JP2016166668A - 構造物の振動抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造物の振動の初期における付加振動系の応答性を高めることができるとともに、構造物の振動の中期以後における振動を適切に抑制することができる構造物の振動抑制装置を提供する。【解決手段】伝達部材を介して構造物に連結された質量体と、構造物及び質量体に連結された可変減衰ダンパを備え、構造物の振動中、可変減衰ダンパの減衰係数が、検出された変位パラメータＤＩＳＲで表される構造物の変位が所定変位ＤＲＥＦよりも小さいときには、所定係数よりも小さな値に調整され、所定変位ＤＲＥＦに達した以後には、所定係数に調整される。伝達部材、質量体及び可変減衰ダンパは、付加振動系を構成しており、伝達部材の剛性、質量体の質量及び所定係数は、構造物の振動中、可変減衰ダンパの減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数が構造物の固有振動数に同調するように、設定されている。【選択図】図９

Description

本発明は、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、特に動吸振器として構成された振動抑制装置に関する。

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。この振動抑制装置は、高層の建物に適用されたものであり、建物の周囲に立設された伝達部材と、伝達部材の上端部と建物の上端部に連結されたマスダンパと、マスダンパに並列に接続された付加減衰を備えている。これらの伝達部材、マスダンパ及び付加減衰は、付加振動系を構成しており、伝達部材の剛性及びマスダンパの慣性質量は、付加振動系の固有振動数が建物の１次の固有振動数に同調するように、設定されている。以上により、従来の振動抑制装置では、建物の１次モードの振動を付加振動系で吸収することによって、建物の振動を抑制するようにしている。

特開２００８−１６３７２７号公報

近年、上述したような振動抑制装置において、付加振動系の固有振動数が構造物の固有振動数に同調するように、伝達部材の剛性、マスダンパの慣性質量及び付加減衰の減衰係数を定点理論に基づいて設定することが行われている。以下、この設定手法を「最適同調法」といい、当該設定により得られた付加減衰の減衰係数を「最適減衰係数」という。図１７は、そのような付加振動系が設けられた構造物に所定の地震波を入力したときの構造物の絶対加速度ＡＢα及び相対変位ＤＢα、ならびにマスダンパの変位ＤＭα及び伝達部材の変位ＤＴαを示している。また、図１８は、付加減衰の減衰係数を上記の最適減衰係数よりも小さく設定するとともに、伝達部材の剛性などは最適同調法で設定した付加振動系が設けられた構造物に、上記の所定の地震波を入力したときの構造物の絶対加速度ＡＢβ及び相対変位ＤＢβ、ならびにマスダンパの変位ＤＭβ及び伝達部材の変位ＤＴβを示している。

これらの図１７及び図１８において、時点ｔ０は、地震波の入力の開始直後の時点を示している。なお、図１７及び図１８では、比較の容易化のため、時点の符号として同じ符号を付している。以下、伝達部材の剛性及びマスダンパの慣性質量を最適同調法により設定するとともに、減衰係数を最適減衰係数よりも小さく設定することを「減衰係数低減設定」という。図１８に示すように、地震波の入力後の初期（時点ｔ１〜時点ｔ２）では、減衰係数低減設定を行ったときには、構造物の絶対加速度ＡＢβ及び相対変位ＤＢβは、それぞれの所定値＋ＡＢＲ、−ＡＢＲ、＋ＤＢＲ、−ＤＢＲで規定される所定範囲内に収まっている。これに対して、図１７に示すように、減衰係数を最適減衰係数に設定したときには、地震波の入力後の初期に、構造物の絶対加速度ＡＢα及び相対変位ＤＢαは、全体として、上記の所定範囲よりも大きくなっている。

このように、構造物の振動の初期では、減衰係数低減設定を行ったときの方が、構造物の振動をより適切に抑制できることが分かる。これは、減衰係数低減設定を行ったときのマスダンパ及び伝達部材の変位ＤＭβ、ＤＴβが、減衰係数を最適減衰係数に設定したときのそれらＤＭα、ＤＴαよりも大きくなっていることから明らかなように、減衰係数低減設定を行った方が、マスダンパを含む付加振動系の応答性が高くなり、構造物の振動の初期の段階で、付加振動系のより高い振動抑制効果が得られるためである。

一方、地震波の入力からかなり時間が経過した時点ｔ２以後では、減衰係数を最適減衰係数に設定したときの方が、構造物の絶対加速度ＡＢα及び相対変位ＤＢαは、減衰係数低減設定を行ったとき（ＡＢβ、ＤＢβ）よりも全体的に小さくなっており、構造物の振動をより適切に抑制できることが分かる。これは、時点ｔ２以後において、減衰係数低減設定を行ったときのマスダンパ及び伝達部材の変位ＤＭβ、ＤＴβが過大になっていることから明らかなように、減衰係数が小さいことによって、それまでに吸収された付加振動系の振動エネルギが、逆に構造物を振動させてしまうためである。

以上のように、伝達部材の剛性、マスダンパの慣性質量及び付加減衰の減衰係数を最適同調法により設定したときには、構造物の振動の初期において、付加振動系の応答性が低下してしまう。また、減衰係数低減設定を行ったときには、構造物の振動の中期以後において、その振動を適切に抑制することができなくなってしまう。

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、構造物の振動の初期における付加振動系の応答性を高めることができるとともに、構造物の振動の中期以後における振動を適切に抑制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。

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、弾性を有する伝達部材を介して構造物に連結された質量体と、構造物及び質量体に連結され、減衰係数を変更可能な可変減衰ダンパと、振動による構造物の変位を表す変位パラメータを検出する変位パラメータ検出手段と、構造物の振動中、可変減衰ダンパの減衰係数を、検出された変位パラメータで表される構造物の変位が所定変位よりも小さいときには、所定係数よりも小さな値に調整し、変位パラメータで表される構造物の変位が所定変位に達した以後には、所定係数に調整する調整手段と、を備え、伝達部材、質量体及び可変減衰ダンパは、付加振動系を構成しており、伝達部材の剛性、質量体の質量及び所定係数は、構造物の振動中、可変減衰ダンパの減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数が構造物の固有振動数に同調するように、設定されていることを特徴とする。

この構成によれば、伝達部材、伝達部材を介して構造物に連結された質量体、及び可変減衰ダンパによって付加振動系が構成されており、付加振動系は、構造物の振動に伴って振動（共振）することにより、構造物の振動を吸収し、抑制する。可変減衰ダンパは、いわゆるアクティブタイプの可変減衰ダンパとして構成されており、その減衰係数が変更可能である。また、振動による構造物の変位を表す変位パラメータが、変位パラメータ検出手段によって検出される。

さらに、構造物の振動中、可変減衰ダンパの減衰係数が、調整手段によって、検出された変位パラメータで表される構造物の変位が所定変位よりも小さいときには、所定係数よりも小さな値に調整され、変位パラメータで表される構造物の変位が所定変位に達した以後には、所定係数に調整される。これにより、構造物の振動の初期で、その振動が比較的小さく、それにより構造物の変位が所定変位よりも小さいときには、可変減衰ダンパの減衰係数が所定係数よりも小さな値に調整される。また、構造物の振動の中期以後で、その振動が比較的大きく、それにより構造物の変位が所定変位に達した以後には、可変減衰ダンパの減衰係数が所定係数に調整される。

また、伝達部材の剛性、質量体の質量及び所定係数は、構造物の振動中、可変減衰ダンパの減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数が構造物の固有振動数に同調するように、設定されている。以上により、構造物の振動の初期に、可変減衰ダンパを含む付加振動系の減衰係数が前述した最適減衰係数よりも小さくなるので、付加振動系の応答性を高めることができ、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。また、構造物の振動の中期以後で、可変減衰ダンパの減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数を構造物の固有振動数に同調させることができるので、構造物の振動を適切に抑制することができる。以上のように、本発明によれば、構造物の振動の初期における付加振動系の応答性を高めることができるとともに、構造物の振動の中期以後における振動を適切に抑制することができる。

前記目的を達成するために、請求項２に係る発明は、基礎に立設された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、回転自在の回転マスと、基礎及び構造物を含む系内の所定の第１部位と第２部位の間の相対変位である部位間変位が、弾性を有する伝達部材を介して伝達されるとともに、当該伝達された部位間変位を回転運動に変換した状態で回転マスに伝達する動力変換伝達動作を行う動力変換機構と、第１及び第２部位に連結され、減衰係数を変更可能な可変減衰ダンパと、部位間変位を表す変位パラメータを検出する変位パラメータ検出手段と、構造物の振動中、可変減衰ダンパの減衰係数を、検出された変位パラメータで表される部位間変位が所定変位よりも小さいときには、所定係数よりも小さな値に調整し、変位パラメータで表される部位間変位が所定変位に達した以後には、所定係数に調整する調整手段と、を備え、伝達部材、回転マス及び可変減衰ダンパは、付加振動系を構成しており、伝達部材の剛性、回転マスの質量及び所定係数は、構造物の振動中、可変減衰ダンパの減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数が構造物の固有振動数に同調するように、設定されていることを特徴とする。

この構成によれば、構造物を含む系内の所定の第１部位と第２部位の間の相対変位である部位間変位が、伝達部材を介して動力変換機構に伝達される。動力変換機構は、当該伝達された部位間変位を回転運動に変換した状態で回転マスに伝達する動力変換伝達動作を行い、それにより回転マスが回転する。さらに、回転マス、伝達部材及び可変減衰ダンパによって付加振動系が構成されており、付加振動系は、構造物の振動に伴って振動（共振）することにより、構造物の振動を吸収し、抑制する。この場合、回転マスによる回転慣性質量効果が得られることによって、付加振動系による構造物の振動抑制効果が高められる。

可変減衰ダンパは、請求項１に係る発明による可変減衰ダンパと同様、いわゆるアクティブタイプの可変減衰ダンパとして構成されている。また、上記の部位間変位を表す変位パラメータが、変位パラメータ検出手段によって検出される。さらに、構造物の振動中、可変減衰ダンパの減衰係数が、調整手段によって、検出された変位パラメータで表される部位間変位が所定変位よりも小さいときには、所定係数よりも小さな値に調整され、変位パラメータで表される部位間変位が所定変位に達した以後には、所定係数に調整される。これにより、構造物の振動の初期で、その振動が比較的小さく、それにより部位間変位が所定変位よりも小さいときには、可変減衰ダンパの減衰係数が所定係数よりも小さな値に調整される。また、構造物の振動の中期以後で、その振動が比較的大きく、それにより部位間変位が所定変位に達した以後には、可変減衰ダンパの減衰係数が所定係数に調整される。

また、伝達部材の剛性、質量体の質量及び所定係数は、構造物の振動中、可変減衰ダンパの減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数が構造物の固有振動数に同調するように、設定されている。以上により、構造物の振動の初期に、可変減衰ダンパを含む付加振動系の減衰係数が前述した最適減衰係数よりも小さくなるので、付加振動系の応答性を高めることができ、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。また、構造物の振動の中期以後で、可変減衰ダンパの減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数を構造物の固有振動数に同調させることができるので、構造物の振動を適切に抑制することができる。以上のように、本発明によれば、構造物の振動の初期における付加振動系の応答性を高めることができるとともに、構造物の振動の中期以後における振動を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に記載の構造物の振動抑制装置において、可変減衰ダンパは、第１及び第２部位の一方に連結されたシリンダと、シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられ、シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画するとともに、第１及び第２部位の他方に連結されたピストンと、第１及び第２流体室に充填された作動流体と、ピストンをバイパスし、第１及び第２流体室を互いに連通させる連通路と、開度を変更自在に構成され、連通路に設けられた調整弁と、を有し、シリンダ及びピストンの少なくとも一方は、当該少なくとも一方が連結される第１及び第２部位の少なくとも一方に、伝達部材を介して連結されており、動力変換機構は、部位間相対変位が、伝達部材、シリンダ、ピストン及び作動流体を介して伝達されるとともに、動力変換伝達動作を行うことによって、連通路内の作動流体の流動を回転運動に変換した状態で回転マスに伝達し、調整手段は、調整弁の開度を変更することによって、可変減衰ダンパの減衰係数を調整することを特徴とする。

この構成によれば、可変減衰ダンパのシリンダ及びピストンが、第１及び第２部位の一方及び他方にそれぞれ連結されており、ピストンは、シリンダ内に摺動自在に設けられている。また、シリンダ内は、ピストンによって第１及び第２流体室に区画されており、第１及び第２流体室には、作動流体が充填されている。第１及び第２流体室は、ピストンをバイパスする連通路を介して互いに連通されており、連通路には、開度を変更自在な調整弁が設けられている。

以上の構成の可変減衰ダンパでは、構造物の振動に伴う第１及び第２部位の間の部位間相対変位が、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軸線方向に摺動する。それに伴い、シリンダの第１及び第２流体室内の作動流体は、ピストンで押圧されることにより、連通路を介して、第１及び第２流体室の一方から他方に流動する。この場合、連通路に設けられた調整弁の開度が小さいほど、可変減衰ダンパの減衰係数がより大きくなる。調整弁の開度は、調整手段によって変更され、それにより可変減衰ダンパの減衰係数が調整される。

また、シリンダ及びピストンの少なくとも一方は、当該少なくとも一方が連結される第１及び第２部位の少なくとも一方に、伝達部材を介して連結されている。さらに、動力変換機構は、第１及び第２部位の間の部位間変位が、伝達部材、シリンダ、ピストン及び作動流体を介して伝達されるとともに、動力変換伝達動作を行うことによって、連通路内の作動流体の流動を回転運動に変換し、回転マスに伝達する。以上のように、回転マス、動力変換機構及び伝達部材と、可変減衰ダンパとが、互いに別個に設けられておらず、互いに一体に設けられているので、振動抑制装置全体として小型化を図ることができる。

本発明の第１実施形態による振動抑制装置を、これを適用したラック倉庫とともに概略的に示す図である。 図１の振動抑制装置の伝達部材の一部を破断して示す斜視図である。 図１の振動抑制装置の支持体の一部を破断して示す斜視図である。 図１の振動抑制装置の可変減衰ダンパを概略的に示す断面図である。 図１のラック倉庫、振動抑制装置の質量体及び可変減衰ダンパを概略的に示す図である。 図１の振動抑制装置の駆動装置などを示すブロック図である。 図２の伝達部材や図３の支持体を、（ａ）ラック倉庫が振動していない場合について、（ｂ）ラック倉庫の振動が非常に大きい場合について、それぞれ示す図である。 （ａ）図２の伝達部材の水平方向の変形量と、その抵抗力との関係を示す図、（ｂ）図２の伝達部材の水平方向の変形量と、図３の当接板及び滑り板の間の摩擦力との関係を示す図、（ｃ）図２の伝達部材の水平方向の変形量と、図２の伝達部材の抵抗力と図３の当接板及び滑り板の間の摩擦力の和との関係を示す図である。 図６の駆動装置によって実行される処理を示すフローチャートである。 第１実施形態の変形例による可変減衰ダンパを概略的に示す断面図である。 本発明の第２実施形態による振動抑制装置を、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１１の振動抑制装置の可変減衰マスダンパを概略的に示す断面図である。 図１１の振動抑制装置の駆動装置などを示すブロック図である。 図１３の駆動装置によって実行される処理を示すフローチャートである。 第２実施形態の変形例による可変減衰マスダンパを概略的に示す断面図である。 第２実施形態の変形例による振動抑制装置を、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。 減衰係数が最適減衰係数である付加振動系が設けられた構造物に、所定の地震波を入力した場合における構造物の変位などの各種のパラメータの推移の一例を示す図である。 減衰係数が最適減衰係数よりも小さい付加振動系が設けられた構造物に、所定の地震波を入力した場合における構造物の変位などの各種のパラメータの推移の一例を示す図である。 本発明の第３実施形態による振動抑制装置を、これを適用したラック倉庫とともに概略的に示す図である。 図１９の振動抑制装置のフラットジャッキや支持体などを、ジャッキダウンモード中について概略的に示す拡大図である。 図１９の振動抑制装置のフラットジャッキや支持体などを、ジャッキアップモード中について概略的に示す拡大図である。 図１９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２２の制御装置によって実行される処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図１に示す本発明の第１実施形態による振動抑制装置１は、ラック倉庫Ｒの振動（主に水平方向の振動）を抑制するためのものであり、ラック倉庫Ｒの上端部に設けられている。図１に示すように、振動抑制装置１は、質量体２、複数の伝達部材３、当接板４、支持体５及び可変減衰ダンパ６を備えている。質量体２は、比較的比重の大きい材料、例えば鉄で構成されており、直方体状に形成されている。なお、図１では、便宜上、細部の構成要素の符号を省略している。

図２に示すように、各伝達部材３は、一般的なゴムタイプの免震装置と同様に構成されており、上下一対の矩形板状のフランジ１１、１１と、両フランジ１１、１１の間に、互いに一体に積層された円板状の複数の内部ゴム１２と、内部ゴム１２の外表を覆う円筒状の被覆ゴム１３を有している。内部ゴム１２は、上下の内部鋼板１４、１４をそれぞれ介して、上下のフランジ１１、１１に取り付けられている。なお、図２では、便宜上、内部ゴム１２の一部の符号と、内部ゴム１２、被覆ゴム１３及び内部鋼板１４、１４の断面のハッチングを省略している。

各フランジ１１の４つの角部の各々には、上下方向に貫通する３つの取付孔１１ａが形成されており、各取付孔１１ａには、ボルト（図示せず）が挿入されている。上側のフランジ１１の取付孔１１ａに挿入されたボルトは、質量体２の底面にねじ込まれており、下側のフランジ１１の取付孔１１ａに挿入されたボルトは、ラック倉庫Ｒの上端部にねじ込まれている。以上により、質量体２は、ラック倉庫Ｒの上端部に取り付けられた伝達部材３によって支持されている。

前記複数の当接板４の各々は、摩擦係数が安定した材料、例えばステンレスで構成されており、質量体２の底面に貼り付けられている。複数の支持体５は、複数の当接板４に対応して設けられている。図３に示すように、複数の支持体５の各々は、円板状の滑り板２１と、矩形板状のフランジ２２と、滑り板２１とフランジ２２の間に、互いに一体に積層された円板状の複数の内部ゴム２３と、内部ゴム２３の外表を覆う円筒状の被覆ゴム２４を有している。内部ゴム２３は、上下の内部鋼板２５、２５をそれぞれ介して、滑り板２１及びフランジ２２に取り付けられている。滑り板２１は、摩擦係数が安定した材料、例えばフッ素樹脂で構成されている。なお、図３では、便宜上、内部ゴム２３の一部の符号と、滑り板２１、内部ゴム２３、被覆ゴム２４及び内部鋼板２５、２５の断面のハッチングを省略している。

フランジ２２の４つの角部の各々には、上下方向に貫通する３つの取付孔２２ａが形成されており、各取付孔２２ａには、ボルト（図示せず）が挿入されている。これらのボルトはラック倉庫Ｒの上端部にねじ込まれており、それにより、支持体５は、ラック倉庫Ｒの上端部に取り付けられている。図１及び図７（ａ）に示すように、ラック倉庫Ｒが振動していないときには、支持体５の滑り板２１は、当接板４に所定の間隔ＤＩを存した状態で上下方向に対向している。この所定の間隔ＤＩの設定手法については後述する。

また、前記複数の可変減衰ダンパ６の各々は、その減衰係数が無段階に変更可能な、いわゆるアクティブタイプの可変減衰ダンパとして構成されている。図４に示すように、各可変減衰ダンパ６は、円筒状のシリンダ３１と、シリンダ３１内に軸線方向に摺動自在に設けられたピストン３２と、ピストン３２に一体に設けられ、シリンダ３１内に軸線方向に移動自在に部分的に収容されたロッド３３を有している。以下、可変減衰ダンパ６について、図４の左側及び右側をそれぞれ「左」及び「右」として説明する。

シリンダ３１は、互いに対向する左壁３１ａ及び右壁３１ｂと、両者３１ａ、３１ｂの間に一体に設けられた周壁３１ｃで構成されている。これらの左右の壁３１ａ、３１ｂ及び周壁３１ｃによって画成された油室は、ピストン３２によって左側の第１油室３１ｄと右側の第２油室３１ｅに区画されており、両油室３１ｄ、３１ｅには、シリコンオイルで構成された作動油ＨＦが充填されている。また、右壁３１ｂの径方向の中央には、左右方向（軸線方向）に貫通するロッド案内孔３１ｆが形成されており、ロッド案内孔３１ｆには、シール４１が設けられている。さらに、左壁３１ａには、左方に突出する凸部３１ｇが一体に設けられており、凸部３１ｇ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３３は、上記のロッド案内孔３１ｆに、シール４１を介して挿入され、軸線方向に延びるとともに、シリンダ３１に対して軸線方向に移動自在であり、その左端部がピストン３２に取り付けられている。また、ロッド３３の右端部には、自在継手を介して、第２取付具ＦＬ２が設けられている。

前記ピストン３２は、円柱状に形成され、その周面には、シール４２が設けられており、ラック倉庫Ｒが振動していないときには、図４に示すように、シリンダ３１内の軸線方向の中央の中立位置に位置している。この中立位置は、これに限らず、シリンダ３１内の軸線方向の中央よりも左側又は右側の位置でもよい。また、ピストン３２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４３及び第２リリーフ弁４４が設けられている。

第１リリーフ弁４３は、弁体と、これを閉弁側に付勢するばねで構成されており、ラック倉庫Ｒの振動に伴うピストン３２の移動によって第１油室３１ｄ内の作動油ＨＦの圧力が所定の上限値に達したときに開弁する。これにより、第１及び第２油室３１ｄ、３１ｅが互いに連通されることによって、第１油室３１ｄ内の作動油ＨＦの圧力の過大化が防止される。第２リリーフ弁４４は、第１リリーフ弁４３と同様、弁体と、これを閉弁側に付勢するばねで構成されており、ラック倉庫Ｒの振動に伴うピストン３２の移動によって第２油室３１ｅ内の作動油ＨＦの圧力が上記の上限値に達したときに開弁する。これにより、第１及び第２油室３１ｄ、３１ｅが互いに連通されることによって、第２油室３１ｅ内の作動油ＨＦの圧力の過大化が防止される。

また、可変減衰ダンパ６は、シリンダ３１に接続された、断面円形の連通管３４と、連通管３４に設けられた調整弁３５をさらに有している。連通管３４の断面積（軸線方向に直交する面の面積）は、シリンダ３１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。連通管３４は、その一端部及び他端部が左壁３１ａ及び右壁３１ｂにそれぞれ接続され、ピストン３２をバイパスしており、第１及び第２油室３１ｄ、３１ｅは、連通管３４を介して互いに連通している。

調整弁３５は、その開度をリニアに変更可能なノーマルオープン式の電磁弁で構成され、連通管３４を開閉可能に設けられており、後述する駆動装置５１に接続されている（図６参照）。調整弁３５の開度は、駆動装置５１からの後述する制御信号によって制御され、この制御信号が入力されていないときには、全開状態になる。

また、図５に示すように、可変減衰ダンパ６の前述した第１取付具ＦＬ１は第１連結部材ＥＮ１に、第２取付具ＦＬ２は第２連結部材ＥＮ２に、それぞれ取り付けられており、第１連結部材ＥＮ１は質量体２の底面に、第２連結部材ＥＮ２はラック倉庫Ｒの上端部に、それぞれ取り付けられている。以上により、可変減衰ダンパ６は、そのシリンダ３１が質量体２に連結され、ピストン３２がロッド３３とともにラック倉庫Ｒに連結されており、水平方向に延びている。なお、図５では、便宜上、連通管３４を省略している。

さらに、ラック倉庫Ｒの上端部には、地震などに伴って発生したラック倉庫Ｒの上端部の振動による加速度（以下「上端部振動加速度」という）を検出する加速度センサ５２が設けられている。加速度センサ５２は、例えば半導体式のものであり、その検出信号は、駆動装置５１に入力される（図６参照）。駆動装置５１は、バッテリや、電気回路、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おり、ラック倉庫Ｒとともに建物(図示せず)内に設けられている。

振動抑制装置１では、質量体２、伝達部材３及び可変減衰ダンパ６は、付加振動系を構成しており、付加振動系は、ラック倉庫Ｒが振動するのに伴って振動（共振）することにより、ラック倉庫Ｒの振動を吸収し、抑制する。また、可変減衰ダンパ６のピストン３２は、ラック倉庫Ｒの振動に伴って、シリンダ３１内を往復移動し、当該移動するピストン３２で押圧された作動油ＨＦは、連通管３４を介して、第１及び第２油室３１ｄ、３１ｅの一方から他方に流動する。この場合、連通管３４に設けられた調整弁３５の開度が駆動装置５１で制御されることによって、可変減衰ダンパ６の減衰係数が無段階に変更され、可変減衰ダンパ６の減衰係数は、調整弁３５の開度が小さいほど、より大きくなる。駆動装置５１による調整弁３５の制御の詳細については後述する。

また、伝達部材３、支持体５及び可変減衰ダンパ６は、質量体２とラック倉庫Ｒの間に、次のようにして配置されている。すなわち、図１に示すように、伝達部材３は、質量体２の水平方向の両端部及び中央部に配置されている。支持体５及び可変減衰ダンパ６は、質量体２の水平方向の両端部に配置された伝達部材３と中央部に配置された伝達部材３との間に、質量体２の中央部に向かって、支持体５、可変減衰ダンパ６及び支持体５の順で配置されている。なお、図１に示す伝達部材３、支持体５及び可変減衰ダンパ６の配置は、あくまで一例であり、これに限定されないことはもちろんである。

また、前述した当接板４と支持体５の滑り板２１との間の所定の間隔ＤＩは、次のようにして設定されている。すなわち、ラック倉庫Ｒの振動中、付加振動系が振動するのに伴い、質量体２が水平方向に往復移動することによって、質量体２を支持する伝達部材３は、図７（ｂ）に示すように剪断変形するようになる。この場合、ラック倉庫Ｒの振動が大きいほど、付加振動系の振動が大きくなるので、伝達部材３の剪断変形の度合いがより大きくなる。

所定の間隔ＤＩは、例えば巨大地震などによりラック倉庫Ｒの振動が後述する所定変位ＤＲＥＦよりも非常に大きくなったときに、伝達部材３の上述した剪断変形により質量体２がラック倉庫Ｒに近づくことによって当接板４及び滑り板２１が互いに当接するように、設定されている。この場合、ラック倉庫Ｒの振動が大きいことで伝達部材３の剪断変形の度合いが大きいほど、質量体２がラック倉庫Ｒにより近づくため、当接板４及び滑り板２１の間の当接度合いは、より大きくなる。なお、当接板４及び支持体５の滑り板２１が互いに当接している状態では、質量体２は、伝達部材３及び支持体５の両方に支持される。

図８（ａ）は、伝達部材３の水平方向の変形量（以下「伝達部材変形量ＤＥ」という）と、その抵抗力（以下「伝達部材抵抗力ＲＥ」という）との関係を示している。図８（ｂ）は、伝達部材変形量ＤＥと、当接板４及び滑り板２１の間の摩擦力（以下「当接摩擦力ＦＲ」という）との関係を示しており、図８（ｃ）は、伝達部材変形量ＤＥと、伝達部材抵抗力ＲＥ及び当接摩擦力ＦＲの和（以下「合同抵抗力ＵＲ」という）との関係を示している。

伝達部材３が前述したようにゴムで構成されているため、図８（ａ）に示すように、伝達部材抵抗力ＲＥは、伝達部材変形量ＤＥが大きいほど、リニアにより大きくなる。また、当接板４と滑り板２１との間の所定の間隔ＤＩが上述したように設定されていることと、伝達部材変形量ＤＥが大きいほど、両者４、２１の間の当接度合いがより大きくなることから、図８（ｂ）に示すように、当接摩擦力ＦＲは、伝達部材変形量ＤＥが比較的小さいときには０になり、伝達部材変形量ＤＥが比較的大きい範囲では、ＤＥが大きくなるほど、リニアにより大きくなる。なお、当接摩擦力ＦＲは、伝達部材変形量ＤＥが増大するときと、減少するときとでは、伝達部材抵抗力ＲＥと異なり、その向きが互いに反対方向になる。

また、合同抵抗力ＵＲは、伝達部材抵抗力ＲＥと当接摩擦力ＦＲとの和であるので、伝達部材変形量ＤＥと合同抵抗力ＵＲの間の関係は、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示す関係を互いに足し合わせることによって得られた図８（ｃ）に示すような関係になる。同図に示すように、伝達部材変形量ＤＥが増大しているときには、合同抵抗力ＵＲは、ＤＥが大きいほど、図８（ｃ）に示す履歴特性により大きくなる。

また、後述する図９に示すダンパ制御処理によって、可変減衰ダンパ６の減衰係数は、地震などによるラック倉庫Ｒの振動の中期以後に、所定係数に調整される。この所定係数、質量体２の質量及び伝達部材３の剛性は、ラック倉庫Ｒの振動中、可変減衰ダンパ６の減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数がラック倉庫Ｒの固有振動数（例えば１次モードの固有振動数）に同調するように、例えば定点理論に基づいて設定されている。ここで、付加振動系の固有振動数は、質量体２の質量ｍｄ及び伝達部材３の剛性θＴによって定まる（＝sqrt(θＴ／ｍｄ)／２π）。また、所定係数は、より具体的には、制御対象構造物（ラック倉庫Ｒ）の共振曲線（図示せず）における２つの定点（Ｐ、Ｑ）の付近で、ラック倉庫Ｒの応答がほぼ最大になるように、設定されている。

次に、図９を参照しながら、駆動装置５１によって実行される上記のダンパ制御処理について説明する。本処理は、可変減衰ダンパ６の減衰係数を調整すべく、調整弁３５を制御するための処理であり、所定時間（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに繰り返し実行される。まず、図９のステップ１（「Ｓ１」と図示。以下同じ）では、ラック倉庫Ｒが地震などにより振動中であるか否かを判別する。この判別は、例えば、検出された上端部振動加速度が所定加速度よりも大きいときに、ラック倉庫Ｒが振動中であると判別される。

上記ステップ１の答がＮＯで、ラック倉庫Ｒが振動中でないときには、最適制御中フラグＦ＿ＯＰＴを「０」にリセットする（ステップ２）とともに、調整弁３５への制御信号の入力を停止することによって、調整弁３５を全開状態に制御し（ステップ３）、本処理を終了する。この最適制御中フラグＦ＿ＯＰＴは、後述する最適制御の実行中であることを「１」で表すものである。

一方、ステップ１の答がＹＥＳで、ラック倉庫Ｒの振動中であるときには、最適制御中フラグＦ＿ＯＰＴが「１」であるか否かを判別する（ステップ４）。この答がＮＯ（Ｆ＿ＯＰＴ＝０）のときには、振動によるラック倉庫Ｒの上端部の絶対変位（以下「上端部振動変位」という）ＤＩＳＲを、検出された上端部振動加速度を積分することによって算出する（ステップ５）。次いで、算出された上端部振動変位ＤＩＳＲが所定変位ＤＲＥＦ以上であるか否かを判別する（ステップ６）。この所定変位ＤＲＥＦは、実験などにより、ラック倉庫Ｒに所定の地震波を入力した場合において、その振動の中期におけるラック倉庫Ｒの上端部の絶対変位に設定されている。

上記ステップ６の答がＮＯで、上端部振動変位ＤＩＳＲが所定変位ＤＲＥＦよりも小さいときには、前記ステップ２及び３を実行し、調整弁３５を全開状態に制御した後、本処理を終了する。

一方、ステップ６の答がＹＥＳになり、上端部振動変位ＤＩＳＲが所定変位ＤＲＥＦに達したときには、最適制御を実行するために、最適制御中フラグＦ＿ＯＰＴを「１」に設定し（ステップ７）、ステップ８に進む。このステップ７の実行により前記ステップ４の答がＹＥＳになり、その場合には、上記ステップ５〜７をスキップし、ステップ８に進む。

このステップ８では、調整弁３５に制御信号を入力することによって、調整弁３５の開度を全開よりも閉じ側の所定開度に制御した後、本処理を終了する。この所定開度は、可変減衰ダンパ６の減衰係数が前述した所定係数になるように設定されており、作動油ＨＦの粘性係数、シリンダ３１の断面積、連通管３４の断面積及び長さなどに基づいて設定されている。以上により、最適制御の実行中、可変減衰ダンパ６の減衰係数は所定係数に調整される。

以上のように、第１実施形態によれば、質量体２が、ラック倉庫Ｒの上端部に取り付けられた伝達部材３に、載置された状態で支持されており、可変減衰ダンパ６のシリンダ３１が質量体２に、ピストン３２がラック倉庫Ｒに、それぞれ連結されている。また、質量体２、伝達部材３及び可変減衰ダンパ６によって付加振動系が構成されており、付加振動系は、ラック倉庫Ｒの振動に伴って振動（共振）し、それによりラック倉庫Ｒの振動が抑制される。可変減衰ダンパ６は、いわゆるアクティブタイプの可変減衰ダンパとして構成されており、その減衰係数が変更可能である。

また、ラック倉庫Ｒの振動中、上端部振動変位ＤＩＳＲが算出される（ステップ５）とともに、算出された上端部振動変位ＤＩＳＲが所定変位ＤＲＥＦよりも小さいとき（ステップ６：ＮＯ）には、調整弁３５が全開状態に制御され（ステップ３）、それにより、可変減衰ダンパ６の減衰係数が所定係数よりも小さな値に調整される。また、上端部振動変位ＤＩＳＲが所定変位ＤＲＥＦに達した以後（ステップ６：ＹＥＳ、ステップ７、ステップ４：ＹＥＳ）には、調整弁３５が所定開度に制御されることによって、可変減衰ダンパ６の減衰係数が所定係数に調整される（ステップ８）。以上により、ラック倉庫Ｒの振動の初期で、その振動が比較的小さく、それにより上端部振動変位ＤＩＳＲが所定変位ＤＲＥＦよりも小さいときには、可変減衰ダンパ６の減衰係数が所定係数よりも小さな値に調整される。また、ラック倉庫Ｒの振動の中期以後で、その振動が比較的大きく、それにより上端部振動変位ＤＩＳＲが所定変位ＤＲＥＦに達した以後には、可変減衰ダンパ６の減衰係数が所定係数に調整される。

また、伝達部材３の剛性、質量体２の質量及び上記の所定係数は、ラック倉庫Ｒの振動中、可変減衰ダンパ６の減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数がラック倉庫Ｒの固有振動数に同調するように、設定されている。以上により、ラック倉庫Ｒの振動の初期に、可変減衰ダンパ６を含む付加振動系の減衰係数が前述した最適減衰係数よりも小さくなるので、付加振動系の応答性を高めることができ、ひいては、ラック倉庫Ｒの振動をより適切に抑制することができる。また、ラック倉庫Ｒの振動の中期以後で、可変減衰ダンパ６の減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数をラック倉庫Ｒの固有振動数に同調させることができるので、ラック倉庫Ｒの振動を適切に抑制することができる。以上のように、第１実施形態によれば、ラック倉庫Ｒの振動の初期における付加振動系の応答性を高めることができるとともに、ラック倉庫Ｒの振動の中期以後における振動を適切に抑制することができる。

さらに、質量体２には当接板４が、ラック倉庫Ｒには支持体５が、それぞれ取り付けられており、支持体５の滑り板２１は、当接板４と所定の間隔ＤＩを存した状態で対向している。前述したように、ラック倉庫Ｒが振動していないときや、ラック倉庫Ｒの振動が非常に大きくないときには、当接板４及び滑り板２１は互いに当接せず、例えば巨大地震などによりラック倉庫Ｒの振動が非常に大きくなると、当接板４及び滑り板２１は互いに当接するようになる。これにより、ラック倉庫Ｒの振動が非常に大きいときに、当接板４及び滑り板２１の間の当接摩擦力ＦＲが得られるので、ラック倉庫Ｒの振動が非常に大きいときに付加振動系の変位の過大化に起因する振動抑制装置１及びラック倉庫Ｒの破損を、防止することができる。

さらに、振動抑制装置１がラック倉庫Ｒの上端部に設けられているので、ラック倉庫Ｒの上端部以外の部分に設けた場合と異なり、ラック倉庫Ｒ内の荷物などを別の場所に移動させずに、その設置作業を行うことができる。

また、図１０は、第１実施形態の変形例による可変減衰ダンパ６Ｍを示している。図１０において、第１実施形態による可変減衰ダンパ６と同じ構成要素については、同じ符号を付している。図４と図１０との比較から明らかなように、この変形例による可変減衰ダンパ６Ｍは、第１実施形態による可変減衰ダンパ６と比較して、連通管３４に代えて第１連通管３６を有する点と、左右一対の第２連通管３７Ｌ、３７Ｒ及び逆止弁４５Ｌ、４５Ｒをさらに有する点のみが異なっている。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

第１連通管３６は、ピストン３２がシリンダ３１内の前述した中立位置を含む所定の第１区間ＩＮ１に位置しているときに、ピストン３２をバイパスし、第１及び第２油室３１ｄ、３１ｅを互いに連通させるように、設けられている。より具体的には、第１連通管３６は、そのシリンダ３１との接続部分における中立位置側の内壁面が第１区間ＩＮ１の端と面一になるように、配置されている。第１区間ＩＮ１は、通常の地震波がラック倉庫Ｒに入力されたときに、ピストン３２が移動し得る最大の区間に設定されている。この変形例では、第１区間ＩＮ１の軸線方向の中心は、中立位置と一致しているが、ずれていてもよい。調整弁３５は、第１連通管３６の途中に設けられている。

第２連通管３７Ｌ、３７Ｒは、ピストン３２が、シリンダ３１内の第１区間ＩＮ１よりも軸線方向の両外側の最も外側の所定の第２区間ＩＮ２に位置しているときに、ピストン３２をバイパスし、第１及び第２油室３１ｄ、３１ｅを互いに連通させるように、設けられている。より具体的には、左側の第２連通管３７Ｌは、そのシリンダ３１との中立位置側（右側）の接続部分における中立位置側の内壁面が第１区間ＩＮ１の端に位置するピストン３２の中立位置側の壁面と面一になるように、配置されている。また、左側の第２連通管３７Ｌは、そのシリンダ３１との中立位置と反対側（左側）の接続部分における中立位置と反対側の内壁面が左壁３１ａの内壁面と面一になるように、配置されている。右側の第２連通管３７Ｒは、左側の第２連通管３７Ｌと左右対称に配置されており、上述したような左側の第２連通管３７Ｌの配置は、右側の第２連通管３７Ｒについても同様である。

この変形例では、左側の第２区間ＩＮ２の軸線方向の長さと、右側の第２区間ＩＮ２のそれとは、互いに同じであるが、異なっていてもよい。

さらに、左右の逆止弁４５Ｌ、４５Ｒは、左側及び右側の第２連通管３７Ｌ、３７Ｒにそれぞれ設けられている。左側の逆止弁４５Ｌは、ピストン３２が左側の第２区間ＩＮ２において中立位置と反対側（左側）に向かって移動しているときに、作動油ＨＦが当該ピストン３２で押圧されることで第２連通管３７Ｌを介して第１油室３１ｄから第２油室３１ｅに流動するのを、阻止する。また、逆止弁４５Ｌは、ピストン３２が左側の第２区間ＩＮ２において中立位置側（右側）に向かって移動しているときに、作動油ＨＦが当該ピストン３２で押圧されることで第２連通管３７Ｌを介して第２油室３１ｅから第１油室３１ｄに流動するのを、許容する。

右側の逆止弁４５Ｒは、ピストン３２が右側の第２区間ＩＮ２において中立位置と反対側（右側）に向かって移動しているときに、作動油ＨＦが当該ピストン３２で押圧されることで第２連通管３７Ｒを介して第２油室３１ｅから第１油室３１ｄに流動するのを、阻止する。また、逆止弁４５Ｒは、ピストン３２が右側の第２区間ＩＮ２において中立位置側（左側）に向かって移動しているときに、作動油ＨＦが当該ピストン３２で押圧されることで第２連通管３７Ｒを介して第１油室３１ｄから第２油室３１ｅに流動するのを、許容する。

また、調整弁３５は、第１実施形態と同様にして制御される。この場合、前述した所定開度は、作動油ＨＦの粘性係数、シリンダ３１の断面積、第１連通管３６の断面積及び長さなどに基づいて設定される。

以上の構成の可変減衰ダンパ６Ｍでは、ラック倉庫Ｒの振動中、その振動が非常に大きくないときには、ピストン３２が第１区間ＩＮ１内を移動し、第１実施形態による可変減衰ダンパ６と同様の動作を行う。例えば巨大地震などによりラック倉庫Ｒの振動が非常に大きくなると、ピストン３２は、第１区間ＩＮ１を超えて第２区間ＩＮ２を往復移動するようになる。ピストン３２が第２区間ＩＮ２において中立位置と反対側に向かって移動しているときには、上述した逆止弁４５Ｌ、４５Ｒによって、作動油ＨＦが第２連通管３７Ｌ、３７Ｒを介して第１及び第２油室３１ｄ、３１ｅの一方から他方に流動するのが阻止される。

以上の構成から明らかなように、ピストン３２が第２区間ＩＮ２において中立位置と反対側に向かって移動しているときには、第１及び第２油室３１ｄ、３１ｅは、第１連通管３６を介しては互いに連通されず、当該ピストン３２で押圧された第１又は第２油室３１ｄ、３１ｅ内の作動油ＨＦの圧力が前記上限値に達したときに、第１又は第２リリーフ弁４３、４４が開弁することで互いに連通される。それに伴い、当該移動するピストン３２で押圧された作動油ＨＦは、第１又は第２リリーフ弁４３、４４を介して、第１及び第２油室３１ｄ、３１ｅの一方から他方に流動する。

以上により、ラック倉庫Ｒの振動が非常に大きいときに、可変減衰ダンパ６Ｍの非常に大きな減衰係数が得られるので、付加振動系の変位の過大化に起因する振動抑制装置及びラック倉庫Ｒの破損を、防止することができる。

一方、ピストン３２が第２区間ＩＮ２において中立位置側に向かって移動しているときには、逆止弁４５Ｌ、４５Ｒによって、作動油ＨＦが第２連通管３７Ｌ、３７Ｒを介して第１及び第２油室３１ｄ、３１ｅの他方から一方に流動するのが許容される。これにより、ピストン３２が中立位置に戻れなくなるのを防止することができる。この場合、第２連通管３７Ｌ、３７Ｒが前述したように配置されているので、ピストン３２が第１区間ＩＮ１と第２区間ＩＮ２との境界線（同図に一点鎖線で図示）上に位置しているときに、第２連通管３７Ｌ、３７Ｒがピストン３２で完全にふさがれることがなく、上述した効果を適切に得ることができる。

なお、第１実施形態では、シリンダ３１を質量体２に、ピストン３２をラック倉庫Ｒに、それぞれ連結しているが、これとは逆に、シリンダ３１をラック倉庫Ｒに、ピストン３２を質量体２に、それぞれ連結してもよい。また、第１実施形態では、シリンダ３１、ピストン３２及び連通管３４の断面形状は、円形であるが、三角形や四角形などでもよい。さらに、第１実施形態では、単一の連通管３４を用いているが、第１及び第２油室３１ｄ、３１ｅを互いに連通する複数の連通管を用いてもよい。この場合、調整弁をこれらの連通管の少なくとも１つに設けてもよいことは、もちろんである。この場合において、調整弁をこれらの複数の連通管のいずれか１つに設けるときには、この調整弁として、その開度を無段階に変更可能な調整弁に代えて、その開度を全開状態と全閉状態の２つの状態にのみ変更可能な調整弁を用いてもよい。また、複数の連通管を用いる場合には、これらの複数の連通管を、本出願人による特願第2015-027380号に開示されたものと同様に構成してもよい。

また、第１実施形態では、シリンダ３１に接続された連通管３４を用いているが、シリンダの周壁に形成された連通路を用いてもよい。この場合、連通路は、周壁の内部において軸線方向に延びるとともに、その両端で径方向に延びて第１及び第２油室に連通する孔状の通路で構成される。このような連通路の数も、連通管３４と同様に任意である。

さらに、第１実施形態では、作動油ＨＦをシリコンオイルで構成しているが、粘性を有する他の適当な流体で構成してもよい。また、第１実施形態では、可変減衰ダンパ６は、シリコンオイルを用いたタイプのものであるが、ＭＲ流体（Magneto-Rheological fluid）を用いたタイプのものでもよい。さらに、第１実施形態では、電磁弁で構成された調整弁３５を用いているが、油圧や空気圧で駆動されるタイプの調整弁を用いてもよい。

また、第１実施形態では、積層ゴムで構成された伝達部材３を介して、質量体２をラック倉庫Ｒに連結しているが、弾性を有する他の適当な伝達部材、例えば、鋼線などで構成されたワイヤを介して、質量体をラック倉庫に振り子状に連結してもよい。さらに、第１実施形態では、質量体２をラック倉庫Ｒの上端部に連結しているが、他の適当な部分に連結してもよい。

また、第１実施形態では、当接板４を質量体２に、支持体５をラック倉庫Ｒに、それぞれ取り付けているが、これとは逆に、当接板をラック倉庫に、支持体を質量体に、それぞれ取り付けてもよい。さらに、第１実施形態では、支持体５の滑り板２１に当接される被当接体として、質量体２に取り付けられた当接板４を用いているが、質量体に一体に設けられた被当接体を用いてもよく、あるいは、質量体の一部を被当接体として兼用してもよい。また、第１実施形態では、支持体５を積層ゴムで構成しているが、他の適当な材料、例えば鋼材で構成してもよい。さらに、第１実施形態では、第１及び第２リリーフ弁４３、４４が開弁する作動油ＨＦの圧力を、互いに同じ上限値に設定しているが、互いに異なる値に設定してもよい。

また、第１実施形態では、本発明における変位パラメータは、上端部振動変位ＤＩＳＲであるが、振動によるラック倉庫Ｒの変位を表す他の適当なパラメータ、例えば上端部振動加速度などでもよい。さらに、第１実施形態は、本発明による振動抑制装置１を、ラック倉庫Ｒに適用した例であるが、他の適当な構造物、例えば高層の建築物などに適用してもよい。以上の第１実施形態に関するバリエーションを適宜、組み合わせて採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。

次に、図１１〜図１３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６１について説明する。図１１に示すように、この振動抑制装置６１は、基礎（図示せず）に立設された高層の建物Ｂの振動を抑制するためのものであり、建物Ｂの上下の梁ＢＵ、ＢＤの間に設けられている。振動抑制装置６１は、上下の梁ＢＵ、ＢＤにそれぞれ取り付けられた第１伝達部材ＴＭ１及び第２伝達部材ＴＭ２と、可変減衰マスダンパ６２を備えている。第１及び第２伝達部材ＴＭ１、ＴＭ２は、弾性を有する柱材、例えばＨ型鋼で構成されている。

可変減衰マスダンパ６２は、マスダンパと、減衰係数を無段階に変更可能なアクティブタイプの可変減衰ダンパを一体に組み合わせたものである。図１２に示すように、可変減衰マスダンパ６２は、円筒状のシリンダ６３と、シリンダ６３内に軸線方向に摺動自在に設けられたピストン６４と、ピストン６４に一体に設けられ、シリンダ６３内に軸線方向に移動自在に部分的に収容されたロッド６５を有している。以下、可変減衰マスダンパ６２について、図１１の左側及び右側をそれぞれ「左」及び「右」として説明する。

シリンダ６３は、第１実施形態で説明したシリンダ３１と同様、互いに対向する左壁６３ａ及び右壁６３ｂと、両者６３ａ、６３ｂの間に一体に設けられた周壁６３ｃで構成されている。これらの左右の壁６３ａ、６３ｂ及び周壁６３ｃによって画成された油室は、ピストン６４によって左側の第１油室６３ｄと右側の第２油室６３ｅに区画されており、両油室６３ｄ、６３ｅには、シリコンオイルで構成された作動油ＨＯが充填されている。また、右壁６３ｂの径方向の中央には、左右方向（軸線方向）に貫通するロッド案内孔６３ｆが形成されており、ロッド案内孔６３ｆには、シール７１が設けられている。さらに、左壁６３ａには、左方に突出する凸部６３ｇが一体に設けられており、凸部６３ｇ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６５は、上記のロッド案内孔６３ｆに、シール７１を介して挿入され、軸線方向に延びるとともに、シリンダ６３に対して軸線方向に移動自在であり、その左端部がピストン６４に取り付けられている。また、ロッド６５の右端部には、自在継手を介して、第２取付具ＦＬ２’が設けられている。

前記ピストン６４は、円柱状に形成され、その周面には、シール７２が設けられており、建物Ｂが振動していないときには、図１２に示すように、シリンダ６３内の軸線方向の中央の中立位置に位置している。この中立位置は、これに限らず、シリンダ６３内の軸線方向の中央よりも左側又は右側の位置でもよい。また、ピストン６４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７３及び第２リリーフ弁７４が設けられている。

これらの第１及び第２リリーフ弁７３、７４は、第１実施形態で説明した第１及び第２リリーフ弁４３、４４と同様に構成されている。第１リリーフ弁７３は、弁体と、これを閉弁側に付勢するばねで構成されており、建物Ｂの振動に伴うピストン６４の移動によって第１油室６３ｄ内の作動油ＨＯの圧力が所定の上限値に達したときに開弁する。これにより、第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅが互いに連通されることによって、第１油室６３ｄ内の作動油ＨＯの圧力の過大化が防止される。第２リリーフ弁７４は、弁体と、これを閉弁側に付勢するばねで構成されており、建物Ｂの振動に伴うピストン６４の移動によって第２油室６３ｅ内の作動油ＨＯの圧力が上記の上限値に達したときに開弁する。これにより、第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅが互いに連通されることによって、第２油室６３ｅ内の作動油ＨＯの圧力の過大化が防止される。

また、可変減衰マスダンパ６２は、シリンダ６３に接続された、断面円形の連通管６６と、連通管６６の途中に設けられた調整弁６７及び歯車モータ８１と、歯車モータ８１に連結された回転マス８７をさらに有している。連通管６６の断面積は、シリンダ６３の断面積よりも小さな値に設定されている。連通管６６は、その一端部及び他端部が左壁６３ａ及び右壁６３ｂにそれぞれ接続され、ピストン６４をバイパスしており、第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅは、連通管６６を介して互いに連通している。なお、図１１では、便宜上、連通管６６や歯車モータ８１を省略している。

調整弁６７は、第１実施形態の調整弁３５と同様、その開度をリニアに変更可能なノーマルオープン式の電磁弁で構成され、連通管６６を開閉可能に設けられており、後述する駆動装置９１に接続されている（図１３参照）。調整弁６７の開度は、駆動装置９１からの後述する制御信号によって制御され、この制御信号が入力されていないときには、全開状態になる。

前記歯車モータ８１及び回転マス８７は、本出願人による特許第5191579号の図１２などに記載されたものと同様に構成されている。具体的には、歯車モータ８１は、外接歯車型のものであり、ケーシング８２と、ケーシング８２に収容された第１ギヤ８３及び第２ギヤ８４などで構成されている。ケーシング８２は、連通管６６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８２ａ、８２ａを介して、連通管６６に連通している。

また、第１ギヤ８３は、スパーギヤで構成され、第１回転軸８５に一体に設けられている。第１回転軸８５は、連通管６６に直交する方向に水平に延び、ケーシング８２に回転自在に支持されており、ケーシング８２の外部に若干、突出している。第２ギヤ８４は、第１ギヤ８３と同様、スパーギヤで構成され、第２回転軸８６に一体に設けられており、第１ギヤ８３と噛み合っている。第２回転軸８６は、第１回転軸８５と平行に延び、ケーシング８２に回転自在に支持されている。また、第１及び第２ギヤ８３、８４の互いの噛合い部分は、ケーシング８２の出入口８２ａ、８２ａに臨んでいる。

回転マス８７は、比重の比較的大きな材料、例えば鉄から成る円板で構成されている。また、回転マス８７は、第１回転軸８５に同軸状に固定されており、第１ギヤ８３及び第１回転軸８５と一体に回転自在である。

また、可変減衰マスダンパ６２の前述した第１取付具ＦＬ１’は第１伝達部材ＴＭ１に、第２取付具ＦＬ２’は第２伝達部材ＴＭ２に、それぞれ取り付けられており、可変減衰マスダンパ６２は、水平に延びている。以上により、可変減衰マスダンパ６２のシリンダ６３は上梁ＢＵに、ピストン６４は下梁ＢＤに、それぞれ連結されている。

さらに、上梁ＢＵには、地震などに伴って発生した上梁ＢＵの振動による加速度（以下「上梁振動加速度」という）を検出する第１加速度センサ９２が設けられており、下梁ＢＤには、地震などに伴って発生した下梁ＢＤの振動による加速度（以下「下梁振動加速度」という）を検出する第２加速度センサ９３が設けられている。第１及び第２加速度センサ９２、９３は、例えば半導体式のものであり、それらの検出信号は、駆動装置９１に入力される（図１３参照）。駆動装置９１は、バッテリや、電気回路、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おり、建物Ｂ内に設けられている。

振動抑制装置６１では、回転マス８７を含む可変減衰マスダンパ６２、第１及び第２伝達部材ＴＭ１、ＴＭ２は、付加振動系を構成しており、付加振動系は、建物Ｂが振動するのに伴って振動（共振）することにより、建物Ｂの振動を吸収し、抑制する。また、可変減衰マスダンパ６２のピストン６４は、建物Ｂの振動に伴って、シリンダ６３内を往復移動し、当該移動するピストン６４で押圧された作動油ＨＯは、連通管６６を介して、第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅの一方から他方に流動する。この場合、連通管６６に設けられた調整弁６７の開度が駆動装置９１で制御されることによって、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数が変更され、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数は、調整弁６７の開度が小さいほど、より大きくなる。

具体的には、駆動装置９１は、図１４に示すマスダンパ制御処理を実行することによって、調整弁６７の開度を制御し、それにより、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数は、地震などによる建物Ｂの振動の中期以後に、所定係数に調整される。この所定係数、回転マス８７の質量、第１及び第２伝達部材ＴＭ１、ＴＭ２の剛性は、建物Ｂの振動中、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数が建物Ｂの固有振動数（例えば１次モードの固有振動数）に同調するように、例えば定点理論に基づいて設定されている。ここで、付加振動系の固有振動数は、回転マス８７の質量、第１及び第２伝達部材ＴＭ１、ＴＭ２の剛性によって定まる。また、所定係数は、より具体的には、制御対象構造物（建物Ｂ）の共振曲線（図示せず）における２つの定点（Ｐ、Ｑ）の付近で、建物Ｂの応答がほぼ最大になるように、設定されている。

次に、図１４を参照しながら、駆動装置９１によって実行される上記のダンパ制御処理について説明する。本処理は、所定時間（例えば１００ｍｓｅｃ）ごとに繰り返し実行される。まず、図１４のステップ１１では、建物Ｂが地震などにより振動中であるか否かを判別する。この判別は、例えば、検出された上梁振動加速度及び下梁振動加速度の少なくとも一方が所定加速度よりも大きいときに、建物Ｂが振動中であると判別される。

上記ステップ１１の答がＮＯで、建物Ｂが振動中でないときには、最適制御中フラグＦ＿ＯＰＴ’を「０」にリセットする（ステップ１２）とともに、調整弁６７への制御信号の入力を停止することによって、調整弁６７を全開状態に制御し（ステップ１３）、本処理を終了する。この最適制御中フラグＦ＿ＯＰＴ’は、後述する最適制御の実行中であることを「１」で表すものである。

一方、ステップ１１の答がＹＥＳで、建物Ｂの振動中であるときには、最適制御中フラグＦ＿ＯＰＴ’が「１」であるか否かを判別する（ステップ１４）。この答がＮＯ（Ｆ＿ＯＰＴ’＝０）のときには、振動による上梁ＢＵと下梁ＢＤとの間の相対変位（以下「梁間振動変位」という）ＤＩＳＢを、検出された上梁振動加速度及び下梁振動加速度に基づいて算出する（ステップ１５）。具体的には、梁間振動変位ＤＩＳＢは、上梁振動加速度を積分することによって算出された振動による上梁ＢＵの絶対変位と、下梁振動加速度を積分することによって算出された振動による下梁ＢＤの絶対変位との差の絶対値として算出される。

次いで、算出された梁間振動変位ＤＩＳＢが所定変位ＤＲＥＦ’以上であるか否かを判別する（ステップ１６）。この所定変位ＤＲＥＦは、実験などにより、建物Ｂに所定の地震波を入力した場合において、その振動の中期における梁間振動変位に設定されている。

上記ステップ１６の答がＮＯで、梁間振動変位ＤＩＳＢが所定変位ＤＲＥＦ’よりも小さいときには、前記ステップ１２及び１３を実行し、調整弁６７を全開状態に制御した後、本処理を終了する。

一方、ステップ１６の答がＹＥＳになり、梁間振動変位ＤＩＳＢが所定変位ＤＲＥＦ’に達したときには、最適制御を実行するために、最適制御中フラグＦ＿ＯＰＴ’を「１」に設定し（ステップ１７）、ステップ１８に進む。このステップ１７の実行により前記ステップ１４の答がＹＥＳになり、その場合には、上記ステップ１５〜１７をスキップし、ステップ１８に進む。

このステップ１８では、調整弁６７に制御信号を入力することによって、調整弁６７の開度を所定開度に制御した後、本処理を終了する。この所定開度は、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数が前述した所定係数になるように設定されており、作動油ＨＯの粘性係数、シリンダ６３の断面積、連通管６６の断面積及び長さなどに基づいて設定されている。以上により、最適制御の実行中、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数は所定係数に調整される。

以上のように、第２実施形態によれば、可変減衰マスダンパ６２のシリンダ６３及びピストン６４がそれぞれ、第１及び第２伝達部材ＴＭ１、ＴＭ２を介して、建物Ｂの上梁ＢＵ及び下梁ＢＤに連結されている。また、可変減衰マスダンパ６２、第１及び第２伝達部材ＴＭ１、ＴＭ２によって付加振動系が構成されており、付加振動系は、建物Ｂの振動に伴って振動（共振）し、それにより建物Ｂの振動が抑制される。

建物Ｂの振動中、上梁ＢＵと下梁ＢＤの間の相対変位は、第１及び第２伝達部材ＴＭ１、ＴＭ２を介して、シリンダ６３及びピストン６４に伝達され、それによりピストン６４がシリンダ６３内を往復移動する。それに伴い、シリンダ６３の第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅ内の作動油ＨＯは、ピストン６４で押圧されることにより、連通管６６を介して、第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅの一方から他方に流動する。連通管６６内の作動油ＨＯの流動は、歯車モータ８１によって回転運動に変換された状態で回転マス８７に伝達され、それにより回転マス８７が回転する。この回転マス８７による回転慣性質量効果が得られることによって、付加振動系による建物Ｂの振動抑制効果が高められる。以上のように、上梁ＢＵと下梁ＢＤの間の相対変位は、第１及び第２伝達部材ＴＭ１、ＴＭ２、シリンダ６３、ピストン６４ならびに作動油ＨＯを介して歯車モータ８１に伝達される。歯車モータ８１に伝達された上梁ＢＵと下梁ＢＤの間の相対変位は、回転運動に変換された状態で回転マス８７に伝達される。

また、連通管６６に設けられた調整弁６７の開度が、駆動装置９１によって変更され、それにより可変減衰マスダンパ６２の減衰係数が調整される。この場合、調整弁６７の開度が小さいほど、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数がより大きくなる。さらに、建物Ｂの振動中、梁間振動変位ＤＩＳＢが算出される（ステップ１５）とともに、算出された梁間振動変位ＤＩＳＢが所定変位ＤＲＥＦ’よりも小さいとき（ステップ１６：ＮＯ）には、調整弁６７が全開状態に制御され（ステップ１３）、それにより、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数が所定係数よりも小さな値に調整される。また、梁間振動変位ＤＩＳＢが所定変位ＤＲＥＦ’に達した以後（ステップ１６：ＹＥＳ、ステップ１７、ステップ１４：ＹＥＳ）には、調整弁６７が所定開度に制御されることによって、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数が所定係数に調整される（ステップ１８）。

以上により、建物Ｂの振動の初期で、その振動が比較的小さく、それにより梁間振動変位ＤＩＳＢが所定変位ＤＲＥＦ’よりも小さいときには、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数が所定係数よりも小さな値に調整される。また、建物Ｂの振動の中期以後で、その振動が比較的大きく、それにより梁間振動変位ＤＩＳＢが所定変位ＤＲＥＦ’に達した以後には、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数が所定係数に調整される。

また、第１及び第２伝達部材ＴＭ１、ＴＭ２の剛性、回転マス８７の質量及び上記の所定係数は、建物Ｂの振動中、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数が建物Ｂの固有振動数に同調するように、設定されている。以上により、建物Ｂの振動の初期に、可変減衰マスダンパ６２を含む付加振動系の減衰係数が前述した最適減衰係数よりも小さくなるので、付加振動系の応答性を高めることができ、ひいては、建物Ｂの振動をより適切に抑制することができる。また、建物Ｂの振動の中期以後で、可変減衰マスダンパ６２の減衰係数が所定係数に調整されているときに、付加振動系の固有振動数を建物Ｂの固有振動数に同調させることができるので、建物Ｂの振動を適切に抑制することができる。以上のように、第２実施形態によれば、建物Ｂの振動の初期における付加振動系の応答性を高めることができるとともに、建物Ｂの振動の中期以後における振動を適切に抑制することができる。

さらに、マスダンパ及び可変減衰ダンパを互いに別個に構成せずに（後述する図１６参照）、両者を互いに一体に構成した可変減衰マスダンパ６２を用いているので、振動抑制装置６１全体として小型化を図ることができる。

また、図１５は、第２実施形態の変形例による可変減衰マスダンパ６２Ｍを示している。図１５において、第２実施形態による可変減衰マスダンパ６２と同じ構成要素については、同じ符号を付している。図１２と図１５との比較から明らかなように、この変形例による可変減衰マスダンパ６２Ｍは、第２実施形態による可変減衰マスダンパ６２と比較して、連通管６６に代えて第１連通管６８を有する点と、左右一対の第２連通管６９Ｌ、６９Ｒ及び逆止弁７５Ｌ、７５Ｒをさらに有する点のみが異なっている。以下、第２実施形態と異なる点を中心に説明する。

第１連通管６８は、ピストン６４がシリンダ６３内の前述した中立位置を含む所定の第１区間ＩＮ１’に位置しているときに、ピストン６４をバイパスし、第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅを互いに連通させるように、設けられている。より具体的には、第１連通管６８は、そのシリンダ６３との接続部分における中立位置側の内壁面が第１区間ＩＮ１’の端と面一になるように、配置されている。第１区間ＩＮ１’は、通常の地震波が建物Ｂに入力されたときに、ピストン６４が移動し得る最大の区間に設定されている。この変形例では、第１区間ＩＮ１’の軸線方向の中心は、中立位置と一致しているが、ずれていてもよい。調整弁６７は、第１連通管６８の途中に設けられている。

第２連通管６９Ｌ、６９Ｒは、ピストン６４が、シリンダ６３内の第１区間ＩＮ１’よりも軸線方向の両外側の最も外側の所定の第２区間ＩＮ２’に位置しているときに、ピストン６４をバイパスし、第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅを互いに連通させるように、設けられている。より具体的には、左側の第２連通管６９Ｌは、そのシリンダ６３との中立位置側（右側）の接続部分における中立位置側の内壁面が第１区間ＩＮ１’の端に位置するピストン６４の中立位置側の壁面と面一になるように、配置されている。また、左側の第２連通管６９Ｌは、そのシリンダ６３との中立位置と反対側（左側）の接続部分における中立位置と反対側の内壁面が左壁６３ａの内壁面と面一になるように、配置されている。右側の第２連通管６９Ｒは、左側の第２連通管６９Ｌと左右対称に配置されており、上述したような左側の第２連通管６９Ｌの配置は、右側の第２連通管６９Ｒについても同様である。

この変形例では、左側の第２区間ＩＮ２’の軸線方向の長さと、右側の第２区間ＩＮ２’のそれとは、互いに同じであるが、異なっていてもよい。

さらに、左右の逆止弁７５Ｌ、７５Ｒは、左側及び右側の第２連通管６９Ｌ、６９Ｒにそれぞれ設けられている。左側の逆止弁７５Ｌは、ピストン６４が左側の第２区間ＩＮ２’において中立位置と反対側（左側）に向かって移動しているときに、作動油ＨＯが当該ピストン６４で押圧されることで第２連通管６９Ｌを介して第１油室６３ｄから第２油室６３ｅに流動するのを、阻止する。また、逆止弁７５Ｌは、ピストン６４が左側の第２区間ＩＮ２’において中立位置側（右側）に向かって移動しているときに、作動油ＨＯが当該ピストン６４で押圧されることで第２連通管６９Ｌを介して第２油室６３ｅから第１油室６３ｄに流動するのを、許容する。

右側の逆止弁７５Ｒは、ピストン６４が右側の第２区間ＩＮ２’において中立位置と反対側（右側）に向かって移動しているときに、作動油ＨＯが当該ピストン６４で押圧されることで第２連通管６９Ｒを介して第２油室６３ｅから第１油室６３ｄに流動するのを、阻止する。また、逆止弁７５Ｒは、ピストン６４が右側の第２区間ＩＮ２’において中立位置側（左側）に向かって移動しているときに、作動油ＨＯが当該ピストン６４で押圧されることで第２連通管６９Ｒを介して第１油室６３ｄから第２油室６３ｅに流動するのを、許容する。

以上の構成の可変減衰マスダンパ６２Ｍでは、建物Ｂの振動中、その振動が非常に大きくないときには、ピストン６４が第１区間ＩＮ１’内を移動し、第２実施形態による可変減衰マスダンパ６２と同様の動作を行う。例えば巨大地震などにより建物Ｂの振動が非常に大きくなると、ピストン６４は、第１区間ＩＮ１’を超えて第２区間ＩＮ２’を往復移動するようになる。ピストン６４が第２区間ＩＮ２’において中立位置と反対側に向かって移動しているときには、上述した逆止弁７５Ｌ、７５Ｒによって、作動油ＨＯが第２連通管６９Ｌ、６９Ｒを介して第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅの一方から他方に流動するのが阻止される。

以上の構成から明らかなように、ピストン６４が第２区間ＩＮ２’において中立位置と反対側に向かって移動しているときには、第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅは、第１連通管６８を介しては互いに連通されず、当該ピストン６４で押圧された第１又は第２油室６３ｄ、６３ｅ内の作動油ＨＯの圧力が前記上限値に達したときに、第１又は第２リリーフ弁７３、７４が開弁することで互いに連通される。それに伴い、当該移動するピストン６４で押圧された作動油ＨＯは、第１又は第２リリーフ弁７３、７４を介して、第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅの一方から他方に流動する。

以上により、建物Ｂの振動が非常に大きいときに、可変減衰マスダンパ６２Ｍの非常に大きな減衰係数が得られるので、付加振動系の変位の過大化に起因する振動抑制装置及び建物Ｂの破損を、防止することができる。

一方、ピストン６４が第２区間ＩＮ２’において中立位置側に向かって移動しているときには、逆止弁７５Ｌ、７５Ｒによって、作動油ＨＯが第２連通管６９Ｌ、６９Ｒを介して第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅの他方から一方に流動するのが許容される。これにより、ピストン６４が中立位置に戻れなくなるのを防止することができる。この場合、第２連通管６９Ｌ、６９Ｒが前述したように配置されているので、ピストン６４が第１区間ＩＮ１’と第２区間ＩＮ２’との境界線（同図に一点鎖線で図示）上に位置しているときに、第２連通管６９Ｌ、６９Ｒがピストン６４で完全にふさがれることがなく、上述した効果を適切に得ることができる。

なお、第２実施形態では、マスダンパ及び可変減衰ダンパを互いに一体に構成した可変減衰マスダンパ６２を用いているが、図１６に示すように、マスダンパ１０１及び可変減衰ダンパ１０２を互いに別個に構成するとともに、両者１０１、１０２を互いに並列に、上梁ＢＵ及び下梁ＢＤに連結してもよい。このマスダンパ１０１は、本出願人による特許第5314201号に開示されたマスダンパと同様に構成されており、回転マス（図示せず）を有している。また、可変減衰ダンパ１０２は、第２実施形態による可変減衰マスダンパ６２と比較して、歯車モータ及び回転マスが設けられていない点のみが異なっており、可変減衰ダンパ１０２の連通管（図示省略）などの他の構成要素は、可変減衰マスダンパ６２のそれと同様に構成されている。すなわち、この可変減衰ダンパ１０２は、第１実施形態による可変減衰ダンパ６と同様に構成されている。ちなみに、マスダンパ１０１を可変減衰マスダンパ６２と並列に設けてもよい。

また、第２実施形態では、シリンダ６３を上梁ＢＵに、ピストン６４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６３を下梁ＢＤに、ピストン６４を上梁ＢＵに、それぞれ連結してもよい。さらに、第２実施形態では、シリンダ６３、ピストン６４及び連通管６６の断面形状は、円形であるが、三角形や四角形などでもよい。また、第２実施形態では、単一の連通管６６を用いているが、第１及び第２油室６３ｄ、６３ｅを互いに連通する複数の連通管を用いてもよい。この場合、調整弁をこれらの連通管の少なくとも１つに設けてもよいことは、もちろんである。この場合において、調整弁をこれらの複数の連通管のいずれか１つに設けるときには、この調整弁として、その開度を無段階に変更可能な調整弁に代えて、その開度を全開状態と全閉状態の２つの状態にのみ変更可能な調整弁を用いてもよい。また、複数の連通管を用いる場合には、これらの複数の連通管を、本出願人による特願第2015-027380号に開示されたものと同様に構成してもよい。

さらに、第２実施形態では、シリンダ６３に接続された連通管６６を用いているが、シリンダの周壁に形成された連通路を用いてもよい。この場合、連通路は、周壁の内部において軸線方向に延びるとともに、その両端で径方向に延びて第１及び第２油室に連通する孔状の通路で構成される。このような連通路の数も、連通管６６と同様に任意である。

また、第２実施形態では、本発明における作動流体として、シリコンオイルで構成された作動油ＨＯ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。さらに、第２実施形態では、可変減衰マスダンパ６２は、シリコンオイルを用いたタイプのものであるが、ＭＲ流体（Magneto-Rheological fluid）を用いたタイプのものでもよい。また、第２実施形態では、電磁弁で構成された調整弁６７を用いているが、油圧や空気圧で駆動されるタイプの調整弁を用いてもよい。

さらに、第２実施形態では、第１及び第２伝達部材ＴＭ１、ＴＭ２を、Ｈ型鋼で構成しているが、弾性を有する他の適当な材料、例えばゴムなどで構成してもよい。また、第２実施形態では、シリンダ６３を、第１伝達部材ＴＭ１を介して上梁ＢＵに連結するとともに、ピストン６４を、第２伝達部材ＴＭ２を介して下梁ＢＤに連結しているが、シリンダ及びピストンの一方を、当該一方が連結される上梁及び下梁の一方に伝達部材を介さずに直接、連結するとともに、シリンダ及びピストンの他方を、当該他方が連結される上梁及び下梁の他方に伝達部材を介して連結してもよい。さらに、第２実施形態では、第１及び第２リリーフ弁７３、７４が開弁する作動油ＨＯの圧力を、互いに同じ上限値に設定しているが、互いに異なる値に設定してもよい。

また、第２実施形態では、本発明における動力変換機構として、外接歯車型の歯車モータ８１を用いているが、作動流体の流動を回転運動に変換した状態で回転マスに伝達する他の適当な機構を用いてもよい。例えば、内接歯車型の歯車モータや、本出願人による特許第5191579号の図５などに記載されたスクリュー機構、本出願人による特許第5161395号の図２などに記載されたピストンがナットに一体に設けられたボールねじ、あるいは、ベーンモータなどを用いてもよい。動力変換機構としてこのボールねじを用いる場合には、連通路におけるピストンが移動する部分を、シリンダ状に形成してもよいことは、もちろんである。さらに、第２実施形態では、ロッド６５をピストン６４に直接、連結しているが、本出願人による特許第5191579号の図２などに記載されているように、皿ばねを介して連結してもよい。この場合、シリンダの一端部に設けられた第１取付具及びロッドの一端部に設けられた第２取付具をそれぞれ、第１及び第２伝達部材を介さずに、上梁及び下梁に直接、ブレース状に連結してもよい。あるいは、本出願人による特願2014-197837号の図２などに記載されているように、ロッドをピストンに、ケーブル、定滑車及び動滑車を介して連結してもよい。また、第２実施形態では、ピストン６４を下梁ＢＤに、ロッド６５を介して連結しているが、本出願人による特願2014-183201号の図２などに記載されているように、ケーブル、定滑車及び動滑車を介して連結してもよい。

さらに、第２実施形態では、本発明における変位パラメータは、梁間振動変位ＤＩＳＢであるが、振動による上梁ＢＵと下梁ＢＤの間の相対変位を表す他の適当なパラメータ、例えば、上梁振動加速度と下梁振動加速度との差の絶対値などでもよい。また、第２実施形態では、本発明における第１及び第２部位はそれぞれ、上梁及び下梁であるが、建物Ｂが立設された基礎及び建物Ｂを含む系内の他の適当な所定の２つの部位、例えば基礎及び建物の上端部でもよい。さらに、第２実施形態は、本発明による振動抑制装置６１を、建物Ｂに適用した例であるが、他の適当な構造物、例えばラック倉庫などに適用してもよい。以上の第２実施形態に関するバリエーションを適宜、組み合わせて採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。

次に、図１９〜図２３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１１１について説明する。図１９〜図２２に示すように、この振動抑制装置１１１は、第１実施形態と比較して、支持体５とラック倉庫Ｒの間に設けられたフラットジャッキ１１２と、フラットジャッキ１１２の動作を制御するための制御装置１２１を備える点が主に異なっている。図１９〜図２３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。なお、図１９では、図１と同様に便宜上、細部の構成要素の符号を省略している。

図２０及び図２１に示すように、フラットジャッキ１１２は、上下一対の円板状の押圧板１１３、１１３と、両押圧板１１３、１１３の間に設けられた中空の伸縮部１１４を一体に有しており、上下方向に伸縮可能に構成されている。伸縮部１１４は、互いに接合された上下一対の比較的薄い軟鋼板で構成されており、その内側には、流体圧（例えば油圧）を供給可能な流体室１１４ａが画成されている。また、伸縮部１１４は、その内周部分が円板状に形成され、その外周部分が、リング状に形成されるとともに、全体として押圧板１１３、１１３と同心状に配置されており、押圧板１１３、１１３から径方向の外方に突出している。

また、上側の押圧板１１３の上面には矩形板状の上フランジ１１５が、下側の押圧板１１３の底面には矩形板状の下フランジ１１６が、それぞれ同心状に一体に設けられている。上フランジ１１５には、前述した支持体５が載置された状態で、支持体５のフランジ２２の取付孔２２ａに挿入された前記ボルトがねじ込まれており、それにより、支持体５のフランジ２２は、フラットジャッキ１１２の上フランジ１１５に取り付けられている。

さらに、下フランジ１１６の４つの角部の各々には、上下方向に貫通する取付孔（図示せず）が形成されている。下フランジ１１６の取付孔には、ボルト（図示せず）が挿入されていて、これらのボルトはラック倉庫Ｒの上端部にねじ込まれており、それにより、フラットジャッキ１１２の下フランジ１１６は、ラック倉庫Ｒの上端部に取り付けられている。以上の構成により、支持体５は、フラットジャッキ１１２を介してラック倉庫Ｒに、水平方向に移動不能にかつ上下方向に移動可能に設けられている。

また、図２０に示すように、第１実施形態と同様、支持体５の滑り板２１は、質量体２の当接板４に、上下方向に間隔を存した状態で対向している。この間隔は、前記間隔ＤＩよりも若干、大きな値に設定されている。さらに、伸縮部１１４は、流体室１１４ａに連通する注入管及び排出管をそれぞれ介して、ポンプ及びドレン（いずれも図示せず）に接続されている。注入管及び排出管の途中には、例えばリニア電磁弁で構成された第１制御弁１１７及び第２制御弁１１８がそれぞれ設けられている（図２２参照）。

フラットジャッキ１１２では、第１制御弁１１７が開弁状態にあるときには、ポンプからの流体圧が伸縮部１１４に供給され、第１制御弁１１７が閉弁状態にあるときには、ポンプから伸縮部１１４への流体圧の供給が停止される。また、第２制御弁１１８が開弁状態にあるときには、伸縮部１１４内の流体圧がドレンに排出され、第２制御弁１１８が閉弁状態にあるときには、伸縮部１１４からドレンへの流体圧の排出が停止される。

また、フラットジャッキ１１２では、第１及び第２制御弁１１７、１１８の制御モードとして、ジャッキアップモードとジャッキダウンモードが設定されている。このジャッキアップモードでは、第１制御弁１１７が開弁されるとともに、第２制御弁１１８が全閉されることによって、ポンプからの流体圧が伸縮部１１４に供給されるとともに、伸縮部１１４からドレンへの流体圧の排出が停止される。これにより、図２１に示すように、伸縮部１１４が上下方向に膨らむ結果、上下のフランジ１１５、１１６の間隔が大きくなり、フラットジャッキ１１２が伸長させられる（ジャッキアップ）。また、フラットジャッキ１１２の伸長によって、支持体５は、押し上げられ、当接板４側に押圧される。この場合、ポンプから伸縮部１１４に供給される流体圧は、第１制御弁１１７の開度が大きいほど、より大きくなり、それにより、フラットジャッキ１１２の伸長量がより大きくなる。

上記のジャッキダウンモードでは、第１制御弁１１７が全閉されるとともに、第２制御弁１１８が全開されることによって、ポンプから伸縮部１１４への流体圧の供給が停止されるとともに、伸縮部１１４からドレンに流体圧が排出される。これにより、図２０に示すように、伸縮部１１４が上下方向に縮む結果、上下のフランジ１１５、１１６の間隔が小さくなり、フラットジャッキ１１２が短縮させられる（ジャッキダウン）。

第１及び第２制御弁１１７、１１８は、前記制御装置１２１に接続されており、両者１１７、１１８の開度は、制御装置１２１によって制御される。制御装置１２１は、バッテリや、電気回路、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おり、ラック倉庫Ｒとともに建物(図示せず)内に設けられている。

また、質量体２には、変位センサ１２２が設けられている。変位センサ１２２は、例えばレーザー式のものであり、ラック倉庫Ｒに対する質量体２の水平方向の変位（以下「質量体変位」という）ＤＩＳＭを検出し、その検出信号を制御装置１２１に出力する。制御装置１２１は、ラック倉庫Ｒの振動中、検出された質量体変位ＤＩＳＭに基づいて、第１及び第２制御弁１１７、１１８の開度を制御し、それにより、フラットジャッキ１１２を制御する。

図２３は、フラットジャッキ１１２を制御するために、制御装置１２１によって実行される処理を示している。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２３のステップ２１では、検出された質量体変位ＤＩＳＭが第１所定変位ＤＲＥＭ１以上であるか否かを判別する。この第１所定変位ＤＲＥＭ１は、前記合同区間ＩＵの１／２よりも大きく、かつ、合同区間ＩＵの１／２と第３区間ＩＮ３との和よりも小さい値に設定されている。

上記ステップ２１の答がＮＯ（ＤＩＳＭ＜ＤＲＥＭ１）のときには、第１及び第２制御弁１１７、１１８をジャッキダウンモードで制御し（ステップ２２）、本処理を終了する。これにより、前述したように、第１及び第２制御弁１１７、１１８が全閉状態及び全開状態にそれぞれ制御されることによって、フラットジャッキ１１２が短縮される。

一方、ステップ２１の答がＹＥＳで、ラック倉庫Ｒの振動により変位した質量体２の質量体変位ＤＩＳＭが第１所定変位ＤＲＥＭ１以上であるときには、第１及び第２制御弁１１７、１１８をジャッキアップモードで制御し（ステップ２３）、本処理を終了する。これにより、前述したように、第１及び第２制御弁１１７、１１８が開弁状態及び全閉状態にそれぞれ制御されることによって、フラットジャッキ１１２が伸長される。

また、ステップ２３によるジャッキアップモードの実行中、質量体変位ＤＩＳＭが第１所定変位ＤＲＥＭ１以上でかつ第２所定変位ＤＲＥＭ２（＞ＤＲＥＭ１）よりも小さいときには、第１制御弁１１７の開度は所定の第１開度に制御される。この第１開度は、フラットジャッキ１１２の伸長により支持体５の滑り板２１が当接板４に当接するような値に設定されている。以上により、支持体５がフラットジャッキ１１２で当接板４側に押圧されることによって、滑り板２１が当接板４に当接する。上記の第２所定変位ＤＲＥＭ２は、合同区間ＩＵの１／２と第３区間ＩＮ３との和よりも小さい値に設定されている。

さらに、ステップ２３によるジャッキアップモードの実行中、質量体変位ＤＩＳＭが第２所定変位ＤＲＥＭ２以上であるときには、第１制御弁１１７の開度は、第１開度よりも大きな所定の第２開度に制御される。これにより、フラットジャッキ１１２の伸長量がより大きくなることによって、フラットジャッキ１１２による当接板４側への滑り板２１の押圧力がより大きくなる。以上のように、ステップ２３によるジャッキアップモードの実行中には、質量体変位ＤＩＳＭが大きいほど、フラットジャッキ１１２による当接板４側への滑り板２１の押圧力は、段階的により大きくなるように制御される。この場合の段数は１段であるが、複数段でもよい。

以上のように、第３実施形態によれば、質量体２は、ラック倉庫Ｒに取り付けられた伝達部材３に、載置された状態で支持されていて、質量体２には、当接板４が一体に設けられており、ラック倉庫Ｒには、支持体５が、フラットジャッキ１１２を介して水平方向に移動不能にかつ上下方向に移動可能に設けられている。支持体５は、当接板４と上下方向に間隔を存した状態で対向しており、フラットジャッキ１１２によって、支持体５が当接板４側に押圧される。また、振動によるラック倉庫Ｒに対する質量体２の水平方向の変位である質量体変位ＤＩＳＭが、変位センサ１２２によって検出され、検出された質量体変位ＤＩＳＭが第１所定変位ＤＲＥＭ１よりも小さいとき（図２３のステップ２１：ＮＯ）には、第１及び第２制御弁１１７、１１８が制御装置１２１によりジャッキダウンモードで制御される（ステップ２２）。これにより、ラック倉庫Ｒが振動していないときや、ラック倉庫Ｒの振動が比較的小さく、それにより質量体変位ＤＩＳＭが小さいときには、支持体５の滑り板２１は、フラットジャッキ１１２で当接板４側に押圧されず、当接板４に当接しないように保持される（図２０参照）。

一方、ラック倉庫Ｒの振動により質量体２がラック倉庫Ｒに対して水平方向に変位し、質量体変位ＤＩＳＭが第１所定変位ＤＲＥＭ１に達したとき（ステップ２１：ＹＥＳ）には、第１及び第２制御弁１１７、１１８がジャッキアップモードで制御されることによって、支持体５の滑り板２１を当接板４に当接させるように、フラットジャッキ１１２が制御され（ステップ２３）、その結果、滑り板２１が当接板４に当接する（図２１参照）。これにより、ラック倉庫Ｒの振動が非常に大きいときに、第１実施形態の説明で述べた可変減衰ダンパ６のより大きな減衰力に加え、当接板４及び滑り板２１の間の摩擦による抵抗力がさらに得られる。したがって、第１実施形態による効果、すなわち、ラック倉庫Ｒの振動が非常に大きいときに付加振動系の変位（質量体２の変位）の過大化に起因する振動抑制装置１１１及びラック倉庫Ｒの破損を防止できるという効果を、確実に得ることができる。

また、ジャッキアップモードの実行中、質量体変位ＤＩＳＭが大きいほど、フラットジャッキ１１２による当接板４側への滑り板２１の押圧力が、より大きくなるように制御される。これにより、ラック倉庫Ｒの振動が非常に大きいことで質量体変位ＤＩＳＭが第１所定変位ＤＲＥＭ１以上であるときに、質量体変位ＤＩＳＭが大きいほど、当接板４及び滑り板２１の間の摩擦によるより大きな抵抗力を得ることができるので、ラック倉庫Ｒの振動が非常に大きいときに付加振動系の変位の過大化に起因する振動抑制装置１１１及びラック倉庫Ｒの破損を防止できるという効果を、より有効に得ることができる。

さらに、伝達部材３を交換する際、フラットジャッキ１１２の伸長により滑り材２１を当接板４に当接させることによって、質量体２を支持体５で支持した状態で、当該交換を容易に行うことができる。その他、第３実施形態によれば、第１実施形態による効果を同様に得ることができる。

なお、第３実施形態では、当接板４を質量体２に、支持体５をラック倉庫Ｒに、それぞれ設けているが、これとは逆に、当接板をラック倉庫に、支持体を質量体に、それぞれ設けてもよい。また、第３実施形態では、振動抑制装置１１１を、フラットジャッキ１１２によって支持体５を当接板４に押圧して当接させるように構成しているが、これとは逆に、当接板４を支持体５に押圧して当接させるように構成してもよい。さらに、第３実施形態では、当接体としての支持体５を被当接体としての当接板４側に押圧するための押圧機構として、フラットジャッキ１１２を用いているが、当接体を被当接体側に押圧可能な他の適当な機構、例えば、ピストン式のジャッキや、ギヤ式のジャッキなどを用いてもよい。

また、第３実施形態では、変位センサ１２２は、レーザー式のものであるが、超音波式のものなどを用いてもよい。さらに、第３実施形態では、質量体変位ＤＩＳＭを、変位センサ１２２で検出しているが、構造物に対する質量体の相対速度を超音波式などのセンサで検出するとともに、検出された相対速度を積分することによって、算出してもよい。また、第３実施形態では、ラック倉庫Ｒに対する質量体２の水平方向の変位を表す変位パラメータとして、質量体変位ＤＩＳＭを検出しているが、他の適当なパラメータ、例えば、可変減衰ダンパ６のシリンダ３１に対するピストン３２の変位を検出してもよい。

さらに、第３実施形態では、ジャッキアップモードにおいて、フラットジャッキ１１２の押圧力を、質量体変位ＤＩＳＭが大きいほど、段階的により大きくなるように制御しているが、連続的に（例えばリニアに）より大きくなるように制御してもよく、あるいは、一定値に制御してもよい。また、第３実施形態では、前記調整弁３５を駆動装置５１で制御するとともに、第１及び第２制御弁１１７、１１８を制御装置１２１で制御しているが、互いに共通の制御装置で制御してもよい。さらに、第３実施形態に関し、前述した第１実施形態に関するバリエーションを採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。

Ｒ ラック倉庫（構造物）
１ 振動抑制装置
２ 質量体
３ 伝達部材
６ 可変減衰ダンパ
６Ｍ 可変減衰ダンパ
５１ 駆動装置（変位パラメータ検出手段、調整手段）
ＤＩＳＲ 上端部振動変位（変位パラメータ）
ＤＲＥＦ 所定変位
Ｂ 建物（構造物）
ＢＵ 上梁（第１部位）
ＢＤ 下梁（第２部位）
６１ 振動抑制装置
ＴＭ１ 第１伝達部材
ＴＭ２ 第２伝達部材
６２ 可変減衰マスダンパ（可変減衰ダンパ）
６２Ｍ 可変減衰マスダンパ（可変減衰ダンパ）
６３ シリンダ
６３ｄ 第１油室（第１流体室）
６３ｅ 第２油室（第２流体室）
６４ ピストン
６６ 連通管（連通路）
６７ 調整弁
６８ 第１連通管（連通路）
８１ 歯車モータ（動力変換機構）
８７ 回転マス
９１ 駆動装置（変位パラメータ検出手段、調整手段）
ＨＯ 作動油（作動流体）
ＤＩＳＢ 梁間振動変位（変位パラメータ）
ＤＲＥＦ’ 所定変位
１０２ 可変減衰ダンパ
１１１ 振動抑制装置

Claims (3)

1. 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、
   弾性を有する伝達部材を介して前記構造物に連結された質量体と、
   前記構造物及び前記質量体に連結され、減衰係数を変更可能な可変減衰ダンパと、
   振動による前記構造物の変位を表す変位パラメータを検出する変位パラメータ検出手段と、
   前記構造物の振動中、前記可変減衰ダンパの減衰係数を、前記検出された変位パラメータで表される前記構造物の変位が所定変位よりも小さいときには、所定係数よりも小さな値に調整し、前記変位パラメータで表される前記構造物の変位が前記所定変位に達した以後には、前記所定係数に調整する調整手段と、を備え、
   前記伝達部材、前記質量体及び前記可変減衰ダンパは、付加振動系を構成しており、
   前記伝達部材の剛性、前記質量体の質量及び前記所定係数は、前記構造物の振動中、前記可変減衰ダンパの減衰係数が前記所定係数に調整されているときに、前記付加振動系の固有振動数が前記構造物の固有振動数に同調するように、設定されていることを特徴とする構造物の振動抑制装置。
2. 基礎に立設された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、
   回転自在の回転マスと、
   前記基礎及び前記構造物を含む系内の所定の第１部位と第２部位の間の相対変位である部位間変位が、弾性を有する伝達部材を介して伝達されるとともに、当該伝達された部位間変位を回転運動に変換した状態で前記回転マスに伝達する動力変換伝達動作を行う動力変換機構と、
   前記第１及び第２部位に連結され、減衰係数を変更可能な可変減衰ダンパと、
   前記部位間変位を表す変位パラメータを検出する変位パラメータ検出手段と、
   前記構造物の振動中、前記可変減衰ダンパの減衰係数を、前記検出された変位パラメータで表される前記部位間変位が所定変位よりも小さいときには、所定係数よりも小さな値に調整し、前記変位パラメータで表される前記部位間変位が前記所定変位に達した以後には、前記所定係数に調整する調整手段と、を備え、
   前記伝達部材、前記回転マス及び前記可変減衰ダンパは、付加振動系を構成しており、
   前記伝達部材の剛性、前記回転マスの質量及び前記所定係数は、前記構造物の振動中、前記可変減衰ダンパの減衰係数が前記所定係数に調整されているときに、前記付加振動系の固有振動数が前記構造物の固有振動数に同調するように、設定されていることを特徴とする構造物の振動抑制装置。
3. 前記可変減衰ダンパは、
   前記第１及び第２部位の一方に連結されたシリンダと、
   当該シリンダ内に軸線方向に摺動自在に設けられ、前記シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画するとともに、前記第１及び第２部位の他方に連結されたピストンと、
   前記第１及び第２流体室に充填された作動流体と、
   前記ピストンをバイパスし、前記第１及び第２流体室を互いに連通させる連通路と、
   開度を変更自在に構成され、前記連通路に設けられた調整弁と、を有し、
   前記シリンダ及び前記ピストンの少なくとも一方は、当該少なくとも一方が連結される前記第１及び第２部位の少なくとも一方に、前記伝達部材を介して連結されており、
   前記動力変換機構は、前記部位間相対変位が、前記伝達部材、前記シリンダ、前記ピストン及び作動流体を介して伝達されるとともに、前記動力変換伝達動作を行うことによって、前記連通路内の作動流体の流動を回転運動に変換した状態で前記回転マスに伝達し、
   前記調整手段は、前記調整弁の開度を変更することによって、前記可変減衰ダンパの減衰係数を調整することを特徴とする、請求項２に記載の構造物の振動抑制装置。

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