JP6297424B2 - 振動抑制装置 - Google Patents

Description

本発明は、支持体に立設された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、高層の建物に適用されたものであり、複数の支持部材及びマスダンパを備えている。各支持部材は、建物の外周に立設されており、各マスダンパは、回転マス及びボールねじを有していて、対応する支持部材の上端部と建物の上端部に連結されている。振動抑制装置では、地震などにより建物が振動すると、振動による建物の変位が、支持部材を介してマスダンパに伝達され、それによりマスダンパが伸縮するのに伴って、回転マスが回転する。また、これらの複数の支持部材及びマスダンパから成る複数の付加振動系の固有振動数を建物の固有振動数に同調（共振）させることにより、建物の振動エネルギを付加振動系で吸収することによって、建物の振動が抑制される。

特許第５１９０６５２号

上述したように、この従来の振動抑制装置では、曲げ変形が卓越する高層の建物などの構造物を制御対象とするものであって、高層の建物の低層部などの剪断変形が卓越する部分を制御対象としたものではない。高層の建物などの構造物の１次モードの振動については、曲げ変形による変位の方向と剪断変形による変位の方向は互いに同じ方向で、曲げ変形と剪断変形を足し合わせた変位で振動するため、剪断変形の割合が曲げ変形に対して比較的大きい場合は、従来の振動抑制装置では、構造物の振動を十分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、構造物の振動時、２つのダンパを適切に連動させることができ、それにより、構造物の振動を十分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、支持体に立設された構造物の振動を抑制するための振動抑制装置であって、上下方向に延び、構造物の上端部及び支持体の一方である第１シリンダ連結対象に連結されるとともに、作動流体が充填された第１シリンダと、第１シリンダ内に摺動自在に設けられ、第１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、構造物の上端部及び支持体の他方である第１ピストン連結対象に連結された第１ピストンと、水平方向に延び、構造物の所定の部位及び支持体の一方である第２シリンダ連結対象に連結されるとともに、作動流体が充填された第２シリンダと、第２シリンダ内に摺動自在に設けられ、第２シリンダ内を第３流体室と第４流体室に区画するとともに、構造物の所定の部位及び支持体の他方である第２ピストン連結対象に連結された第２ピストンと、を備え、構造物が１次モードの振動モードで振動することにより構造物が支持体に対して水平方向の一方の側に変位したときに、構造物及び支持体から第１シリンダ及び第１ピストンに、第１ピストンを第１流体室側に移動させる方向の力が作用するとともに、構造物及び支持体から第２シリンダ及び第２ピストンに、第２ピストンを第３流体室側に移動させる方向の力が作用するように構成されており、第１及び第３流体室を互いに連通する第１連通路と、第２及び第４流体室を互いに連通する第２連通路と、をさらに備えることを特徴とする。

アスペクト比が比較的大きい構造物が１次モードの振動モードで振動したときには、構造物の曲げ変形による変位の方向と、剪断変形による変位の方向は互いに同じ方向になり、これらの曲げ変形による変位と剪断変形による変位を足し合わせた変位量が、比較的大きくなる傾向にある。また、構造物の振動による曲げ変形の度合いは、構造物の上側の部分であるほど、より大きくなり、構造物の振動による剪断変形の度合いは、構造物の下側の部分であるほど、より大きくなる。以上の点に着目し、本発明は上述した構成を採用している。

すなわち、上下方向に延びる第１シリンダが、構造物の上端部及び支持体の一方である第１シリンダ連結対象に連結されており、第１シリンダの内部には、作動流体が充填されるとともに、第１ピストンが摺動自在に設けられている。第１ピストンは、第１シリンダ内を第１流体室と第２流体室に区画しており、構造物の上端部及び支持体の他方である第１ピストン連結対象に連結されている。第１シリンダ及び第１ピストンを、上記のように構造物及び支持体に設けることによって、構造物の１次モードの振動により発生した曲げ変形による変位を、第１シリンダ及び第１ピストンに適切に伝達することができる。

また、水平方向に延びる第２シリンダが、構造物の所定の部位及び支持体の一方である第２シリンダ連結対象に連結されており、第２シリンダの内部には、作動流体が充填されるとともに、第２ピストンが摺動自在に設けられている。第２ピストンは、第２シリンダ内を第３流体室と第４流体室に区画するとともに、構造物の所定の部位及び支持体の他方である第２ピストン連結対象に連結されている。第２シリンダ及び第２ピストンを、上記のように構造物及び支持体に設けることによって、構造物の１次モードの振動により発生した剪断変形による変位を、第２シリンダ及び第２ピストンに適切に伝達することができる。

さらに、振動抑制装置は、構造物が１次モードの振動モードで振動することにより支持体に対して水平方向の一方の側に変位したときに、構造物及び支持体から第１シリンダ及び第１ピストンに、第１ピストンを第１流体室側に移動させる方向の力が作用するとともに、構造物及び支持体から第２シリンダ及び第２ピストンに、第２ピストンを第３流体室側に移動させる方向の力が作用するように構成されている。

この場合、第１及び第３流体室が、第１連通路を介して互いに連通しており、第２及び第４流体室が、第２連通路を介して互いに連通している。このため、構造物が１次モードによる振動により水平方向の一方の側に変位した場合において、構造物及び支持体から第１ピストンに作用する圧力が第２ピストンに作用する圧力よりも大きいときには、構造物及び支持体から第２ピストンに作用する第３流体室側に第２ピストンを移動させる方向の力に抗して、第１流体室内の作動流体の一部を、第１ピストンによる圧縮により第１連通路を介して第３流体室に流入させるとともに、第４流体室内の作動流体の一部を、第２連通路を介して第２流体室に流入させることができる。したがって、構造物の曲げ変形と剪断変形を足し合わせた変形を、互いに連動する２つのダンパの働きによって抑制することができ、構造物の振動を十分に抑制することができる。また、このような２つのダンパの作動により、第１及び第２シリンダ内の作動流体の粘性減衰効果に加え、第１及び第２連通路を介した作動流体の流動による慣性効果がさらに得られ、このような効果も構造物の振動抑制に大きく寄与している。

上記とは逆に、構造物及び支持体から第２ピストンに作用する圧力が第１ピストンに作用する圧力よりも大きいときには、構造物及び支持体から第１ピストンに作用する第１流体室側に第１ピストンを移動させる方向の力に抗して、第３流体室内の作動流体の一部を、第２ピストンによる圧縮により第１連通路を介して第１流体室に流入させるとともに、第２流体室内の作動流体の一部を、第２連通路を介して第４流体室に流入させることができる。したがって、構造物の曲げ変形と剪断変形を足し合わせた変形を、互いに連動する２つのダンパの働きによって抑制することができ、構造物の振動を十分に抑制することができる。また、このような２つのダンパの作動により、第１及び第２シリンダ内の作動流体の粘性減衰効果に加え、第１及び第２連通路を介した作動流体の流動による慣性効果がさらに得られ、このような効果も構造物の振動抑制に大きく寄与している。

以上のように、本発明によれば、構造物の振動時、第１シリンダ、第１ピストン、第２シリンダ及び第２ピストンを有する２つのダンパを適切に連動させることができ、それにより、構造物の振動を十分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、構造物の所定の部位は、構造物の下部であることを特徴とする。

この構成によれば、第２シリンダが構造物の下部及び支持体の一方に連結されるとともに、第２ピストンが構造物の下部及び支持体の他方に連結されているので、構造物の１次モードの振動により発生した剪断変形による変位を、第２シリンダ及び第２ピストンに、より適切に伝達することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の振動抑制装置において、第１シリンダ及び第１ピストンの少なくとも一方は、当該少なくとも一方に対応する第１シリンダ連結対象及び第１ピストン連結対象の少なくとも一方に、第１弾性要素を介して連結されており、第２シリンダ及び第２ピストンの少なくとも一方は、当該少なくとも一方に対応する第２シリンダ連結対象及び第２ピストン連結対象の少なくとも一方に、第２弾性要素を介して連結されていることを特徴とする。

この構成によれば、第１シリンダ及び第１ピストンの少なくとも一方が、当該少なくとも一方に対応する第１シリンダ連結対象及び第１ピストン連結対象の少なくとも一方に、第１弾性要素を介して連結されている。また、第２シリンダ及び第２ピストンの少なくとも一方が、当該少なくとも一方に対応する第２シリンダ連結対象及び第２ピストン連結対象の少なくとも一方に、第２弾性要素を介して連結されている。

以上の構成により、第１弾性要素と、作動流体から成る慣性接続要素及び粘性要素が、直列に接続された関係になるとともに、第２弾性要素と、作動流体から成る慣性接続要素及び粘性要素が、直列に接続された関係になるので、これらの要素によって付加振動系を構成することができる。したがって、例えば、第１及び第２弾性要素の剛性（ばね定数）や、作動流体の密度及び粘度、第１及び第２シリンダの断面積、ならびに、第１及び第２連通路の通路面積などの諸元を適切に設定することによって、この付加振動系の固有振動数を構造物の１次の固有振動数に同調（共振）させることができ、それにより、構造物の振動エネルギを付加振動系で吸収することによって、構造物の振動をさらに良好に抑制することができる。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載の振動抑制装置において、第２ピストンは、第２弾性要素を介して、第２ピストン連結対象に連結されており、第２弾性要素は、第２ピストンを間にして水平方向に互いに反対側に延びる一対のケーブルで構成されており、第２シリンダに設けられるとともに、第２ピストンを間にして水平方向に互いに反対側に配置された一対の第１滑車と、第２ピストン連結対象に連結されるとともに、第２ピストンを間にして水平方向に互いに反対側に配置された一対の第２滑車と、をさらに備え、一対のケーブルの各々の中間の部分は、第１及び第２滑車に巻き回されていることを特徴とする。

この構成によれば、第２ピストンが、第２弾性要素としての一対のケーブルを介して、構造物及び支持体の他方である第２ピストン連結対象に連結されている。また、第２シリンダには、第２ピストンを間にして水平方向に互いに反対側に配置された一対の第１滑車が設けられており、第２ピストン連結対象には、第２ピストンを間にして水平方向に互いに反対側に配置された一対の第２滑車が連結されている。さらに、一対のケーブルの各々の中間の部分は、第１及び第２滑車に巻き回されている。以上の構成により、構造物の振動時、第１及び第２滑車の一方は他方に対して、いわゆる動滑車として機能し、それにより、構造物の振動による変位が増大された状態で第２ピストンに伝達されるので、第２ピストンの移動量及び作動流体の流動量を増大でき、ひいては、構造物の振動抑制効果を高めることができる。

また、ケーブルは、引張力が作用したときに、剛性を発揮し、圧縮力が作用したときには、弛むため剛性を発揮しない。これに対して、本発明によれば、一対のケーブルが、第２ピストンを間にして水平方向に互いに反対側に延びているので、１次モードの振動により構造物が支持体に対して水平方向の一方の側及び他方の側に繰り返し変位したときに、構造物の変位を、両ケーブルを介して第２ピストンに適切に伝達することができる。

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、回転自在の回転マスと、第１及び第２連通路の少なくとも一方に設けられ、当該少なくとも一方の連通路内における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動力変換機構と、をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、第１及び第２連通路の少なくとも一方には、動力変換機構が設けられており、この動力変換機構によって、この少なくとも一方の連通路における作動流体の流動が、回転運動に変換された状態で回転マスに伝達される。これにより、構造物の振動時、前述したように作動流体が少なくとも一方の連通路を流れるのに伴って回転マスが回転するので、回転マスの回転慣性による慣性効果が付加されることにより、構造物の振動抑制効果をさらに高めることができる。

請求項６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、第２ピストンに一体に取り付けられたナットと、ナットにボールを介して螺合するとともに、ナットに対して回転自在のねじ軸と、ねじ軸に設けられた回転マスと、をさらに備えることを特徴とする。

この構成によれば、ナットが、第２ピストンに一体に取り付けられており、回転自在のねじ軸が、ボールを介して、ナットに螺合している。また、ねじ軸には、回転マスが設けられている。以上の構成により、構造物の振動時、第２ピストンがナットと一緒に第２シリンダに対して移動するのに伴い、ねじ軸が回転マスと一緒に回転することにより、回転マスの回転慣性による慣性効果が付加されることによって、構造物の振動抑制効果をさらに高めることができる。

本発明の第１実施形態による振動抑制装置を、これを適用した建物とともに概略的に示す図である。 第１実施形態による左側の振動抑制装置などを拡大して示す図である。 第１実施形態による右側の振動抑制装置などを拡大して示す図である。 構造物が１次モードの振動モードで振動したときの振動抑制装置の動作を説明するための図である。 振動抑制装置の第１変形例を部分的に示す図である。 図５のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。 振動抑制装置の第２変形例を部分的に示す図である。 本発明の第２実施形態による振動抑制装置の第２ダンパなどを拡大して示す図である。 第１ダンパが上下方向にまっすぐに延びるケーブルを介して建物に連結された振動抑制装置を、これを適用した建物とともに概略的に示す図である。 第１ダンパが上下方向にまっすぐに延びるケーブルを介して建物に連結されるとともに、ケーブルが滑車に巻き回された振動抑制装置を、これを適用した建物とともに概略的に示す図である。 第１ダンパが上下方向に斜めに延びるケーブルを介して建物に連結された振動抑制装置を、これを適用した建物とともに概略的に示す図である。 第１ダンパが上下方向に斜めに延びるケーブルを介して建物に連結されるとともに、ケーブルが滑車に巻き回された振動抑制装置を、これを適用した建物とともに概略的に示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。図１〜図３は、本発明の第１実施形態による振動抑制装置を示している。振動抑制装置は、建物Ｂの振動を抑制するためのものであり、左右一対の振動抑制装置１Ｌ、１Ｒで構成されている。建物Ｂは、例えば高層のビルであり、基礎Ｆに立設されている。ここで、基礎Ｆは、建物の基礎に限らず、地下構造物などでもよい。

図１及び図２に示すように、左側の振動抑制装置１Ｌは、建物Ｂの外周に配置された第１ダンパ２と、建物Ｂの内部に配置された第２ダンパ３を備えている。第１ダンパ２は、円筒状の第１シリンダ２１と、第１シリンダ２１内に摺動自在に設けられた第１ピストン２２と、第１シリンダ２１に部分的に収容されたピストンロッド２３などで構成されている。

第１シリンダ２１は、上下方向に延びており、互いに対向する上壁２１ａ及び下壁２１ｂと、両者２１ａ、２１ｂの間に一体に設けられた周壁２１ｃで構成されている。これらの上壁２１ａ、下壁２１ｂ及び周壁２１ｃによって画成された油室は、第１ピストン２２によって、上側の第１油室２１ｄ及び下側の第２油室２１ｅに区画されており、両油室２１ｄ、２１ｅには、作動油ＨＦが充填されている。第１シリンダ２１の断面積、ならびに作動油ＨＦの密度及び粘性の設定については、後述する。

また、上壁２１ａ及び下壁２１ｂの各々の径方向の中央には、上下方向に貫通するロッド案内孔２１ｆが形成されており、ロッド案内孔２１ｆには、シール２１ｇが設けられている。さらに、下壁２１ｂには、下方に突出する凸部２１ｈが一体に設けられており、凸部２１ｈの内部には、収容部２１ｉが画成されている。さらに、凸部２１ｈには、自在継手を介して第１取付具ＦＬ１が設けられており、第１取付具ＦＬ１は、基礎Ｆに取り付けられている。これにより、第１ダンパ２の第１シリンダ２１は基礎Ｆに連結されている。

前記第１ピストン２２は、円柱状に形成されており、その径方向の中央にピストンロッド２３が一体に設けられている。また、第１ピストン２２の周面には、シール２２ａが設けられており、第１ピストン２２の径方向の外端部には、上下方向に貫通する複数の孔が形成されている（２つのみ図示）。これらの孔には、第１リリーフ弁２４及び第２リリーフ弁２５がそれぞれ設けられている。

第１リリーフ弁２４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、第１油室２１ｄ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２１ｄ、２１ｅが互いに連通される。第２リリーフ弁２５は、第１リリーフ弁２４と同様に構成されており、第２油室２１ｅ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２１ｄ、２１ｅが互いに連通される。

ピストンロッド２３は、第１ピストン２２から上下に延びるとともに、第１シリンダ２１のロッド案内孔２１ｆ、２１ｆに挿入されている。また、ピストンロッド２３は、その一端部が収容部２１ｉに収容されており、一端部以外の大部分が第１シリンダ２１に収容されている。さらに、ピストンロッド２３の他端部には、自在継手を介して第２取付具ＦＬ２が設けられており、第２取付具ＦＬ２は、第１支持部材４の下端部に取り付けられている。

この第１支持部材４は、上下方向に互いに接合・固定された複数の柱材４ａで構成されており、各柱材４ａは、例えばＨ形鋼で構成され、弾性を有している。第１支持部材４の剛性（ばね定数）の設定については、後述する。また、第１支持部材４は、建物Ｂの外側に配置され、建物Ｂに沿って上下方向に延びており、その上端部が、建物Ｂの上端部、例えば最上部のブレース階ＦＢの左端部に連結されている。以上の構成により、第１ダンパ２の第１ピストン２２は、第１支持部材４を介して建物Ｂの上端部に連結されている。

また、建物Ｂには、第１ダンパ２よりも上側の部分に、４つの座屈防止機構ＢＰが設けられている。各座屈防止機構ＢＰは、建物Ｂの振動に伴って作用する圧縮荷重による第１支持部材４の座屈を防止するためのものである。座屈防止機構ＢＰの構成は、本出願の発明者により提案された特許第５１４９４５３号に開示されたものと同じであるので、その詳細な説明については省略する。

前記第２ダンパ３は、基礎Ｆ、建物Ｂの梁ＢＵ及び左右の柱ＰＬ、ＰＲによって取り囲まれた空間に配置されている。この梁ＢＵは、建物Ｂの下部に設けられ、左右方向に延びており、その左端部及び右端部が左右の柱ＰＬ、ＰＲにそれぞれ接合されている。また、第２ダンパ３は、円筒状の第２シリンダ３１と、第２シリンダ３１内に摺動自在に設けられた第２ピストン３２などで構成されている。

第２シリンダ３１は、左右方向に延びており、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。第２シリンダ３１の断面積の設定については、後述する。また、これらの左壁３１ａ、右壁３１ｂ及び周壁３１ｃによって画成された油室は、第２ピストン３２によって、左側の第３油室３１ｄ及び右側の第４油室３１ｅに区画されており、両油室３１ｄ、３１ｅには、作動油ＨＦが充填されている。また、左壁３１ａ及び右壁３１ｂの各々の径方向の中央には、左右方向に貫通するケーブル案内孔（図示せず）が形成されており、ケーブル案内孔には、シール（図示せず）が設けられている。さらに、周壁３１ｃは、第２支持部材５の連結部５ｂに取り付けられている。

この第２支持部材５は、例えばＨ形鋼から成るブレース状のものであり、左右の斜め材５ａ、５ａで構成されており、弾性を有している。第２支持部材５の剛性（ばね定数）の設定については、後述する。左右の斜め材５ａ、５ａは、それらの上端部が左右の柱ＰＬ、ＰＲと梁ＢＵとの接合部にそれぞれ連結されており、基礎Ｆの付近まで延びている。また、左右の斜め材５ａ、５ａの下端部は、互いに連結されており、上記の連結部５ｂになっている。以上の構成により、第２ダンパ３の第２シリンダ３１は、第２支持部材５を介して、建物Ｂの下部に連結されている。

前記第２ピストン３２は、円柱状に形成されており、その周面には、シール３２ａが設けられている。また、第２ピストン３２の径方向の外端部には、左右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３リリーフ弁３３及び第４リリーフ弁３４がそれぞれ設けられている。これらの第３及び第４リリーフ弁３３、３４はそれぞれ、前述した第１及び第２リリーフ弁２４、２５と同様に構成されている。第３リリーフ弁３３は、第３油室３１ｄ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３及び第４油室３１ｄ、３１ｅが互いに連通される。第４リリーフ弁３４は、第４油室３１ｅ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３及び第４油室３１ｄ、３１ｅが互いに連通される。

また、振動抑制装置１Ｌは、第２シリンダ３１に部分的に収容された左右一対のケーブル６Ｌ、６Ｒと、第２シリンダ３１に取り付けられた左右一対の第１滑車７Ｌ、７Ｒと、基礎Ｆに連結された左右一対の第２滑車８Ｌ、８Ｒをさらに備えている。左右のケーブル６Ｌ、６Ｒは、例えば鋼線で構成され、弾性を有している。左右のケーブル６Ｌ、６Ｒの剛性（ばね定数）は、互いに同じ大きさに設定されており、その設定については後述する。左ケーブル６Ｌは、その一端部が第２ピストン３２の左端部でかつ径方向の中央に取り付けられており、第２ピストン３２から左方に延びるとともに、第２シリンダ３１の左壁３１ａの前記ケーブル案内孔に、シールを介して挿通されている。また、左ケーブル６Ｌの他端部は、左連結部９Ｌに取り付けられている。左連結部９Ｌは、例えばＨ形鋼で構成されており、基礎Ｆ及び左柱ＰＬに取り付けられている。

左側の第１滑車７Ｌは第２シリンダ３１の左壁３１ａに、左側の第２滑車８Ｌは左連結部９Ｌに、それぞれ取り付けられている。左ケーブル６Ｌは、その中間の部分において、第１及び第２滑車７Ｌ、８Ｌに折り返された状態で巻き回されており、所定のテンションが付与されている。

右ケーブル６Ｒは、その一端部が第２ピストン３２の右端部でかつ径方向の中央に取り付けられており、第２ピストン３２から右方に延びるとともに、第２シリンダ３１の右壁３１ｂの前記ケーブル案内孔に、シールを介して挿通されている。また、右ケーブル６Ｒの他端部は、右連結部９Ｒに取り付けられている。右連結部９Ｒは、左連結部９Ｌと同様に例えばＨ形鋼で構成されており、基礎Ｆ及び右柱ＰＲに取り付けられている。以上の構成により、第２ダンパ３の第２ピストン３２は、左右のケーブル６Ｌ、６Ｒ及び左右の連結部９Ｌ、９Ｒを介して、基礎Ｆに連結されている。

右側の第１滑車７Ｒは第２シリンダ３１の右壁３１ｂに、右側の第２滑車８Ｒは右連結部９Ｒに、それぞれ取り付けられている。右ケーブル６Ｒは、その中間の部分において、第１及び第２滑車７Ｒ、８Ｒに折り返された状態で巻き回されており、左ケーブル６Ｌのテンションと同じ大きさのテンションが付与されている。

さらに、振動抑制装置１Ｌは、第１連通路１０及び第２連通路１１を備えている。第１連通路１０は、第１油室２１ｄと第３油室３１ｄを互いに連通するように、第１及び第２シリンダ２１、３１に接続されている。第１シリンダ２１との第１連通路１０の接続部分は、第１シリンダ２１の周壁２１ｃの上端部に位置しており、第２シリンダ３１との第１連通路１０の接続部分は、第２シリンダ３１の周壁３１ｃの左端部に位置している。

第２連通路１１は、第２油室２１ｅと第４油室３１ｅを互いに連通するように、第１及び第２シリンダ２１、３１に接続されている。第１シリンダ２１との第２連通路１１の接続部分は、第１シリンダ２１の周壁２１ｃの下端部に位置しており、第２シリンダ３１との第２連通路１１の接続部分は、第２シリンダ３１の周壁３１ｃの右端部に位置している。第１及び第２連通路１０、１１の通路面積の設定については後述する。

以上の構成の振動抑制装置１Ｌでは、建物Ｂが静止しているときには、第１及び第２ピストン２２、３２は、図２に示す中立位置にある。

図１及び図３に示すように、右側の振動抑制装置１Ｒは、上述した左側の振動抑制装置１Ｌと同様に構成されており、これと左右対称に配置されている点のみが異なっている。このような相違から、振動抑制装置１Ｒの第２シリンダ３１の第３及び第４油室３１ｄ、３１ｅの位置関係は、振動抑制装置１Ｌの第２シリンダ３１の第３及び第４油室３１ｄ、３１ｅの位置関係と左右逆の関係になっている。すなわち、振動抑制装置１Ｒの第２シリンダ３１の第３油室３１ｄは、第２ピストン３２の右側に位置しており、第４油室３１ｅは、第２ピストン３２の左側に位置している。振動抑制装置１Ｒの第２シリンダ３１との第１連通路１０の接続部分は、第２シリンダ３１の周壁３１ｃの右端部に位置しており、第２シリンダ３１との第２連通路１１の接続部分は、第２シリンダ３１の周壁３１ｃの左端部に位置している。

次に、図１及び図４を参照しながら、建物Ｂが１次モードの振動モードで振動したときにおける振動抑制装置１Ｌの動作について説明する。図１に二点鎖線で示すように、１次モードによる建物Ｂの振動は、その上端側が左右方向に繰り返し往復動するような態様で行われる。この場合、建物Ｂの曲げ変形による変位の方向と、剪断変形による変位の方向は互いに同じ方向になり、建物Ｂの振動による曲げ変形の度合いは、建物Ｂの上側の部分であるほど、より大きくなり、建物Ｂの振動による剪断変形の度合いは、建物Ｂの下側の部分であるほど、より大きくなる。

また、図４に示すように、１次モードの振動により建物Ｂが基礎Ｆに対して右側に変位すると、この建物Ｂの変位が、第１支持部材４を介して第１ダンパ２に伝達されるとともに、第２支持部材５やケーブル６Ｌ、６Ｒを介して第２ダンパ３に伝達される。以上により、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１ピストン２２に、第１油室２１ｄ側に第１ピストン２２を移動させる方向の力が作用するとともに、建物Ｂ及び基礎Ｆから第２ピストン３２に、第３油室３１ｄ側に第２ピストン３２を移動させる方向の力が作用する。図４では、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１及び第２ピストン２２、３２にそれぞれ作用する力を、格子状のハッチング付きの矢印で示している。

この動作例では、建物Ｂ及び基礎Ｆから第２ピストン３２に作用する圧力が、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１ピストン２２に作用する圧力よりも大きいため、図４に示すように、第２ピストン３２が、図２に示す中立位置から第３油室３１ｄ側に移動し、第３油室３１ｄ内の作動油ＨＬが第２ピストン３２で圧縮される。これにより、第３油室３１ｄ内の作動油ＨＦの一部は、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１ピストン２２に作用する第１流体室２１ｄ側に第１ピストン２２を移動させる方向の力に抗して、第１連通路１０を介して第１油室２１ｄに流入する。これにより、第１ピストン２２が、図２に示す中立位置から第２油室２１ｅ側に移動することによって、第２油室２１ｅ内の作動油ＨＦの一部が、第２連通路１１を介して第４油室３１ｅに流入する。図４では、作動油ＨＦの流れの方向を、第１及び第２連通路１０、１１の付近に付した矢印で示している。

また、図示しないものの、１次モードの振動により建物Ｂが基礎Ｆに対して左側に変位したときには、建物Ｂの変位が第１及び第２ダンパ２、３に伝達されることによって、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１ピストン２２に、第２油室２１ｅ側に第１ピストン２２を移動させる方向の力が作用するとともに、建物Ｂ及び基礎Ｆから第２ピストン３２に、第４油室３１ｅ側に第２ピストン３２を移動させる方向の力が作用する。

この場合、建物Ｂ及び基礎Ｆから第２ピストン３２に作用する圧力が、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１ピストン２２に作用する圧力よりも大きいため、第２ピストン３２が第４油室３１ｅ側に移動し、第４油室３１ｅ内の作動油ＨＬが第２ピストン３２で圧縮される。これにより、第４油室３１ｅ内の作動油ＨＦの一部は、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１ピストン２１に作用する第２流体室２１ｅ側に第１ピストン２１を移動させる方向の力に抗して、第２連通路１１を介して第２油室２１ｅに流入する。これにより、第１ピストン２２が第１油室２１ｄ側に移動することによって、第１油室２１ｄ内の作動油ＨＦの一部が、第１連通路１０を介して第３油室３１ｄに流入する。

また、図示しないものの、以上のような建物Ｂの振動時における左側の振動抑制装置１Ｌの動作は、右側の振動抑制装置１Ｒにおいて同様に行われる。

以上のように、第１実施形態によれば、上下方向に延びる第１シリンダ２１が基礎Ｆに連結されており、第１シリンダ２１の内部には、作動油ＨＦが充填されるとともに、第１ピストン２２が摺動自在に設けられている。第１ピストン２２は、第１シリンダ２１内を第１油室２１ｄと第２油室２１ｅに区画しており、建物Ｂの上端部に連結されている。第１シリンダ２１及び第１ピストン２２を、上記のように建物Ｂ及び基礎Ｆに設けることによって、建物Ｂの１次モードの振動により発生した曲げ変形による変位を、第１シリンダ２１及び第１ピストン２２に適切に伝達することができる。

また、水平方向に延びる第２シリンダ３１が、建物Ｂの下部に設けられた梁ＢＵに連結されており、第２シリンダ３１の内部には、作動油ＨＦが充填されるとともに、第２ピストン３２が摺動自在に設けられている。第２ピストン３２は、第２シリンダ３１内を第３油室３１ｄと第４油室３１ｅに区画するとともに、基礎Ｆに連結されている。第２シリンダ３１及び第２ピストン３２を、上記のように建物Ｂ及び基礎Ｆに設けることによって、建物Ｂの１次モードの振動により発生した剪断変形による変位を、第２シリンダ３１及び第２ピストン３２に適切に伝達することができる。

さらに、図４を参照して説明したように、振動抑制装置は、建物Ｂが１次モードの振動モードで振動することにより基礎Ｆに対して右側に変位したときに、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１シリンダ２１及び第１ピストン２２に、第１ピストン２２を第１油室２１ｄ側に移動させる方向の力が作用するとともに、建物Ｂ及び基礎Ｆから第２シリンダ３１及び第２ピストン３２に、第２ピストン３２を第３油室３１ｄ側に移動させる方向の力が作用するように構成されている。

この場合、第１及び第３油室２１ｄ、３１ｄが、第１連通路１０を介して互いに連通しており、第２及び第４油室２１ｅ、３１ｅが、第２連通路１１を介して互いに連通している。また、建物Ｂ及び基礎Ｆから第２ピストン３２に作用する圧力が第１ピストン２２に作用する圧力よりも大きいため、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１ピストン２２に作用する第１油室２１ｄ側に第１ピストン２２を移動させる方向の力に抗して、第３油室３１ｄ内の作動油ＨＦの一部を、第２ピストン３２による圧縮により第１連通路１０を介して第１油室２１ｄに流入させるとともに、第２油室２１ｅ内の作動油ＨＦの一部を、第２連通路１１を介して第４油室３１ｅに流入させることができる。したがって、第２及び第１シリンダ３１、２１内の作動油ＨＦの粘性減衰効果に加え、第１及び第２連通路１０、１１を介した作動油ＨＦの流動による慣性効果がさらに得られる。

さらに、振動抑制装置は、建物Ｂが１次モードの振動モードで振動することにより基礎Ｆに対して左側に変位したときに、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１シリンダ２１及び第１ピストン２２に、第１ピストン２２を第２油室２１ｅ側に移動させる方向の力が作用するとともに、建物Ｂ及び基礎Ｆから第２シリンダ３１及び第２ピストン３２に、第２ピストン３２を第４油室３１ｅ側に移動させる方向の力が作用するように構成されている。

この場合、建物Ｂ及び基礎Ｆから第２ピストン３２に作用する圧力が第１ピストン２２に作用する圧力よりも大きいため、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１ピストン２２に作用する第２油室２１ｅ側に第１ピストン２２を移動させる方向の力に抗して、第４油室３１ｅ内の作動油ＨＦの一部を、第２ピストン３２による圧縮により第２連通路１１を介して第２油室２１ｅに流入させるとともに、第１油室２１ｄ内の作動油ＨＦの一部を、第１連通路１０を介して第３油室３１ｄに流入させることができる。したがって、第２及び第１シリンダ３１、２１内の作動油ＨＦの粘性減衰効果に加え、第１及び第２連通路１０、１１を介した作動油ＨＦの流動による慣性効果がさらに得られる。

以上から明らかなように、建物Ｂが１次モードの振動モードで振動することにより基礎Ｆに対して左側及び右側に繰り返し変位したときに、第２及び第１シリンダ３１、２１内の作動油ＨＦの粘性減衰効果と、第１及び第２連通路１０、１１を介した作動油ＨＦの流動による慣性効果とが得られることによって、建物Ｂの振動を十分に抑制することができる。この場合、振動抑制装置が、左右一対の振動抑制装置１Ｌ、１Ｒで構成されているので、この効果をより有効に得ることができる。

以上のように、第１実施形態によれば、建物Ｂの振動時、第１シリンダ２１及び第１ピストン２２を有する第１ダンパ２と、第２シリンダ３１及び第２ピストン３２を有する第２ダンパ３とを適切に連動させることができ、それにより、建物Ｂの振動を十分に抑制することができる。

なお、図４は、建物Ｂ及び基礎Ｆから第２ピストン３２に作用する圧力が第１ピストン２２に作用する圧力よりも大きい場合の例であるが、これとは逆に、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１ピストン２２に作用する圧力が第２ピストン３２に作用する圧力よりも大きいときには、振動抑制装置は次のように動作する。

すなわち、建物Ｂが１次モードの振動モードで振動することにより基礎Ｆに対して右側に変位したときには、建物Ｂ及び基礎Ｆから第２ピストン３２に作用する第３油室３１ｄ側に第２ピストン３２を移動させる方向の力に抗して、第１油室２１ｄ内の作動油ＨＦの一部を、第１ピストン２２による圧縮により第１連通路１０を介して第３油室３１ｄに流入させるとともに、第４油室３１ｅ内の作動油ＨＦの一部を、第２連通路１１を介して第２油室２１ｅに流入させることができる。したがって、第１及び第２シリンダ２１、３１内の作動油ＨＦの粘性減衰効果に加え、第１及び第２連通路１０、１１を介した作動油ＨＦの流動による慣性効果がさらに得られる。

また、建物Ｂが１次モードの振動モードで振動することにより基礎Ｆに対して左側に変位したときには、建物Ｂ及び基礎Ｆから第２ピストン３２に作用する第４油室３１ｅ側に第２ピストン３２を移動させる方向の力に抗して、第２油室２１ｅ内の作動油ＨＦの一部を、第１ピストン２２による圧縮により第２連通路１１を介して第４油室３１ｅに流入させるとともに、第３油室３１ｄ内の作動油ＨＦの一部を、第１連通路１０を介して第１油室２１ｄに流入させることができる。したがって、第１及び第２シリンダ２１、３１内の作動油ＨＦの粘性減衰効果に加え、第１及び第２連通路１０、１１を介した作動油ＨＦの流動による慣性効果がさらに得られる。

以上により、建物Ｂ及び基礎Ｆから第１ピストン２２に作用する圧力が第２ピストン３２に作用する圧力よりも大きい場合にも、前述した建物Ｂ及び基礎Ｆから第２ピストン３２に作用する圧力が第１ピストン２２に作用する圧力よりも大きい場合と同様に、第１及び第２ダンパ２、３を適切に連動させることができ、それにより、建物Ｂの振動を十分に抑制することができる。

また、第１ピストン２２が建物Ｂの上端部に、第１支持部材４を介して連結されている。さらに、第２シリンダ３１が建物Ｂの下部に、第２支持部材５を介して連結されており、第２ピストン３２が基礎Ｆに、左右のケーブル６Ｌ、６Ｒを介して連結されている。以上の構成により、作動油ＨＦから成る慣性接続要素及び粘性要素と、弾性を有する第１支持部材４が、直列に接続された関係になるとともに、作動油ＨＦから成る慣性接続要素及び粘性要素と、弾性を有する第２支持部材５及び左右のケーブル６Ｌ、６Ｒとが、直列に接続された関係になるので、これらの要素によって付加振動系を構成することができる。

また、第１及び第２支持部材４、５ならびに左右のケーブル６Ｌ、６Ｒの剛性（ばね定数）や、作動油ＨＦの密度及び粘度、第１及び第２シリンダ２１、３１の断面積、第１及び第２連通路１０、１１の通路面積などの諸元は、上記の付加振動系の固有振動数が建物Ｂの１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、建物Ｂの振動エネルギを付加振動系で吸収することによって、建物Ｂの振動をさらに良好に抑制することができる。

また、第２シリンダ３１には、第２ピストン３２を間にして左右方向に互いに反対側に配置された一対の第１滑車７Ｌ、７Ｒが設けられており、基礎Ｆには、第２ピストン３２を間にして左右方向に互いに反対側に配置された一対の第２滑車８Ｌ、８Ｒが連結されている。さらに、左右のケーブル６Ｌ、６Ｒの各々の中間の部分は、第１及び第２滑車７Ｌ、７Ｒ、８Ｌ、８Ｒに巻き回されている。以上の構成により、建物Ｂの振動時、第１及び第２滑車７Ｌ、７Ｒ、８Ｌ、８Ｒの一方は他方に対して、いわゆる動滑車として機能し、それにより、建物Ｂの振動による変位が増大された状態で第２ピストン３２に伝達されるので、第２ピストン３２の移動量及び作動油ＨＦの流動量を増大でき、ひいては、建物Ｂの振動抑制効果を高めることができる。

また、左右のケーブル６Ｌ、６Ｒが、第２ピストン３２を間にして左右方向に互いに反対側に延びているので、１次モードの振動により建物Ｂが基礎Ｆに対して左側及び右側に繰り返し変位したとき（図１の二点鎖線参照）に、建物Ｂの変位を、両ケーブル６Ｌ、６Ｒを介して第２ピストン３２に適切に伝達することができる。

さらに、第１油室２１ｄ又は第２油室２１ｅの作動油ＨＦの圧力が所定値に達したときに、第１ピストン２２に設けられた第１リリーフ弁２４又は第２リリーフ弁２５が開弁し、第１及び第２油室２１ｄ、２１ｅを互いに連通させることによって、作動油ＨＦの圧力が、両油室２１ｄ、２１ｅの一方から他方に逃がされる。さらに、第３油室３１ｄ又は第４油室３１ｅの作動油ＨＦの圧力が所定値に達したときに、第２ピストン３２に設けられた第３リリーフ弁３３又は第４リリーフ弁３４が開弁し、第３及び第４油室３１ｄ、３１ｅを互いに連通させることによって、作動油ＨＦの圧力が、両油室３１ｄ、３１ｅの一方から他方に逃がされる。以上により、作動油ＨＦによる慣性効果及び粘性減衰力を制限することによって、左右のケーブル６Ｌ、６Ｒに弾性限界を超える過大な引張荷重が作用するなどの振動抑制装置の過負荷状態を防止することができる。

さらに、所定のテンションが左右のケーブル６Ｌ、６Ｒに付与されているので、建物Ｂの振動時、第２ピストン３２の移動量がテンションによる左ケーブル６Ｌ又は右ケーブル６Ｒの引張量に達するまでは、両ケーブル６Ｌ、６Ｒの反力が作用するため、左右のケーブル６Ｌ、６Ｒ全体のばね定数ｋは、両ケーブル６Ｌ、６Ｒのばね定数ｋ１、ｋ２の和（＝ｋ１＋ｋ２）になる。これに対して、第２ピストン３２の移動量がテンションによる左ケーブル６Ｌ又は右ケーブル６Ｒの引張量に達した後には、一方のケーブルのテンションが消失し、他方のケーブルの反力だけが作用するようになるため、左右のケーブル６Ｌ、６Ｒ全体のばね定数ｋは、左ケーブル６Ｌのばね定数ｋ１又は右ケーブル６Ｒのばね定数ｋ２になる。

このように、左右のケーブル６Ｌ、６Ｒにテンションを予め付与することによって、建物Ｂの変位に対する両ケーブル６Ｌ、６Ｒから成る弾性要素の剛性の特性として、バイリニアな特性を得ることができる。したがって、例えば、振動による建物Ｂの変位が大きくなるのに伴って振動抑制装置の反力が過大にならないうちに、この弾性要素の剛性がより小さな値（ｋ１又はｋ２）に切り替わるようにすることが可能になる。それにより、付加振動系の固有振動数を構造物の固有振動数と異ならせることで、振動抑制装置の反力の過大化を防止することができる。

また、図５及び図６は、振動抑制装置の第１変形例を示している。この第１変形例は、第１及び第２連通路１０、１１の途中に、回転慣性による慣性効果を付与するための歯車ポンプ４１及び第１回転マス４７をそれぞれ設けたものである。なお、図５及び図６では、第１連通路１０の構成のみが示されており、第２連通路１１のものについては省略されている。

図５及び図６に示すように、歯車ポンプ４１は、ケーシング４２と、ケーシング４２に収容された第１ギヤ４３及び第２ギヤ４４を有している。ケーシング４２は、第１連通路１０よりも大きな流路面積を有しており、互いに対向する２つの出入口４２ａ、４２ａを介して、第１連通路１０に連通している。

また、第１ギヤ４３は、スパーギヤで構成され、第１回転軸４５に一体に設けられている。第１回転軸４５は、ケーシング４２に回転自在に支持され、第１連通路１０に直交する方向に水平に延びており、ケーシング４２の外部に若干、突出している。第２ギヤ４４は、第１ギヤ４３と同様、スパーギヤで構成され、第２回転軸４６に一体に設けられており、第１ギヤ４３と噛み合っている。第２回転軸４６は、ケーシング４２に回転自在に支持されており、第１回転軸４５と平行に延びている。また、第１及び第２ギヤ４３、４４の互いの噛合い部分は、ケーシング４２の出入口４２ａ、４２ａに臨んでいる。

第１回転マス４７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、第１回転マス４７は、上記の第１回転軸４５に同心状に取り付けられており、第１ギヤ４３及び第１回転軸４５と一体に回転する。

以上の構成により、この第１変形例では、建物Ｂが振動するのに伴って前述したように作動油ＨＦが第１及び第２連通路１０、１１を流動する際に、ケーシング４２に流入した作動油ＨＦによって第１及び第２ギヤ４３、４４が回転駆動され、第１ギヤ４３と一体の第１回転マス４７が回転する。このように、作動油ＨＦの流動を歯車ポンプ４１で回転運動に変換し、第１回転マス４７を回転させることによって、第１実施形態による作動油ＨＦの慣性効果及び粘性減衰効果に、第１回転マス４７の回転慣性による慣性効果が付加されるので、建物Ｂの振動抑制効果をさらに高めることができる。

また、第１変形例による振動抑制装置では、第１回転マス４７から成る慣性接続要素が作動油ＨＦから成る慣性接続要素に並列に付加されている。したがって、この第１変形例の場合、付加振動系の固有振動数を定める諸元には、第１実施形態の場合の前述した諸元に加えて、歯車ポンプ４１の容積効率や第１回転マス４７の質量や径などが含まれる。したがって、これらの諸元を適切に設定することによって、この付加振動系の固有振動数を建物Ｂの１次の固有振動数に同調させることができる。

図７は、振動抑制装置１の第２変形例を示している。この第２変形例は、上述した第１変形例の第１回転マス４７に対して、第２回転マス５１をさらに付加したものである。なお、図７では、図５及び図６に示した第１変形例と同じ構成要素については、同じ符号を付している。

図７に示すように、前述した第１回転軸４５は、第１回転マス４７を越えてケーシング４２と反対側に延びており、その先端部に、粘弾性ゴム５２を介して、第２回転マス５１が同心状に設けられている。第２回転マス５１は、第１回転マス４７と同様、例えば鉄から成る円板で構成されており、その径は第１回転マス４７よりも小さい。また、粘弾性ゴム５２は、粘性及び弾性の双方を有している。

以上の構成により、この第２変形例では、建物Ｂが振動するのに伴い、第１回転軸４５及び第１回転マス４７が回転すると、第１回転軸４５の回転が粘弾性ゴム５２を介して第２回転マス５１に伝達される。これにより、第２回転マス５１が回転することによって、第２回転マス５１の回転慣性による慣性効果がさらに付加されるので、建物Ｂの制振効果をさらに高めることができる。

以上の構成の第２変形例の振動抑制装置では、第２回転マス５１から成る慣性接続要素と粘弾性ゴム５２から成る弾性要素及び粘性要素が直列に接続されるとともに、これらの要素が、第１変形例の振動抑制装置の作動油ＨＦ及び第１回転マス４７などから成る要素に、並列に接続された関係になる。

以上の関係から、この第２変形例の振動抑制装置では、付加振動系として、第１変形例による作動油ＨＦ及び第１回転マス４７などから成る第１付加振動系と、第２回転マス５１などから成る第２付加振動系が、互いに別個に存在することになる。この場合、第２付加振動系の諸元も建物Ｂの１次の固有振動数に同調するように設定されているので、第１及び第２付加振動系の組合わせ固有振動数を、建物Ｂの１次の固有振動数に多重同調させることができ、ひいては、建物Ｂの１次モードによる振動をさらに適切に抑制することができる。この場合、第１付加振動系の諸元は、第１変形例の場合について前述したとおりであり、第２付加振動系の諸元には、第２回転マス５１の質量や径、粘弾性ゴム５２のばね定数及び粘度などが含まれる。

なお、第２変形例では、粘性及び弾性を有する粘弾性ゴム５２を用いているが、弾性のみを有するゴムやばねなどを用いてもよい。また、第１及び第２変形例では、歯車ポンプ４１及び第１回転マス４７を第１及び第２連通路１０、１１の両方に設けているが、これらのいずれか一方のみに設けてもよい。

さらに、第１及び第２変形例では、作動油ＨＦの流動を第１回転マス４７の回転に変換する機構として、歯車ポンプ４１を有する歯車ポンプ機構を用いているが、これに代えて、作動油ＨＦの流動によって回転するスクリュー羽根を有するスクリュー機構を用いてもよい。この場合には、スクリュー羽根の角度などを変えることによって、作動油ＨＦの慣性効果を調整することが可能である。

さらに、第１及び第２変形例では、第２ダンパ３及び第１回転マス４７（第２回転マス５１）を、いわゆるパッシブ式のダンパとして構成しているが、いわゆるアクティブ式のダンパとして構成し、第１回転マス４７（第２回転マス５１）を電動機で強制的に回転駆動することによって、建物Ｂの風揺れを防止するようにしてもよい。

次に、図８を参照しながら、本発明の第２実施形態による振動抑制装置について説明する。この振動抑制装置は、第１実施形態と比較して、第２ダンパ６１の構成が主に異なっている。図８は、左側の振動抑制装置の第２ダンパ６１などを拡大して示しており、図８において、第１実施形態で説明した構成要素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ダンパ６１は、第２シリンダ６２、第２ピストン６３、ナット６４、ねじ軸６５、及び左右一対の回転マス６６、６６を有している。第２シリンダ６２の構成は、第１実施形態の第２シリンダ３１の構成と基本的に同じであり、第２シリンダ６２は、左右の壁６２ａ、６２ｂ及び周壁６２ｃで構成されている。

左壁６２ａ及び右壁６２ｂの各々には、その径方向の中央に、左右方向に貫通するねじ軸案内孔（図示せず）が形成されており、ねじ軸案内孔の上側及び下側に、左右方向に貫通するケーブル案内孔（図示せず）が形成されている。ねじ軸案内孔及びケーブル案内孔にはそれぞれ、シール（図示せず）が設けられている。左壁６２ａ、右壁６２ｂ及び周壁６２ｃによって画成された油室は、第２ピストン６３によって、左側の第３油室６２ｄと、右側の第４油室６２ｅに区画されており、両油室６２ｄ、６２ｅには、作動油ＨＦが充填されている。第３油室６２ｄは、第１連通路１０を介して前述した第１シリンダ２１の第１油室２１ｄに連通しており、第４油室６２ｅは、第２連通路１１を介して前述した第１シリンダ２１の第２油室２１ｅに連通している。なお、図８では、便宜上、第１及び第２連通路１０、１１を途中で省略して示している。

また、第２シリンダ６２の周壁６２ｃの内面には、一対のレール６２ｆ、６２ｆが一体に設けられている。便宜上、図８では、レール６２ｆ、６２ｆの断面を示すハッチングを省略している。図８に示すように、両者６２ｆ、６２ｆは、第２シリンダ６２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６２ｆは、第２シリンダ６２の第１連通路１０との接続部と第２連通路１１との接続部の間の全体にわたって、左右方向に延びている。

第２ピストン６３は、円筒状に形成されており、第２シリンダ６２内に摺動自在に設けられている。なお、図８では、便宜上、第２ピストン６３のハッチングを省略している。第２ピストン６３の径方向の外端部には、左右方向に延びる一対の凹部（図示せず）が形成されており、これらの一対の凹部は、上記のレール６２ｆ、６２ｆに、シール（図示せず）を介して、係合している。これらの凹部及びレール６２ｆ、６２ｆによって、第２シリンダ６２に対する第２ピストン６３の回転が阻止される。また、第２ピストン６３には、第１実施形態の第３及び第４リリーフ弁３３、３４とそれぞれ同様に構成された第３及び第４リリーフ弁６７、６８が設けられている。

前記ナット６４は、円筒状に形成されており、第２ピストン６３の径方向の中央部に取り付けられている。ねじ軸６５は、複数のボール（図示せず）を介してナット６４に螺合するとともに、ナット６４から左右に延びている。すなわち、ナット６４、ボール及びねじ軸６５は、ボールねじを構成している。また、ねじ軸６５は、第２シリンダ６２の左右の壁６２ａ、６２ｂの前記ねじ軸案内孔に、シールを介して挿入されるとともに、左右の連結部６９Ｌ、６９Ｒに、ラジアル軸受け７０、７０をそれぞれ介して回転自在に支持されている。

左右の連結部６９Ｌ、６９Ｒは、第１実施形態の左右の連結部９Ｌ、９Ｒと同様にＨ形鋼で構成されており、左右の柱ＰＬ、ＰＲには取り付けられておらず、基礎Ｆにのみ取り付けられている。また、左連結部９Ｌは左柱ＰＬと第２シリンダ６２の間に、右連結部９Ｒは右柱ＰＲと第２シリンダ６２の間に、それぞれ配置されている。さらに、左右の連結部６９Ｌ、６９Ｒには、左右方向に貫通するねじ軸支持孔が形成されており、各ねじ軸支持孔に、上記のラジアル軸受け７０が設けられている。

また、ねじ軸６５は、左連結部６９Ｌよりも左側に延びるとともに、右連結部６９Ｒよりも右側に延びている。さらに、ねじ軸６５の左端部及び右端部には、摩擦材７１が取り付けられており、摩擦材７１は、摩擦係数が比較的安定している材料、例えばテフロン（登録商標）などで構成されている。左側の摩擦材７１と左連結部６９Ｌの間及び右側の摩擦材７１と右連結部６９Ｒの間にはそれぞれ、スラスト軸受け７２が設けられている。

前記回転マス６６、６６の各々は、比重の比較的大きい材料、例えば鉄で構成されており、ドーナツ板状に形成されている。回転マス６６の中央の孔には、上記の摩擦材７１が同心状に嵌合している。摩擦材７１の摩擦係数は、回転マス６６の回転トルクが所定値以上になったときに、回転マス６６が摩擦材７１に対して滑るように設定されている。これにより、回転マス６６は、その回転トルクが所定値に達するまでは、ねじ軸６５と一緒に回転する。

また、ねじ軸６５には、回転マス６６、６６の左右方向（軸線方向）への移動を規制するフランジが設けられている。以上のように、ねじ軸６５に左右方向に移動不能に設けられた左右の回転マス６６、６６の間に、左右の連結部６９Ｌ、６９Ｒが挟み込まれていることによって、ねじ軸６５は、左右の連結部６９Ｌ、６９Ｒから抜けないようになっている。

また、第２実施形態による振動抑制装置は、左右一対のケーブル７３Ｌ、７３Ｒ、第１滑車７４Ｌ、７４Ｒ及び第２滑車７５Ｌ、７５Ｒを、それぞれ上下に２組づつ備えており、これらの左右のケーブル７３Ｌ、７３Ｒ、第１滑車７４Ｌ、７４Ｒ及び第２滑車７５Ｌ、７５Ｒはそれぞれ、第１実施形態の左右のケーブル６Ｌ、６Ｒ、第１滑車７Ｌ、７Ｒ及び第２滑車８Ｌ、８Ｒと同様に構成されている。

具体的には、左ケーブル７３Ｌは、第２シリンダ６２に部分的に収容されており、その一端部が第２ピストン６３の左端部に取り付けられていて、第２ピストン６３から左方に延びるとともに、第２シリンダ６２の左壁６２ａの前記ケーブル案内孔に、シールを介して挿通されている。また、左ケーブル７３Ｌの他端部は、左連結部６９Ｌに取り付けられている。

左側の第１滑車７４Ｌは第２シリンダ６２の左壁６２ａに、左側の第２滑車７５Ｌは左連結部６９Ｌに、それぞれ取り付けられている。左ケーブル７３Ｌは、その中間の部分において、第１及び第２滑車７４Ｌ、７５Ｌに折り返された状態で巻き回されており、所定のテンションが付与されている。

右ケーブル７３Ｒは、第２シリンダ６２に部分的に収容されており、その一端部が第２ピストン６３の右端部に取り付けられていて、第２ピストン６３から右方に延びるとともに、第２シリンダ６２の右壁６２ｂの前記ケーブル案内孔に、シールを介して挿通されている。また、右ケーブル７３Ｒの他端部は、右連結部６９Ｒに取り付けられている。

右側の第１滑車７４Ｒは第２シリンダ６２の右壁６２ｂに、右側の第２滑車７５Ｒは右連結部６９Ｒに、それぞれ取り付けられている。右ケーブル７３Ｒは、その中間の部分において、第１及び第２滑車７４Ｒ、７５Ｒに折り返された状態で巻き回されており、左ケーブル７３Ｌのテンションと同じ大きさのテンションが付与されている。

なお、右側の振動抑制装置の第２ダンパは、上述した左側の振動抑制装置の第２ダンパ６１と同様に構成されており、これと左右対称に配置されていることが異なるだけなので、その詳細な説明については省略する。

以上のように、第２実施形態によれば、ナット６４が、第２ピストン６３に一体に取り付けられており、回転自在のねじ軸６５が、ボールを介して、ナット６４に螺合している。また、ねじ軸６５には、回転マス６６、６６が設けられている。以上の構成により、建物Ｂの振動時、第２ピストン６３がナット６４と一緒に第２シリンダ６２に対して移動するのに伴い、ねじ軸６５が回転マス６６、６６と一緒に回転するので、回転マス６６、６６の回転慣性による慣性効果が付加されることによって、建物Ｂの振動抑制効果をさらに高めることができる。

また、摩擦材７１がねじ軸６５と回転マス６６の間に設けられており、回転マス６６の回転トルクが所定値に達したときに、回転マス６６がねじ軸６５に対して滑り、ねじ軸６５と一緒に回転しなくなる。これにより、回転マス６６による慣性効果を制限することによって、左右のケーブル７３Ｌ、７３Ｒに弾性限界を超える過大な引張荷重が作用するなどの振動抑制装置の過負荷状態を防止することができる。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。

なお、第２実施形態では、回転マス６６、６６を用いているが、第１実施形態の第２変形例と同様に、ねじ軸６５に、粘弾性ゴムを介して、あるいは、弾性を有するゴムやばねを介して、第２回転マスを設けてもよい。この場合、各種の要素の諸元を第２変形例で説明したように設定することによって、作動油ＨＦ及び回転マス６６などから成る第１付加振動系と、第２回転マスなどから成る第２付加振動系との組合わせ固有振動数を、建物Ｂの１次の固有振動数に多重同調させることができ、ひいては、建物Ｂの１次モードによる振動をさらに適切に抑制することができる。

なお、本発明は、説明した第１及び第２実施形態ならびに変形例（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、第１シリンダ２１を基礎Ｆに、第１ピストン２２を第１支持部材４に、それぞれ連結しているが、これとは逆に、第１ピストンを基礎に、第１シリンダを第１支持部材に、それぞれ連結してもよい。

また、実施形態では、第１ピストン２２を建物Ｂの上端部に、第１支持部材４を介して連結しているが、第１支持部材４を介さずに直接、連結するとともに、第１シリンダを、第１支持部材を介して基礎に連結してもよい。これとは逆に、第１シリンダを建物の上端部に直接、連結するとともに、第１ピストンを、第１支持部材を介して基礎に連結してもよい。

さらに、実施形態では、第１シリンダ２１を、基礎Ｆに直接、連結しているが、柱材で構成された支持部材を介して連結してもよい。これとは逆に、第１ピストンを、支持部材を介して基礎に連結するとともに、第１シリンダを、第１支持部材を介して建物の上端部に連結してもよい。これらの場合、第１ダンパの位置は任意である。

また、実施形態では、第２シリンダ３１、６２を、第２支持部材５を介して左右の柱ＰＬ、ＰＲと梁ＢＵとの接合部に連結しているが、第２支持部材５を省略するとともに、第２シリンダを梁に直接、連結してもよい。

さらに、実施形態では、第２シリンダ３１、６２を左右の柱ＰＬ、ＰＲと梁ＢＵとの接合部に、第２ピストン３２、６３を基礎Ｆに、それぞれ連結しているが、これとは逆に、第２ピストンを左右の柱と梁との接合部に、第２シリンダを基礎に、それぞれ連結してもよい。この場合、第２シリンダを、逆Ｖ字状に設けられた第２支持部材を介して、左右の柱と基礎との接合部に連結するとともに、梁の付近に配置してもよく、あるいは、第２支持部材を省略するとともに、第２シリンダを基礎に直接、連結してもよい。これらのいずれの場合にも、第２滑車は、左右の柱と梁との接合部に取り付けられる。

また、実施形態では、第２ダンパ３、６１を、基礎Ｆとそのすぐ上側の梁ＢＵとの間に設置し、２層間の層間変位を抑制しているが、３層以上の間の層間変位を抑制してもよいことはもちろんである。この場合にも、上述した第２シリンダ及び第２ピストンの連結の仕方に関するバリエーションが同様に当てはまることは、もちろんである。また、振動抑制装置による振動抑制効果を高めるために、第２ダンパ３、６１が連結された建物Ｂの連結部分の剛性を、他の部分の剛性よりも低くなるように設定してもよい。さらに、実施形態では、左右のケーブル６Ｌ、６Ｒ、７３Ｌ、７３Ｒは、鋼線であるが、テンションを付与することにより剛性を発揮するものであればよく、例えば帯状の鋼板でもよい。

また、実施形態では、第１ダンパ２を建物Ｂに、柱材４ａで構成された第１支持部材４を介して連結しているが、ケーブルＣＡを介して連結してもよい。この場合、図９及び図１０に示すように、ケーブルＣＡを上下方向にまっすぐ延びるように設けてもよく、図１１及び図１２に示すように、ケーブルＣＡを上下方向に斜めに延びるように設けてもよい。これらのいずれの場合においても、ケーブルＣＡを、複数の滑車ＰＵを用いて案内するのが好ましい。

また、図１０及び図１２に示すように、ケーブルＣＡの中間の部分を、上下２つの滑車ＰＵ、ＰＵに折り返した状態で巻き回してもよい。この場合には、建物Ｂの振動時、これらの上下の２つの滑車ＰＵ、ＰＵの一方が他方に対して動滑車として機能し、それにより、建物Ｂの振動による変位が増大された状態で第１ダンパ２の第１ピストンに伝達されるので、第１ピストンの移動量及び作動油ＨＦの流動量を増大でき、ひいては、建物Ｂの振動抑制効果を高めることができる。

なお、図９〜図１２では、ケーブルＣＡ及び第１ダンパ２は、建物Ｂの外周に配置されているが、建物Ｂの内部に配置してもよい。この場合、ケーブル及び第１ダンパを配置するスペースとして、例えば、建物のエレベータの配置スペースや、水道管などの配置スペースを利用してもよい。また、上記のようにケーブルを用いて第１ダンパを建物に連結する場合にも、前述した第１シリンダ及び第１ピストンの連結の仕方に関するバリエーションが同様に当てはまることは、もちろんである。また、ケーブルＣＡは、テンションを付与することにより剛性を発揮するものであればよく、例えば鋼線でもよく、帯状の鋼板でもよい。

なお、滑車ＰＵへのケーブルＣＡの巻き数、及び、実施形態の第１及び第２滑車７Ｌ、７Ｒ、８Ｌ、８Ｒ、７４Ｌ、７４Ｒ、７５Ｌ、７５Ｒへの左右のケーブル６Ｌ、６Ｒ、７３Ｌ、７３Ｒの巻き数は任意に設定可能であり、当該設定により、第１及び第２ダンパ２、３、６１に伝達される建物Ｂの変位の増幅倍率を自由に設定することができる。

さらに、実施形態では、第２ピストン３２、６３を基礎Ｆに、左右のケーブル６Ｌ、６Ｒ、７３Ｌ、７３Ｒを介して連結しているが、これに代えて、第２ピストンに一体に設けられたピストンロッドを介して連結してもよい。この場合にも、前述した第２シリンダ及び第２ピストンの連結の仕方に関するバリエーションが同様に当てはまることは、もちろんである。

また、実施形態では、第１ダンパ２、２を建物Ｂの上端部の左端部及び右端部にそれぞれ連結するとともに、第２ダンパ３を左右方向に延びる梁ＢＵに連結することによって、建物Ｂの振動による左右方向の変位を抑制しているが、建物の振動による前後方向の変位を抑制してもよい。この場合には、第１ダンパは、建物の上端部の前端部（後端部）に連結されるとともに、第２ダンパは、前後方向に延びる梁に連結され、第２ダンパの第２シリンダは、左右方向に延びるように設けられる。この場合にも、前述した第１及び第２シリンダならびに第１及び第２ピストンの連結の仕方に関するバリエーションが同様に当てはまることは、もちろんである。

さらに、実施形態では、第１及び第２シリンダ２１、３１、６２ならびに第１及び第２ピストン２２、３２、６３の断面形状は、円形状であるが、他の適当な形状、例えば矩形状や、多角形状でもよい。このように第２実施形態の第２シリンダ６２及び第２ピストン６３の断面形状を矩形状や多角形状に設定した場合には、前述した凹部及びレール６２ｆ、６２ｆを省略することができる。また、実施形態では、本発明における作動流体は、作動油ＨＦであるが、粘性を有する他の適当な流体でもよい。

さらに、実施形態では、左右一対の振動抑制装置１Ｌ、１Ｒを設けているが、両者のいずれか一方を省略してもよく、また、本発明の第１ピストン連結対象としてのブレース階ＦＢは、最上階でなくてもよい。また、実施形態は、本発明による振動抑制装置を高層の建物Ｂに適用した例であるが、本発明はこれに限らず、他の適当な構造物、例えば鉄塔などにも適用可能である。また、以上の実施形態に関するバリエーションを適宜、組み合わせて適用してもよいことは、もちろんである。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

Ｆ 基礎（支持体、第１シリンダ連結対象、第２ピストン連結対象）
Ｂ 建物（構造物）
ＦＢ ブレース階（構造物の上端部、第１ピストン連結対象）
ＢＵ 梁（構造物の所定の部位、構造物の下部、第２シリンダ連結対象）
１Ｌ 振動抑制装置
１Ｒ 振動抑制装置
４ 第１支持部材（第１弾性要素）
５ 第２支持部材（第２弾性要素）
６Ｌ 左ケーブル（一対のケーブル、第２弾性要素）
６Ｒ 右ケーブル（一対のケーブル、第２弾性要素）
７Ｌ 第１滑車
７Ｒ 第１滑車
８Ｌ 第２滑車
８Ｒ 第２滑車
１０ 第１連通路
１１ 第２連通路
２１ 第１シリンダ
２１ｄ 第１油室
２１ｅ 第２油室
２２ 第１ピストン
ＨＦ 作動油（作動流体）
３１ 第２シリンダ
３１ｄ 第３油室
３１ｅ 第４油室
３２ 第２ピストン
４１ 歯車ポンプ（動力変換機構）
４７ 第１回転マス（回転マス）
６２ 第２シリンダ
６２ｄ 第３油室
６２ｅ 第４油室
６３ 第２ピストン
６４ ナット
６５ ねじ軸
６６ 回転マス
７３Ｌ 左ケーブル（一対のケーブル、第２弾性要素）
７３Ｒ 右ケーブル（一対のケーブル、第２弾性要素）
７４Ｌ 第１滑車
７４Ｒ 第１滑車
７５Ｌ 第２滑車
７５Ｒ 第２滑車

Claims (6)

1. 支持体に立設された構造物の振動を抑制するための振動抑制装置であって、
   上下方向に延び、前記構造物の上端部及び前記支持体の一方である第１シリンダ連結対象に連結されるとともに、作動流体が充填された第１シリンダと、
   当該第１シリンダ内に摺動自在に設けられ、前記第１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、前記構造物の上端部及び前記支持体の他方である第１ピストン連結対象に連結された第１ピストンと、
   水平方向に延び、前記構造物の所定の部位及び前記支持体の一方である第２シリンダ連結対象に連結されるとともに、作動流体が充填された第２シリンダと、
   当該第２シリンダ内に摺動自在に設けられ、前記第２シリンダ内を第３流体室と第４流体室に区画するとともに、前記構造物の前記所定の部位及び前記支持体の他方である第２ピストン連結対象に連結された第２ピストンと、を備え、
   前記構造物が１次モードの振動モードで振動することにより前記構造物が前記支持体に対して水平方向の一方の側に変位したときに、前記構造物及び前記支持体から前記第１シリンダ及び前記第１ピストンに、当該第１ピストンを前記第１流体室側に移動させる方向の力が作用するとともに、前記構造物及び前記支持体から前記第２シリンダ及び前記第２ピストンに、当該第２ピストンを前記第３流体室側に移動させる方向の力が作用するように構成されており、
   前記第１及び第３流体室を互いに連通する第１連通路と、
   前記第２及び第４流体室を互いに連通する第２連通路と、
   をさらに備えることを特徴とする振動抑制装置。
2. 前記構造物の前記所定の部位は、前記構造物の下部であ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シリンダ及び前記第１ピストンの少なくとも一方は、当該少なくとも一方に対応する前記第１シリンダ連結対象及び前記第１ピストン連結対象の少なくとも一方に、第１弾性要素を介して連結されており、
   前記第２シリンダ及び前記第２ピストンの少なくとも一方は、当該少なくとも一方に対応する前記第２シリンダ連結対象及び前記第２ピストン連結対象の少なくとも一方に、第２弾性要素を介して連結されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の振動抑制装置。
4. 前記第２ピストンは、前記第２弾性要素を介して、前記第２ピストン連結対象に連結されており、
   前記第２弾性要素は、前記第２ピストンを間にして水平方向に互いに反対側に延びる一対のケーブルで構成されており、
   前記第２シリンダに設けられるとともに、前記第２ピストンを間にして水平方向に互いに反対側に配置された一対の第１滑車と、
   前記第２ピストン連結対象に連結されるとともに、前記第２ピストンを間にして水平方向に互いに反対側に配置された一対の第２滑車と、をさらに備え、
   前記一対のケーブルの各々の中間の部分は、前記第１及び第２滑車に巻き回されていることを特徴とする、請求項３に記載の振動抑制装置。
5. 回転自在の回転マスと、
   前記第１及び第２連通路の少なくとも一方に設けられ、当該少なくとも一方の連通路内における作動流体の流動を回転運動に変換し、前記回転マスに伝達する動力変換機構と、をさらに備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の振動抑制装置。
6. 前記第２ピストンに一体に取り付けられたナットと、
   当該ナットにボールを介して螺合するとともに、前記ナットに対して回転自在のねじ軸と、
   当該ねじ軸に設けられた回転マスと、をさらに備えることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の振動抑制装置。

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