JP2010019347A

JP2010019347A - Inertial mass damper

Info

Publication number: JP2010019347A
Application number: JP2008180490A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Isoda; 和彦磯田
Original assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Construction Co Ltd; Shimizu Corp
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2008-07-10
Publication date: 2010-01-28
Anticipated expiration: 2028-07-10
Also published as: JP5051590B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To level off by limiting damper reaction force (burden force) if excessive acceleration is applied in an inertial mass damper which causes reaction force in proportion to relative acceleration. <P>SOLUTION: The inertial mass damper is configured to connect a rotating weight so as to make it possible to transmit torque with respect to a vibration transmitting mechanism between a ball screw mechanism functioning as the vibration transmitting mechanism which converts relative vibration into rotating movement and then transmits to the rotating weight 10 and the rotating weight 10 and at the same time to interpose a torque limit mechanism 11 which limits torque transmission by relatively rotating the rotating weight with respect to the vibration transmitting mechanism when torque transmitted between them exceeds predetermined limit value. The torque limit mechanism is configured to utilize frictional force of a slip material 17 or a general torque retaining device is utilized. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転錘による慣性質量効果を利用した慣性質量ダンパーに関する。 The present invention relates to an inertial mass damper using an inertial mass effect by a rotating weight.

周知のように慣性質量ダンパー（慣性接続要素ともいわれる）はダンパー両端の相対加速度に比例した反力を生じる装置であって、一般にはボールねじ軸とボールナットから構成されるボールねじ機構を振動伝達機構として利用して構造体の振動を回転錘（フライホイール）の回転運動に変換することにより、回転錘の実際の質量の数百倍もの慣性質量効果を生み出せるものである。 As is well known, an inertial mass damper (also known as an inertia connecting element) is a device that generates a reaction force proportional to the relative acceleration at both ends of the damper, and generally transmits vibrations through a ball screw mechanism consisting of a ball screw shaft and a ball nut. By using the mechanism to convert the vibration of the structure into the rotational motion of the rotating weight (flywheel), an inertial mass effect several hundred times as large as the actual mass of the rotating weight can be produced.

図３３はそのような慣性質量ダンパーの基本構成を示すものである。これは、互いに離接する方向に相対振動する２つの構造体Ａ，Ｂ間に介装されてその相対振動に対する制振効果を得るためのもので、振動伝達機構としてのボールねじ機構１を構成しているボールねじ軸２の一端を構造体Ａに対して回転自在に支持するとともに、それに螺着させたボールナット３を構造体Ｂに対して固定し、ボールねじ軸２の他端部を構造体Ｂを貫通させてその先端部に回転錘４（フライホイール）を取り付けたものである。
この慣性質量ダンパーでは、構造体Ａ，Ｂ間に生じる相対振動によりボールナット３がボールねじ軸２に対して軸方向に相対変位し、それに伴ってボールねじ軸２が回転（自転）せしめられて回転錘４が回転し、それにより生じる慣性質量ψによる反力Ｐが構造体Ａ、Ｂ間に作用して優れた制振効果が得られるものである。 FIG. 33 shows the basic configuration of such an inertial mass damper. This is provided between two structures A and B that vibrate relative to each other in the direction of separating from each other to obtain a damping effect on the relative vibration, and constitutes a ball screw mechanism 1 as a vibration transmission mechanism. One end of the ball screw shaft 2 is rotatably supported with respect to the structure A, the ball nut 3 screwed to the structure B is fixed to the structure B, and the other end of the ball screw shaft 2 is structured. The body B is penetrated and a rotating weight 4 (flywheel) is attached to the tip.
In this inertial mass damper, the ball nut 3 is relatively displaced in the axial direction with respect to the ball screw shaft 2 by the relative vibration generated between the structures A and B, and the ball screw shaft 2 is rotated (rotated) accordingly. The rotating weight 4 rotates, and the reaction force P caused by the inertial mass ψ generated thereby acts between the structures A and B, so that an excellent damping effect can be obtained.

この種の慣性質量ダンパーを利用するものとして、特許文献１に示される免震システムや特許文献２に示される上下免震装置が知られている。
特開２００６−１６９３５号公報特開２００７−７１３９９号公報 As a device that uses this kind of inertial mass damper, a seismic isolation system disclosed in Patent Document 1 and a vertical seismic isolation device disclosed in Patent Document 2 are known.
JP 2006-16935 A JP 2007-71399 A

ところで、この種の慣性質量ダンパーは、図３４に示すように構造体Ａ，Ｂ間の相対加速度に比例して反力が生じる（慣性質量ψがその比例定数となる）という線形の特性を呈することから、優れた制振効果が得られる反面、地震時に想定を超える過大な相対加速度がダンパーに作用した場合にはダンパー自体や構造体への接合部に過大な応力が生じて破損を生じてしまう懸念もあり、したがってそのような場合に対するフェールセーフ機能が求められている。 By the way, this type of inertial mass damper exhibits a linear characteristic in which a reaction force is generated in proportion to the relative acceleration between the structures A and B as shown in FIG. 34 (the inertial mass ψ is a proportional constant thereof). As a result, an excellent damping effect can be obtained, but if excessive relative acceleration exceeding the expected value is applied to the damper during an earthquake, excessive stress is generated in the damper itself or the joint to the structure, causing damage. Therefore, a fail-safe function for such a case is required.

上記事情に鑑み、本発明は過大な加速度が作用した場合にダンパー反力（負担力）を制限して頭打ちとすることができ、以て破損を防止し得る有効適切な慣性質量ダンパーを提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention provides an effective and appropriate inertial mass damper capable of limiting a damper reaction force (burden force) to a peak when excessive acceleration is applied, and thus preventing damage. For the purpose.

請求項１記載の発明は、互いに離接する方向に相対振動する構造体間に設置され、それら構造体間に生じる相対振動を振動伝達機構により回転運動に変換して回転錘に伝達して該回転錘を回転させることにより、該回転錘の慣性質量による反力を前記構造体に作用せしめて前記相対振動に対する制振効果を得る構成の慣性質量ダンパーであって、前記振動伝達機構と前記回転錘との間に、該回転錘を該振動伝達機構に対してトルク伝達可能に連結するとともにそれらの間で伝達されるトルクが所定の制限値を超えた時点で回転錘を振動伝達機構に対して相対回転させてトルク伝達を制限するトルク制限機構を介装してなることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is installed between structures that vibrate relative to each other in a direction to be separated from each other, and the relative vibration generated between the structures is converted into a rotational motion by a vibration transmission mechanism and transmitted to a rotary weight for rotation. An inertial mass damper configured to obtain a damping effect on the relative vibration by causing a reaction force due to the inertial mass of the rotating weight to act on the structure by rotating the weight, wherein the vibration transmitting mechanism and the rotating weight The rotary weight is connected to the vibration transmission mechanism so as to be able to transmit torque, and when the torque transmitted between them exceeds a predetermined limit value, the rotary weight is connected to the vibration transmission mechanism. It is characterized in that a torque limiting mechanism for limiting torque transmission by relative rotation is interposed.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の慣性質量ダンパーであって、前記振動伝達機構をボールねじ軸とボールナットによるボールねじ機構により構成するとともに、前記ボールねじ軸にフランジプレートを固定して、該フランジプレートに対して前記回転錘を前記トルク制限機構を介して一体回転可能かつ前記制限値を超えるトルクで相対回転可能に連結してなり、前記トルク制限機構を、前記フランジプレートと前記回転錘の双方に跨るように支圧プレートを装着して、該支圧プレートをトルク調整ボルトにより前記回転錘または前記フランジプレートに対して締結することによって該支圧プレートにより前記フランジプレートまたは前記回転錘を所定の押圧力で挟持するとともに、前記支圧プレートと前記フランジプレートまたは前記回転錘との間に前記制限値を超えるトルクで滑りを生じる滑り材を介装してなることを特徴とする。 According to a second aspect of the invention, there is provided an inertial mass damper according to the first aspect of the invention, wherein the vibration transmission mechanism is constituted by a ball screw mechanism including a ball screw shaft and a ball nut, and a flange plate is provided on the ball screw shaft. The rotating weight is fixedly connected to the flange plate via the torque limiting mechanism so as to be integrally rotatable and relatively rotatable with a torque exceeding the limit value, and the torque limiting mechanism is connected to the flange plate. And mounting the bearing plate so as to straddle both the rotating weight and the flange plate or the flange plate by fastening the bearing plate to the rotating weight or the flange plate with a torque adjusting bolt. While holding the rotating weight with a predetermined pressing force, the bearing plate and the flange plate or And characterized by being interposed skids causing slip torque exceeds the limit value between the rotary spindle.

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の慣性質量ダンパーであって、前記振動伝達機構をボールねじ軸とボールナットによるボールねじ機構により構成して、該ボールねじ機構における前記ボールねじ軸または前記ボールナットに対して前記回転錘を前記トルク制限機構を介して一体回転可能かつ前記制限値を超えるトルクで相対回転可能に連結してなり、前記トルク制限機構を、前記ボールねじ軸または前記ボールナットに対して一体回転可能に連結されるハブと、該ハブに対して一体回転可能かつ前記制限値を超えるトルクで滑りを生じて相対回転可能に装着されたフランジを有するトルク保持装置により構成して、該トルク保持装置における前記フランジに対して前記回転錘を一体回転可能に連結してなることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided an inertial mass damper according to the first aspect of the present invention, wherein the vibration transmitting mechanism is constituted by a ball screw mechanism including a ball screw shaft and a ball nut, and the ball screw in the ball screw mechanism. The rotary weight is connected to the shaft or the ball nut via the torque limiting mechanism so as to be integrally rotatable and relatively rotatable with a torque exceeding the limit value, and the torque limiting mechanism is connected to the ball screw shaft or A torque holding device having a hub coupled to the ball nut so as to be integrally rotatable, and a flange mounted to be rotatable relative to the hub so as to slide relative to the hub and to be relatively rotatable. The rotating weight is connected to the flange of the torque holding device so as to be integrally rotatable.

本発明の慣性質量ダンパーは、通常の慣性質量ダンパーと同様に相対加速度に比例する反力による優れた制振効果が得られることはもとより、トルク制限機構によって過大なトルク伝達を制限することによってダンパー反力を所定の制限値で頭打ちとすることができ、したがって想定外の過大な加速度が作用した場合でもダンパーや接合部の破損を防止することができる。
また、本発明の慣性質量ダンパーを用いて建物等の構造物を対象とする応答低減システムを構成すれば、応答低減効果を損なうことなく反力を有効に低減させることができる。 The inertial mass damper according to the present invention is not only capable of obtaining an excellent vibration suppression effect due to a reaction force proportional to the relative acceleration in the same manner as a normal inertial mass damper, but also by limiting excessive torque transmission by a torque limiting mechanism. The reaction force can be peaked at a predetermined limit value, and therefore, damage to the damper and the joint can be prevented even when an unexpected excessive acceleration is applied.
Moreover, if a response reduction system for a structure such as a building is configured using the inertial mass damper of the present invention, the reaction force can be effectively reduced without impairing the response reduction effect.

特に、相対振動を回転運動に変換して回転錘に伝達するための振動伝達機構としてはボールねじ機構が好適に採用可能であるし、トルク伝達を制限するためのトルク制限機構としては滑り材の摩擦抵抗力を利用するものや、汎用のトルク保持装置を好適に利用可能であるので、いずれにしても簡単な構成で安価に構成することができ、パッシブな応答低減システムに適用するものとして好適である。 In particular, a ball screw mechanism can be suitably used as a vibration transmission mechanism for converting relative vibration into rotational motion and transmitting it to the rotary weight, and a sliding material as a torque limiting mechanism for limiting torque transmission. Since those using frictional resistance and general-purpose torque holding devices can be suitably used, they can be configured with a simple configuration at low cost, and are suitable for application to a passive response reduction system. It is.

図１は本発明の実施形態である慣性質量ダンパーの概略構成を示すものである。これは図３３に示した従来の慣性質量ダンパーと同様に構造体Ａ，Ｂ間に生じる相対振動によりボールねじ機構１を介して回転錘１０（フライホイール）を回転させてその慣性質量効果により制振効果を得ることを基本とするものであるが、従来のものは単なる円盤状の回転錘４をボールねじ軸２に対して直接固定しているのに対し、本実施形態の慣性質量ダンパーは環状の回転錘１０をボールねじ軸２に対してトルク制限機構１１を介して連結した構成とされ、ボールねじ軸２のトルクが所望の制限値を超えると回転錘１０がボールねじ軸２と一体には回転し得ずにスリップ回転し、それにより制限値以上のトルク伝達が制限されて実質的にトルク伝達が頭打ちになる構成とされている。 FIG. 1 shows a schematic configuration of an inertial mass damper according to an embodiment of the present invention. As in the conventional inertial mass damper shown in FIG. 33, this is controlled by the inertial mass effect by rotating the rotary weight 10 (flywheel) through the ball screw mechanism 1 by the relative vibration generated between the structures A and B. Although the basic one is to obtain a vibration effect, the conventional one has a simple disc-shaped rotating weight 4 directly fixed to the ball screw shaft 2, whereas the inertial mass damper of this embodiment is An annular rotary weight 10 is connected to the ball screw shaft 2 via a torque limiting mechanism 11. When the torque of the ball screw shaft 2 exceeds a desired limit value, the rotary weight 10 is integrated with the ball screw shaft 2. In this case, slip rotation is impossible without rotation, whereby torque transmission exceeding the limit value is limited, and torque transmission substantially reaches its peak.

具体的には、図３〜図４に示すように、ボールねじ軸２に小径のフランジプレート１２が装着されてロックナット１３によりボールねじ軸２に対して回転不能に固定され、そのフランジプレート１２の外側に環状の回転錘１０が配置され、その回転錘１０がトルク制限機構１１を介してフランジプレート１２に対して相対回転可能な状態で装着されている。
トルク制限機構１１は、フランジプレート１２と回転錘１０の双方に跨る大きさの２枚の環状の支圧プレート１４をそれらフランジプレート１２と回転錘１０の両面側に配置し、支圧プレート１４の外周部を回転錘１０に対してトルク調整ボルト１５によって締結するとともにその締結部には皿ばね１６を介装し、かつ支圧プレート１４の内周部とフランジプレート１２との間には環状の滑り材１７を介装することにより、両側の支圧プレート１４によってフランジプレート１２を滑り材１７を介して押圧状態で挟持する構成とされている。 Specifically, as shown in FIGS. 3 to 4, a small-diameter flange plate 12 is mounted on the ball screw shaft 2, and is fixed to the ball screw shaft 2 so as not to rotate by a lock nut 13. An annular rotating weight 10 is disposed outside the rotating weight 10, and the rotating weight 10 is attached to the flange plate 12 via a torque limiting mechanism 11 so as to be rotatable relative to the flange plate 12.
The torque limiting mechanism 11 includes two annular support plates 14 sized to straddle both the flange plate 12 and the rotary weight 10 on both sides of the flange plate 12 and the rotary weight 10. The outer peripheral portion is fastened to the rotary weight 10 with a torque adjusting bolt 15, a disc spring 16 is interposed in the fastening portion, and an annular shape is provided between the inner peripheral portion of the bearing plate 14 and the flange plate 12. By interposing the sliding material 17, the flange plate 12 is sandwiched in a pressed state via the sliding material 17 by the bearing plates 14 on both sides.

上記構成のトルク制限機構１１は、フランジプレート１２と支圧プレート１４との間に介装された滑り材１７に対して、トルク調整ボルト１１による締結力によって圧縮された皿ばね１６を介して圧縮応力が作用し、フランジプレート１２のトルクがその摩擦抵抗力を超えない範囲では回転錘１０がフランジプレート１２と一体的に回転するが、トルクが摩擦抵抗力を上回ると滑り材１７による滑りを生じて回転錘１０はフランジプレート１２に対して相対回転してしまい、それ以上のトルク伝達が制限される。 The torque limiting mechanism 11 having the above configuration compresses the sliding member 17 interposed between the flange plate 12 and the bearing plate 14 via a disc spring 16 compressed by the fastening force of the torque adjusting bolt 11. In the range where the stress acts and the torque of the flange plate 12 does not exceed the frictional resistance force, the rotary weight 10 rotates integrally with the flange plate 12, but when the torque exceeds the frictional resistance force, the sliding material 17 slips. Thus, the rotary weight 10 rotates relative to the flange plate 12, and further torque transmission is limited.

この場合、滑り始めるときのトルクＴ₀、つまりトルク伝達が限界となる制限値は、トルク調整ボルト１５により皿ばね１６を介して滑り材１７に導入する圧縮応力（つまりは摩擦抵抗力）を調整することにより設定することができる。
すなわち、滑り始めるときのトルクＴ₀は、トルク調整ボルト１５により滑り材１７に導入される圧縮応力Ｎ、滑り材１７の摩擦係数μ、滑り材１７の径寸法（内径寸法と外径寸法の平均値の１／２。図３に示す回転中心からの距離ａ）によって次式で定まる（２倍となっているのは摩擦面が２面であるためである）。
Ｔ₀＝２μＮａ In this case, the torque T _{0 at the} start of sliding, that is, the limit value at which torque transmission becomes a limit, adjusts the compression stress (that is, the frictional resistance force) introduced into the sliding material 17 via the disc spring 16 by the torque adjustment bolt 15. Can be set.
That is, the torque T _{0 at the} start of sliding is the compressive stress N introduced into the sliding material 17 by the torque adjusting bolt 15, the friction coefficient μ of the sliding material 17, the diameter size of the sliding material 17 (the average of the inner diameter size and the outer diameter size). 1/2 of the value, which is determined by the following formula according to the distance a from the rotation center shown in FIG. 3 (doubled is because there are two friction surfaces).
T ₀ = 2 μNa

本実施形態の慣性質量ダンパーにおいて生じる反力Ｐは、基本的には従来のこの種のダンパーと同様に相対加速度に比例する特性となるのであるが、上記のようにトルク制限機構１１によって回転錘１０に伝達されるトルクが実質的に頭打ちになることによりその反力Ｐも頭打ちになり、したがって図２に示すように慣性質量ψを比例定数とする第１勾配を有するのみならず、所定の相対加速度以上では緩やかな第２勾配を有する非線形を呈するものとなる。
この場合、反力Ｐは、ボールねじ機構１に作用するトルクＴ、ボールねじ軸２のリード（ねじ山ピッチ）Ｌ_ｄとすると
Ｐ＝（２π／Ｌ_ｄ）Ｔ
となるから、頭打ちとなる反力Ｐ₀は、上記の滑り始めるときのトルクＴ₀、つまりトルク伝達を制限するべき制限値から
Ｐ₀＝（２π／Ｌ_ｄ）Ｔ₀
となる。 The reaction force P generated in the inertial mass damper of this embodiment is basically proportional to the relative acceleration as in the conventional damper of this type. However, as described above, the torque limit mechanism 11 causes the rotating weight to rotate. When the torque transmitted to 10 substantially reaches its peak, the reaction force P also reaches its peak, and therefore, as shown in FIG. 2, not only has a first gradient with the inertial mass ψ as a proportional constant, Above the relative acceleration, a non-linearity having a gentle second gradient is exhibited.
In this case, if the reaction force P is the torque T acting on the ball screw mechanism 1 and the lead (thread pitch) L _{d of} the ball screw shaft 2, P = (2π / L _d ) T
Therefore, the reaction force P ₀ that reaches the peak is calculated from the torque T _{0 at the} start of the slip, that is, the limit value for limiting the torque transmission, P ₀ = (2π / L _d ) T _0.
It becomes.

なお、ボールねじ軸２やフランジプレート１２の慣性モーメントによりボールねじ機構１自体が生じる慣性質量を完全に無視し得る場合には、伝達トルクが頭打ちとなった以降は反力Ｐ₀がそのまま増大することなく保持されるが、実際上は図２に示しているようにボールねじ機構１自体の慣性質量ψ₁（相対すべり回転しないでねじと一体化したプレート、ナット等を含む）よる緩やかな第２勾配によりわずかな反力増加分が生じることになる。
いずれにしても、本実施形態の慣性質量ダンパーは反力が一定の制限値に達した以降は実質的にそれを保持するものであり、したがって反力がゼロになってダンパー機能を失うものではないばかりか、後述するように反力が頭打ちとなった以降は摩擦ダンパーとしても機能し得るものである。 When the inertial mass generated by the ball screw mechanism 1 due to the moment of inertia of the ball screw shaft 2 and the flange plate 12 can be completely ignored, the reaction force P ₀ increases as it is after the transmission torque reaches the peak. In practice, as shown in FIG. 2, the ball screw mechanism 1 itself has an inertial mass ψ ₁ (including a plate and nut integrated with the screw without relative sliding rotation). A slight increase in reaction force occurs due to the two gradients.
In any case, the inertial mass damper according to the present embodiment substantially retains the reaction force after the reaction force reaches a certain limit value. Therefore, the reaction force becomes zero and the damper function is lost. In addition, as will be described later, it can function as a friction damper after the reaction force reaches its peak.

本実施形態の慣性質量ダンパーの効果を以下に列挙する。
（１）ダンパー反力を所定の制限値で頭打ちにできる（実質的に制限値に保持するか、もしくはその後の増分を充分に小さくできる）から、想定外の過大な加速度が作用した場合でも、ダンパーや接合部の破損を防止することができる。
なお、本発明の慣性質量ダンパーのように相対加速度に比例した反力をもつものではない他の形式のダンパーにおいては、反力を頭打ちにすること自体は既知の技術である。たとえば、反力が相対速度に比例する粘性ダンパー（オイルダンパー等）においては、逃がし弁によるリリーフ機構によりピストン内圧を調整して過大な反力が生じないように制限する機構が知られている。また、反力が相対変位に比例する履歴ダンパー（鋼材ダンパー等）においては、弾性範囲内ではバネ剛性が線形で変位に比例した反力となるが、降伏後には変位増分による耐力増加はわずかになって自ずとダンパーに過大な反力が生じないものとなる。 The effects of the inertia mass damper of this embodiment are listed below.
(1) Since the damper reaction force can reach a predetermined limit value (substantially hold at the limit value or the subsequent increment can be made sufficiently small), even if an unexpected excessive acceleration acts, Damage to the damper and the joint can be prevented.
In other types of dampers that do not have a reaction force proportional to relative acceleration, such as the inertial mass damper of the present invention, it is a known technique to make the reaction force peak. For example, in a viscous damper (oil damper or the like) in which the reaction force is proportional to the relative speed, a mechanism is known in which a piston internal pressure is adjusted by a relief mechanism using a relief valve so that an excessive reaction force is not generated. In the case of hysteretic dampers (steel dampers, etc.) in which the reaction force is proportional to the relative displacement, the spring stiffness is linear within the elastic range and the reaction force is proportional to the displacement, but after yielding, the yield strength increases slightly due to the incremental displacement. As a result, an excessive reaction force does not occur in the damper.

（２）トルク制限機構１１はトルクを一定に保持しながら回転錘１０を回転させる機構であるので、反力が制限値を超えると滑りを生じて相対回転を生じ、そのときに滑り面に摩擦力が作用しつつ変位するので、その状態では摩擦ダンパーとして機能し得る。つまり、本実施形態のダンパーは反力が制限値に達するまでは通常の慣性質量ダンパーとして機能し、それを超えると摩擦ダンパーとして機能するという、従来にない複合的な機能のダンパーとして機能する。
なお、摩擦ダンパーとして挙動すると滑り材１７の周辺部では発熱が生じるので、必要に応じて周辺部材の耐熱性能や放熱性能を考慮すれば良いが、本実施形態では滑り材１７に接するフランジプレート１２や支圧プレート１４等の部材としていずれも鋼材を採用可能であるので、摩擦による温度上昇が生じても耐熱性や放熱性に特に問題は生じない。 (2) The torque limiting mechanism 11 is a mechanism that rotates the rotary weight 10 while keeping the torque constant. Therefore, when the reaction force exceeds the limit value, slipping occurs and relative rotation occurs, and friction occurs on the sliding surface at that time. Since the force is displaced while acting, it can function as a friction damper in that state. That is, the damper according to the present embodiment functions as an ordinary inertial mass damper until the reaction force reaches the limit value, and functions as a friction damper when the reaction force is exceeded.
In addition, since it will generate heat | fever in the peripheral part of the sliding material 17 if it behaves as a friction damper, what is necessary is just to consider the heat resistance performance and heat dissipation performance of a peripheral member as needed, but in this embodiment, the flange plate 12 which contact | connects the sliding material 17 is sufficient. Steel members can be used for the members such as the bearing plate 14 and the like, so that no particular problem arises in heat resistance and heat dissipation even if the temperature rises due to friction.

（３）トルク制限機構１１は滑り材１７による摩擦滑りを利用した単純な機構なので安価に製造できるし、トルク調整ボルト１５による締結力の調整のみで摩擦力の調整（つまり頭打ちとするトルクの調整）も容易に行うことができる。また、皿ばね１６を介して摩擦面に対して面的に圧縮力をかけているので、多少の摩耗があっても安定した面圧を保持できる。 (3) Since the torque limiting mechanism 11 is a simple mechanism using frictional sliding by the sliding material 17, it can be manufactured at low cost, and the frictional force can be adjusted only by adjusting the fastening force by the torque adjusting bolt 15 (that is, adjusting the torque to be peaked). ) Can also be easily performed. In addition, since the compressive force is applied to the friction surface via the disc spring 16, a stable surface pressure can be maintained even if there is some wear.

（４）本実施形態の慣性質量ダンパーを建物や構造物等に設置して応答低減システムを構成する場合、ダンパー反力を頭打ちにするという非線形特性を考慮することにより、頭打ちにしない通常の線形特性のダンパーを用いる場合に比べてダンパー反力を１／２程度に低減できるにも拘わらず、ダンパー本来の特性は大きく変化せずに構造体の応答を同等にできる。
このことは、従来一般の線形特性の慣性質量ダンパーを用いる応答低減システムの制振効果を劣化させずに反力だけを有効に低減させ得ることを意味し、その結果、ダンパー自体のみならず構造体への負荷も低減でき、接合部や構造躯体も含めた総コストの軽減を図ることができる（この点については後述する）。 (4) When the inertial mass damper according to the present embodiment is installed in a building or structure to constitute a response reduction system, a normal linear that does not reach a peak is taken into consideration by taking into account the nonlinear characteristic that the damper reaction force peaks. Although the damper reaction force can be reduced to about ½ compared to the case of using the damper with the characteristic, the response of the structure can be made equal without changing the original characteristic of the damper greatly.
This means that it is possible to effectively reduce only the reaction force without deteriorating the damping effect of the response reduction system using a conventional general inertial mass damper of linear characteristics. As a result, not only the damper itself but also the structure The load on the body can also be reduced, and the total cost including the joint and the structural housing can be reduced (this will be described later).

以上で本発明の慣性質量ダンパーの最も基本的な構成例を説明したが、以下にその変形例を図５〜図８を参照して説明する。
上記実施形態ではトルク制限機構１１における支圧プレート１４を回転錘１０に対して連結して、伝達トルクが制限値を超えた際にはトルク制限機構１１を回転錘１０とともにフランジプレート１２に対して相対回転させるようにしたが、図５に示すように支圧プレート１４をフランジプレート１２に対して連結して滑り材１７を支圧プレート１４と回転錘１０との間に介装することにより、トルク制限機構１１をフランジプレート１２とともに回転させて回転錘１０のみをそれらに対して相対回転させるようにしても良い。
なお、その場合には、トルク制限機構１１がフランジプレート１２とともに回転することから、反力Ｐが頭打ちとなった以降の慣性質量ψ_１はその分だけ大きくなり、図２に示す特性図における第２勾配は上記の場合に比べてやや大きくなる。 The most basic configuration example of the inertial mass damper according to the present invention has been described above. Hereinafter, modifications thereof will be described with reference to FIGS.
In the above embodiment, the support plate 14 in the torque limiting mechanism 11 is connected to the rotary weight 10, and when the transmission torque exceeds the limit value, the torque limiting mechanism 11 is connected to the flange plate 12 together with the rotary weight 10. As shown in FIG. 5, the bearing plate 14 is connected to the flange plate 12 and the sliding member 17 is interposed between the bearing plate 14 and the rotary weight 10 as shown in FIG. The torque limiting mechanism 11 may be rotated together with the flange plate 12 so that only the rotary weight 10 is rotated relative to them.
In this case, since the torque limiting mechanism 11 rotates together with the flange plate 12, the inertial mass ψ ₁ after the reaction force P reaches the peak increases accordingly, and the second characteristic in the characteristic diagram shown in FIG. The two gradients are slightly larger than in the above case.

トルク制限機構１１としては、各種分野で使用されている各種のトルク保持装置の類を利用することも考えられ、たとえば図６〜図７に市販のトルク保持装置２０（いわゆるトルクキーパー）を利用する場合の構成例を示す。
そのトルク保持装置２０は、ハブ２１に対してフランジ２２を滑り軸受け２３を介して相対回転可能に装着し、ハブ２１に固定した調節ナット２４に調節ボルト２５を螺着してパイロットプレート２６、皿ばね２７を介してプレート２８をフランジ２２に押圧する構成としたものであり、所定トルクまではハブ２１とフランジ２２とが一体に回転するが、それを超えるとフランジ２２がハブ２１に対してスリップして相対回転を生じるものである。
このトルク保持装置２０をボールねじ軸２に対して一体に回転可能に固定し、フランジ２２に対して回転錘１０を連結すると、ボールねじ機構１からの伝達トルクが所定の制限値を超えるまではトルク保持装置２０と回転錘１０の全体が一体に回転するが、制限値を超えるとフランジ２２および回転錘１０のみがハブ２１に対してスリップ回転を生じてそれ以上のトルク伝達が制限される。 As the torque limiting mechanism 11, it is conceivable to use various types of torque holding devices used in various fields. For example, a commercially available torque holding device 20 (so-called torque keeper) is used in FIGS. An example of the configuration is shown.
The torque holding device 20 has a flange 22 attached to a hub 21 via a slide bearing 23 so as to be relatively rotatable, and an adjustment bolt 25 is screwed onto an adjustment nut 24 fixed to the hub 21 to thereby form a pilot plate 26, a dish. The plate 28 is pressed against the flange 22 via the spring 27. The hub 21 and the flange 22 rotate integrally up to a predetermined torque, but the flange 22 slips against the hub 21 beyond that. As a result, relative rotation occurs.
When the torque holding device 20 is fixed to the ball screw shaft 2 so as to be integrally rotatable and the rotary weight 10 is connected to the flange 22, until the torque transmitted from the ball screw mechanism 1 exceeds a predetermined limit value. The entire torque holding device 20 and the rotary weight 10 rotate integrally. However, when the limit value is exceeded, only the flange 22 and the rotary weight 10 cause slip rotation with respect to the hub 21 and further torque transmission is limited.

以上の実施形態は、いずれもボールねじ機構１におけるボールねじ軸２を回転させる場合（ボールナット３は回転させずにボールねじ軸２に対して軸方向に相対移動させる場合）の構成例であるが、逆にダンパー内でボールナット３を回転させる場合（ボールねじ軸２は回転させずにボールナット３に対して軸方向に相対移動させる場合）にも適用できる。
図８はその場合の構成例であって、ボールナット３をダンパーケーシング２９に対してベアリング３０により回転自在で支持してそのボールナット３に上記のトルク保持装置２０を連結し、ボールねじ軸２をそれらボールナット３とトルク保持装置２０に挿通させて軸方向に変位させることによって、トルク保持装置２０（つまりトルク制限機構１１）をボールナット３とともに一体に回転させるようにしたものであり、この場合も上記と同様に機能するものとなる。 Each of the above embodiments is a configuration example when the ball screw shaft 2 in the ball screw mechanism 1 is rotated (when the ball nut 3 is moved relative to the ball screw shaft 2 in the axial direction without rotating). However, it can also be applied to the case where the ball nut 3 is rotated in the damper (the ball screw shaft 2 is moved relative to the ball nut 3 in the axial direction without rotating).
FIG. 8 shows a configuration example in that case. The ball nut 3 is rotatably supported by a bearing 30 with respect to the damper casing 29, and the torque holding device 20 is connected to the ball nut 3. Are inserted into the ball nut 3 and the torque holding device 20 and displaced in the axial direction, so that the torque holding device 20 (that is, the torque limiting mechanism 11) is rotated together with the ball nut 3. In this case, the same function as described above is obtained.

次に、本発明の慣性質量ダンパーを建物等の構造体に設置して応答低減システム（ＴＭＤ機構および振動遮断機構）を構成する場合の具体的な設計例とその効果について説明する。 Next, a specific design example and its effect when the response reducing system (TMD mechanism and vibration isolating mechanism) is configured by installing the inertial mass damper of the present invention in a structure such as a building will be described.

（Ｉ）付加バネと直列に設置する場合
図９に示すように、固定端に対して構造体バネと構造体減衰により支持された１質点系の構造体を対象として慣性質量ダンパーを設置してＴＭＤ機構として機能させる場合において、その慣性質量ダンパーとして、図１に示したような本発明のトルク制限機構付きの慣性質量ダンパーを用いるケースと、図３３に示したようなトルク制限機構のない従来の単なる慣性質量ダンパーを用いるケースについて、比較検討を行う。 (I) When installing in series with an additional spring As shown in FIG. 9, an inertia mass damper is installed for a one-mass structure supported by a structure spring and structure damping with respect to a fixed end. In the case of functioning as a TMD mechanism, a case using an inertial mass damper with a torque limiting mechanism of the present invention as shown in FIG. 1 as the inertial mass damper, and a conventional case without a torque limiting mechanism as shown in FIG. A comparative study is conducted on the case of using a simple inertia mass damper.

「設計条件」
構造体質量M＝100ton、構造体バネ剛性K＝39.5kN/cm、構造体減衰C＝0.25kN/kine、構造体の固有振動数f＝1.0Hz、構造体の減衰定数h＝0.02とする。
付加質量を構造体の0.1倍の質量をもつＴＭＤとして設計し、したがって付加質量としての慣性質量ψ＝10ton、付加バネ剛性k₀＝3.36kN/cm、付加減衰c₀＝0.25kN/kine、付加振動系の固有振動数f＝0.92Hz、付加振動系の減衰定数h₀＝0.216とする。
トルク制限機構を設けるケースでは、図１０に示すように、ダンパー両端の相対加速度1.0m/s²（100gal）で滑り始める設計とし、したがって頭打ちとなる反力をP₀＝10kNに設定する。滑り後の慣性質量ψ₁は初期の1/10として、ψ₁＝0.1ψ＝1tonとする。 "Design condition"
Structure mass M = 100 ton, structure spring stiffness K = 39.5 kN / cm, structure damping C = 0.25 kN / kine, structure natural frequency f = 1.0 Hz, structure damping constant h = 0.02.
The additional mass is designed as a TMD with a mass 0.1 times that of the structure. Therefore, the inertia mass ψ = 10 ton as the additional mass, additional spring stiffness k ₀ = 3.36 kN / cm, additional damping c ₀ = 0.25 kN / kine, additional The natural frequency f of the vibration system is set to 0.92 Hz, and the damping constant h ₀ of the additional vibration system is set to 0.216.
In the case where the torque limiting mechanism is provided, as shown in FIG. 10, the design starts to slide at a relative acceleration of 1.0 m / s ² (100 gal) at both ends of the damper, and thus the reaction force that reaches the peak is set to P ₀ = 10 kN. The inertial mass ψ ₁ after sliding is 1/10 of the initial value, and ψ ₁ = 0.1ψ = ₁ ton.

この場合、ダンパーに角振動数ωの正弦波加振で変位振幅を与えたときのダンパー反力（負担力）とダンパー両端の相対変位との関係は図１１のようになり、ダンパー特性が非線形であることから正弦波振動でも履歴吸収エネルギー（図１１において平行四辺形で示される履歴面積）があることが分かる。なお、ダンパーが線形の場合（トルク制限がない場合）には原点を通る直線上を往復するだけの特性になるので履歴吸収エネルギーはない。 In this case, the relationship between the damper reaction force (burden force) and the relative displacement at both ends of the damper when a displacement amplitude is given to the damper by sinusoidal excitation at an angular frequency ω is as shown in FIG. 11, and the damper characteristic is nonlinear. Therefore, it can be seen that there is hysteresis absorption energy (history area indicated by a parallelogram in FIG. 11) even in sinusoidal vibration. When the damper is linear (when there is no torque limitation), there is no hysteresis absorption energy because the characteristic is merely reciprocation on a straight line passing through the origin.

解析に用いる入力地震動としては図１２に示すＴＡＦＴ（ＥＷ）を用い、最大加速度176galを固定端から入力するものとする。 As the input seismic motion used for the analysis, TAFT (EW) shown in FIG. 12 is used, and the maximum acceleration 176 gal is input from the fixed end.

「応答解析結果」
図１３〜図１７に応答解析結果としての質点変位、質点加速度、ダンパー変位、ダンパー加速度、ダンパー反力を示す。いずれも太線が本発明の慣性質量ダンパー（トルク制限機構を有する非線形特性のもの）による場合であり、細線が従来の慣性質量ダンパー（トルク制限機構のない線形特性のもの）による場合である。
これらの結果から、本発明の場合には質点変位、質点加速度は殆ど変わらないもののダンパー反力を大きく低減できることが分かる。特に、図１６（ｂ）および図１７（ｂ）から、4秒付近で滑り始めた以降は慣性質量効果による周期延長効果が低減して位相が進み、ダンパー加速度が増すものの反力が６０％程度に大幅に低減することが分かる。なお、ダンパー加速度は若干増えるが問題にならない程度である。 Response analysis results
13 to 17 show mass point displacement, mass point acceleration, damper displacement, damper acceleration, and damper reaction force as response analysis results. In either case, the thick line is the case of the inertial mass damper of the present invention (with non-linear characteristics having a torque limiting mechanism), and the thin line is the case of the conventional inertial mass damper (with a linear characteristic having no torque limiting mechanism).
From these results, it can be seen that in the case of the present invention, the damper reaction force can be greatly reduced although the mass point displacement and the mass point acceleration hardly change. In particular, from FIG. 16 (b) and FIG. 17 (b), after starting to slide in the vicinity of 4 seconds, the period extension effect due to the inertial mass effect is reduced, the phase advances, and the damper acceleration increases, but the reaction force is about 60%. It can be seen that it is greatly reduced. Note that the damper acceleration slightly increases but is not a problem.

この場合のダンパー履歴特性を図１８〜図１９に示す。図１８は反力（ダンパー負担力）と相対加速度の関係を表し、図１０に示した特性図とほぼ同様の結果が得られた。図１９は反力（ダンパー負担力）と相対変位の関係を表し、図１１に示した履歴特性とほぼ同様の結果が得られた。 The damper history characteristics in this case are shown in FIGS. FIG. 18 shows the relationship between reaction force (damper burden force) and relative acceleration, and almost the same result as the characteristic diagram shown in FIG. 10 was obtained. FIG. 19 shows the relationship between the reaction force (damper burden force) and the relative displacement, and almost the same result as the hysteresis characteristic shown in FIG. 11 was obtained.

さらに、参考までに、慣性質量ダンパーを設置する場合の改善効果をそれを設置しない場合と比較して図２０〜図２１に示す。ここでの慣性質量ダンパーは図３３〜図３４に示したような従来一般のトルク制限機構のない線形特性のものであるが、そのような慣性質量ダンパーを用いる場合（太線で示す）には、それを設置しない場合（細線で示す）に較べて、最大応答値が変位で３８％、加速度で３６％も低減することが分かる。
以上により、トルク制限機構のない従来の慣性質量ダンパーを用いる場合であっても充分な応答低減効果が得られるが、本発明のトルク制限機構付きの慣性質量ダンパーを用いることにより（従来の慣性質量ダンパーにトルク制限機構を付加することにより）、さらなる改善効果が得られることが分かる。 Furthermore, for reference, the improvement effect when installing an inertial mass damper is shown in FIGS. 20 to 21 in comparison with the case where it is not installed. Here, the inertial mass damper has a linear characteristic without a conventional general torque limiting mechanism as shown in FIGS. 33 to 34, but when such an inertial mass damper is used (indicated by a thick line), It can be seen that the maximum response value is reduced by 38% in displacement and 36% in acceleration as compared with the case where it is not installed (indicated by a thin line).
As described above, a sufficient response reduction effect can be obtained even when a conventional inertia mass damper without a torque limiting mechanism is used. However, by using the inertia mass damper with a torque limiting mechanism of the present invention (the conventional inertia mass). It can be seen that a further improvement effect can be obtained by adding a torque limiting mechanism to the damper.

（II）構造体バネと並列に設置する場合
図２２に示すように、固定端に対して構造体バネと構造体減衰により支持された１質点系の構造体を対象として慣性質量ダンパーを構造体バネと並列に設置する場合において、その慣性質量ダンパーとして、図１に示したような本発明のトルク制限機構付きの慣性質量ダンパーを用いるケースと、図３３に示したようなトルク制限機構のない従来の慣性質量ダンパーを用いるケースについて比較検討を行う。 (II) When installing in parallel with a structure spring As shown in FIG. 22, an inertia mass damper is provided for a one-mass system structure supported by a structure spring and structure damping with respect to a fixed end. In the case of installing in parallel with the spring, the inertia mass damper having the inertia mass damper with the torque limit mechanism of the present invention as shown in FIG. 1 and the torque limit mechanism as shown in FIG. 33 are not provided. A comparative study will be made on the case using a conventional inertial mass damper.

「設計条件」
上記（I）の場合と同様に、構造体質量M＝100ton、構造体バネ剛性K＝39.5kN/cm、構造体減衰C＝0.25kN/kine、構造体の固有振動数f＝1.0Hz、構造体の減衰定数h＝0.02とする。
付加質量としての慣性質量ψを構造体の1.0倍としてψ＝100tonとし、それに付加減衰を並列に設置し、付加減衰ｃ₀＝1.26kN/kine（構造体減衰の約5倍）とする。
トルク制限機構を設けるケースでは、図２３に示すように、ダンパー両端の相対加速度0.4m/s²（40gal）で滑り始める設計とし、したがって頭打ちとなる反力をP₀＝40kNに設定する。滑り後の慣性質量ψ₁は初期の1/10として、ψ₁＝0.1ψ＝10tonとする。 "Design condition"
As in the case of (I) above, structure mass M = 100 ton, structure spring stiffness K = 39.5kN / cm, structure damping C = 0.25kN / kine, natural frequency f = 1.0Hz of structure, structure The body attenuation constant h = 0.02.
An inertial mass ψ as an additional mass is 1.0 times that of the structure, and ψ = 100 tons, and an additional attenuation is installed in parallel so that an additional attenuation c ₀ = 1.26 kN / kine (about 5 times the attenuation of the structure).
In the case where the torque limiting mechanism is provided, as shown in FIG. 23, the design starts to slide at a relative acceleration of 0.4 m / s ² (40 gal) at both ends of the damper, and thus the reaction force that reaches the peak is set to P ₀ = 40 kN. The inertial mass ψ ₁ after sliding is 1/10 of the initial value, and ψ ₁ = 0.1ψ = 10 tons.

この場合も、ダンパー反力（負担力）とダンパー両端の相対変位との関係は図２４に示すようになり、（Ｉ）の場合と同様に履歴吸収エネルギーがある。 Also in this case, the relationship between the damper reaction force (burden force) and the relative displacement at both ends of the damper is as shown in FIG. 24, and there is hysteresis absorbed energy as in the case of (I).

「応答解析結果」
入力地震動は（I）の場合と同様（図１２）とし、図２５〜図２８に応答解析結果としての質点変位、質点加速度、ダンパー加速度、ダンパー反力を示す。
これらの結果から、質点変位、質点加速度は殆ど変わらず、ダンパー反力を大きく低減できることが分かる。特に、図２７（ｂ）および図２８（ｂ）から、3.7秒付近で滑り始めた以降はダンパー加速度が増すもののダンパー反力が５０％程度に大幅に低減することが分かる。なお、この場合もダンパー加速度は若干増えるが問題にならない程度である。 Response analysis results
The input ground motion is the same as in (I) (FIG. 12), and FIGS. 25 to 28 show the mass point displacement, the mass point acceleration, the damper acceleration, and the damper reaction force as response analysis results.
From these results, it can be seen that the mass point displacement and the mass point acceleration hardly change and the damper reaction force can be greatly reduced. In particular, FIG. 27 (b) and FIG. 28 (b) show that after starting to slip in the vicinity of 3.7 seconds, the damper reaction force is greatly reduced to about 50% although the damper acceleration increases. In this case as well, the damper acceleration slightly increases but is not a problem.

この場合のダンパー履歴特性を図２９〜図３０に示す。図２９は反力（ダンパー負担力）と相対加速度の関係を表し、図２３に示した特性図とほぼ同様に結果が得られた。図３０は反力（ダンパー負担力）と相対変位の関係を表し、図２４に示した履歴特性とほぼ同様の結果が得られた。 The damper history characteristics in this case are shown in FIGS. FIG. 29 shows the relationship between reaction force (damper burden force) and relative acceleration, and the result was obtained in substantially the same manner as the characteristic diagram shown in FIG. FIG. 30 shows the relationship between the reaction force (damper burden) and the relative displacement, and almost the same result as the hysteresis characteristic shown in FIG. 24 was obtained.

さらに、参考までに、慣性質量ダンパーを設置する場合の改善効果を、それを設置しない場合と比較して図３１〜図３２に示す。ここでの慣性質量ダンパーは従来一般のトルク制限機構のない線形特性のものであるが、そのような慣性質量ダンパーを用いる場合（太線で示す）には、それを設置しない場合（細線で示す）に較べて、最大応答値が変位で２３％、加速度で３７％も低減することが分かる。
以上により、トルク制限機構のない従来の慣性質量ダンパーを用いる場合であっても充分な応答低減効果が得られるが、本発明のトルク制限機構付きの慣性質量ダンパーを用いることにより（従来の慣性質量ダンパーにトルク制限機構を付加することにより）、反力を頭打ちしながらさらなる改善効果が得られことが分かる。 Furthermore, the improvement effect when installing an inertial mass damper is shown in FIGS. 31-32 compared with the case where it is not installed for reference. The inertial mass damper here has a linear characteristic without a conventional torque limiting mechanism, but when such an inertial mass damper is used (indicated by a thick line), it is not installed (indicated by a thin line). It can be seen that the maximum response value is reduced by 23% for displacement and 37% for acceleration.
As described above, a sufficient response reduction effect can be obtained even when a conventional inertia mass damper without a torque limiting mechanism is used. However, by using the inertia mass damper with a torque limiting mechanism of the present invention (the conventional inertia mass). It can be seen that by adding a torque limiting mechanism to the damper), a further improvement effect can be obtained while peaking the reaction force.

本発明の実施形態である慣性質量ダンパーの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the inertia mass damper which is embodiment of this invention. 同、特性を示す図である。It is a figure which shows a characteristic similarly. 同、要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view similarly. 同、要部組立図である。FIG. 同、他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example same as the above. 同、他の構成例を示す図である。It is a figure which shows the other structural example same as the above. 同、要部組立図である。FIG. 同、他の構成例を示す図である。It is a figure which shows another example of a structure similarly. 本発明の慣性質量ダンパーによる応答低減システムの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the response reduction system by the inertial mass damper of this invention. 同、特性を示す図である。It is a figure which shows a characteristic similarly. 同、特性を示す図である。It is a figure which shows a characteristic similarly. 同、解析に用いる入力地震動を示す図である。It is a figure which shows the input ground motion used for an analysis similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 本発明の慣性質量ダンパーによる他の応答低減システムの概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the other response reduction system by the inertial mass damper of this invention. 同、特性を示す図である。It is a figure which shows a characteristic similarly. 同、特性を示す図である。It is a figure which shows a characteristic similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 同、応答解析結果を示す図である。It is a figure which shows a response analysis result similarly. 従来一般の慣性質量ダンパーの概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the conventional general inertia mass damper. 同、特性図である。FIG.

符号の説明Explanation of symbols

Ａ，Ｂ構造体
１ボールねじ機構（振動伝達機構）
２ボールねじ軸
３ボールナット
１０回転錘（フライホイール）
１１トルク制限機構
１２フランジプレート
１３ロックナット
１４支圧プレート
１５トルク調整ボルト
１６皿ばね
１７滑り材
２０トルク保持装置（トルク制限機構）
２１ハブ
２２フランジ
２３滑り軸受け
２４調節ナット
２５調節ボルト
２６パイロットプレート
２７皿ばね
２８プレート
２９ダンパーケーシング
３０ベアリング A, B Structure 1 Ball screw mechanism (vibration transmission mechanism)
2 Ball screw shaft 3 Ball nut 10 Rotating weight (flywheel)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Torque limitation mechanism 12 Flange plate 13 Lock nut 14 Supporting plate 15 Torque adjustment bolt 16 Belleville spring 17 Sliding material 20 Torque holding device (torque limitation mechanism)
21 Hub 22 Flange 23 Slide bearing 24 Adjustment nut 25 Adjustment bolt 26 Pilot plate 27 Belleville spring 28 Plate 29 Damper casing 30 Bearing

Claims

互いに離接する方向に相対振動する構造体間に設置され、それら構造体間に生じる相対振動を振動伝達機構により回転運動に変換して回転錘に伝達して該回転錘を回転させることにより、該回転錘の慣性質量による反力を前記構造体に作用せしめて前記相対振動に対する制振効果を得る構成の慣性質量ダンパーであって、
前記振動伝達機構と前記回転錘との間に、該回転錘を該振動伝達機構に対してトルク伝達可能に連結するとともにそれらの間で伝達されるトルクが所定の制限値を超えた時点で回転錘を振動伝達機構に対して相対回転させてトルク伝達を制限するトルク制限機構を介装してなることを特徴とする慣性質量ダンパー。 It is installed between structures that vibrate relative to each other in a direction to be separated from each other, and the relative vibration generated between the structures is converted into a rotational motion by a vibration transmission mechanism and transmitted to the rotating weight to rotate the rotating weight. An inertial mass damper configured to obtain a damping effect on the relative vibration by applying a reaction force due to the inertial mass of a rotating weight to the structure,
The rotary weight is connected between the vibration transmission mechanism and the rotary weight so as to be able to transmit torque to the vibration transmission mechanism, and is rotated when the torque transmitted therebetween exceeds a predetermined limit value. An inertial mass damper comprising a torque limiting mechanism for limiting torque transmission by rotating a weight relative to a vibration transmission mechanism.

請求項１記載の慣性質量ダンパーであって、
前記振動伝達機構をボールねじ軸とボールナットによるボールねじ機構により構成するとともに、前記ボールねじ軸にフランジプレートを固定して、該フランジプレートに対して前記回転錘を前記トルク制限機構を介して一体回転可能かつ前記制限値を超えるトルクで相対回転可能に連結してなり、
前記トルク制限機構を、前記フランジプレートと前記回転錘の双方に跨るように支圧プレートを装着して、該支圧プレートをトルク調整ボルトにより前記回転錘または前記フランジプレートに対して締結することによって該支圧プレートにより前記フランジプレートまたは前記回転錘を所定の押圧力で挟持するとともに、前記支圧プレートと前記フランジプレートまたは前記回転錘との間に前記制限値を超えるトルクで滑りを生じる滑り材を介装してなることを特徴とする慣性質量ダンパー。 The inertial mass damper according to claim 1,
The vibration transmission mechanism is composed of a ball screw shaft and a ball screw mechanism including a ball nut, a flange plate is fixed to the ball screw shaft, and the rotary weight is integrated with the flange plate via the torque limiting mechanism. It is connected to be rotatable and capable of relative rotation with a torque exceeding the limit value,
By mounting the support plate so that the torque limiting mechanism straddles both the flange plate and the rotary weight, and fastening the support plate to the rotary weight or the flange plate with a torque adjustment bolt A sliding material that sandwiches the flange plate or the rotating weight with a predetermined pressing force by the supporting plate and causes slipping between the supporting plate and the flange plate or the rotating weight with a torque exceeding the limit value. An inertia mass damper, characterized in that it is interposed.

請求項１記載の慣性質量ダンパーであって、
前記振動伝達機構をボールねじ軸とボールナットによるボールねじ機構により構成して、該ボールねじ機構における前記ボールねじ軸または前記ボールナットに対して前記回転錘を前記トルク制限機構を介して一体回転可能かつ前記制限値を超えるトルクで相対回転可能に連結してなり、
前記トルク制限機構を、前記ボールねじ軸または前記ボールナットに対して一体回転可能に連結されるハブと、該ハブに対して一体回転可能かつ前記制限値を超えるトルクで滑りを生じて相対回転可能に装着されたフランジを有するトルク保持装置により構成して、該トルク保持装置における前記フランジに対して前記回転錘を一体回転可能に連結してなることを特徴とする慣性質量ダンパー。 The inertial mass damper according to claim 1,
The vibration transmission mechanism is configured by a ball screw mechanism including a ball screw shaft and a ball nut, and the rotating weight can be rotated integrally with the ball screw shaft or the ball nut in the ball screw mechanism via the torque limiting mechanism. And connected so as to be relatively rotatable with a torque exceeding the limit value,
The torque limiting mechanism includes a hub connected to the ball screw shaft or the ball nut so as to be integrally rotatable, and is capable of rotating relative to the hub by being able to rotate integrally with the hub and with a torque exceeding the limit value. An inertial mass damper comprising: a torque holding device having a flange attached to the torque holding device, wherein the rotary weight is connected to the flange of the torque holding device so as to be integrally rotatable.