JP2022178042A

JP2022178042A - rotary inertial mass damper

Info

Publication number: JP2022178042A
Application number: JP2021084546A
Authority: JP
Inventors: 皓宮本; Akira Miyamoto; 宏一渡辺; Koichi Watanabe
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2021-05-19
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2022-12-02

Abstract

To provide a rotary inertial mass damper which can prevent a control force from instantaneously increasing when long period pulse-like earthquake waves are caused and, at the same time, can interrupt transmission of low amplitude earthquake waves of high frequency.SOLUTION: A rotary inertial mass damper includes: a ball screw 2: a ball screw nut 3; a rotary inertial mass 4; and a rotation transmitting mechanism 5 which is provided between the ball screw nut 3 and the rotary inertial mass 4, transmits rotation of the ball screw nut 3 to the rotary inertial mass 4 and, thereby, rotates the ball screw nut 3 and the rotary inertial mass 4 integrally. Therein, the rotation transmitting mechanism 5 has: a first rotary transmission restricting mechanism 7 which does not transmit rotation of the ball screw nut 3 to the rotary inertial mass 4 when a value of relative displacement amount in an axial line direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 is less than a first set value; and a second rotary transmission restricting mechanism 8 which does not transmit rotation of the ball screw nut 3 to the rotary inertial mass 4 when a value of relative acceleration in an axial line direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 exceeds a second set value.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、回転慣性質量ダンパーに関する。 The present invention relates to rotary inertial mass dampers.

大きな質量を付加することにより揺れを低減する同調マスダンパー（ＴＭＤ）が多くの構造物（建築物）に適用されている。同調マスダンパーは、付加した質量が、制御対象と逆方向に揺れることで振動を相殺し、即座に揺れを収束させることが可能である。同調マスダンパーは、付加する質量が大きくなるほど、より高い振動制御効果を得られることが知られている。近年、錘を回転させることで大質量を付加した時と同様の効果を得る回転慣性質量ダンパーが開発されている（例えば、特許文献１参照）。 Tuned mass dampers (TMDs), which reduce sway by adding large masses, are applied to many structures (buildings). In a tuned mass damper, the added mass swings in the direction opposite to that of the controlled object, canceling out the vibrations and making it possible to immediately converge the vibrations. It is known that a tuned mass damper is more effective in controlling vibrations as it adds more mass. In recent years, a rotational inertia mass damper has been developed that obtains the same effect as when a large mass is added by rotating the weight (see, for example, Patent Document 1).

特開２０１２－１８９１０４号公報JP 2012-189104 A

長周期パルス状の地震波が生じた場合に、回転慣性質量ダンパーの制御力が瞬間的に大きくなるため、構造物の応答加速度が増大する虞がある。また、低振幅の高周波数の地震波が生じた場合に、回転慣性質量ダンパーが低振幅の高周波数の地震波を伝達させることによって、構造物が小刻みに揺れ、構造物の居住性に悪影響をもたらす虞がある。 When a long-period pulse-like seismic wave occurs, the control force of the rotary inertia mass damper momentarily increases, which may increase the response acceleration of the structure. In addition, when low-amplitude, high-frequency seismic waves occur, the rotating inertia mass damper transmits low-amplitude, high-frequency seismic waves, causing the structure to shake in small increments, which may adversely affect the habitability of the structure. There is

本発明は、長周期パルス状の地震波が生じた場合に制御力が瞬間的に大きくなることを防止することができるとともに、低振幅の高周波数の地震波の伝達を遮断することができる回転慣性質量ダンパーを提供することを目的とする。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is a rotary inertia mass capable of preventing a momentary increase in control force when long-period pulse-shaped seismic waves are generated, and blocking the transmission of low-amplitude, high-frequency seismic waves. The purpose is to provide a damper.

上記目的を達成するため、本発明に係る回転慣性質量ダンパーは、互いに近接離反する方向に相対変位する第１部材と第２部材との間に設置され、前記第１部材と前記第２部材との相対変位を低減させる回転慣性質量ダンパーにおいて、前記第１部材に固定されるボールねじと、前記第２部材に支持され、前記ボールねじに螺合し、前記ボールねじと前記ボールねじの軸線回りに相対回転して、前記ボールねじと前記ボールねじの軸線方向に相対変位可能なボールねじナットと、前記第２部材に支持され、前記軸線回りに回転可能な回転慣性質量と、前記ボールねじナットと前記回転慣性質量との間に設けられ、前記ボールねじナットの回転を前記回転慣性質量に伝達させて前記ボールねじナットと前記回転慣性質量とを一体に回転させる回転伝達機構と、を有し、前記回転伝達機構は、前記ボールねじと前記ボールねじナットとの前記軸線方向の相対変位量の値が第１設定値未満であると前記ボールねじナットの回転を前記回転慣性質量に伝達させない第１回転伝達制限機構と、前記ボールねじと前記ボールねじナットとの前記軸線方向の相対加速度の値が第２設定値を超えると、前記ボールねじナットの回転を前記回転慣性質量に伝達させない第２回転伝達制限機構と、を有する。 In order to achieve the above object, a rotary inertia mass damper according to the present invention is installed between a first member and a second member that are relatively displaced in directions toward and away from each other. a ball screw fixed to the first member; and a ball screw supported by the second member, screwed to the ball screw, and around the axis of the ball screw and the ball screw a ball screw nut that rotates relative to each other and is relatively displaceable in the axial direction of the ball screw and the ball screw; a rotational inertia mass that is supported by the second member and is rotatable about the axis; and the ball screw nut a rotation transmission mechanism provided between the ball screw nut and the rotational inertia mass for transmitting the rotation of the ball screw nut to the rotational inertia mass to integrally rotate the ball screw nut and the rotational inertia mass. and the rotation transmission mechanism prevents the rotation of the ball screw nut from being transmitted to the rotational inertia mass when the amount of relative displacement in the axial direction between the ball screw and the ball screw nut is less than a first set value. When the value of the relative acceleration in the axial direction between the one-rotation transmission limiting mechanism, the ball screw, and the ball screw nut exceeds a second set value, the rotation of the ball screw nut is not transmitted to the rotational inertia mass. and a rotation transmission limiting mechanism.

本発明では、第１設定値を低振幅の高周波数の地震波が生じた場合のボールねじとボールねじナットとの相対変位量よりも大きい値に設定することにより、低振幅の高周波数の地震波が生じた場合にボールねじナットの回転が回転慣性質量に伝達しないため、低振幅の高周波数の地震波の伝達を遮断することができる。
第２設定値を長周期パルス状の地震波が生じた場合のボールねじとボールねじナットとの軸線方向の相対加速度の値に設定することにより、長周期パルス状の地震波が生じた場合にボールねじナットの回転が回転慣性質量に伝達しないため、長周期パルス状の地震波が生じた場合に制御力が瞬間的に大きくなることを防止することができる。 In the present invention, by setting the first set value to a value larger than the amount of relative displacement between the ball screw and the ball screw nut when a low-amplitude, high-frequency seismic wave occurs, the low-amplitude, high-frequency seismic wave is generated. Since the rotation of the ball screw nut, if it occurs, is not transmitted to the rotating inertial mass, the transmission of low amplitude, high frequency seismic waves can be blocked.
By setting the second set value to the value of the relative acceleration in the axial direction between the ball screw and the ball screw nut when a long-period pulse seismic wave occurs, the ball screw Since the rotation of the nut is not transmitted to the rotating inertial mass, it is possible to prevent the control force from increasing instantaneously when a long-period pulse seismic wave occurs.

また、本発明に係る回転慣性質量ダンパーでは、前記第１回転伝達制限機構は、前記ボールねじナットに設けられ前記回転伝達機構側に突出する第１突出部と、前記回転伝達機構に設けられ前記ボールねじナット側に突出し、前記第１突出部の回転軌道上に配置される第２突出部と、を有し、初期状態では、前記第１突出部と前記第２突出部とは離れて配置され、前記ボールねじと前記ボールねじナットとの前記軸線方向の相対加速度の値が前記第２設定値以下であり、かつ前記ボールねじと前記ボールねじナットとが、前記軸線方向の相対変位量の値が前記第１設定値以上となる位置まで相対回転すると、前記第１突出部と前記第２突出部とが互いに係合し、前記ボールねじナットの回転が前記回転伝達機構を介して前記回転慣性質量に伝達するようにしてもよい。 Further, in the rotational inertia mass damper according to the present invention, the first rotation transmission restricting mechanism includes a first projecting portion provided on the ball screw nut and projecting toward the rotation transmission mechanism, and a first projecting portion provided on the rotation transmission mechanism. a second projecting portion that projects toward the ball screw nut and is arranged on the rotation orbit of the first projecting portion, wherein the first projecting portion and the second projecting portion are arranged apart from each other in an initial state. and the value of the relative acceleration in the axial direction between the ball screw and the ball screw nut is equal to or less than the second set value, and the ball screw and the ball screw nut have a relative displacement amount in the axial direction. When the ball screw nut is relatively rotated to a position where the value is equal to or greater than the first set value, the first projecting portion and the second projecting portion are engaged with each other, and the rotation of the ball screw nut is transmitted through the rotation transmission mechanism. It may be transmitted to an inertial mass.

このような構成とすることにより、第１設定値に応じて第１突出部および第２突出部を設ける位置を調整することで第１回転伝達制限機構を容易に設けることができる。第１回転伝達制限機構を簡便な構造とすることができる。 With such a configuration, the first rotation transmission limiting mechanism can be easily provided by adjusting the positions of the first protrusion and the second protrusion according to the first set value. The first rotation transmission limiting mechanism can have a simple structure.

また、本発明に係る回転慣性質量ダンパーでは、前記第１突出部は、前記ボールねじナットに周方向に間隔をあけて複数設けられ、前記第２突出部は、前記回転伝達機構に周方向に間隔をあけて複数設けられていてもよい。 Further, in the rotary inertia mass damper according to the present invention, a plurality of the first protrusions are provided on the ball screw nut at intervals in the circumferential direction, and the second protrusions are provided on the rotation transmission mechanism in the circumferential direction. A plurality of them may be provided at intervals.

このような構成とすることにより、第１突出部および第２突出部の数を調整することにより、第１突出部および第２突出部を第１設定値に応じた位置に容易に設置することができる。また、第１突出部および第２突出部がそれぞれ複数設けられていることにより、ボールねじナットの回転を回転伝達機構へ安定した状態で伝達することができる。 With such a configuration, by adjusting the numbers of the first protrusions and the second protrusions, the first protrusions and the second protrusions can be easily installed at positions corresponding to the first set value. can be done. In addition, since the plurality of first projections and the plurality of second projections are provided, the rotation of the ball screw nut can be stably transmitted to the rotation transmission mechanism.

また、本発明に係る回転慣性質量ダンパーでは、前記第１設定値は、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下としてもよい。 Further, in the rotary inertia mass damper according to the present invention, the first set value may be 5 mm or more and 40 mm or less.

このような構成とすることにより、低振幅の高周波数の地震波が生じた場合にボールねじナットの回転が回転慣性質量に伝達しないため、低振幅の高周波数の地震波の伝達を遮断することができる。 With such a configuration, when low-amplitude high-frequency seismic waves are generated, the rotation of the ball screw nut is not transmitted to the rotating inertial mass, so transmission of low-amplitude high-frequency seismic waves can be blocked. .

また、本発明に係る回転慣性質量ダンパーでは、前記第２回転伝達制限機構は、前記回転伝達機構における前記回転慣性質量の端面と対向する位置に設けられた摩擦板と、前記摩擦板を前記回転慣性質量の端面に押し付けるバネ部と、を有し、前記ボールねじと前記ボールねじナットとの前記軸線方向の相対変位量が第１設定値以上であり、かつ前記ボールねじと前記ボールねじナットとの前記軸線方向の相対加速度が前記第２所定値以下であると、前記摩擦板と前記回転慣性質量との間に摩擦力によって前記ボールねじナットの回転が前記回転伝達機構を介して前記回転慣性質量に伝達し、前記ボールねじと前記ボールねじナットとの前記軸線方向の相対加速度が前記第２所定値を超えると、前記回転伝達機構と前記回転慣性質量とが相対回転し、前記ボールねじナットの回転が前記回転慣性質量に伝達しないようにしてもよい。 Further, in the rotary inertia mass damper according to the present invention, the second rotation transmission limiting mechanism includes a friction plate provided at a position facing the end surface of the rotary inertia mass in the rotation transmission mechanism, and a spring portion that presses against the end surface of the inertial mass, wherein the amount of relative displacement in the axial direction between the ball screw and the ball screw nut is equal to or greater than a first set value, and the ball screw and the ball screw nut is equal to or less than the second predetermined value, the rotation of the ball screw nut is transmitted to the rotational inertia through the rotation transmission mechanism by the frictional force between the friction plate and the rotational inertia mass. When the relative acceleration in the axial direction between the ball screw and the ball screw nut exceeds the second predetermined value, the rotation transmission mechanism and the rotational inertia mass rotate relative to each other, and the ball screw nut may not be transmitted to the rotating inertial mass.

このような構成とすることにより、摩擦板およびバネ部の形態や数を調整することで第２回転伝達制限機構を容易に設けることができる。第２回転伝達制限機構を簡便な構造とすることができる。 With such a configuration, the second rotation transmission limiting mechanism can be easily provided by adjusting the shape and number of the friction plates and spring portions. The second rotation transmission limiting mechanism can have a simple structure.

また、本発明に係る回転慣性質量ダンパーでは、前記第２設定値は、０．５ｍ／ｓ／ｓ以上１．５ｍ／ｓ／ｓ以下としてもよい。 Further, in the rotary inertia mass damper according to the present invention, the second set value may be 0.5 m/s/s or more and 1.5 m/s/s or less.

このような構成とすることにより、長周期パルス状の地震波が生じた場合にボールねじナットの回転が回転慣性質量に伝達しないため、長周期パルス状の地震波が生じた場合に制御力が瞬間的に大きくなることを防止することができる。 With this configuration, the rotation of the ball screw nut is not transmitted to the rotating inertial mass when long-period pulse seismic waves occur, so the control force is instantaneous when long-period pulse seismic waves occur. can be prevented from becoming too large.

本発明によれば、長周期パルス状の地震波が生じた場合に制御力が瞬間的に大きくなることを防止することができるとともに、低振幅の高周波数の地震波の伝達を遮断することができる。 According to the present invention, it is possible to prevent the control force from increasing instantaneously when long-period pulse-like seismic waves are generated, and to block the transmission of low-amplitude, high-frequency seismic waves.

本発明の実施形態による回転慣性質量ダンパーの一例を示す図で図２のＡ－Ａ線断面図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a rotational inertia mass damper according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 2; 図１のＢ－Ｂ線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1; 図２のＣ－Ｃ線断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 2; 図１のＤ－Ｄ線断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 1; 第１突出部と第２突出部とが接触している様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that the 1st protrusion part and the 2nd protrusion part are contacting. 解析における入力波形（ＪＭＡＫｏｂｅ波）を示すグラフである。4 is a graph showing an input waveform (JMA Kobe wave) in analysis; 解析における応答加速度を示すグラフである。It is a graph which shows the response acceleration in analysis. リミッター加速度およびギャップ量と、最大相対変位との比較を示すコンター図である。FIG. 4 is a contour diagram showing a comparison between limiter acceleration, gap amount, and maximum relative displacement; リミッター加速度およびギャップ量と、最大加速度との比較を示すコンター図である。FIG. 4 is a contour diagram showing a comparison between limiter acceleration and gap amount and maximum acceleration; 回転伝達機構の第１突出部および第２突出部が２つずつ設けられた回転慣性質量ダンパーを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a rotational inertia mass damper provided with two first projections and two second projections of a rotation transmission mechanism; 回転伝達機構の第１突出部および第２突出部が４つずつ設けられた回転慣性質量ダンパーを示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a rotary inertia mass damper provided with four first projections and four second projections of a rotation transmission mechanism;

以下、本発明の実施形態による回転慣性質量ダンパーについて、図１－図７に基づいて説明する。
図１に示す本実施形態による回転慣性質量ダンパー１は、建築物などの構造物に設けられた相対変位可能な柱と梁などの第１部材と第２部材との間に設けられている。回転慣性質量ダンパー１は、第１部材と第２部材との相対変位を低減するために設けられている。 A rotary inertia mass damper according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 7. FIG.
A rotary inertia mass damper 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 is provided between a first member and a second member such as a column and a beam that are relatively displaceable provided in a structure such as a building. A rotary inertia mass damper 1 is provided to reduce relative displacement between the first and second members.

図１－４に示すように、回転慣性質量ダンパー１は、ボールねじ２と、ボールねじ２に螺合するボールねじナット３と、回転慣性質量４と、ボールねじナット３の回転を回転慣性質量４に伝達させる回転伝達機構５と、ボールねじ２、ボールねじナット３、回転慣性質量４および回転伝達機構５を収容しボールねじナット３および回転慣性質量４を回転可能に支持する支持部６と、を有している。 As shown in FIG. 1-4, the rotational inertia mass damper 1 includes a ball screw 2, a ball screw nut 3 screwed onto the ball screw 2, a rotational inertia mass 4, and the rotation of the ball screw nut 3 by the rotational inertia mass. a rotation transmission mechanism 5 that transmits the rotation to 4; a support portion 6 that accommodates the ball screw 2, the ball screw nut 3, the rotational inertia mass 4, and the rotation transmission mechanism 5 and rotatably supports the ball screw nut 3 and the rotation inertia mass 4; ,have.

回転慣性質量４は、円筒状の部材で、ボールねじ２が貫通している。回転慣性質量４とボールねじ２とは接触していない。ボールねじ２、ボールねじナット３および回転慣性質量４は、同軸に配置されている。これらの軸線１ａが延びる方向を軸線方向（図の矢印Ａの方向）とする。ボールねじナット３および回転慣性質量４は、支持部６に軸線回りに回転可能に支持されている。ボールねじ２は、第１部材に固定され、支持部６は第２部材に固定されている。ボールねじナット３および回転慣性質量４は、支持部６を介して第２部材に軸線回りに回転可能に支持されている。 The rotational inertia mass 4 is a cylindrical member through which the ball screw 2 passes. The rotational inertia mass 4 and the ball screw 2 are not in contact. The ball screw 2, ball screw nut 3 and rotary inertia mass 4 are arranged coaxially. The direction in which these axes 1a extend is defined as the axial direction (the direction of arrow A in the drawing). The ball screw nut 3 and the rotational inertia mass 4 are supported by the support portion 6 so as to be rotatable about the axis. The ball screw 2 is fixed to the first member and the support 6 is fixed to the second member. The ball screw nut 3 and the rotational inertia mass 4 are rotatably supported by the second member via the support portion 6 around the axis.

ボールねじ２とボールねじナット３とは、軸線方向に相対変位可能である。ボールねじ２とボールねじナット３とは、軸線方向に相対変位すると、ボールねじナット３がボールねじ２に対して軸線回りに回転する。すなわち、ボールねじ２とボールねじナット３とは、軸線回りに相対回転可能である。 The ball screw 2 and the ball screw nut 3 are relatively displaceable in the axial direction. When the ball screw 2 and the ball screw nut 3 are relatively displaced in the axial direction, the ball screw nut 3 rotates about the axis with respect to the ball screw 2 . That is, the ball screw 2 and the ball screw nut 3 are relatively rotatable around the axis.

支持部６は、例えばボールねじ２、ボールねじナット３、回転慣性質量４および回転伝達機構５を収容する円筒状の部材である。支持部６は、ボールねじ２、ボールねじナット３および回転慣性質量４と同軸に配置されている。支持部６の内周面６１は、回転慣性質量４の外周面４１と間隔をあけて対向している。支持部６の内周面６１には、複数のボールキャスター６２が取り付けられている。ボールキャスター６２は、回転慣性質量４の外周面４１と接触している。回転慣性質量４は、ボールキャスター６２のボールが回転することで、支持部６の内部で軸線回りにスムーズに回転することができる。 The support portion 6 is a cylindrical member that accommodates the ball screw 2, the ball screw nut 3, the rotational inertia mass 4, and the rotation transmission mechanism 5, for example. The support portion 6 is arranged coaxially with the ball screw 2 , the ball screw nut 3 and the rotational inertia mass 4 . The inner peripheral surface 61 of the support portion 6 faces the outer peripheral surface 41 of the rotational inertia mass 4 with a gap therebetween. A plurality of ball casters 62 are attached to an inner peripheral surface 61 of the support portion 6 . The ball caster 62 is in contact with the outer peripheral surface 41 of the rotary inertia mass 4 . The rotation inertia mass 4 can rotate smoothly around the axis inside the support portion 6 by rotating the ball of the ball caster 62 .

ボールねじナット３と回転慣性質量４とは、軸線方向に配列されている。回転慣性質量４に対してボールねじナット３が配置されている側を軸線方向の一方側とし、ボールねじナット３に対して回転慣性質量４が配置されている側を軸線方向の他方側とする。回転慣性質量４は、ボールねじナット３よりも径が大きい。ボールねじナット３と回転慣性質量４とは、軸線回りに相対回転可能に構成されている。回転慣性質量４の軸線方向の他方側の端面は、支持部６に設けられたボールキャスター６２に接触している。 The ball screw nut 3 and the rotational inertia mass 4 are arranged in the axial direction. The side where the ball screw nut 3 is arranged with respect to the rotational inertia mass 4 is defined as one axial side, and the side where the rotational inertia mass 4 is arranged with respect to the ball screw nut 3 is defined as the other axial side. . The rotational inertia mass 4 has a larger diameter than the ball screw nut 3 . The ball screw nut 3 and the rotational inertia mass 4 are configured to be relatively rotatable around the axis. The other end surface of the rotational inertia mass 4 in the axial direction is in contact with a ball caster 62 provided on the support portion 6 .

図１、図２に示すように、回転伝達機構５は、円環板状の円環板部５１と、円環板部５１に取り付けられた摩擦板５２およびバネ部５３と、ボールねじナット３に設けられた第１突出部５４と、円環板部５１に設けられた第２突出部５５と、を有している。 As shown in FIGS. 1 and 2, the rotation transmission mechanism 5 includes an annular plate portion 51 having an annular plate shape, a friction plate 52 and a spring portion 53 attached to the annular plate portion 51, and a ball screw nut 3. and a second protrusion 55 provided on the annular plate portion 51 .

円環板部５１は、ボールねじナット３を囲むとともに回転慣性質量４の軸線方向の一方側となる位置に、ボールねじ２、ボールねじナット３および回転慣性質量４と同軸に配置されている。本実施形態では、円環板部５１は、軸線方向の他方側の端部の外周を囲むように配置されている。円環板部５１の内周面５１１とボールねじナット３の外周面３１との間には隙間が設けられている。円環板部５１の軸線方向の他方側の面５１２は、回転慣性質量４の軸線方向の一方側の端面４２と対向している。 The annular plate portion 51 surrounds the ball screw nut 3 and is arranged coaxially with the ball screw 2 , the ball screw nut 3 and the rotary inertia mass 4 at a position on one side of the rotary inertia mass 4 in the axial direction. In this embodiment, the annular plate portion 51 is arranged so as to surround the outer circumference of the end portion on the other side in the axial direction. A gap is provided between the inner peripheral surface 511 of the annular plate portion 51 and the outer peripheral surface 31 of the ball screw nut 3 . A surface 512 on the other side in the axial direction of the annular plate portion 51 faces the end surface 42 on the one side in the axial direction of the rotary inertia mass 4 .

円環板部５１の外周面５１３は、支持部６の内周面６１と間隔をあけて対向している。円環板部５１の外周面５１３は、支持部６の内周面６１に取り付けられた複数のボールキャスター６２と接触している。円環板部５１は、ボールキャスター６２のボールが回転することで、支持部６の内部で軸線回りにスムーズに回転することができる。円環板部５１の軸線方向の一方側の端面は、支持部６に設けられたボールキャスター６２に接触している。円環板部５１は、ボールねじナット３および回転慣性質量４と連結されていない。 The outer peripheral surface 513 of the annular plate portion 51 faces the inner peripheral surface 61 of the support portion 6 with a gap therebetween. The outer peripheral surface 513 of the annular plate portion 51 is in contact with a plurality of ball casters 62 attached to the inner peripheral surface 61 of the support portion 6 . The annular plate portion 51 can be smoothly rotated around the axis inside the support portion 6 by rotating the ball of the ball caster 62 . One end surface of the annular plate portion 51 in the axial direction is in contact with a ball caster 62 provided on the support portion 6 . The annular plate portion 51 is not connected with the ball screw nut 3 and the rotational inertia mass 4 .

円環板部５１には、軸線方向の他方側（回転慣性質量４側）に開口する凹部５１４が周方向に間隔をあけて複数設けられている。複数の凹部５１４それぞれには、複数の皿ばねなどで構成されたバネ部５３が配置されている。複数のバネ部５３それぞれの軸線方向の他方側には、摩擦板５２が設けられている。摩擦板５２は、板面が軸線方向を向く向きに配置されている。摩擦板５２は、バネ部５３と回転慣性質量４の軸線方向の一方側の端面４２との間に配置され、回転慣性質量４の軸線方向の一方側の端面４２にバネ部５３によって押し付けられる。 The annular plate portion 51 is provided with a plurality of recesses 514 that are open to the other side in the axial direction (rotational inertia mass 4 side) at intervals in the circumferential direction. A spring portion 53 composed of a plurality of disk springs or the like is arranged in each of the plurality of recesses 514 . A friction plate 52 is provided on the other side in the axial direction of each of the plurality of spring portions 53 . The friction plate 52 is arranged so that the plate surface faces the axial direction. The friction plate 52 is arranged between the spring portion 53 and one axial end surface 42 of the rotational inertia mass 4 , and is pressed against the one axial end surface 42 of the rotational inertia mass 4 by the spring portion 53 .

第１突出部５４は、ボールねじナット３の外周面３１から外側に突出している。第１突出部５４の先端５４１は、円環板部５１の内周面５１１と離れている。第２突出部５５は、円環板部５１の内周面５１１から内側に突出している。第２突出部５５の先端５５１は、ボールねじナット３の外周面３１と離れている。第１突出部５４と第２突出部５５とは、ボールねじナット３および円環板部５１の軸線を中心とする同一の円周上に配置されている。このため、第１突出部５４と、第２突出部５５とは、ボールねじナット３と円環板部５１とが軸線回りに相対回転すると、それぞれの周方向を向く側面５４２，５５２が接触するように配置されている。第２突出部５５には、周方向を向く側面５５２（第１突出部５４と接触する面）に、衝撃吸収材５５３が設けられている。第２突出部５５に衝撃吸収材５５３が設けられていることにより、第１突出部５４と第２突出部５５とが接触した際の衝撃が吸収される。衝撃吸収材５５３は、粘性材料や弾性材料で製作されている。なお、衝撃吸収材は、第２突出部５５に代わって第１突出部５４に設けられていてもよいし、第１突出部５４および第２突出部５５の両方に設けられていてもよい。 The first protrusion 54 protrudes outward from the outer peripheral surface 31 of the ball screw nut 3 . A tip 541 of the first projecting portion 54 is separated from the inner peripheral surface 511 of the annular plate portion 51 . The second protruding portion 55 protrudes inward from the inner peripheral surface 511 of the annular plate portion 51 . A tip 551 of the second projecting portion 55 is separated from the outer peripheral surface 31 of the ball screw nut 3 . The first protruding portion 54 and the second protruding portion 55 are arranged on the same circumference around the axes of the ball screw nut 3 and the annular plate portion 51 . Therefore, when the ball screw nut 3 and the annular plate portion 51 rotate relative to each other around the axis, the side surfaces 542 and 552 of the first projecting portion 54 and the second projecting portion 55 are in contact with each other. are arranged as The second projecting portion 55 is provided with a shock absorbing material 553 on a side surface 552 facing the circumferential direction (a surface in contact with the first projecting portion 54). By providing the impact absorbing material 553 on the second projecting portion 55 , the impact when the first projecting portion 54 and the second projecting portion 55 come into contact with each other is absorbed. The impact absorbing material 553 is made of viscous or elastic material. The impact absorbing material may be provided on the first projecting portion 54 instead of the second projecting portion 55 or may be provided on both the first projecting portion 54 and the second projecting portion 55 .

摩擦板５２、バネ部５３および第２突出部５５は、円環板部５１に設けられている。第１突出部５４は、ボールねじナット３に設けられている。回転伝達機構５のうち、円環板部５１、摩擦板５２、バネ部５３および第２突出部５５を回転伝達機構本体部５６とする。 The friction plate 52 , the spring portion 53 and the second projecting portion 55 are provided on the annular plate portion 51 . The first projecting portion 54 is provided on the ball screw nut 3 . The annular plate portion 51 , the friction plate 52 , the spring portion 53 and the second projecting portion 55 of the rotation transmission mechanism 5 constitute a rotation transmission mechanism body portion 56 .

本実施形態では、第１突出部５４および第２突出部５５がそれぞれ１つずつ設けられている。
図２に示すように、初期状態では、第１突出部５４と第２突出部５５とは軸線回りに１８０°離れた位置に配置されている。この初期状態から第１部材と第２部材とが軸線方向に相対変位すると、ボールねじ２に対してボールねじナット３が軸線回りに回転し、ボールねじナット３と回転伝達機構本体部５６とが相対回転する。初期状態から図５に示すように第１突出部５４が第２突出部５５に対して軸線回りに１８０°近く回転すると、第１突出部５４と第２突出部５５とが接触する。これにより、ボールねじナット３の回転が第１突出部５４を介して回転伝達機構本体部５６に伝達され、ボールねじナット３と回転伝達機構本体部５６とが一体となって回転する。 In this embodiment, one first projecting portion 54 and one second projecting portion 55 are provided.
As shown in FIG. 2, in the initial state, the first projecting portion 54 and the second projecting portion 55 are arranged at positions separated by 180° around the axis. When the first member and the second member are displaced relative to each other in the axial direction from this initial state, the ball screw nut 3 rotates about the axis with respect to the ball screw 2, and the ball screw nut 3 and the rotation transmission mechanism body 56 rotate. Relative rotation. When the first projecting portion 54 rotates about the axis from the initial state by about 180° with respect to the second projecting portion 55 as shown in FIG. 5, the first projecting portion 54 and the second projecting portion 55 come into contact with each other. As a result, the rotation of the ball screw nut 3 is transmitted to the rotation transmission mechanism main body 56 via the first protrusion 54, and the ball screw nut 3 and the rotation transmission mechanism main body 56 rotate together.

初期状態から第１突出部５４が第２突出部５５に対して軸線回りに１８０°近く回転して第１突出部５４と第２突出部５５とを接触させるためのボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対変位量の値を第１設定値とする。ボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対変位量は、第１部材と第２部材との軸線方向の相対変位量と同じ値である。 A ball screw 2 and a ball screw nut for rotating the first projecting portion 54 from the initial state by nearly 180° about the axis with respect to the second projecting portion 55 to bring the first projecting portion 54 and the second projecting portion 55 into contact with each other. 3 is set as the first set value. The axial relative displacement amount between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 is the same value as the axial relative displacement amount between the first member and the second member.

図１－図３に示す回転伝達機構本体部５６と回転慣性質量４とは、回転伝達機構本体部５６の摩擦板５２が回転慣性質量４に押し付けられているため、摩擦板５２と回転慣性質量４との摩擦力によって回転伝達機構本体部５６のトルクが回転慣性質量４に伝達される。これにより、回転伝達機構本体部５６と回転慣性質量４とが一体となって回転する。回転伝達機構本体部５６のトルクが所定値を超えると、回転伝達機構本体部５６の摩擦板５２が回転慣性質量４に対してスリップし、回転伝達機構本体部５６のトルクが回転慣性質量４に伝達されない。これにより、回転伝達機構本体部５６が回転しても回転慣性質量４は回転しない。 Since the friction plate 52 of the rotation transmission mechanism body 56 is pressed against the rotation inertia mass 4, the rotation transmission mechanism main body 56 and the rotation inertia mass 4 shown in FIGS. The torque of the rotation transmission mechanism main body 56 is transmitted to the rotation inertia mass 4 by the frictional force with 4 . As a result, the rotation transmission mechanism main body 56 and the rotation inertia mass 4 rotate together. When the torque of the rotation transmission mechanism body 56 exceeds a predetermined value, the friction plate 52 of the rotation transmission mechanism body 56 slips against the rotational inertia mass 4 , and the torque of the rotation transmission mechanism body 56 is applied to the rotation inertia mass 4 . Not transmitted. As a result, even if the rotation transmission mechanism body 56 rotates, the rotary inertia mass 4 does not rotate.

回転伝達機構本体部５６が回転するには、ボールねじナット３の第１突出部５４と回転伝達機構本体部５６の第２突出部５５とが接触している必要があるため、ボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対変位量の値は第１設定値以上である。回転伝達機構本体部５６の摩擦板５２が回転慣性質量４に対してスリップするトルクが生じるためのボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対加速度の値を第２設定値とする。ボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対加速度は、第１部材と第２部材との軸線方向の相対加速度と同じ値である。 In order for the rotation transmission mechanism body 56 to rotate, the first projection 54 of the ball screw nut 3 and the second projection 55 of the rotation transmission mechanism body 56 must be in contact with each other. The value of the amount of relative displacement in the axial direction with the ball screw nut 3 is greater than or equal to the first set value. The value of the relative acceleration in the axial direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 for generating torque causing the friction plate 52 of the rotation transmission mechanism body 56 to slip with respect to the rotational inertia mass 4 is defined as a second set value. The relative acceleration in the axial direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 has the same value as the relative acceleration in the axial direction between the first member and the second member.

本実施形態の第１突出部５４および第２突出部５５は、ボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対変位量の値が第１設定値未満であるとボールねじナット３の回転を回転慣性質量４に伝達させず、ボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対変位量の値が第１設定値以上であるとボールねじナット３の回転を回転慣性質量４に伝達させる第１回転伝達制限機構７に相当する。本実施形態のバネ部５３および摩擦板５２は、ボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対加速度の値が第２設定値以下であると、ボールねじナット３の回転を回転慣性質量４に伝達させ、ボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対加速度の値が第２設定値を超えると、ボールねじナット３の回転を回転慣性質量４に伝達させない第２回転伝達制限機構８に相当する。 The first projecting portion 54 and the second projecting portion 55 of the present embodiment prevent rotation of the ball screw nut 3 when the amount of relative displacement in the axial direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 is less than the first set value. is not transmitted to the rotational inertia mass 4, and the rotation of the ball screw nut 3 is transmitted to the rotational inertia mass 4 when the value of the relative displacement in the axial direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 is equal to or greater than the first set value. It corresponds to the first rotation transmission limiting mechanism 7 that allows The spring portion 53 and the friction plate 52 of this embodiment prevent the rotation of the ball screw nut 3 when the value of the relative acceleration in the axial direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 is equal to or less than the second set value. 4, and when the value of the relative acceleration in the axial direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 exceeds a second set value, the rotation of the ball screw nut 3 is not transmitted to the rotational inertia mass 4. It corresponds to the mechanism 8.

次に、上記の実施形態による回転慣性質量ダンパー１の作用・効果について説明する。
本実施形態による回転慣性質量ダンパー１では、第１設定値を低振幅の高周波数の地震波が生じた場合のボールねじ２とボールねじナット３との相対変位量よりも大きい値に設定することにより、低振幅の高周波数の地震波が生じた場合にボールねじナット３の回転が回転慣性質量４に伝達しないため、低振幅の高周波数の地震波の伝達を遮断することができる。例えば、第１設定値を５ｍｍ以上４０ｍｍ以下に設定することにより、低振幅の高周波数の地震波の伝達を遮断することができる。
第２設定値を長周期パルス状の地震波が生じた場合のボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対加速度の値に設定することにより、長周期パルス状の地震波が生じた場合にボールねじナット３の回転が回転慣性質量４に伝達しないため、長周期パルス状の地震波が生じた場合に制御力が瞬間的に大きくなることを防止することができる。 Next, the operation and effects of the rotary inertia mass damper 1 according to the above embodiment will be described.
In the rotary inertia mass damper 1 according to this embodiment, by setting the first set value to a value larger than the relative displacement amount between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 when a low-amplitude, high-frequency seismic wave is generated, , when a low-amplitude, high-frequency seismic wave occurs, the rotation of the ball screw nut 3 is not transmitted to the rotary inertia mass 4, so transmission of the low-amplitude, high-frequency seismic wave can be blocked. For example, by setting the first set value to 5 mm or more and 40 mm or less, transmission of low-amplitude, high-frequency seismic waves can be blocked.
By setting the second set value to the value of the relative acceleration in the axial direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 when long-period pulse seismic waves are generated, when long-period pulse seismic waves are generated Since the rotation of the ball screw nut 3 is not transmitted to the rotational inertia mass 4, it is possible to prevent the control force from increasing instantaneously when long-period pulse-like seismic waves are generated.

また、本実施形態による回転慣性質量ダンパー１では、第１回転伝達制限機構７は、ボールねじナット３に設けられ回転伝達機構５側に突出する第１突出部５４と、回転伝達機構５に設けられボールねじナット３側に突出し、第１突出部５４の回転軌道上に配置される第２突出部５５と、を有し、初期状態では、第１突出部５４と第２突出部５５とは離れて配置され、ボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対加速度の値が第２設定値以下であり、かつボールねじ２とボールねじナット３とが、軸線方向の相対変位量の値が第１設定値以上となる位置まで相対回転すると、第１突出部５４と第２突出部５５とが互いに係合し、ボールねじナット３の回転が回転伝達機構５を介して回転慣性質量４に伝達するように構成されている。 In addition, in the rotational inertia mass damper 1 according to the present embodiment, the first rotation transmission limiting mechanism 7 includes the first projecting portion 54 provided on the ball screw nut 3 and projecting toward the rotation transmission mechanism 5 , and the first protrusion 54 provided on the rotation transmission mechanism 5 . and a second protrusion 55 that protrudes toward the ball screw nut 3 and is arranged on the rotation orbit of the first protrusion 54. In the initial state, the first protrusion 54 and the second protrusion 55 are separated from each other. The ball screw 2 and the ball screw nut 3 are arranged apart from each other, the value of the relative acceleration in the axial direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 is equal to or less than the second set value, and the ball screw 2 and the ball screw nut 3 have an amount of relative displacement in the axial direction. When the ball screw nut 3 rotates relatively to the position where the value becomes equal to or greater than the first set value, the first projecting portion 54 and the second projecting portion 55 are engaged with each other, and the rotation of the ball screw nut 3 is transmitted through the rotation transmission mechanism 5 to the rotational inertia mass. 4.

このような構成とすることにより、第１設定値に応じて第１突出部５４および第２突出部５５を設ける位置を調整することで第１回転伝達制限機構７を容易に設けることができる。第１回転伝達制限機構７を簡便な構造とすることができる。 With such a configuration, the first rotation transmission limiting mechanism 7 can be easily provided by adjusting the positions at which the first projecting portion 54 and the second projecting portion 55 are provided according to the first set value. The first rotation transmission limiting mechanism 7 can have a simple structure.

また、本実施形態による回転慣性質量ダンパー１では、第２回転伝達制限機構８は、回転伝達機構５における回転慣性質量４の端面と対向する位置に設けられた摩擦板５２と、摩擦板５２を回転慣性質量４の端面に押し付けるバネ部５３と、を有し、ボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対変位量が第１設定値以上であり、かつボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対加速度が第２所定値以下であると、摩擦板５２と回転慣性質量４との間に摩擦力によってボールねじナット３の回転が回転伝達機構５を介して回転慣性質量４に伝達し、ボールねじ２とボールねじナット３との軸線方向の相対加速度が第２所定値を超えると、回転伝達機構５と回転慣性質量４とが相対回転し、ボールねじナット３の回転が回転慣性質量４に伝達しないよう構成されている。 Further, in the rotary inertia mass damper 1 according to the present embodiment, the second rotation transmission limiting mechanism 8 includes a friction plate 52 provided at a position facing the end surface of the rotary inertia mass 4 in the rotation transmission mechanism 5, and the friction plate 52. a spring portion 53 that presses against the end face of the rotational inertia mass 4, the amount of relative displacement in the axial direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 is equal to or greater than a first set value, and the ball screw 2 and the ball screw nut are 3 is equal to or less than the second predetermined value, the rotation of the ball screw nut 3 is caused by the frictional force between the friction plate 52 and the rotary inertia mass 4 via the rotation transmission mechanism 5 to the rotary inertia mass. 4, and when the relative acceleration in the axial direction between the ball screw 2 and the ball screw nut 3 exceeds the second predetermined value, the rotation transmission mechanism 5 and the rotary inertia mass 4 relatively rotate, and the ball screw nut 3 rotates. is not transmitted to the rotational inertia mass 4.

このような構成とすることにより、摩擦板５２およびバネ部５３の形態や数を調整することで第２回転伝達制限機構８を容易に設けることができる。第２回転伝達制限機構８を簡便な構造とすることができる。 With such a configuration, the second rotation transmission limiting mechanism 8 can be easily provided by adjusting the shape and number of the friction plates 52 and the spring portions 53 . The second rotation transmission limiting mechanism 8 can have a simple structure.

次に、上記の本発明による回転慣性質量ダンパー１の妥当性を、解析を行い検証する。
解析では、固有周期３．３ｓ、減衰定数１０％となる免震構造物を対象として、（１）従来の回転慣性質量ダンパー１、（２）本発明による回転慣性質量ダンパー１の２つに対して検討した。解析では、特に、高周波数での影響に着目するため、図６に示す兵庫県南部地震の観測波形（ＪＭＡＫｏｂｅ波）を入力した際の応答の比較を行う。 Next, the validity of the rotary inertia mass damper 1 according to the present invention is analyzed and verified.
In the analysis, we targeted a seismic isolation structure with a natural period of 3.3 s and a damping constant of 10%. I considered. In the analysis, in order to focus on the effects of high frequencies in particular, responses are compared when the observed waveform (JMA Kobe wave) of the Hyogo-ken Nanbu Earthquake shown in FIG. 6 is input.

図７に示す応答解析結果により、本発明による回転慣性質量ダンパー１は、第１回転伝達制限機構７および第２回転伝達制限機構８を有することにより、加速度波形のうち、小刻みに揺れる成分（高周波成分）を取り除き、さらに、応答加速度の値を低減できていることが分かる。 According to the response analysis results shown in FIG. 7, the rotary inertia mass damper 1 according to the present invention has the first rotation transmission limiting mechanism 7 and the second rotation transmission limiting mechanism 8, so that the component of the acceleration waveform that fluctuates in small steps (high frequency component) can be removed, and the value of the response acceleration can be reduced.

続いて、振動低減効果に対して有効となる第１設定値および第２設定値の検証を行う。
図８、図９のコンター図に、第１設定値（ギャップ量）および第２設定値（リミッター加速度）と、最大変位（最大相対変位量）および最大加速度（最大相対加速度）との相関を示す。本解析では、目標となる最大変位を０．３ｍ未満、目標となる最大加速度を２．５ｍ／ｓ／ｓ未満とし、図中の白部分がそれぞれの応答で許容できる部分を示す。 Subsequently, the first set value and the second set value effective for the vibration reduction effect are verified.
The contour diagrams of FIGS. 8 and 9 show the correlation between the first set value (gap amount) and second set value (limiter acceleration) and the maximum displacement (maximum relative displacement amount) and maximum acceleration (maximum relative acceleration). . In this analysis, the target maximum displacement is less than 0.3 m, and the target maximum acceleration is less than 2.5 m/s/s.

図８、図９より、第１設定値（ギャップ量）は０．０２～０．０４ｍ、第２設定値（リミッター加速度）は０．５ｍ／ｓ／ｓ～１．５ｍ／ｓ／ｓの範囲が、目標とする性能を満たす組みあわせであることが分かる。したがって、第１回転伝達制限機構７および第２回転伝達制限機構８のいずれか一方のみを有する回転慣性質量ダンパー１では、目標となる振動制御性能は得られない可能性があり、これら２つを適切な量に設定することにより、絶対加速度および、変位に対して、適切な振動制御性能が得られることがわかる。 8 and 9, the first set value (gap amount) is in the range of 0.02 to 0.04 m, and the second set value (limiter acceleration) is in the range of 0.5 m/s/s to 1.5 m/s/s. is the combination that satisfies the target performance. Therefore, in the rotary inertia mass damper 1 having only one of the first rotation transmission limiting mechanism 7 and the second rotation transmission limiting mechanism 8, there is a possibility that the target vibration control performance cannot be obtained. It can be seen that appropriate vibration control performance can be obtained with respect to absolute acceleration and displacement by setting appropriate amounts.

第２設定値の範囲が０．５ｍ／ｓ／ｓ～１．５ｍ／ｓ／ｓということにより、第２回転伝達制限機構８の力の下限値ｆ_１、上限値ｆ_２は、以下のように示される。ｍ_２は、回転慣性質量ダンパー１を取り付ける構造物の重量を示す。
ｆ_１＝０．５ｍ_２
ｆ_２＝１．５ｍ_２ Since the range of the second set value is 0.5 m/s/s to 1.5 m/s/s, the lower limit value f ₁ and the upper limit value f ₂ of the force of the second rotation transmission limiting mechanism 8 are as follows. shown in _m2 denotes the weight of the structure on which the rotary inertial mass damper 1 is mounted.
_f1 = _0.5m2
_f2 = _1.5m2

上記の０．５および１．５は、応答加速度の下限値０．５ｍ／ｓ／ｓおよび上限値１．５ｍ／ｓ／ｓに対応する数値となっている。すなわち、図８、図９の横軸（リミッター加速度）の数字に、回転慣性質量ダンパー１を取り付ける構造物の重量ｍ_２を乗じた値がそのまま力となる。
なお、ここで、図８は色の濃い部分は、応答変位が大きいケースを示し、図９においては、色が濃い部分は応答加速度が大きいケースを示している。図９より、リミッター加速度（つまり横軸の数字をｍ_２倍した数字はそのままリミッター力になる）が小さければ、小さい領域は白色となり、応答加速度は小さくなる。しかし、一方で、図８より、リミッター加速度が小さければ小さいほど、色は黒色となり、応答変位は増加する。したがって、単にリミッター加速度が小さければ小さいほど良い性能が得られというわけではなく、両者の兼ね合いを考慮することで、変位および加速度を許容範囲に収めることができることがわかる。 The above 0.5 and 1.5 are numerical values corresponding to the lower limit of 0.5 m/s/s and the upper limit of 1.5 m/s/s of the response acceleration. That is, the value obtained by multiplying the number on the horizontal axis (limiter acceleration) in FIGS. 8 and 9 by the weight _m2 of the structure to which the rotary inertia mass damper 1 is attached becomes the force as it is.
Here, the dark-colored portion in FIG. 8 indicates a case in which the response displacement is large, and the dark-colored portion in FIG. 9 indicates a case in which the response acceleration is large. From FIG. 9, the smaller the limiter acceleration (that is, the number on the horizontal axis multiplied by _m2 is the limiter force), the smaller the area becomes white, and the response acceleration becomes smaller. On the other hand, however, from FIG. 8, the smaller the limiter acceleration, the blacker the color and the greater the response displacement. Therefore, it is not simply that the smaller the limiter acceleration, the better performance is obtained, but by considering the balance between the two, it is possible to keep the displacement and acceleration within the allowable range.

以上、本発明による回転慣性質量ダンパーの実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、第１回転伝達制限機構７は、ボールねじナット３に設けられ回転伝達機構５側に突出する第１突出部５４と、回転伝達機構５に設けられボールねじナット３側に突出し、第１突出部５４の回転軌道上に配置される第２突出部５５と、が１つずつ設けられている。これに対し、第１突出部５４をボールねじナット３に周方向に等間隔をあけて複数設け、第２突出部５５を回転伝達機構５に周方向に等間隔をあけて複数設けてもよい。図１０には、第１突出部５４および第２突出部５５がそれぞれ２つずつ設けられた回転慣性質量ダンパー１を示し、図１１には、第１突出部５４および第２突出部５５がそれぞれ４つずつ設けられた回転慣性質量ダンパー１を示す。 Although the embodiments of the rotary inertia mass damper according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the scope of the invention.
For example, in the above-described embodiment, the first rotation transmission limiting mechanism 7 includes the first projection 54 provided on the ball screw nut 3 and projecting toward the rotation transmission mechanism 5 , and the ball screw nut 3 provided on the rotation transmission mechanism 5 . A second protrusion 55 that protrudes to the side and is arranged on the rotation track of the first protrusion 54 is provided one by one. Alternatively, a plurality of first protrusions 54 may be provided on the ball screw nut 3 at equal intervals in the circumferential direction, and a plurality of second protrusions 55 may be provided on the rotation transmission mechanism 5 at equal intervals in the circumferential direction. . FIG. 10 shows the rotary inertia mass damper 1 provided with two first protrusions 54 and two second protrusions 55, and FIG. 11 shows the first protrusions 54 and the second protrusions 55, respectively. Four rotary inertial mass dampers 1 are shown.

このような構成とすることにより、第１突出部５４および第２突出部５５の数を調整することにより、第１突出部５４および第２突出部５５を第１設定値に応じた位置に容易に設置することができる。また、第１突出部５４および第２突出部５５がそれぞれ複数設けられていることにより、ボールねじナット３の回転を回転伝達機構５へ安定した状態で伝達することができる。 With such a configuration, by adjusting the numbers of the first protrusions 54 and the second protrusions 55, the first protrusions 54 and the second protrusions 55 can be easily positioned according to the first set value. can be installed in In addition, since a plurality of the first projecting portions 54 and the second projecting portions 55 are provided, the rotation of the ball screw nut 3 can be transmitted to the rotation transmission mechanism 5 in a stable state.

また、本実施形態による回転慣性質量ダンパー１では、第２回転伝達制限機構８のバネ部５３は皿ばねであるが、皿ばね以外のばねで構成されていてもよい。 Further, in the rotational inertia mass damper 1 according to the present embodiment, the spring portion 53 of the second rotation transmission limiting mechanism 8 is a disc spring, but it may be composed of a spring other than the disc spring.

また、本実施形態による回転慣性質量ダンパー１では、第１設定値は、５ｍｍ以上４０ｍｍ以下とし、第２設定値は、０．５ｍ／ｓ／ｓ以上１．５ｍ／ｓ／ｓ以下としているが、これ以外の値に設定されていてもよい。 Further, in the rotary inertia mass damper 1 according to the present embodiment, the first set value is 5 mm or more and 40 mm or less, and the second set value is 0.5 m/s/s or more and 1.5 m/s/s or less. , may be set to other values.

１回転慣性質量ダンパー
２ボールねじ
３ボールねじナット
４回転慣性質量
５回転伝達機構
７第１回転伝達制限機構
８第２回転伝達制限機構
４２端面
５２摩擦板
５３バネ部
５４第１突出部
５５第２突出部 1 Rotational inertia mass damper 2 Ball screw 3 Ball screw nut 4 Rotational inertia mass 5 Rotation transmission mechanism 7 First rotation transmission limiting mechanism 8 Second rotation transmission limiting mechanism 42 End face 52 Friction plate 53 Spring portion 54 First projecting portion 55 Second protrusion

Claims

A rotational inertia mass damper that is installed between a first member and a second member that are relatively displaced in directions approaching and separating from each other and that reduces relative displacement between the first member and the second member,
a ball screw fixed to the first member;
A ball screw nut that is supported by the second member, is screwed onto the ball screw, rotates relative to the axis of the ball screw and the ball screw, and is relatively displaceable in the axial direction of the ball screw and the ball screw. When,
a rotational inertia mass supported by the second member and rotatable about the axis;
a rotation transmission mechanism provided between the ball screw nut and the rotational inertia mass for transmitting rotation of the ball screw nut to the rotational inertia mass to integrally rotate the ball screw nut and the rotational inertia mass; , has
The rotation transmission mechanism is
a first rotation transmission limiting mechanism that does not transmit the rotation of the ball screw nut to the rotational inertia mass when the value of the axial relative displacement amount between the ball screw and the ball screw nut is less than a first set value;
a second rotation transmission limiting mechanism that prevents the rotation of the ball screw nut from being transmitted to the rotational inertia mass when the value of the relative acceleration in the axial direction between the ball screw and the ball screw nut exceeds a second set value; rotating inertial mass damper.

The first rotation transmission limiting mechanism is
a first protrusion provided on the ball screw nut and protruding toward the rotation transmission mechanism;
a second protrusion provided in the rotation transmission mechanism, protruding toward the ball screw nut, and arranged on the rotation orbit of the first protrusion;
In an initial state, the first projecting portion and the second projecting portion are arranged apart,
A value of relative acceleration in the axial direction between the ball screw and the ball screw nut is equal to or less than the second set value, and a value of relative displacement in the axial direction between the ball screw and the ball screw nut is When the ball screw nut is relatively rotated to a position equal to or greater than the first set value, the first projecting portion and the second projecting portion are engaged with each other, and the rotation of the ball screw nut is transmitted through the rotation transmission mechanism to the rotational inertia mass. 2. A rotary inertial mass damper according to claim 1, transmitting to.

A plurality of the first protrusions are provided on the ball screw nut at intervals in the circumferential direction,
3. The rotational inertia mass damper according to claim 2, wherein a plurality of said second protrusions are provided in said rotation transmission mechanism at intervals in the circumferential direction.

The rotary inertia mass damper according to any one of claims 1 to 3, wherein the first set value is 5 mm or more and 40 mm or less.

The second rotation transmission limiting mechanism is
a friction plate provided at a position facing the end surface of the rotational inertia mass in the rotation transmission mechanism;
a spring portion that presses the friction plate against the end surface of the rotational inertia mass;
The amount of relative displacement in the axial direction between the ball screw and the ball screw nut is equal to or greater than the first set value, and the relative acceleration in the axial direction between the ball screw and the ball screw nut is the second predetermined value. When the value is less than or equal to the value, the rotation of the ball screw nut is transmitted to the rotational inertia mass through the rotation transmission mechanism by the frictional force between the friction plate and the rotational inertia mass,
When the relative acceleration in the axial direction between the ball screw and the ball screw nut exceeds the second predetermined value, the rotation transmission mechanism and the rotational inertia mass rotate relative to each other, and the rotation of the ball screw nut increases the rotation speed of the ball screw nut. 5. A rotary inertial mass damper according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it does not transmit to the inertial mass.

The rotary inertia mass damper according to any one of claims 1 to 5, wherein the second set value is 0.5 m/s/s or more and 1.5 m/s/s or less.