マスが第１及び第２回転マスで構成され、第１回転マスは、ねじ軸に取り付けられており、第２回転マスは、弾性体を介して第１回転マスに取り付けられており、第１回転マスに対して回転可能である。このため、請求項１に係る発明の説明から明らかなように、振動による構造物の変位が、ロッド、第１ピストン、作動流体、及び第２ピストンを介してねじ軸に伝達され、さらに第１回転マスに伝達される結果、第１回転マスが回転する。また、第１回転マスが回転するのに伴い、第２回転マスが、第１回転マスに対して回転する。したがって、作動流体の粘性減衰効果及び第１回転マスの回転慣性効果に加え、第２回転マスの回転慣性効果によって、構造物の振動をより適切に抑制することができる。

また、第２回転マスが、弾性体を介して第１回転マスに取り付けられているので、請求項２に係る発明の説明で述べた２つの付加振動系（以下「第１付加振動系」という）に加え、第２回転マス及び弾性体から成る第２付加振動系をさらに構成することができる。この場合、第２付加振動系は、第１付加振動系の全体に対して並列に設けられておらず、第１付加振動系の第１回転マスの動作に対して、第２付加振動系（第２回転マス及び弾性体）の動作が並列に作用するので、第１及び第２付加振動系の組合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、２つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。

したがって、第１及び第２回転マスの質量や、第１及び第２弾性体のばね定数、弾性体のばね定数（以下「第１及び第２付加振動系の諸元」という）を設定することによって、上記の２つの組合わせ固有振動数をそれぞれ、構造物の互いに異なる２つの所望の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物の互いに異なる２つの所望の振動モードによる振動を適切に抑制することができる。あるいは、第１及び第２付加振動系の諸元の設定によって、２つの組合わせ固有振動数を構造物の同じ１つの所望の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物の所望の１つの振動モードによる振動をより適切に抑制することができる。

また、請求項３に係る発明の説明で述べたように、第１及び第２ばねのばね定数を互いに異ならせた場合には、第１及び第２付加振動系の組合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、２×２＝４つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。したがって、第１及び第２付加振動系の諸元を設定することによって、上記の４つの組合わせ固有振動数をそれぞれ、構造物の互いに異なる４つの所望の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物の互いに異なる４つの所望の振動モードによる振動を適切に抑制することができる。あるいは、第１及び第２付加振動系の諸元の設定によって、４つの組合わせ固有振動数を構造物の同じ１つの所望の固有振動数に適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物の所望の１つの振動モードによる振動をより適切に抑制することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の振動抑制装置において、バイパス通路の断面積が、シリンダの断面積よりも小さいことを特徴とする。

この構成によれば、バイパス通路の断面積すなわち作動流体がバイパス通路内を流れる方向に直交する面の面積が、シリンダの断面積すなわち作動流体がシリンダ内を流れる方向に直交する面の面積よりも、小さくなっている。これにより、構造物の変位に伴い、請求項１に係る発明の説明で述べたように第１ピストンが摺動し、作動流体に流動が生じたときに、シリンダ内の第１ピストンの移動量に対して、バイパス通路内の第２ピストンの移動量を増大させ、回転マスの回転量を増大させることができる。したがって、回転マスの回転慣性力をより適切に得ることができ、ひいては、構造物の振動をより適切に抑制することができる。

同じ理由により、第２ピストンに作用する作動流体の押圧力を、第１ピストンに作用する作動流体の押圧力に対して小さくすることができるので、請求項２に係る発明の第１及び第２弾性体として、ばね定数の小さいコンパクトなものを採用することができる。

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振動抑制装置において、ねじ軸は、バイパス通路の外部に延びており、回転マスは、バイパス通路の外部に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、回転マスがバイパス通路の外部に配置されているので、回転マスの質量、すなわちその回転慣性力の調整を容易に行うことができる。

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振動抑制装置において、シリンダ内には、第１ピストンの両側に、バイパス通路に連通する第１圧力室及び第２圧力室がそれぞれ画成されており、第１圧力室内の作動流体の圧力及び第２圧力室内の作動流体の圧力の一方が所定値に達したときに開弁することによって、第１及び第２圧力室を互いに連通するリリーフ弁をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、シリンダ内の第１ピストンの両側に、バイパス通路に連通する第１及び第２圧力室がそれぞれ画成されている。前述したように、構造物の振動に伴って第１ピストンがシリンダ内を摺動することにより、作動流体の粘性減衰力と、回転マスの回転慣性力が発生するため、第１及び第２圧力室内の作動流体の圧力は、作動流体の粘性減衰力及び回転マスの回転慣性力と密接な相関関係にあり、両者が大きいほど、これらの粘性減衰力及び回転慣性力はより大きくなる。

本発明によれば、第１又は第２圧力室内の作動流体の圧力が所定値に達したときに、すなわち、作動流体の粘性減衰力及び回転マスの回転慣性力から成る振動抑制装置の反力（軸力）が比較的大きくなったときに、両圧力室がリリーフ弁によって連通される。これにより、第１ピストンがシリンダ内を摺動しても、シリンダ内で作動流体の圧縮及び作動流体の流動がほとんど行われなくなるので、作動流体の粘性減衰力及び回転マスの回転慣性力が頭打ちになり、したがって、その過大化を防止することができる。

第１実施形態による振動抑制装置のモデル図である。 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のIII−III線に沿う断面図である。 振動抑制装置のナットやねじ軸を拡大して示す断面図である。 第１実施形態による振動抑制装置を構造物に適用した場合の例を示す図である。 第２実施形態による振動抑制装置のモデル図である。 第２実施形態による振動抑制装置を示す断面図である。 第２実施形態による振動抑制装置を構造物に適用した場合の例を示す図である。 第３実施形態による振動抑制装置を示す断面図である。 第４実施形態による振動抑制装置のモデル図である。 第４実施形態による振動抑制装置を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形態による振動抑制装置１をモデル化して示している。同図に示すように、振動抑制装置１は、第１粘性要素、第１慣性接続要素及び軸力制限機構を備えている。

上記の第１粘性要素及び第１慣性接続要素は、構造物の振動を抑制するために粘性減衰効果及び回転慣性効果をそれぞれ発揮するものであり、軸力制限機構は、振動抑制装置１の軸力（反力）を制限するためのものである。

図２は、上記の振動抑制装置１を具現化して示している。振動抑制装置１は、円筒状のシリンダ２と、シリンダ２に収容されたロッド３及び第１ピストン４を備えている。

シリンダ２は、軸線方向に互いに対向する一対の側壁２ａ、２ａと、両者２ａ、２ａの間に一体に設けられた周壁２ｂで構成されている。これらの側壁２ａ，２ａ及び周壁２ｂによって画成された油室は、第１ピストン４によって第１油室２ｃ及び第２油室２ｄに分割されており、両油室２ｃ、２ｄには、作動油ＨＦが充填されている。これらの第１及び第２油室２ｃ、２ｄは、第１ピストン４に対して軸線方向の一方の側及び他方の側に、それぞれ配置されている。この作動油ＨＦが、前述した第１粘性要素に相当する。

また、各側壁２ａの径方向の中央には、軸線方向に貫通するロッド案内孔２ｅが形成されており、ロッド案内孔２ｅには、シール５が設けられている。さらに、軸線方向の一方の側（図２の左側）の側壁２ａには、軸線方向に突出する凸部２ｆが一体に設けられており、凸部２ｆの内側には、収容部２ｇが画成されている。さらに、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。

前記ロッド３は、上記のロッド案内孔２ｅ、２ｅに挿入され、軸線方向に延びており、シリンダ２に対して軸線方向に移動自在である。また、ロッド３は、その一端部が上記の収容部２ｇに収容されており、一端部以外の大部分がシリンダ２に収容されている。通常、ロッド３は、図２に示す中立位置に位置しており、この状態では、上記の第１及び第２油室２ｃ、２ｄの容積は互いに等しい。また、ロッド３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。

前記第１ピストン４は、円柱状に形成されており、ロッド３に一体に固定されている。第１ピストン４の周面には、シール６が設けられている。また、第１ピストン４の径方向の外端部には、軸線方向に貫通する複数の孔が形成されており（２つのみ図示）、これらの孔には、第１リリーフ弁７及び第２リリーフ弁８が設けられている。第１リリーフ弁７は、弁体７ａと、これを閉弁側に付勢するばね７ｂで構成されており、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦの圧力が所定値に達したときに開弁し、それにより第１及び第２油室２ｃ、２ｄが互いに連通される。

第２リリーフ弁８は、第１リリーフ弁７と同様、弁体８ａと、これを閉弁側に付勢するばね８ｂで構成されており、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦの圧力が所定値に達したときに開弁し、それにより第１及び第２油室２ｃ、２ｄが互いに連通される。これらの第１及び第２リリーフ弁７、８が、前述した軸力制限機構（図１参照）に相当する。

また、振動抑制装置１は、バイパス管１１、ねじ軸１５、第２ピストン１６及び第１回転マス２１、２１を備えている。この第１回転マス２１、２１が、前述した第１慣性接続要素（図１参照）に相当する。バイパス管１１は、シリンダ２に、第１ピストン４をバイパスするように接続されており、第１及び第２油室２ｃ、２ｄに連通している。

また、バイパス管１１は、シリンダ２を中央として互いに対称に設けられた第１管路１２及び第２管路１３と、シリンダ２と平行に延びる第３管路１４を一体に有している。これらの第１〜第３管路１２〜１４の断面（軸線方向に直交する面）は円形である。バイパス管１１の断面積（軸線方向に直交する面の面積）は、シリンダ２の断面積（軸線方向に直交する面の面積）よりも小さな値に設定されている。

第１管路１２の一端部は、シリンダ２の一方の側壁２ａの径方向の外端部に接続されている。第１管路１２は、この側壁２ａから軸線方向の一方の側に延びるとともに、直角に屈曲して径方向の外方に延びている。また、第１管路１２の他端部は、第３管路１４の軸線方向の一端部に接続されている。第２管路１３の一端部は、シリンダ２の他方の側壁２ａの径方向の外端部に接続されている。第２管路１３は、この側壁２ａから軸線方向の他方の側に延びるとともに、直角に屈曲して径方向の外方に延びている。また、第２管路１３の他端部は、第３管路１４の軸線方向の他端部に接続されている。

さらに、第３管路１４の周壁１４ａの内面には、一対のレール１４ｂ、１４ｂが一体に設けられている。便宜上、図２や後述する他の図面では、レール１４ｂ、１４ｂの断面を示すハッチングを省略している。図３に示すように、両者１４ｂ、１４ｂは、第３管路１４の径方向に若干、突出するとともに、径方向において互いに対向するように配置されている。各レール１４ｂは、第３管路１４の第１管路１２との接続部と第２管路１３との接続部の間の全体にわたって、軸線方向に延びている。

また、第３管路１４の軸線方向の一端部及び他端部の壁部１４ｃ、１４ｃには、軸線方向に貫通する支持孔１４ｄ、１４ｄが形成されている。また、各壁部１４ｃの内面には、軸受け２２が取り付けられており、各支持孔１４ｄには、シール２３が設けられている。これらの支持孔１４ｄ、スラスト軸受け２２及びシール２３は、第３管路１４に同軸状に配置されている。

ねじ軸１５は、上記の支持孔１４ｂ、１４ｂに挿入され、スラスト軸受け２２、２２に回転自在に支持されるとともに、第３管路１４に部分的に収容されており、第３管路１４の軸線方向に延びている。ねじ軸１５の軸線方向の一方の側の部分及び他方の側の部分には、フランジ１５ａ、１５ａが一体に設けられており、これらのフランジ１５ａ、１５ａは、軸線方向の内側から、スラスト軸受け２２、２２にそれぞれ接触している。以上の構成により、ねじ軸１５は、第３管路１４に対して回転可能であり、かつ軸線方向に移動不能である。

前記第２ピストン１６は、円筒状のナット１７、第１受圧部１８及び第２受圧部１９で構成されており、第３管路１４に収容されている。図４に示すように、ナット１７は、ボール１７ａを介して、ねじ軸１５に螺合しており、ねじ軸１５に対して回転可能である。このように、ねじ軸１５、ナット１７及びボール１７ａは、ボールねじを構成している。ねじ軸１５及びナット１７のリード角は、比較的小さな値に設定されている。

第１及び第２受圧部１８、１９は、ドーナツ板状に形成され、ナット１７よりも大きな外径を有しており、ナット１７の軸線方向の両端部に同軸状に一体に固定されている。図３及び図４に示すように、第１受圧部１８には、その外周部に一対の凹部１８ａ、１８ａが形成されており、その外周面にシール２４が取り付けられている。また、第１受圧部１８の径方向の中央には、軸線方向に貫通する案内孔１８ｂが形成されており、案内孔１８ｂには、シール２５が取り付けられている。

第２受圧部１９には、第１受圧部１８と同様、その外周部に一対の凹部１９ａ、１９ａが形成されており、その外周面にシール２４が取り付けられている。また、第２受圧部１９の径方向の中央には、案内孔１９ｂが形成されており、案内孔１９ｂには、シール２５が取り付けられている。

第１及び第２受圧部１８、１９は、第３管路１４の内周面に、シール２４を介して嵌合するとともに、それらの凹部１８ａ、１８ａ及び１９ａ、１９ａが、第３管路１４のレール１４ｂ及び１４ｂに、シール２４を介して係合している。また、第１及び第２受圧部１８、１９の案内孔１８ｂ及び１９ｂには、ねじ軸１５が、シール２５を介して回転可能に嵌合している。

以上の構成により、第２ピストン１６は、ねじ軸１５に対して回転可能であり、また、ねじ軸１５に沿って第３管路１４内を摺動可能で、かつ第３管路１４に対して回転不能である。

また、図２に示すように、ねじ軸１５の一端部及び他端部は、第３管路１４の壁部１４ｃ、１４ｃよりも外側に突出する突出部１５ｂ、１５ｂになっており、各突出部１５ｂに、前記第１回転マス２１が同軸状に固定されている。第１回転マス２１は、比重の比較的大きい材料（例えば鉄）を用いて、ドーナツ板状に形成されている。

図５は、振動抑制装置１を構造物（例えば高層の建築物）Ｂ１に設置した場合の例を示している。同図に示すように、第１取付具ＦＬ１が、弾性を有する第１支持部材ＳＵ１を介して下側の梁ＢＤ１に連結されるとともに、第２取付具ＦＬ２が、弾性を有する第２支持部材ＳＵ２を介して上側の梁ＢＵ１に連結されており、それにより、振動抑制装置１は、これらの梁ＢＵ１、ＢＤ１に対して、平行に取り付けられている。

地震などによる振動により構造物Ｂ１が往復動すると、上下の梁ＢＵ１、ＢＤ１の間の変位（以下「構造物Ｂ１の変位」という）が、シリンダ２及びロッド３に伝達され、それに伴い、ロッド３が、シリンダ２に対して軸線方向に往復動する。この場合、ロッド３がシリンダ２に対して中立位置から軸線方向の一方の側（図２の左側）に移動すると、ロッド３と一体の第１ピストン４がシリンダ２内を一方の側に摺動し、それに伴い、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦが圧縮されるとともに、第２油室２ｄが拡大する。

これにより、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦの一部が、バイパス管１１の第１管路１２を介して第３管路１４に流入するとともに、第２ピストン１６の第１受圧部１８を押圧することによって、第２ピストン１６が、ねじ軸１５に沿って、第３管路１４内を軸線方向の他方の側に摺動する。それに伴い、第２ピストン１６のナット１７にボール１７ａを介して螺合するねじ軸１５が、第３管路１４に対して回転し、ねじ軸１５と一体の第１回転マス２１、２１も回転する。

上記とは逆に、ロッド３がシリンダ２に対して中立位置から軸線方向の他方の側（図２の右側）に移動すると、第１ピストン４がシリンダ２内を他方の側に摺動し、それに伴い、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦが圧縮されるとともに、第１油室２ｃが拡大する。これにより、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦの一部が、バイパス管１１の第２管路１３を介して第３管路１４に流入するとともに、第２ピストン１６の第２受圧部１９を押圧することによって、第２ピストン１６が、ねじ軸１５に沿って、第３管路１４内を軸線方向の一方の側に摺動する。それに伴い、ねじ軸１５が第３管路１４に対して回転し、ねじ軸１５と一体の第１回転マス２１、２１も回転する。

なお、バイパス通路１１及びねじ軸１５の長さは、第１ピストン４の移動に伴う第２ピストン１６の最大の移動量よりも大きな値に設定されている。

以上のように、第１実施形態によれば、振動による構造物Ｂ１の変位は、ロッド３及び第１ピストン４を介して作動油ＨＦに伝達され、さらに第１又は第２受圧部１８、１９、ナット１７、ボール１７ａ及びねじ軸１５を介して第１回転マス２１、２１に伝達されることにより、第１回転マス２１、２１が回転する。したがって、作動油ＨＦの粘性減衰効果と第１回転マス２１、２１の回転慣性効果によって、構造物Ｂ１の振動を抑制することができる。

この場合、前述した従来の場合と異なり、羽根車ではなく、ねじ軸１５、ナット１７及びボール１７ａから成るボールねじと第２ピストン１６を用いて、作動油ＨＦの流動が回転運動に変換されるとともに、ねじ軸１５及びナット１７のリード角が比較的小さな値に設定されている。したがって、作動油ＨＦの流量が比較的小さいことで第２ピストン１６の移動量が比較的小さい場合でも、ねじ軸１５及び第１回転マス２１、２１を十分に回転させることができる。以上のように、構造物Ｂ１の変位を、作動油ＨＦを介して第１回転マス２１、２１の回転運動に効率良く変換でき、それにより、構造物Ｂ１の振動を適切に抑制することができる。

また、振動抑制装置１は、弾性を有する第１及び第２支持部材ＳＵ１、ＳＵ２を介して構造物Ｂ１に連結されているので、これらの第１及び第２支持部材ＳＵ１、ＳＵ２並びに第１回転マス２１及び作動油ＨＦによって、付加振動系を構成することができる。第１実施形態では、バイパス管１１の断面積、ねじ軸１５及びナット１７のリード角、作動油ＨＦの粘性減衰係数、第１回転マス２１の質量、並びに第１及び第２支持部材ＳＵ１、ＳＵ２のばね定数は、この付加振動系の固有振動数が例えば構造物Ｂ１の一次の固有振動数に同調（共振）するように、設定されている。

したがって、付加振動系の固有振動数を構造物Ｂ１の一次の固有振動数に適切に同調させることができ、ひいては、構造物Ｂ１の一次モードによる振動を適切に抑制することができる。なお、同調させる構造物Ｂ１の固有振動数は、一次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。

また、上述した付加振動系の固有振動数の調整において、具体的には、バイパス管１１の断面積を変更することによって、作動油ＨＦの流動に対するナット１７の回転運動への変換効率すなわち第１回転マス２１、２１の回転慣性効果と、作動油ＨＦの粘性減衰効果を調整することができる。さらに、ねじ軸１５及びナット１７のリード角を変更することによって、作動油ＨＦの流動に対するナット１７の回転運動への変換効率すなわち第１回転マス２１、２１の回転慣性効果を調整することができるとともに、作動油ＨＦの粘性減衰係数を変更することによって、作動油ＨＦの粘性減衰効果を調整することができる。また、第１回転マス２１、２１の質量を変更することによって、第１回転マス２１、２１の回転慣性効果を調整することができる。

さらに、バイパス管１１の断面積がシリンダ２の断面積よりも小さな値に設定されているので、シリンダ２内の第１ピストン４の移動量に対して、バイパス管１１内の第２ピストン１６の移動量を増大させ、第１回転マス２１、２１の回転量を増大させることができる。したがって、第１回転マス２１、２１の回転慣性力をより適切に得ることができ、ひいては、構造物Ｂ１の振動をより適切に抑制することができる。

また、第１回転マス２１、２１がバイパス管１１の外部に配置されているので、第１回転マス２１、２１の質量の調整を容易に行うことができる。

さらに、第１又は第２油室２ｃ、２ｄ内の作動油ＨＦの圧力が所定値に達したときに、すなわち、作動油ＨＦの粘性減衰力及び第１回転マス２１、２１の回転慣性力から成る振動抑制装置１の反力（軸力）が比較的大きくなったときに、両油室２ｃ、２ｄが第１及び第２リリーフ弁７、８によって連通される。これにより、第１ピストン４がシリンダ２内を摺動しても、シリンダ２内で作動油ＨＦの圧縮及び作動油ＨＦの流動がほとんど行われなくなるので、作動油ＨＦの粘性減衰力及び第１回転マス２１、２１の回転慣性力が頭打ちになり、したがって、その過大化を防止することができる。

なお、第１実施形態では、第１回転マス２１、２１を、ねじ軸１５に固定しているが、ねじ軸１５に回転自在に設けるとともに、ねじ軸１５に弾性体又は粘弾性体を介して連結してもよい。この場合、これらの弾性体又は粘弾性体及び第１回転マス２１、２１によって付加振動系が構成されるため、前述した第１及び第２支持部材ＳＵ１、ＳＵ２が不要になるので、その分、振動抑制装置１全体を小型化することができる。また、第１実施形態では、バイパス管１１、ねじ軸１５、第２ピストン１６及び第１回転マス２１、２１を１組、設けているが、２組以上を並列に設けてもよい。

次に、図６及び図７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１Ａについて説明する。図６は、振動抑制装置１Ａをモデル化して示しており、この図６と前述した図１との比較から明らかなように、振動抑制装置１Ａは、第１実施形態と比較して、第１弾性要素が第１慣性接続要素に直列に接続されていることのみが、異なっている。また、これらの第１弾性要素、第１慣性接続要素及び第１粘性要素によって、第１付加振動系が構成されている。

また、図７は、振動抑制装置１Ａを具現化して示している。同図に示すように、振動抑制装置１Ａは、第１実施形態と比較して、上記の第１弾性要素に相当する第１ばね３４及び第２ばね３５が第２ピストン３１に設けられている点が、主に異なっている。図７において、第１実施形態と同じ構成要素については、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。

第２ピストン３１は、第１実施形態の第２ピストン１６と同様、ナット１７、第１受圧部１８及び第２受圧部１９を有している。第１及び第２受圧部１８、１９は、ナット１７に一体に固定されておらず、ナット１７の軸線方向の両端部には、第１フランジ３２及び第２フランジ３３が同軸状に一体に固定されている。

これらの第１及び第２フランジ３２、３３はそれぞれ、基本的には、第１及び第２受圧部１８、１９と同様に構成されており、第３管路１４のレール１４ｂに係合する凹部、及び、ねじ軸１５が挿入される案内孔（いずれも図示せず）が設けられている。なお、第１及び第２フランジ３２、３３には、第１及び第２受圧部１８、１９と異なり、シール２４及び２５が設けられていない。

第１受圧部１８は、ナット１７に対して軸線方向の一方の側に設けられており、第１ばね３４を介して第１フランジ３２に取り付けられている。第２受圧部１９は、ナット１７に対して軸線方向の他方の側に設けられており、第２ばね３５を介して第２フランジ３３に取り付けられている。第１及び第２ばね３４、３５はいずれも、圧縮コイルばねであり、両者３４、３５のばね定数は互いに同じ値に設定されており、その詳細については後述する。

以上の構成により、第１及び第２受圧部１８、１９、第１及び第２ばね３４、３５、第１及び第２フランジ３２、３３並びにナット１７を有する第２ピストン３１は、ねじ軸１５に対して回転可能であり、また、ねじ軸１５に沿って第３管路１４内を摺動可能で、かつ第３管路１４に対して回転不能である。

図８は、振動抑制装置１Ａを構造物（例えば高層の建築物）Ｂ２に設置した場合の例を示している。同図に示すように、第１取付具ＦＬ１が直接、構造物Ｂ２の左側の柱ＰＬと上側の梁ＢＵ２との接続部分に連結されるとともに、第２取付具ＦＬ２が直接、構造物Ｂ２の右側の柱ＰＲと下側の梁ＢＤ２との接続部分に連結されており、それにより、振動抑制装置１Ａは、これらの柱ＰＬ、ＰＲ及び梁ＢＵ２、ＢＤ２に対して、斜めに取り付けられている。

地震などによる振動により構造物Ｂ２が往復動すると、左右の柱ＰＬ、ＰＲ及び上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の変位（以下「構造物Ｂ２の変位」という）が、シリンダ２及びロッド３に伝達され、それに伴い、ロッド３が、シリンダ２に対して軸線方向に往復動する。この場合、ロッド３がシリンダ２に対して中立位置から軸線方向の一方の側（図７の左側）に移動すると、ロッド３と一体の第１ピストン４がシリンダ２内を一方の側に摺動し、それに伴い、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦが圧縮されるとともに、第２油室２ｄが拡大する。

これにより、第１油室２ｃ内の作動油ＨＦの一部が、バイパス管１１の第１管路１２を介して第３管路１４に流入するとともに、第２ピストン３１の第１受圧部１８を押圧する。作動油ＨＦの押圧力は、第１受圧部１８、第１ばね３４及び第１フランジ３２を介して、ナット１７に伝達され、それにより、ナット１７を含む第２ピストン３１全体が、ねじ軸１５に沿って、第３管路１４内を軸線方向の他方の側に摺動する。それに伴い、ねじ軸１５が第３管路１４に対して回転し、ねじ軸１５と一体の第１回転マス２１、２１も回転する。

上記とは逆に、ロッド３がシリンダ２に対して中立位置から軸線方向の他方の側（図７の右側）に移動すると、第１ピストン４がシリンダ２内を他方の側に摺動し、それに伴い、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦが圧縮されるとともに、第１油室２ｃが拡大する。これにより、第２油室２ｄ内の作動油ＨＦの一部が、バイパス管１１の第２管路１３を介して第３管路１４に流入するとともに、第２ピストン３１の第２受圧部１９を押圧する。作動油ＨＦの押圧力は、第２受圧部１９、第２ばね３５及び第２フランジ３３を介して、ナット１７に伝達され、それにより、ナット１７を含む第２ピストン３１全体が、ねじ軸１５に沿って、第３管路１４内を軸線方向の一方の側に摺動する。それに伴い、ねじ軸１５が第３管路１４に対して回転し、ねじ軸１５と一体の第１回転マス２１、２１も回転する。

以上のように、第２実施形態によれば、振動による構造物Ｂ２の変位は、第１ピストン４が一方の側に摺動したときには作動油ＨＦ、第１受圧部１８及び第１ばね３４を介して、第１ピストン４が他方の側に摺動したときには作動油ＨＦ、第２受圧部１９及び第２ばね３５を介して、ナット１７に伝達され、さらにねじ軸１５を介して第１回転マス２１、２１に伝達される結果、第１回転マス２１、２１が回転する。このように、振動による構造物Ｂ２の往復動に対して、作動油ＨＦ、第１又は第２ばね３４、３５及び第１回転マス２１、２１から成る第１付加振動系が構成される。

第２実施形態では、バイパス管１１の断面積、ねじ軸１５及びナット１７のリード角、作動油ＨＦの粘性減衰係数、第１回転マス２１、２１の質量、並びに第１及び第２ばね３４、３５のばね定数は、この第１付加振動系の固有振動数が例えば構造物Ｂ２の一次の固有振動数に同調（共振）するように、設定されている。

したがって、第１付加振動系の固有振動数を構造物Ｂ２の一次の固有振動数に適切に同調させることができ、ひいては、構造物Ｂ２の一次モードによる振動を適切に抑制することができる。なお、同調させる構造物Ｂ２の固有振動数は、一次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。

また、上述した第１付加振動系の固有振動数の調整において、具体的には、バイパス管１１の断面積を変更することによって、作動油ＨＦの流動に対するナット１７の回転運動への変換効率すなわち第１回転マス２１、２１の回転慣性効果と、作動油ＨＦの粘性減衰効果を調整することができる。さらに、ねじ軸１５及びナット１７のリード角を変更することによって、作動油ＨＦの流動に対するナット１７の回転運動への変換効率すなわち第１回転マス２１、２１の回転慣性効果を調整することができるとともに、作動油ＨＦの粘性減衰係数を変更することによって、作動油ＨＦの粘性減衰効果を調整することができる。また、第１回転マス２１、２１の質量を変更することによって、第１回転マス２１、２１の回転慣性効果を調整することができる。

さらに、バイパス管１１の断面積がシリンダ２の断面積よりも小さな値に設定されているので、第２ピストン１６に作用する作動油ＨＦの押圧力を、第１ピストン４に作用する作動油ＨＦの押圧力よりも小さくすることができるので、第１及び第２ばね３４、３５として、ばね定数の小さいコンパクトなものを採用することができる。

また、第１実施形態と異なり、第３管路１４内に設けられた第１及び第２ばね３４、３５を用いて第１付加振動系を構成でき、それにより第１及び第２支持部材ＳＵ１、ＳＵ２が不要であるので、その分、振動抑制装置１Ａ全体を小型化することができる。その他、第１実施形態による効果を同様に得ることができる。

次に、図９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１Ｂについて説明する。この振動抑制装置１Ｂは、第２実施形態と比較して、第１及び第２ばね４１、４２のばね定数が互いに異なる値に設定されていることのみが、異なっている。図９において、第２実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。

第２実施形態で述べた振動抑制装置１Ａの動作から明らかなように、第３実施形態による振動抑制装置１Ｂでは、振動による構造物Ｂ２の変位は、第１ピストン４が一方の側に摺動したときには作動油ＨＦ、第１受圧部１８及び第１ばね４１を介して、第１ピストン４が他方の側に摺動したときには作動油ＨＦ、第２受圧部１９及び第２ばね４２を介して、ナット１７に伝達され、さらにねじ軸１５を介して第１回転マス２１、２１に伝達される結果、第１回転マス２１、２１が回転する。このように、振動による構造物Ｂ２の往復動に対して、作動油ＨＦ、第１ばね４１及び第１回転マス２１、２１から成る第１付加振動系と、作動油ＨＦ、第２ばね４２及び第１回転マス２１、２１から成る第２付加振動系が構成される。

第３実施形態では、第１ばね４１のばね定数、バイパス管１１の断面積、ねじ軸１５及びナット１７のリード角、作動油ＨＦの粘性減衰係数、並びに第１回転マス２１、２１の質量は、この第１付加振動系の固有振動数が例えば構造物Ｂ２の一次の固有振動数に同調（共振）するように、設定されている。また、第２ばね４２のばね定数、バイパス管１１の断面積、ねじ軸１５及びナット１７のリード角、作動油ＨＦの粘性減衰係数、並びに第１回転マス２１、２１の質量は、上記の第２付加振動系の固有振動数が例えば構造物Ｂ２の二次の固有振動数に同調（共振）するように、設定されている。

これにより、第１及び第２付加振動系の固有振動数を、構造物Ｂ２の一次及び二次の固有振動数にそれぞれ多重同調させることができる。したがって、作動油ＨＦや、第１回転マス２１、２１、第１ばね４１、第２ばね４２などから成る一基の振動抑制装置１Ｂによって、一次及び二次の振動モードの構造物Ｂ２の振動を適切に抑制でき、ひいては、装置のさらなる小型化を図ることができる。なお、同調させる構造物Ｂ２の固有振動数は、一次及び二次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。その他、第１及び第２実施形態による効果を同様に得ることができる。

なお、第２及び第３実施形態では、バイパス管１１、ねじ軸１５、第２ピストン１６、第１回転マス２１、２１、第１及び第２ばね３４、３５（４１、４２）を１組、設けているが、２組以上を並列に設けてもよい。この場合、第１回転マスの質量などを、それにより構成される複数の付加振動系の固有振動数が構造物Ｂ２の同じ１つの所望の固有振動数に同調するように、設定してもよく、あるいは、構造物Ｂ２の互いに異なる複数の所望の固有振動数に同調するように、設定してもよい。

次に、図１０及び図１１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１Ｃについて説明する。図１０は、振動抑制装置１Ｃをモデル化して示しており、この図１０と前述した図６との比較から明らかなように、振動抑制装置１Ｃは、第２実施形態と比較して、第２弾性要素及び第２慣性接続要素が第１慣性接続要素に並列に接続されていることのみが、異なっている。また、これらの第２弾性要素及び第２慣性接続要素によって、第２付加振動系が構成されている。

図１１は、振動抑制装置１Ｃを具現化して示している。同図に示すように、振動抑制装置１Ｃは、第２実施形態と比較して、上記の第２弾性要素に相当するばね５１と、第２慣性接続要素に相当する第２回転マス５２、５２を備える点のみが、異なっている。図１１において、第１及び第２実施形態と同じ構成要素については、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。

第２回転マス５２、５２は、比較的比重の大きい材料（例えば鉄）を用いて、ドーナツ板状に形成されており、ねじ軸１５の突出部１５ｂ、１５ｂに、ラジアル軸受け５３、５３を介して、同軸状に回転自在に支持されている。また、各第２回転マス５２は、ばね５１を介して、第１回転マス２１に取り付けられており、第１回転マス２１に対して回転可能である。ばね５１は、ねじりコイルばねである。

以上の構成の振動抑制装置１Ｃは、例えば第２実施形態と同様にして、構造物Ｂ２に取り付けられる。地震などによる振動により構造物Ｂ２が往復動すると、第２実施形態と同様、構造物Ｂ２の変位が、シリンダ２及びロッド３に伝達され、さらに、作動油ＨＦを介して第２ピストン３１に伝達される結果、ねじ軸１５が第１回転マス２１、２１とともに回転する。また、第１回転マス２１、２１の回転に伴って、第２回転マス５２、５２が回転する。

以上により、第４実施形態によれば、作動油ＨＦの粘性減衰効果及び第１回転マス２１、２１の回転慣性効果に加え、第２回転マス５２、５２の回転慣性効果によって、構造物Ｂ２の振動をより適切に抑制することができる。

また、第２回転マス５２、５２が、ばね５１を介して第１回転マス２１、２１に取り付けられているので、第２実施形態で述べた第１付加振動系に加え、ばね５１及び第２回転マス５２、５２から成る第２付加振動系をさらに構成することができる。この場合、図１０から明らかなように、第１及び第２付加振動系の組合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、２つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。

第４実施形態では、バイパス管１１の断面積、ねじ軸１５及びナット１７のリード角、作動油ＨＦの粘性減衰係数、第１回転マス２１、２１の質量、第１及び第２ばね３４、３５のばね定数、第２回転マス５２、５２の質量、並びにばね５１のばね定数は、上記の２つの組合わせ固有振動数が例えば構造物Ｂ２の一次及び二次の固有振動数にそれぞれ同調（共振）するように、設定されている。

したがって、第１及び第２付加振動系の２つの組合わせ固有振動数を構造物Ｂ２の一次及び二次の固有振動数にそれぞれ適切に多重同調させることができ、ひいては、構造物Ｂ２の一次及び二次モードによる振動を適切に抑制することができる。なお、同調させる構造物Ｂ２の固有振動数は、一次及び二次の固有振動数に限らず、他の任意の互いに異なる２つの固有振動数でもよい。あるいは、２つの組合わせ固有振動数を、構造物Ｂ２の同じ１つの固有振動数に同調させてもよい。

また、上述した第１及び第２付加振動系の固有振動数の調整において、具体的には、バイパス管１１の断面積を変更することによって、作動油ＨＦの流動に対するナット１７の回転運動への変換効率すなわち第１及び第２回転マス２１、２１、５２、５２の回転慣性効果と、作動油ＨＦの粘性減衰効果を調整することができる。

さらに、ねじ軸１５及びナット１７のリード角を変更することによって、作動油ＨＦの流動に対するナット１７の回転運動への変換効率すなわち第１及び第２回転マス２１、２１、５２、５２の回転慣性効果を調整することができるとともに、作動油ＨＦの粘性減衰係数を変更することによって、作動油ＨＦの粘性減衰効果を調整することができる。また、第１及び第２回転マス２１、２１、５２、５２の質量を変更することによって、第１及び第２回転マス２１、２１、５２、５２の回転慣性効果をそれぞれ調整することができる。

また、第２回転マス５２、５２が、第１回転マス２１、２１と同様、バイパス管１１の外部に配置されているので、第２回転マス５２、５２の質量の設定を容易に行うことができる。その他、第１及び第２実施形態による効果を同様に得ることができる。

なお、第４実施形態では、ばね５１は、ねじりコイルばねであるが、他の弾性体、例えばゴムでもよい。また、第４実施形態では、第２回転マス５２を第１回転マス２１に、ばね５１を介して取り付けているが、粘性を有する粘性体をさらに介して取り付けてもよい。あるいは、ばね５１に代えて、弾性及び粘性の双方を有する粘弾性体、例えば粘弾性ゴムを介して取り付けてもよい。

さらに、第４実施形態では、第２実施形態で述べたようにばね定数が互いに同じ値に設定された第１及び第２ばね３４、３５を用いているが、両者３４、３５に代えて、第３実施形態で述べたばね定数が互いに異なる値に設定された第１及び第２ばね４１、４２を用いてもよい。この場合、第１及び第２付加振動系の組合わせにより構成された付加振動系の固有振動数として、４つの組合わせ固有振動数がそれぞれ別個に存在する。

また、バイパス管１１の断面積、ねじ軸１５及びナット１７のリード角、作動油ＨＦの粘性減衰係数、第１回転マス２１、２１の質量、第１及び第２ばね４１、４２のばね定数、第２回転マス５２、５２の質量、並びにばね５１のばね定数は、例えば、上記の４つの組合わせ固有振動数が構造物Ｂ２の一次〜四次の固有振動数にそれぞれ同調（共振）するように、設定される。なお、同調させる構造物Ｂ２の固有振動数は、一次〜四次の固有振動数に限らず、他の任意の固有振動数でもよい。

さらに、第４実施形態では、バイパス管１１、ねじ軸１５、第２ピストン１６、第１回転マス２１、２１、第２回転マス５２、５２、第１及び第２ばね３４、３５を１組、設けているが、２組以上を並列に設けてもよい。この場合、第１回転マスの質量などを、それにより構成される複数の付加振動系の固有振動数が構造物Ｂ２の同じ１つの所望の固有振動数に同調するように、設定してもよく、あるいは、構造物Ｂ２の互いに異なる複数の所望の固有振動数に同調するように、設定してもよい。

また、第２〜第４実施形態では、第１及び第２ばね３４、４１、３５、４２は、圧縮コイルばねであるが、他の弾性体、例えばゴムでもよい。

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、本発明の作動流体として、作動油ＨＦを用いているが、粘性を有する他の適当な流体を用いてもよい。また、実施形態では、第２ピストン１６、３１をバイパス管１１（第３管路１４）に対して回転不能にするために、レール１４ｂを第１及び第２受圧部１８、１９の凹部１８ａ、１９ａ（フランジ３２、３３の凹部）に係合させているが、これらのレール１４ｂ、凹部１８ａ及び１９ａを設けずに、バイパス管及び第２ピストンの断面を矩形に形成するとともに、バイパス管に第２ピストンを摺動自在に嵌合させてもよい。

さらに、実施形態では、第１及び第２回転マス２１、２１、５２、５２を、バイパス管１１の第３管路１４の外部に設けているが、その内部に設けてもよい。また、実施形態では、第１及び第２リリーフ弁７、８を、第１ピストン４に設けているが、シリンダ２に、第１ピストン４をバイパスして第１及び第２油室２ｃ、２ｄを互いに連通するバイパス管をさらに設けるとともに、このバイパス管に、第１及び第２リリーフ弁を設けてもよい。さらに、第１及び第２リリーフ弁７、８の一方又は双方を省略してもよい。

また、実施形態では、振動抑制装置１、１Ａ〜１Ｃを、構造物Ｂ１、Ｂ２の層間に設置し、いわゆる制振装置として用いているが、構造物Ｂ１、Ｂ２とこれを支持する支持体との間に設置し、いわゆる免震装置として用いてもよい。さらに、実施形態は、本発明を高層の建築物である構造物Ｂ１、Ｂ２に適用した例であるが、本発明による振動抑制装置は、他の適当な構造物、例えば橋梁や鉄塔などにも適用可能である。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。

１ 振動抑制装置
２ シリンダ
２ｃ 第１油室（第１圧力室）
２ｄ 第２油室（第２圧力室）
３ ロッド
４ 第１ピストン
７ 第１リリーフ弁（リリーフ弁）
８ 第２リリーフ弁（リリーフ弁）
ＨＦ 作動油（作動流体）
１１ バイパス管（バイパス通路）
１５ ねじ軸
１６ 第２ピストン
１７ ナット
１７ａ ボール
１８ 第１受圧部
１９ 第２受圧部
２１ 第１回転マス（回転マス）
Ｂ１ 構造物
ＢＤ１ 下側の梁（構造物を含む系内の２つの部位の一方）
ＢＵ１ 上側の梁（構造物を含む系内の２つの部位の他方）
１Ａ 振動抑制装置
３１ 第２ピストン
３４ 第１ばね（第１弾性体）
３５ 第２ばね（第２弾性体）
Ｂ２ 構造物
ＰＬ 左側の柱（構造物を含む系内の２つの部位の一方）
ＢＵ２ 上側の梁（構造物を含む系内の２つの部位の一方）
ＰＲ 右側の柱（構造物を含む系内の２つの部位の他方）
ＢＤ２ 下側の梁（構造物を含む系内の２つの部位の他方）
１Ｂ 振動抑制装置
４１ 第１ばね（第１弾性体）
４２ 第２ばね（第２弾性体）
１Ｃ 振動抑制装置
５１ ばね（弾性体）
５２ 第２回転マス（回転マス）

Claims (7)

1. 構造物を含む系内の２つの部位の間に設けられ、当該構造物の振動を抑制するための振動抑制装置であって、
   前記２つの部位の一方に連結されるとともに、作動流体が充填されたシリンダと、
   前記２つの部位の他方に連結され、前記シリンダに部分的に収容されるとともに、当該シリンダに対して軸線方向に移動可能なロッドと、
   当該ロッドに一体に固定され、前記ロッドの移動に伴って前記シリンダ内を摺動する第１ピストンと、
   当該第１ピストンをバイパスするように前記シリンダに接続されたバイパス通路と、
   当該バイパス通路内に回転可能に設けられ、前記バイパス通路の軸線方向に延びるねじ軸と、
   当該ねじ軸にボールを介して螺合するナットを有するとともに、前記ねじ軸に沿って前記バイパス通路内を摺動可能で、かつ当該バイパス通路に対して回転不能な第２ピストンと、
   前記ねじ軸に取り付けられた、回転可能な回転マスと、
   を備えることを特徴とする振動抑制装置。
2. 前記第２ピストンは、
   前記ナットに対して軸線方向の一方の側に設けられ、前記第１ピストンが前記シリンダの一方の側に摺動するのに伴って流動する作動流体に押圧される第１受圧部と、
   前記ナットに対して軸線方向の他方の側に設けられ、前記第１ピストンが前記シリンダの他方の側に摺動するのに伴って流動する作動流体に押圧される第２受圧部と、
   前記ナットと前記第１受圧部の間に設けられ、前記第１受圧部に作用する作動流体の押圧力を前記ナットに伝達するための第１弾性体と、
   前記ナットと前記第２受圧部の間に設けられ、前記第２受圧部に作用する作動流体の押圧力を前記ナットに伝達するための第２弾性体と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の振動抑制装置。
3. 前記第１弾性体のばね定数及び前記第２弾性体のばね定数は、互いに異なる値に設定されていることを特徴とする、請求項２に記載の振動抑制装置。
4. 前記回転マスは、
   前記ねじ軸に取り付けられ、回転可能な第１回転マスと、
   当該第１回転マスに弾性体を介して取り付けられ、前記第１回転マスに対して回転可能な第２回転マスと、を有することを特徴とする、請求項２又は３に記載の振動抑制装置。
5. 前記バイパス通路の断面積が、前記シリンダの断面積よりも小さいことを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の振動抑制装置。
6. 前記ねじ軸は、前記バイパス通路の外部に延びており、
   前記回転マスは、前記バイパス通路の外部に配置され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振動抑制装置。
7. 前記シリンダ内には、前記第１ピストンの両側に、前記バイパス通路に連通する第１圧力室及び第２圧力室がそれぞれ画成されており、
   前記第１圧力室内の作動流体の圧力及び前記第２圧力室内の作動流体の圧力の一方が所定値に達したときに開弁することによって、当該第１及び第２圧力室を互いに連通するリリーフ弁をさらに備え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振動抑制装置。

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