JP6833288B2 - 回転慣性質量ダンパ - Google Patents

Description

本発明は、回転マスの回転に伴って慣性質量を発生させる回転慣性質量ダンパに関する。

従来、この種の回転慣性質量ダンパとして、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この回転慣性質量ダンパは、筒状に形成された固定筒と、この固定筒に、軸線方向に移動自在に部分的に収容されたねじ軸と、このねじ軸に複数のボールを介して螺合するナットと、ナットに一体に取り付けられ、固定筒に回転自在に支持されるとともに、固定筒の外周に配置された筒状の回転マスを備えている。ねじ軸、ボール及びナットは、いわゆるボールねじを構成している。

以上の構成の回転慣性質量ダンパでは、固定筒及びねじ軸が、構造物の所定の第１及び第２部位にそれぞれ連結され、構造物の振動に伴う第１部位と第２部位の間の相対変位が固定筒及びねじ軸に伝達される。それに伴い、ねじ軸が固定筒に対して軸線方向に移動し、このねじ軸の移動が、ナットで回転運動に変換された状態で回転マスに伝達され、それにより回転マスが回転する。その結果、この回転マスの回転に伴って発生した慣性質量による慣性力が、回転慣性質量ダンパの反力となって第１及び第２部位に作用することにより、構造物の振動が抑制される。

特開２０１２−３７００５号公報

構造物に入力される振動波の特性は一定ではなく、その振幅の大きさや周波数はそのときどきで異なり、それに応じて、構造物の振動度合や振動数が変化する。これに対して、上述した従来の回転慣性質量ダンパでは、その構成から明らかなように、回転マスの回転に伴って発生する慣性質量を変更できないことにより、構造物の振動を適切に抑制することができないおそれがある。

本発明は、以上のような課題を解決するためになされたものであり、回転マスの回転に伴って発生する慣性質量を変更でき、それにより、振動を適切に抑制することが可能な回転慣性質量ダンパ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、構造物に設置され、構造物の振動を抑制するための回転慣性質量ダンパであって、作動流体が充填されたシリンダと、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流体室に区画するピストンと、ピストンをバイパスし、第１及び第２流体室の一方に連通する集合通路、及び、集合通路から互いに並列に分岐し、第１及び第２流体室の他方に連通する複数の分岐通路を有し、集合通路及び分岐通路に作動流体が充填された連通路と、複数の分岐通路に対応して設けられた、回転自在の複数の回転マスと、複数の分岐通路の各々に設けられ、各々の分岐通路内の作動流体の流動を、対応する複数の回転マスの各々の回転運動に変換する流動変換機構と、集合通路及び複数の分岐通路に接続され、集合通路の連通先を複数の分岐通路のうちの１つの分岐通路に選択的に切り換える切換バルブと、構造物の振動に伴う所定部位間の相対変位を取得する相対変位取得手段と、制御装置と、を備え、シリンダ内のピストンの摺動により発生した１つの分岐通路内の作動流体の流動が１つの分岐通路に対応する回転マスの回転運動に流動変換機構で変換されるのに伴って発生する慣性質量が、複数の回転マスの間で互いに異なるように構成されており、制御装置は、取得された相対変位が大きいほど、回転マスによる慣性質量がより大きくなるよう、切換バルブを制御することを特徴とする。

この構成によれば、ピストンで区画されたシリンダ内の第１及び第２流体室の一方に、集合通路が連通するとともに、この集合通路から複数の分岐通路が互いに並列に分岐しており、これらの複数の分岐通路は、第１及び第２流体室の他方に連通している。複数の分岐通路内の作動流体の流動は、流動変換機構によって、複数の分岐通路に対応する複数の回転マスの回転運動に変換される。また、集合通路の連通先は、切換バルブにより複数の分岐通路の１つの分岐通路に、選択的に切り換えられる。

また、外力によりピストンがシリンダ内を第１及び第２流体室の一方側（他方側）に摺動すると、その一方の流体室内（他方の流体室内）の作動流体がピストンで集合通路（分岐通路）に押し出されるとともに、切換バルブで切り換えられた１つの分岐通路内に、他方の流体室側（一方の流体室側）への作動流体の流動が生じる。この作動流体の流動が流動変換機構で１つの分岐通路に対応する回転マスの回転運動に変換されるのに伴って発生する慣性質量は、複数の回転マスの間で互いに異なっている。また、制御装置により、切換バルブは、構造物の振動に伴う所定部位間の相対変位が大きいほど、回転マスによる慣性質量がより大きくなるように制御される。したがって、切換バルブによる集合通路の連通先の切換えによって、慣性質量を複数の回転マスの数分、変更でき、それにより振動を適切に抑制することが可能になる。

前記目的を達成するために、請求項２に係る発明による回転慣性質量ダンパは、構造物に設置され、構造物の振動を抑制するための回転慣性質量ダンパであって、作動流体が充填されたシリンダと、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流体室に区画するピストンと、ピストンをバイパスし、第１及び第２流体室に連通するとともに、作動流体が充填され、互いに並列に設けられた複数の連通路と、複数の連通路に対応して設けられた、回転自在の複数の回転マスと、複数の連通路の各々に設けられ、各々の連通路内の作動流体の流動を、対応する複数の回転マスの各々の回転運動に変換する流動変換機構と、複数の連通路のうちの少なくとも１つの開度を変更可能な開度変更機構と、構造物の振動に伴う所定部位間の相対変位を取得する相対変位取得手段と、制御装置と、を備え、開度変更機構は、複数の連通路の各々に設けられた複数のバルブを有し、複数のバルブにより複数の連通路のうちの１つの連通路が開放されるとともに、他のすべての連通路が閉鎖されているときに、シリンダ内のピストンの摺動により発生した１つの連通路内の作動流体の流動が流動変換機構で変換されることで１つの連通路に対応する回転マスが回転するのに伴って発生する慣性質量が、複数の回転マスの間で互いに異なるように構成されており、制御装置は、取得された相対変位が大きいほど、回転マスによる慣性質量がより大きくなるよう、複数のバルブの開閉を制御することを特徴とする。

この構成によれば、外力によりピストンがシリンダ内を第１及び第２流体室の一方側に摺動し、その一方の流体室内の作動流体がピストンで複数の連通路に押し出されると、複数の連通路内に、他方の流体室側への作動流体の流動が生じるとともに、この作動流体の流動が、複数の連通路に対応して設けられた複数の回転マスの各々の回転運動に変換される。この場合、複数の連通路のうちの少なくとも１つの開度を開度変更機構で変更することにより、複数の連通路内をそれぞれ流動する作動流体の流量を変化させ、複数の回転マスの各々の回転量を変化させることによって、回転マスの回転に伴って発生する慣性質量を変更でき、それにより振動を適切に抑制することが可能になる。

また、上記の構成によれば、バルブにより複数の連通路のうちの１つの連通路が開放されるとともに、他のすべての連通路が閉鎖されているときに、シリンダ内のピストンの摺動により発生した１つの連通路内の作動流体の流動が流動変換機構で変換されることで１つの連通路に対応する回転マスが回転するのに伴って発生する慣性質量が、複数の回転マスの間で互いに異なるように構成されている。また、制御装置により、複数のバルブは、構造物の振動に伴う所定部位間の相対変位が大きいほど、回転マスによる慣性質量がより大きくなるように開閉が制御される。これにより、回転慣性質量ダンパの慣性質量をきめ細かく変更することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の回転慣性質量ダンパにおいて、流動変換機構は歯車モータを有することを特徴とする。

この構成によれば、分岐通路内や連通路内の作動流体の流動を回転マスの回転運動に適切に変換することができる。

本発明の第１実施形態による回転慣性質量ダンパを示す断面図である。 図１の回転慣性質量ダンパの切換バルブなどを、その弁体が、（ａ）第１開放位置にある場合について、（ｂ）第２開放位置にある場合について、（ｃ）第３開放位置にある場合について、それぞれ示す断面図である。 図２の切換バルブや、これを制御するための制御装置を示すブロック図である。 図１の回転慣性質量ダンパを、これを適用した構造物の一部とともに概略的に示す図である。 本発明の第２実施形態による回転慣性質量ダンパを示す断面図である。 図５の回転慣性質量ダンパの第１〜第３バルブや、これを制御するための制御装置を示すブロック図である。 図５の回転慣性質量ダンパを、これを適用した構造物の一部とともに概略的に示す図である。 実施形態の変形例による回転慣性質量ダンパの一部を示すモデル図である。 図８とは異なる変形例による回転慣性質量ダンパの一部を示すモデル図である。 図９とは異なる変形例による回転慣性質量ダンパの一部を示すモデル図である。

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に示す本発明の第１実施形態による回転慣性質量ダンパ１は、シリンダ２と、シリンダ２内に軸線方向に摺動自在に設けられたピストン３と、ピストン３と一体のピストンロッド４を備えている。

シリンダ２は、円筒状の周壁２ａと、周壁２ａの軸線方向の両端部にそれぞれ設けられた円板状の第１端壁２ｂ及び第２端壁２ｃを、一体に有している。これらの周壁２ａ、第１及び第２端壁２ｂ、２ｃで画成された空間は、ピストン３によって第１流体室２ｄと第２流体室２ｅに区画されている。第１及び第２流体室２ｄ、２ｅには、作動流体ＨＦが充填されており、作動流体ＨＦは、粘性を有する適当な流体、例えばシリコンオイルで構成されている。

また、シリンダ２の第１端壁２ｂには、軸線方向に外方に突出する凸部２ｆが同心状に一体に設けられている。凸部２ｆの内側には、ピストンロッド４を部分的に収容するための空間が形成されており、凸部２ｆの第１端壁２ｂと反対側の端部には、自在継手を介して、第１取付具ＦＬ１が設けられている。さらに、上記の第１及び第２端壁２ｂ、２ｃの中心には、ロッド案内孔２ｇ、２ｈがそれぞれ形成されている。ピストンロッド４は、シリンダ２内に軸線方向に延び、その軸線方向の中央部がピストン３に一体に連結されており、ロッド案内孔２ｇ、２ｈにシールを介して液密に挿入されている。また、ピストンロッド４の一端部は、凸部２ｆ内の空間に収容され、ピストンロッド４の凸部２ｆと反対側の部分は、第２端壁２ｃから外方に延びており、ピストンロッド４の他端部には、自在継手を介して、第２取付具ＦＬ２が設けられている。

また、ピストン３の外周面は、シールを介して、シリンダ２の周壁２ａの内周面に液密に接しており、ピストン３の径方向の外端部には、軸線方向に貫通する複数の第１連通孔３ａ及び第２連通孔３ｂ（それぞれ１つのみ図示）が形成されている。第１及び第２連通孔３ａ、３ｂの各々は、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに連通しており、第１連通孔３ａには第１リリーフ弁１１が、第２連通孔３ｂには第２リリーフ弁１２が、それぞれ設けられている。

第１リリーフ弁１１は、いわゆる常閉弁として構成され、弁体と、これを閉弁方向に付勢するばねを有しており、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦの圧力が所定の上限値よりも小さいときには、第１連通孔３ａを閉鎖し、上限値に達したときには、第１連通孔３ａを開放する。これにより、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅが第１連通孔３ａを介して互いに連通し、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦの圧力が、第２流体室２ｅ側に逃がされることによって、上記の上限値以下に制限される。

同様に、第２リリーフ弁１２は、弁体と、これを閉弁方向に付勢するばねを有しており、第２流体室２ｅ内の作動流体ＨＦの圧力が上限値よりも小さいときには、第２連通孔３ｂを閉鎖し、上限値に達したときには、第２連通孔３ｂを開放する。これにより、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅが第２連通孔３ｂを介して互いに連通し、第２流体室２ｅ内の圧力が、第１流体室２ｄ側に逃がされることによって、上限値以下に制限される。なお、第１及び第２リリーフ弁１１、１２の上限値を互いに異なる値に設定してもよい。

また、ピストン３は、図１に示すシリンダ２内の所定の中立位置を初期位置としており、外力が一度も入力されていないときには、この中立位置に位置している。

また、回転慣性質量ダンパ１は、シリンダ２に接続された連通路５と、連通路５に設けられた切換バルブ６と、連通路５の後述する第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅの各々に設けられた歯車モータＭと、第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅにそれぞれ対応して設けられた第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃを備えている。回転慣性質量ダンパ１は、入力された振動に対して第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃを選択的に回転させることにより、この回転マスの回転に伴って発生する慣性質量（等価質量：入力された振動（外力）に対する軸線方向の慣性質量）を変更可能に構成されている。

上記の連通路５は、第１集合通路５ａと、第２集合通路５ｂと、第１及び第２集合通路５ａ、５ｂから分岐するとともに、互いに並列に設けられた第１分岐通路５ｃ、第２分岐通路５ｄ、及び第３分岐通路５ｅを有している。各通路５ａ〜５ｅは、例えば円形の断面を有する金属管で構成されており、作動流体ＨＦが充填されている。なお、図１では便宜上、第１及び第２集合通路５ａ、５ｂならびに第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅ内の作動流体ＨＦの符号の図示を省略している。

また、第１及び第２集合通路５ａ、５ｂの一端部は、ピストン３が摺動可能なシリンダ２内の範囲の全体において、ピストン３をバイパスし、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅにそれぞれ連通している。さらに、第１及び第２集合通路５ａ、５ｂならびに第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅの横断面積（作動流体ＨＦが流れる方向に直交する面の面積）は、互いに同じ値に設定されるとともに、シリンダ２の横断面積（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。

切換バルブ６は、いわゆる四方型のロータリーバルブであり、第１集合通路５ａの連通先を第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅに選択的に切り換えるように構成されており、弁箱１５と、弁箱１５に収容された弁体１６と、弁体１６に連結された電気モータ（図示せず）を有している。弁箱１５には、その内側に円柱状の収容穴１５ａが設けられるとともに、その壁部に、第１連通口１５ｂ、第２連通口１５ｃ、第３連通口１５ｄ及び第４連通口１５ｅが、収容穴１５ａに連通するように形成されている。また、弁箱１５は、第１集合通路５ａの他端部及び第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅの一端部に接続されており、第１〜第４連通口１５ｂ〜１５ｅは、第１集合通路５ａ及び第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅにそれぞれ連通している。第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅの他端部は、第２集合通路５ｂを介して、第２流体室２ｅに連通している。

弁体１６は、円柱状に形成されるとともに、径方向に貫通する連通孔１６ａが形成されており、シール（図示せず）を介して、収容穴１５ａに液密に嵌合している。また、弁体１６は、図２（ａ）に示す第１開放位置と、図２（ｂ）に示す第２開放位置と、図２（ｃ）に示す第３開放位置との間で回動自在である。

図２（ａ）に示すように、弁体１６が第１開放位置にあるときには、弁体１６の連通孔１６ａが、弁箱１５の第１及び第２連通口１５ｂ、１５ｃに連通し、それにより、第１分岐通路５ｃが開放されるとともに、第２及び第３分岐通路５ｄ、５ｅが同時に閉鎖されることによって、第１集合通路５ａの連通先が第１分岐通路５ｃに切り換えられる。その結果、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅが、第１及び第２集合通路５ａ、５ｂならびに第１分岐通路５ｃを介して、互いに連通する。

また、図２（ｂ）に示すように、弁体１６が第２開放位置にあるときには、弁体１６の連通孔１６ａが、第１及び第３連通口１５ｂ、１５ｄに連通し、それにより、第２分岐通路５ｄが開放されるとともに、第１及び第３分岐通路５ｃ、５ｅが同時に閉鎖されることによって、第１集合通路５ａの連通先が第２分岐通路５ｄに切り換えられる。その結果、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅが、第１及び第２集合通路５ａ、５ｂならびに第２分岐通路５ｄを介して、互いに連通する。

さらに、図２（ｃ）に示すように、弁体１６が第３開放位置にあるときには、弁体１６の連通孔１６ａが、第１及び第４連通口１５ｂ、１５ｅに連通し、それにより、第３分岐通路５ｅが開放されるとともに、第１及び第２分岐通路５ｃ、５ｄが同時に閉鎖されることによって、第１集合通路５ａの連通先が第３分岐通路５ｅに切り換えられる。その結果、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅが、第１及び第２集合通路５ａ、５ｂならびに第３分岐通路５ｅを介して、互いに連通する。

図３に示すように、電気モータを含む切換バルブ６は、制御装置３１に接続されている。制御装置３１は、電源や、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、切換バルブ６の動作を制御する。

前記歯車モータＭは、例えば外接歯車型のものであり、ケーシング２２と、ケーシング２２に収容された第１ギヤ２３及び第２ギヤ２４を有している。なお、歯車モータＭとして内接歯車型のものを用いてもよい。また、第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅにそれぞれ設けられた歯車モータＭは、互いにまったく同じ構成（構成要素・容量）を有しているので、図１では便宜上、第１及び第２分岐通路５ｃ、５ｄに設けられた歯車モータＭの構成要素の符号の図示を省略している。

ケーシング２２は、第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅのうちの対応する分岐通路（以下「対応分岐通路」という）の中央部に一体に設けられており、互いに対向する２つの出入口２２ａ、２２ｂを介して、対応分岐通路内に連通している。また、第１及び第２ギヤ２３、２４はそれぞれ、スパーギヤで構成され、第１及び第２回転軸２５、２６に一体に設けられるとともに、互いに噛み合っている。第１及び第２回転軸２５、２６はそれぞれ、対応分岐通路に直交する方向に水平に延び、ケーシング２２に回転自在に支持されており、第１回転軸２５はケーシング２２の外部に突出している。

また、第１及び第２ギヤ２３、２４の互いの噛合い部分は、ケーシング２２の出入口２２ａ、２２ｂに臨んでいる。さらに、ケーシング２２から突出した第１回転軸２５の部分には、前記第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃのうちの対応する回転マスが同軸状に一体に設けられている。すなわち、第１分岐通路５ｃに設けられた歯車モータＭの第１回転軸２５には、第１回転マス２１Ａが同軸状に一体に設けられており、第２及び第３分岐通路５ｄ、５ｅにそれぞれ設けられた歯車モータＭ、Ｍの第１回転軸２５、２５にはそれぞれ、第２及び第３回転マス２１Ｂ、２１Ｃが同軸状に一体に設けられている。

第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃは、比重の比較的大きな材料、例えば鉄で構成され、円板状に形成されており、それらの実質量は、第１回転マス２１Ａ＜第２回転マス２１Ｂ＜第３回転マス２１Ｃの関係が成立するように、設定されている。

また、回転慣性質量ダンパ１は、例えば、図４に示すように、構造物Ｂの上下の梁ＢＵ、ＢＤに連結される。この場合、回転慣性質量ダンパ１の第１及び第２取付具ＦＬ１、ＦＬ２は、第１連結部材ＥＮ１及び第２連結部材ＥＮ２にそれぞれ取り付けられる。これらの第１及び第２連結部材ＥＮ１、ＥＮ２は、剛性が比較的高い材料、例えば鋼材で構成され、上下の梁ＢＵ、ＢＤにそれぞれ取り付けられており、上梁ＢＵから下方に、下梁ＢＤから上方に、それぞれ延びる。以上により、回転慣性質量ダンパ１のシリンダ２及びピストンロッド４はそれぞれ、第１及び第２連結部材ＥＮ１、ＥＮ２を介して、上下の梁ＢＵ、ＢＤに連結され、回転慣性質量ダンパ１は上下の梁ＢＵ、ＢＤの間に水平に延びる。

なお、図４では便宜上、連通路５などの一部の構成要素の図示を省略している。また、構造物Ｂへの回転慣性質量ダンパ１の連結手法は任意であり、他の適当な手法（連結する構造物Ｂの部位を含む）を採用してもよいことは、もちろんである。

次に、回転慣性質量ダンパ１の動作について説明する。構造物Ｂが振動するのに伴い、上下の梁ＢＵ、ＢＤの間に水平方向の相対変位が発生すると、この相対変位が、第１及び第２連結部材ＥＮ１、ＥＮ２を介して、シリンダ２及びピストンロッド４に外力として伝達されることにより、シリンダ２とピストンロッド４が軸線方向に相対的に移動し、ピストン３がシリンダ２内を摺動する。

この場合、切換バルブ６により第１集合通路５ａの連通先として第１分岐通路５ｃが選択されており（図２（ａ）参照）、かつ、ピストン３が第１流体室２ｄ側（図１の左方）に摺動したときには、第１流体室２ｄ内の作動流体ＨＦの一部が、ピストン３で第１集合通路５ａに押し出されることによって、第１分岐通路５ｃ内に、第２流体室２ｅ側（右方）への作動流体ＨＦの流動が生じる。これとは逆に、ピストン３が第２流体室２ｅ側（右方）に摺動したときには、第２流体室２ｅ内の作動流体ＨＦの一部が、ピストン３で第２集合通路５ｂに押し出されることによって、第１分岐通路５ｃ内に第１流体室２ｄ側（左方）への作動流体ＨＦの流動が生じる。

第１分岐通路５ｃ内の作動流体ＨＦの流動は、対応する歯車モータＭにより回転運動に変換され、その第１及び第２ギヤ２３、２４、ならびに、第１ギヤ２３と一体の第１回転軸２５及び第１回転マス２１Ａが回転する。これに伴い、第１回転マス２１Ａによる慣性質量Ｍｒ１（等価質量）と、第１分岐通路５ｃ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ１（等価質量）とを合わせた慣性質量が発生する。この場合、前者Ｍｒ１及び後者Ｍｈ１は、次式（１）及び（２）によりそれぞれ表される。
Ｍｒ１＝（２π／Ｘｍ）²・Ｉｍ１
＝｛（２π²（ｄ／２）²／ｖｍ｝²・Ｉｍ１ ……（１）
Ｍｈ１＝ρ・Ａｅ１・ｌ１・α１² ……（２）

式（１）において、Ｘｍは、作動流体ＨＦの流動により歯車モータＭが１回転するのに要する、シリンダ２に対するピストン３の移動量であり、ボールねじ機構を用いたマスダンパにおけるボールねじのリード長Ｌｄに相当する。また、ｄはピストン３の直径であり、ｖｍは、歯車モータＭに、その１回転当たりに流入する粘性流体ＨＦの容積（押しのけ容積）である。さらに、Ｉｍ１は、第１回転マス２１Ａの慣性モーメントであり、第１回転マス２１Ａの実質量及び径によって定まる。

式（２）において、ρは作動流体ＨＦの密度であり、Ａｅ１は第１分岐通路５ｃの横断面積、ｌ１は第１分岐通路５ｃの長さであって、α１は、第１分岐通路５ｃの横断面積Ａｅ１に対するピストン３の横断面積の比である。また、作動流体ＨＦが第１分岐通路５ｃ内を流動するのに伴って、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。

また、切換バルブ６により第１集合通路５ａの連通先として第２分岐通路５ｄが選択されているとき（図２（ｂ）参照）には、ピストン３が第１及び第２流体室２ｄ、２ｅの一方側に摺動するのに伴い、この一方の流体室内の作動流体ＨＦが同様に、対応する第１及び第２集合通路５ａ、５ｂの一方に押し出され、それにより、第２分岐通路５ｄ内に、他方の流体室側への作動流体ＨＦの流動が生じる。第２分岐通路５ｄ内の作動流体ＨＦの流動は、対応する歯車モータＭにより回転運動に変換され、それにより第２回転マス２１Ｂが回転する。これに伴い、第１回転マス２１Ａよりも大きな第２回転マス２１Ｂによる慣性質量Ｍｒ２（等価質量）と、第２分岐通路５ｄ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ２（等価質量）とを合わせた慣性質量が発生する。この場合、前者Ｍｒ２及び後者Ｍｈ２は、次式（３）及び（４）によりそれぞれ表される。

Ｍｒ２＝（２π／Ｘｍ）²・Ｉｍ２
＝｛（２π²（ｄ／２）²／ｖｍ｝²・Ｉｍ２ ……（３）
Ｍｈ２＝ρ・Ａｅ２・ｌ２・α２² ……（４）
式（３）において、Ｉｍ２は、第２回転マス２１Ｂの慣性モーメントであり、第２回転マス２１Ｂの実質量及び径によって定まる。その他のパラメータは上述したとおりである。式（４）において、Ａｅ２は第２分岐通路５ｄの横断面積、ｌ２は第２分岐通路５ｄの長さであって、α２は、第２分岐通路５ｄの横断面積Ａｅ２に対するピストン３の横断面積の比であり、その他のパラメータは上述したとおりである。また、作動流体ＨＦが第２分岐通路５ｄ内を流動するのに伴って、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。

さらに、切換バルブ６により第１集合通路５ａの連通先として第３分岐通路５ｅが選択されているとき（図２（ｃ）参照）には、ピストン３が第１及び第２流体室２ｄ、２ｅの一方側に摺動するのに伴い、この一方の流体室内の作動流体ＨＦが同様に、対応する第１及び第２集合通路５ａ、５ｂの一方に押し出され、それにより、第３分岐通路５ｅ内に、他方の流体室側への作動流体ＨＦの流動が生じる。第３分岐通路５ｅ内の作動流体ＨＦの流動は、対応する歯車モータＭにより回転運動に変換され、それにより第３回転マス２１Ｃが回転する。これに伴い、第２回転マス２１Ｂよりも大きな第３回転マス２１Ｃによる慣性質量Ｍｒ３（等価質量）と、第３分岐通路５ｅ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ３（等価質量）とを合わせた慣性質量が発生する。この場合、前者Ｍｒ３及び後者Ｍｈ３は、次式（５）及び（６）によりそれぞれ表される。

Ｍｒ３＝（２π／Ｘｍ）²・Ｉｍ３
＝｛（２π²（ｄ／２）²／ｖｍ｝²・Ｉｍ３ ……（５）
Ｍｈ３＝ρ・Ａｅ３・ｌ３・α３² ……（６）
式（５）において、Ｉｍ３は、第３回転マス２１Ｃの慣性モーメントであり、第３回転マス２１Ｃの実質量及び径によって定まる。式（６）において、Ａｅ３は第３分岐通路５ｅの横断面積、ｌ３は第３分岐通路５ｅの長さであって、α３は、第３分岐通路５ｅの横断面積Ａｅ３に対するピストン３の横断面積の比である。また、作動流体ＨＦが第３分岐通路５ｅ内を流動するのに伴って、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。

制御装置３１は、例えば、センサなどを用いて取得（検出又は算出）された構造物Ｂの振動による上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の相対変位に応じて、切換バルブ６の動作を制御し、それにより、第１集合通路５ａの連通先として、この上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の相対変位が比較的小さいときには第１分岐通路５ｃが選択され、中程度のときには第２分岐通路５ｄが、比較的大きいときには第３分岐通路５ｅが、それぞれ選択される。その結果、上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の相対変位が大きいほど、回転慣性質量ダンパ１のより大きな慣性質量による反力が発生する。

なお、回転慣性質量ダンパ１を、比較的剛性の低い部材を介して上下の梁ＢＵ、ＢＤに連結し、それにより付加振動系を構成してもよい。

以上のように、第１実施形態によれば、外力によりピストン３がシリンダ２内を第１及び第２流体室２ｄ、２ｅの一方側（他方側）に摺動すると、その一方の流体室内（他方の流体室内）の作動流体ＨＦが、一方の流体室に対応する第１及び第２集合通路５ａ、５ｂの一方にピストン３で押し出されるとともに、切換バルブ６で切り換えられた第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅのうちの１つの分岐通路内に、他方の流体室側（一方の流体室側）への作動流体ＨＦの流動が生じる。この作動流体ＨＦの流動が歯車モータＭで回転マスの回転運動に変換されるのに伴って発生する回転慣性質量ダンパ１の慣性質量は、第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃの間で互いに異なっている。したがって、切換バルブ６による第１集合通路５ａの連通先の切換えによって、回転慣性質量ダンパ１の慣性質量を、第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃの数分、すなわち３段階に変更でき、それにより振動を適切に抑制することが可能になる。

なお、第１実施形態では、本発明における分岐通路の数は、３つ（第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅ）であるが、２つ又は４つ以上でもよい。また、第１実施形態では、第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅを第２流体室２ｅに、互いに共通の第２集合通路５ｂを介して連通させているが、第２集合通路５ｂを削除するとともに、互いに別個に連通させてもよい。さらに、第１実施形態では、切換バルブ６を、第１集合通路５ａ側に設けているが、第２集合通路５ｂ側に設けてもよい。この場合、第１集合通路５ａを削除するとともに、第１流体室２ｄに第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅを、互いに別個に連通させてもよい。また、第１実施形態では、切換バルブ６を、ロータリーバルブで構成しているが、他の適当なバルブ、例えば、スプールバルブで構成してもよい。

また、第１実施形態では、切換バルブ６を、制御装置３１で駆動されるように構成しているが、ピストンロッド４に連結され、ピストン３と連動する駆動機構で駆動されるように構成してもよく、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅ内の作動流体ＨＦの圧力を用いて駆動されるように構成してもよい（例えば、本出願人による特願２０１７−０９６５９９号など参照）。

次に、図５〜図７を参照しながら、本発明の第２実施形態による回転慣性質量ダンパ４１について説明する。この回転慣性質量ダンパ４１は、第１実施形態と比較して、切換バルブ６に代えて、第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅにそれぞれ設けられた第１〜第３バルブ４２〜４４を備える点が、主に異なっている。図５において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付しており、便宜上、歯車モータＭの構成要素の符号を省略している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅの一端部は、第１実施形態の場合と異なり、第１集合通路５ａに直接、連通している。第１〜第３バルブ４２〜４４は、例えば、全開及び全閉に択一的に制御可能な電磁バルブで構成されており、第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅを開放／閉鎖可能である。また、第１〜第３バルブ４２〜４４には、図６に示す制御装置５１が接続されており、制御装置５１は、前述した第１実施形態の制御装置３１と同様に構成され、第１〜第３バルブ４２〜４４の開閉を制御する。

また、回転慣性質量ダンパ４１のシリンダ２及びピストンロッド４はそれぞれ、例えば、第１実施形態と同様、図７に示すように、第１及び第２連結部材ＥＮ１、ＥＮ２を介して構造物Ｂの上下の梁ＢＵ、ＢＤに連結される。なお、図７では便宜上、連通路５などの一部の構成要素の図示を省略している。また、構造物Ｂへの回転慣性質量ダンパ４１の連結手法は任意であり、他の適当な手法（連結する構造物の部位を含む）を採用してもよいことは、もちろんである。

次に、回転慣性質量ダンパ４１の動作について説明する。第１実施形態の場合と同様、構造物Ｂの振動に伴って発生した上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の水平方向の相対変位が、第１及び第２連結部材ＥＮ１、ＥＮ２を介して、シリンダ２及びピストンロッド４に外力として伝達されることにより、シリンダ２とピストンロッド４が軸線方向に相対的に移動し、ピストン３がシリンダ２内を摺動する。

この場合、第１〜第３バルブ４２〜４４の開閉を次の第１〜第７モードで制御することによって、第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃの回転に伴って発生する回転慣性質量ダンパ４１の慣性質量を、７段階に変更することができる。以下、この点について順に説明する。

［第１モード］
第１モードでは、第１バルブ４２を開弁する（第１分岐通路５ｃ：開放）とともに、第２及び第３バルブ４３、４４の両方を閉弁する（第２及び第３分岐通路５ｄ、５ｅ：閉鎖）。第１モード中、ピストン３が第１及び第２流体室２ｄ、２ｅの一方側に摺動するのに伴い、この一方の流体室内の作動流体ＨＦが、対応する第１及び第２集合通路５ａ、５ｂの一方に押し出され、それにより、第１分岐通路５ｃ内に、他方の流体室側への作動流体ＨＦの流動が生じる。第１分岐通路５ｃ内の作動流体ＨＦの流動は、対応する歯車モータＭにより回転運動に変換されることによって、第１回転マス２１Ａが回転する。これに伴い、第１実施形態の場合と同様、第１回転マス２１Ａによる慣性質量Ｍｒ１（前記式（１））と、第１分岐通路５ｃ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ１（前記式（２））とを合わせた慣性質量が発生するとともに、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。

［第２モード］
第２モードでは、第２バルブ４３を開弁する（第２分岐通路５ｄ：開放）とともに、第１及び第３バルブ４２、４４の両方を閉弁する（第１及び第３分岐通路５ｃ、５ｅ：閉鎖）。第２モード中、ピストン３がシリンダ２内を摺動するのに伴い、第２分岐通路５ｄ内に作動流体ＨＦの流動が生じ、この作動流体ＨＦの流動が対応する歯車モータＭで回転運動に変換されることによって、第２回転マス２１Ｂが回転する。これに伴い、第１実施形態の場合と同様、第２回転マス２１Ｂによる慣性質量Ｍｒ２（前記式（３））と、第２分岐通路５ｄ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ２（前記式（４））とを合わせた慣性質量が発生するとともに、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。

［第３モード］
第３モードでは、第３バルブ４４を開弁する（第３分岐通路５ｅ：開放）とともに、第１及び第２バルブ４２、４３の両方を閉弁する（第１及び第２分岐通路５ｃ、５ｄ：閉鎖）。第３モード中、ピストン３がシリンダ２内を摺動するのに伴い、第３分岐通路５ｅ内に作動流体ＨＦの流動が生じ、この作動流体ＨＦの流動が対応する歯車モータＭで回転運動に変換されることによって、第３回転マス２１Ｃが回転する。これに伴い、第１実施形態の場合と同様、第３回転マス２１Ｃによる慣性質量Ｍｒ３（前記式（５））と、第３分岐通路５ｅ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ３（前記式（６））とを合わせた慣性質量が発生するとともに、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。

［第４モード］
第４モードでは、第１及び第２バルブ４２、４３を開弁する（第１及び第２分岐通路５ｃ、５ｄ：開放）とともに、第３バルブ４４を閉弁する（第３分岐通路５ｅ：閉鎖）。第４モード中、ピストン３がシリンダ２内を摺動するのに伴い、第１及び第２分岐通路５ｃ、５ｄ内に作動流体ＨＦの流動が生じ、この作動流体ＨＦの流動が対応する歯車モータＭで回転運動に変換されることによって、第１及び第２回転マス２１Ａ、２１Ｂが回転する。これに伴い、第１回転マス２１Ａによる慣性質量Ｍｒ１と、第２回転マス２１Ｂによる慣性質量Ｍｒ２と、第１分岐通路５ｃ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ１と、第２分岐通路５ｄ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ２とを合わせた慣性質量が発生する。また、作動流体ＨＦが第１及び第２分岐通路５ｃ、５ｄ内を流動するのに伴って、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。

また、第４モード中には、第１回転マス２１Ａによる慣性質量Ｍｒ１及び第２回転マス２１Ｂによる慣性質量Ｍｒ２は、前記式（１）及び（３）ではなく、次式（７）及び（８）でそれぞれ表される。なお、作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ１及びＭｈ２は、前記式（２）及び（４）でそれぞれ表される。
Ｍｒ１＝｛（２π²（ｄ／２）²／（ｖｍ＋ｖｍ）｝²・Ｉｍ１ ……（７）
Ｍｒ２＝｛（２π²（ｄ／２）²／（ｖｍ＋ｖｍ）｝²・Ｉｍ２ ……（８）
これらの式（７）及び（８）から明らかなように、これらの慣性質量Ｍｒ１、Ｍｒ２の和は、前記式（１）及び（３）でそれぞれ表される慣性質量Ｍｒ１、Ｍｒ２よりも小さくなる。これは、シリンダ２に対するピストン３の移動量に対して、各歯車モータＭに流入する作動流体ＨＦの流量が小さくなるためである。

［第５モード］
第５モードでは、第１及び第３バルブ４２、４４の両方を開弁する（第１及び第３分岐通路５ｃ、５ｅ：開放）とともに、第２バルブ４３を閉弁する（第２分岐通路５ｄ：閉鎖）。第５モード中、ピストン３がシリンダ２内を摺動するのに伴い、第１及び第３分岐通路５ｃ、５ｅ内に作動流体ＨＦの流動が生じ、この作動流体ＨＦの流動が対応する歯車モータＭで回転運動に変換されることによって、第１及び第３回転マス２１Ａ、２１Ｃが回転する。これに伴い、第１回転マス２１Ａによる慣性質量Ｍｒ１と、第３回転マス２１Ｃによる慣性質量Ｍｒ３と、第１分岐通路５ｃ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ１と、第３分岐通路５ｅ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ３とを合わせた慣性質量が発生する。また、作動流体ＨＦが第１及び第３分岐通路５ｃ、５ｅ内を流動するのに伴って、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。

また、第５モード中には、第１回転マス２１Ａによる慣性質量Ｍｒ１及び第３回転マス２１Ｃによる慣性質量Ｍｒ３は、前記式（１）及び（５）ではなく、上記式（７）及び次式（９）でそれぞれ表される。なお、作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ１及びＭｈ３は、前記式（２）及び（６）でそれぞれ表される。
Ｍｒ３＝｛（２π²（ｄ／２）²／（ｖｍ＋ｖｍ）｝²・Ｉｍ３ ……（９）
これらの式（７）及び（９）から明らかなように、これらの慣性質量Ｍｒ１、Ｍｒ３の和は、前記式（１）及び（５）でそれぞれ表される慣性質量Ｍｒ１、Ｍｒ３よりも小さくなる。これは、第４モードで述べた理由と同じ理由による。

［第６モード］
第６モードでは、第２及び第３バルブ４３、４４の両方を開弁する（第２及び第３分岐通路５ｄ、５ｅ：開放）とともに、第１バルブ４２を閉弁する（第１分岐通路５ｃ：閉鎖）。第６モード中、ピストン３がシリンダ２内を摺動するのに伴い、第２及び第３分岐通路５ｄ、５ｅ内に作動流体ＨＦの流動が生じ、この作動流体ＨＦの流動が対応する歯車モータＭで回転運動に変換されることによって、第２及び第３回転マス２１Ｂ、２１Ｃが回転する。これに伴い、第２回転マス２１Ｂによる慣性質量Ｍｒ２と、第３回転マス２１Ｃによる慣性質量Ｍｒ３と、第２分岐通路５ｄ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ２と、第３分岐通路５ｅ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ３とを合わせた慣性質量が発生する。また、作動流体ＨＦが第２及び第３分岐通路５ｄ、５ｅ内を流動するのに伴って、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。

また、第６モード中には、第２回転マス２１Ｂによる慣性質量Ｍｒ２及び第３回転マス２１Ｃによる慣性質量Ｍｒ３は、前記式（３）及び（５）ではなく、上記式（８）及び（９）でそれぞれ表される。なお、作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ２及びＭｈ３は、前記式（４）及び（６）でそれぞれ表される。

［第７モード］
第７モードでは、第１、第２及び第３バルブ４２、４３、４４をいずれも開弁する（第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅ：開放）。第７モード中、ピストン３がシリンダ２内を摺動するのに伴い、第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅ内に作動流体ＨＦの流動が生じ、この作動流体ＨＦの流動が対応する歯車モータＭで回転運動に変換されることによって、第１、第２及び第３回転マス２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃがすべて回転する。これに伴い、第１回転マス２１Ａによる慣性質量Ｍｒ１と、第２回転マス２１Ｂによる慣性質量Ｍｒ２と、第３回転マス２１Ｃによる慣性質量Ｍｒ３と、第１分岐通路５ｃ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ１と、第２分岐通路５ｄ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ２と、第３分岐通路５ｅ内の作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ３とを合わせた慣性質量が発生する。また、作動流体ＨＦが第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅ内を流動するのに伴って、作動流体ＨＦの粘性抵抗による反力が発生する。

また、第７モード中には、第１回転マス２１Ａによる慣性質量Ｍｒ１、第２回転マス２１Ｂによる慣性質量Ｍｒ２及び第３回転マス２１Ｃによる慣性質量Ｍｒ３は、次式（１０）、（１１）及び（１２）でそれぞれ表される。なお、作動流体ＨＦによる慣性質量Ｍｈ１、Ｍｈ２及びＭｈ３は、前記式（２）、（４）及び（６）でそれぞれ表される。
Ｍｒ１＝｛（２π²（ｄ／２）²／（ｖｍ＋ｖｍ＋ｖｍ）｝²・Ｉｍ１ ……（１０）
Ｍｒ２＝｛（２π²（ｄ／２）²／（ｖｍ＋ｖｍ＋ｖｍ）｝²・Ｉｍ２ ……（１１）
Ｍｒ３＝｛（２π²（ｄ／２）²／（ｖｍ＋ｖｍ＋ｖｍ）｝²・Ｉｍ３ ……（１２）

以上の第１〜第７モードの各々における回転慣性質量ダンパ４１の慣性質量の間には、「第７モード＜第４モード＜第５モード＜第６モード＜第１モード＜第２モード＜第３モード」という大小関係が成立する。

前記制御装置５１は、例えば、センサなどを用いて取得（検出又は算出）された構造物Ｂの振動による上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の相対変位に応じて、第１〜第３バルブ４２〜４４の開閉を第１〜第７モードにより制御する。これにより、上下の梁ＢＵ、ＢＤの間の相対変位が大きいほど、回転慣性質量ダンパ４１のより大きな慣性質量による反力が発生する。

なお、回転慣性質量ダンパ４１を、剛性が比較的低い部材を介して上下の梁ＢＵ、ＢＤに連結し、それにより付加振動系を構成してもよいことは、第１実施形態の場合と同様である。

以上のように、第２実施形態によれば、外力によりピストン３がシリンダ２内を第１及び第２流体室２ｄ、２ｅの一方側に摺動し、その一方の流体室内の作動流体ＨＦがピストン３で第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅに押し出されると、これらの分岐通路５ｃ〜５ｅ内に、他方の流体室側への作動流体ＨＦの流動が生じるとともに、この作動流体ＨＦの流動が、第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅにそれぞれ対応して設けられた第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃの各々の回転運動に変換される。

また、第１〜第３バルブ４２〜４４が第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅにそれぞれ設けられており、前述した第１〜第３モード中に第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃがそれぞれ回転するのに伴って発生する回転慣性質量ダンパ４１の慣性質量が、これらの回転マス２１Ａ〜２１Ｃの間で互いに異なっている。さらに、前述した第１〜第７モードによる第１〜第３バルブ４２〜４４の制御によって、回転マスの回転に伴って発生する回転慣性質量ダンパ４１の慣性質量を７段階に、第１実施形態の場合よりもきめ細かく変更でき、それにより振動を適切に抑制することが可能になる。

なお、第２実施形態では、本発明における複数の連通路の数は、３つ（第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅ）であるが、２つ又は４つ以上でもよい。また、第２実施形態では、第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅをそれぞれ第１及び第２流体室２ｄ、２ｅに、第１及び第２集合通路５ａ、５ｂを介して連通させているが、第１及び第２集合通路５ａ、５ｂの少なくとも一方を削除するとともに、この少なくとも一方に対応する第１及び第２流体室２ｄ、２ｅの少なくとも一方に、第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅを互いに別個に連通させてもよい。

さらに、第２実施形態では、第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃの実質量を、互いに異なる値に設定しているが、互いに同じ値に、あるいは、これらの２つを互いに同じ値に、設定してもよい。また、第２実施形態では、第１〜第３バルブ４２〜４４を設けているが、これらの１つ又は２つを省略してもよい。すなわち、本発明には、複数の連通路の少なくとも１つにバルブを設けた構成が含まれる。さらに、第２実施形態では、第１〜第３バルブ４２〜４４を、全開及び全閉に択一的に制御可能な電磁バルブで構成しているが、流体圧で作動するバルブで構成してもよく、あるいは、その開度を連続的に変更可能なバルブ（電磁バルブ・流体圧作動式のバルブ）で構成してもよい。

このように第１〜第３バルブ４２〜４４を、その開度を連続的に変更可能なバルブで構成した場合、これらのバルブ４２〜４４の少なくとも１つの開度を、全閉と全開の間の中間開度に制御してもよい。この場合、第１バルブ４２を全開にし、第２及び第３バルブ４３、４４を中間開度に制御した場合には、第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃによる慣性質量Ｍｒ１〜Ｍｒ３は、次式（１３）〜（１５）でそれぞれ表される。
Ｍｒ１＝｛（２π²（ｄ／２）²
／（ｖｍ＋ｖ２＋ｖ３）｝²・Ｉｍ１ ……（１３）
Ｍｒ２＝｛（２π²（ｖ２／ｖｍ）（ｄ／２）²
／（ｖｍ＋ｖ２＋ｖ３）｝²・Ｉｍ２ ……（１４）
Ｍｒ３＝｛（２π²（ｖ３／ｖｍ）（ｄ／２）²
／（ｖｍ＋ｖ２＋ｖ３）｝²・Ｉｍ３ ……（１５）

式（１３）〜（１５）において、ｖ２は、シリンダ２内のピストン３の摺動に伴い、第１分岐通路５ｃの歯車モータＭの１回転当たりに第２分岐通路５ｄの歯車モータＭに流入する作動流体ＨＦの流量（容積）であり、ｖ３は、シリンダ２内のピストン３の摺動に伴い、第１分岐通路５ｃの歯車モータＭの１回転当たりに第３分岐通路５ｅの歯車モータＭに流入する作動流体ＨＦの流量（容積）である。これらの流量ｖ２及びｖ３は、第２及び第３バルブ４３、４４の開度に応じた変数であり、第２及び第３バルブ４３、４４の開度が大きいほど、より大きくなる。

また、第２実施形態では、第１〜第３バルブ４２〜４４を、制御装置５１で駆動されるように構成しているが、ピストンロッド４に連結され、ピストン３と連動する駆動機構で駆動されるように構成してもよく、第１及び第２流体室２ｄ、２ｅ内の作動流体ＨＦの圧力を用いて駆動されるように構成してもよい（例えば、本出願人による特願２０１７−０９６５９９号など参照）。

これまでに述べた第２実施形態に関するバリエーションを適宜、組み合わせて適用してもよいことは、もちろんである。

なお、本発明は、説明した第１及び第２実施形態（以下、総称する場合「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〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅにそれぞれ設けられた歯車モータＭ、Ｍ、Ｍの容量（押しのけ容積ｖｍ）を互いに同じ値に設定するとともに、第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃの実質量を互いに異なる値に設定しているが、前者（容量）を互いに異なる値に設定するとともに、後者（実質量）を互いに同じ値に設定してもよく、あるいは、前者及び後者のいずれをも互いに異なる値に設定してもよい。前記式（１）、（３）及び（５）から明らかなように、第１〜第３分岐通路にそれぞれ設けられた歯車モータの押しのけ容積（ｖｍ）を互いに異なる値に設定することによっても、第１〜第３回転マスの回転に伴って発生する慣性質量を互いに異ならせることができる。

また、実施形態では、本発明における流動変換機構として、歯車モータＭを用いているが、他の適当な機構、例えば、ベーンモータやプランジャモータ（ピストンモータ）などを用いてもよい。

さらに、実施形態では、本発明における複数の連通路に相当する第１〜第３分岐通路５ｃ〜５ｅの各々に、歯車モータＭ及び回転マス（第１〜第３回転マス２１Ａ〜２１Ｃ）を１組ずつ設けているが、複数組ずつ設けてもよい。図８に示すモデル図は、１つの連通路に、２組の回転マス及び歯車モータ（以下「回転マス要素」という）を設けた場合の例である。さらにこの場合、図９にモデル図で示すように、１つの連通路を二股に分岐させて３組の回転マス要素を設けてもよい。あるいは、図１０にモデル図で示すように、２組の回転マス要素の間の連通路を二股に分岐させ、これらの２つの連通路の径を互いに異ならせることによって、作動流体ＨＦの流動による粘性抵抗の減衰係数ｃ１、ｃ２を互いに異ならせてもよい。上記のように１つの連通路に複数組の回転マス要素を設ける場合、複数の回転マスの実質量や複数の歯車モータの押しのけ容積を、互いに同じ値に設定してもよく、互いに異なる値に設定してもよい。

また、実施形態では、ピストンロッド４を、シリンダ２の片側に突出するように設けているが、両側に突出するように設けてもよいことは、もちろんであり、また、ピストンロッド４に代えて、ケーブルなどのように引張り方向にのみ剛性を発揮する部材を、ピストン３に連結してもよい。さらに、実施形態では、ピストン３に第１及び第２リリーフ弁１１、１２を設けているが、これらの少なくとも一方を省略してもよい。その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。

１ 回転慣性質量ダンパ
２ シリンダ
２ｄ 第１流体室
２ｅ 第２流体室
３ ピストン
５ 連通路
５ａ 第１集合通路（集合通路）
５ｃ 第１分岐通路（複数の分岐通路、複数の連通路）
５ｄ 第２分岐通路（複数の分岐通路、複数の連通路）
５ｅ 第３分岐通路（複数の分岐通路、複数の連通路）
６ 切換バルブ
Ｍ 歯車モータ（流動変換機構）
２１Ａ 第１回転マス（複数の回転マス）
２１Ｂ 第２回転マス（複数の回転マス）
２１Ｃ 第３回転マス（複数の回転マス）
ＨＦ 作動流体
４１ 回転慣性質量ダンパ
４２ 第１バルブ（開度変更機構、バルブ）
４３ 第２バルブ（開度変更機構、バルブ）
４４ 第３バルブ（開度変更機構、バルブ）

Claims (3)

1. 構造物に設置され、当該構造物の振動を抑制するための回転慣性質量ダンパであって、
   作動流体が充填されたシリンダと、
   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流体室に区画するピストンと、
   当該ピストンをバイパスし、前記第１及び第２流体室の一方に連通する集合通路、及び、当該集合通路から互いに並列に分岐し、前記第１及び第２流体室の他方に連通する複数の分岐通路を有し、前記集合通路及び前記分岐通路に作動流体が充填された連通路と、
   前記複数の分岐通路に対応して設けられた、回転自在の複数の回転マスと、
   前記複数の分岐通路の各々に設けられ、当該各々の分岐通路内の作動流体の流動を、対応する前記複数の回転マスの各々の回転運動に変換する流動変換機構と、
   前記集合通路及び前記複数の分岐通路に接続され、前記集合通路の連通先を前記複数の分岐通路のうちの１つの分岐通路に選択的に切り換える切換バルブと、
   前記構造物の振動に伴う所定部位間の相対変位を取得する相対変位取得手段と、
   制御装置と、を備え、
   前記シリンダ内の前記ピストンの摺動により発生した前記１つの分岐通路内の作動流体の流動が当該１つの分岐通路に対応する前記回転マスの回転運動に前記流動変換機構で変換されるのに伴って発生する慣性質量が、前記複数の回転マスの間で互いに異なるように構成されており、
   前記制御装置は、前記取得された相対変位が大きいほど、前記回転マスによる前記慣性質量がより大きくなるよう、前記切換バルブを制御することを特徴とする回転慣性質量ダンパ。
2. 構造物に設置され、当該構造物の振動を抑制するための回転慣性質量ダンパであって、
   作動流体が充填されたシリンダと、
   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流体室に区画するピストンと、
   当該ピストンをバイパスし、前記第１及び第２流体室に連通するとともに、作動流体が充填され、互いに並列に設けられた複数の連通路と、
   当該複数の連通路に対応して設けられた、回転自在の複数の回転マスと、
   前記複数の連通路の各々に設けられ、当該各々の連通路内の作動流体の流動を、対応する前記複数の回転マスの各々の回転運動に変換する流動変換機構と、
   前記複数の連通路のうちの少なくとも１つの開度を変更可能な開度変更機構と、
   前記構造物の振動に伴う所定部位間の相対変位を取得する相対変位取得手段と、
   制御装置と、を備え、
   前記開度変更機構は、前記複数の連通路の各々に設けられた複数のバルブを有し、
   当該複数のバルブにより前記複数の連通路のうちの１つの連通路が開放されるとともに、他のすべての連通路が閉鎖されているときに、前記シリンダ内の前記ピストンの摺動により発生した前記１つの連通路内の作動流体の流動が前記流動変換機構で変換されることで当該１つの連通路に対応する前記回転マスが回転するのに伴って発生する慣性質量が、前記複数の回転マスの間で互いに異なるように構成されており、
   前記制御装置は、前記取得された相対変位が大きいほど、前記回転マスによる前記慣性質量がより大きくなるよう、前記複数のバルブの開閉を制御することを特徴とする回転慣性質量ダンパ。
3. 前記流動変換機構は歯車モータを有することを特徴とする、請求項１又は２に記載の回転慣性質量ダンパ。

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