JP6301222B2

JP6301222B2 - 構造物の振動抑制装置

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Publication number: JP6301222B2
Application number: JP2014183201A
Authority: JP
Inventors: 英範木田
Original assignee: Aseismic Devices Co Ltd
Current assignee: Aseismic Devices Co Ltd
Priority date: 2014-09-09
Filing date: 2014-09-09
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2034-09-09
Also published as: JP2016056573A

Description

本発明は、構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置に関する。

従来、この種の構造物の振動抑制装置として、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。この振動抑制装置は、高層のビルの振動を抑制する動吸振器として構成されており、マスダンパと、ビルの振動に伴う変位をマスダンパに伝達するための左右の柱材及び左右のケーブルとから成る付加振動系を備えている。マスダンパは、ボールねじ及び回転マスを有する一般的なものであり、ビルの上端部の中央に設けられており、左右の柱材は、ビルの周囲に立設されるとともに、上下方向に延びている。左右のケーブルの一端部は、左右の柱材の上端部に、それぞれ取り付けられており、左右のケーブルの他端部は、マスダンパのボールねじのねじ軸の左端部及び右端部に、それぞれ取り付けられている。また、振動抑制装置は、ビルの上端部の左右の端部にそれぞれ取り付けられた左右の第１滑車と、左右の柱材の上端部にそれぞれ取り付けられた左右の第２滑車を備えており、左ケーブルは左側の第１及び第２滑車に、右ケーブルは右側の第１及び第２滑車に、それぞれ巻き回されている。

以上の構成の従来の振動抑制装置では、ビルの振動時、ビルの振動に伴う変位が、柱材及びケーブルを介してマスダンパに伝達され、それにより、マスダンパの回転マスが回転する。その結果、ビルの振動エネルギが、マスダンパ、柱材及びケーブルから成る付加振動系で吸収され、ひいては、ビルの振動が抑制される。この場合、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、ビルの振動に伴う変位が増大された状態でマスダンパに伝達される。

特許第５２６９２４５号

上述したように、従来の振動抑制装置では、マスダンパ及び左右の第１滑車が別個に設けられているので、振動抑制装置をビルにコンパクトに設置できなくなってしまう。また、ビルへの設置にあたり、マスダンパ及び左右の第１滑車をビルにそれぞれ取り付けなければならないため、その設置作業が繁雑であり、施工性が低くなってしまう。以上の点で、この従来の振動抑制装置には改善の余地がある。

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、構造物にコンパクトに設置できるとともに、その施工性を向上させることができる構造物の振動抑制装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、請求項１に係る発明は、構造物を含む系内の第１部位及び第２部位の間に設けられ、構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置であって、第１及び第２部位の一方に連結された筒状の本体部、ねじ軸、ねじ軸にボールを介して回転可能に螺合するナット、及び、回転可能な回転マスを有し、ねじ軸及びナットの一方である第１ボールねじ部材が本体部に対して軸線方向に移動可能かつ回転不能に設けられ、ねじ軸及びナットの他方である第２ボールねじ部材が本体部に対して軸線方向に移動不能かつ回転可能に設けられるとともに、回転マスが第２ボールねじ部材に連結されたマスダンパと、本体部に一体に設けられた第１滑車と、第１及び第２部位の他方に連結された第２滑車と、第１ボールねじ部材に一端部が連結され、第１及び第２滑車に巻き回されるとともに、第１及び第２部位の他方に他端部が連結されたケーブルと、を備え、構造物の振動時、ケーブルを介して伝達された第１部位と第２部位との間の相対変位が、ねじ軸及びナットによって回転運動に変換された状態で回転マスに伝達されることを特徴とする。

この構成によれば、マスダンパの本体部が第１及び第２部位の一方に連結され、マスダンパのねじ軸及びナットの一方である第１ボールねじ部材が本体部に対して軸線方向に移動可能かつ回転不能に設けられるとともに、ねじ軸及びナットの他方である第２ボールねじ部材が本体部に対して軸線方向に移動不能かつ回転可能に設けられており、ナットは、ボールを介して、ねじ軸に回転可能に螺合している。第２ボールねじ部材には、回転可能な回転マスが連結されている。また、第１滑車が本体部に一体に設けられるとともに、第２滑車が第１及び第２部位の他方に連結されている。さらに、ケーブルが、第１及び第２滑車に巻き回されており、その一端部が第１ボールねじ部材に、他端部が第１及び第２部位の他方に、それぞれ連結されている。このように、本体部が第１及び第２部位の一方に連結されるとともに、第１ボールねじ部材が、ケーブルを介して第１及び第２部位の他方に連結されているので、構造物の振動に伴って発生した第１及び第２部位の間の相対変位は、ケーブルを介してマスダンパに伝達される。

また、構造物の振動時、ケーブルを介してマスダンパに伝達された第１部位と第２部位との間の相対変位は、ねじ軸及びナットによって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、回転マスが回転し、回転マスの回転慣性効果が得られることによって、構造物の振動を抑制することができる。この場合、第１及び第２滑車の一方が他方に対して、いわゆる動滑車として機能するので、マスダンパに伝達される第１部位と第２部位の間の相対変位を増大させることができ、それにより、より大きな回転マスの回転慣性効果が得られることによって、構造物の振動を良好に抑制することができる。

また、前述した従来の振動抑制装置と異なり、マスダンパの本体部及び第１滑車が互いに別個に設けられておらず、第１滑車が本体部に一体に設けられているので、構造物に振動抑制装置をコンパクトに設置することができる。同じ理由により、構造物への設置にあたり、前述した従来の振動抑制装置と異なり、本体部及び第１滑車を、第１及び第２部位の一方に一体に連結できるので、その施工性を向上させることができる。

さらに、本発明による振動抑制装置では、ケーブルから成る弾性要素と、回転マスから成る慣性接続要素が、互いに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、ケーブルの剛性（ばね定数）や、回転マスの質量（回転慣性質量）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所望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、構造物の振動をより良好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に記載の構造物の振動抑制装置において、ケーブルは、第１ボールねじ部材から互いに反対方向に延びる一対のケーブルで構成されており、第１ボールねじ部材と一体に、かつ本体部内に摺動可能に設けられ、本体部内を第１室及び第２室に区画するとともに、第１及び第２室を互いに連通させる連通孔が形成されたピストンと、第１及び第２室に充填された粘性体と、をさらに備え、構造物の振動時、ピストンは、第１及び第２部位が所定方向に相対的に変位したときには、第１ボールねじ部材と一緒に一対のケーブルの一方で引っ張られることにより、本体部に対して第１室側に移動し、第１及び第２部位が所定方向と反対方向に相対的に変位したときには、第１ボールねじ部材と一緒に一対のケーブルの他方で引っ張られることにより、本体部に対して第２室側に移動することを特徴とする。

この構成によれば、ケーブルが、第１ボールねじ部材から互いに反対方向に延びる一対のケーブルで構成されているので、構造物の振動時、第１及び第２部位が所定方向とこれとは反対方向とに相対的に交互に繰り返し変位したときに、両部位の間の相対変位を、両ケーブルを介して、第１ボールねじ部材に適切に伝達することができる。

また、ピストンが、第１ボールねじ部材と一体に、かつ本体部内に摺動可能に設けられており、本体部内が、ピストンによって第１室と第２室に区画されている。第１及び第２室には、粘性体が充填されており、ピストンには、第１及び第２室を互いに連通させる連通孔が形成されている。構造物の振動時、第１及び第２部位が所定方向とこれとは反対方向とに相対的に交互に繰り返し変位したときに、ピストンは、第１ボールねじ部材と一緒に、一対のケーブルの一方と他方で交互に繰り返し引っ張られることにより、本体部に対して第１室側と第２室側に交互に繰り返し移動する。それに伴い、第１及び第２室が、ピストンで交互に繰り返し圧縮／膨張され、圧縮される側の室内の粘性体の一部が、連通孔を介して、膨張される側の室内に流入する。これにより、構造物の振動時、前述した回転マスの回転慣性効果に加え、粘性体の粘性減衰効果を得ることができ、ひいては、構造物の振動をより良好に抑制することができる。

さらに、本発明による振動抑制装置では、回転マスから成る慣性接続要素に加え、粘性体から成る粘性要素が、ケーブルから成る弾性要素に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、ケーブルの剛性（ばね定数）や、回転マスの質量（回転慣性質量）、粘性体の密度及び粘度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所望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。

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の一部とともに概略的に示す図である。図１の振動抑制装置などを拡大するとともに、その一部を破断して示す図である。本発明の第２実施形態による振動抑制装置を、これを適用した建物の一部とともに概略的に示す図である。本発明の第３実施形態による振動抑制装置などを拡大するとともに、その一部を破断して示す図である。本発明の第４実施形態による振動抑制装置などを拡大するとともに、その一部を破断して示す図である。本発明の第５実施形態による振動抑制装置などを拡大するとともに、その一部を破断して示す図である。本発明の第６実施形態による振動抑制装置などを拡大するとともに、その一部を破断して示す図である。本発明の第７実施形態による振動抑制装置などを拡大するとともに、その一部を破断して示す図である。本発明の第８実施形態による振動抑制装置などを拡大するとともに、その一部を破断して示す図である。図３の振動抑制装置に関し、図３の伝達部材とは異なる伝達部材を適用した場合の例を示す図である。

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に示すように、本発明の第１実施形態による振動抑制装置１は、建物Ｂの振動を抑制するための動吸振器として構成されており、マスダンパ２と、建物Ｂの振動に伴う変位をマスダンパ２に伝達するための伝達部材３及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒと、左右の第１滑車５Ｌ、５Ｒ及び第２滑車６Ｌ、６Ｒを備えている。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。

また、振動抑制装置１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。図１及び図２に示すように、マスダンパ２は、円筒状のシリンダ１１と、シリンダ１１に部分的に収容されたボールねじ１２と、シリンダ１１内に摺動可能に設けられた円柱状のピストン１３と、左右の回転マス１４、１４などで構成されている。

シリンダ１１は、互いに対向する左壁１１ａ及び右壁１１ｂと、両者１１ａ、１１ｂの間に一体に設けられた周壁１１ｃで構成されており、左右方向に延びている。また、左壁１１ａ及び右壁１１ｂには、その径方向の中央に、左右方向に貫通するねじ軸支持孔１１ｄ、１１ｅがそれぞれ形成されており、ねじ軸支持孔１１ｄ、１１ｅの上側及び下側の部分の各々に、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。ねじ軸支持孔１１ｄ、１１ｅの各々には、軸受け１６及びシール（図示せず）が設けられており、ケーブル案内孔の各々には、シール（図示せず）が設けられている。また、シリンダ１１内は、ピストン１３によって、左側の第１油室１１ｆと右側の第２油室１１ｇに区画されており、両油室１１ｆ、１１ｇには、例えばシリコンオイルで構成されたオイルＯＩが充填されている。

また、シリンダ１１の周壁１１ｃの内面には、一対のレール１１ｈ、１１ｈが一体に設けられている。便宜上、図２では、レール１１ｈ、１１ｈの断面を示すハッチングを省略している。これらのレール１１ｈ、１１ｈは、周壁１１ｃ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おり、周壁１１ｃのほぼ全体にわたって、左右方向に延びている。

前記ボールねじ１２は、左右方向に延びるねじ軸１２ａと、ねじ軸１２ａの中央部に、多数のボール（図示せず）を介して回転可能に螺合するナット１２ｂを有している。ねじ軸１２ａは、その中央部がナット１２ｂともにシリンダ１１内に収容されていて、上述したねじ軸支持孔１１ｄ、１１ｅに、軸受け１６、１６を介して回転可能に支持されており、左壁１１ａよりも左方に延びるとともに、右壁１１ｂよりも右方に延びている。ねじ軸１２ａの左部及び右部には、フランジ１２ｃ、１２ｄがそれぞれ一体に設けられている。これらのフランジ１２ｃ、１２ｄは、軸受け１６、１６に内側から接触しており、それにより、ねじ軸１２ａは、シリンダ１１に対して左右方向（軸線方向）に移動不能である。また、ねじ軸１２ａの左端部及び右端部にはそれぞれ、摩擦材１５が取り付けられている。摩擦材１５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。

ピストン１３は、ナット１２ｂの外周に同心状に一体に設けられており、ナット１２ｂと一緒にシリンダ１１内を左右方向（軸線方向）に移動可能である。ピストン１３のナット１２ｂよりも径方向の外側の部分には、左右方向に貫通する複数の連通孔１３ａ（２つのみ図示）が形成されており、前述したシリンダ１１の第１及び第２油室１１ｆ、１１ｇは、これらの連通孔１３ａを介して互いに連通している。さらに、ピストン１３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、前述したシリンダ１１のレール１１ｈ、１１ｈに、シール（図示せず）を介してそれぞれ係合している。以上の構成により、ピストン１３及びナット１２ｂは、シリンダ１１に対して回転不能である。

前記回転マス１４、１４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１４の中央の孔には、前述した摩擦材１５が同心状に嵌合している。摩擦材１５の摩擦係数は、回転マス１４の回転トルクが所定値以上になったときに、回転マス１４が摩擦材１５に対して滑るように設定されている。以上の構成により、回転マス１４は、その回転トルクが所定値に達するまでは、ねじ軸１２ａと一緒に回転する。

伝達部材３は、例えばＨ形鋼から成るブレース状のものであり、全体としてＶ字状に上下方向に斜めに延びる左右の斜め材３ａ、３ｂなどで構成され、弾性を有している。左右の斜め材３ａ、３ｂ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３ａ、３ｂの下端部は、互いに連結された連結部３ｃになっている。連結部３ｃには、シリンダ１１の周壁１１ｃが取り付けられており、それにより、シリンダ１１は、伝達部材３を介して梁ＢＵに連結されている。

また、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒはそれぞれ、上下一対のケーブルから成り、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４Ｌ、４Ｒの剛性（ばね定数）は、互いに同じ大きさに設定されている。左ケーブル４Ｌは、その一端部がピストン１３の左端部に取り付けられており、ピストン１３から左方に延びるとともに、シリンダ１１の左壁１１ａ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４Ｌの他端部は、左連結部材７Ｌに取り付けられている。左連結部材７Ｌは、例えばＨ形鋼で構成され、基礎Ｆに取り付けられており、シリンダ１１と左側の回転マス１４の間に配置されている。また、左連結部材７Ｌには、ねじ軸案内孔（図示せず）が形成されており、ねじ軸１２ａは、ねじ軸案内孔に挿入されるとともに、左連結部材７Ｌよりも左方に延びている。

左側の第１及び第２滑車５Ｌ、６Ｌは、左ケーブル４Ｌに対応して上下一対の滑車でそれぞれ構成されており、第１滑車５Ｌはシリンダ１１の左壁１１ａに、第２滑車６Ｌは左連結部材７Ｌに、それぞれ取り付けられている。左ケーブル４Ｌは、その中間の部分において、第１及び第２滑車５Ｌ、６Ｌ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４Ｒは、シリンダ１１を中心として、左ケーブル４Ｌと左右対称に配置されており、その一端部がピストン１３の右端部に取り付けられ、ピストン１３から右方に延びるとともに、シリンダ１１の右壁１１ｂ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４Ｒの他端部は、右連結部材７Ｒに取り付けられている。右連結部材７Ｒは、左連結部材７Ｌと同様に例えばＨ形鋼で構成され、基礎Ｆに取り付けられており、シリンダ１１と右側の回転マス１４の間に配置されている。また、右連結部材７Ｒには、ねじ軸案内孔（図示せず）が形成されており、ねじ軸１２ａは、ねじ軸案内孔に挿入されるとともに、右連結部材７Ｒよりも右方に延びている。

右側の第１及び第２滑車５Ｒ、６Ｒは、右ケーブル４Ｒに対応して上下一対の滑車でそれぞれ構成されるとともに、シリンダ１１を中心として、左側の第１及び第２滑車５Ｌ、６Ｌと左右対称にそれぞれ配置されている。また、第１滑車５Ｒはシリンダ１１の右壁１１ｂに、第２滑車６Ｒは右連結部材７Ｒに、それぞれ取り付けられている。右ケーブル４Ｒは、その中間の部分において、第１及び第２滑車５Ｒ、６Ｒに折り返された状態で巻き回されており、左ケーブル４Ｌ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。

以上の構成により、ナット１２ｂ及びピストン１３は、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ及び左右の連結部材７Ｌ、７Ｒを介して、基礎Ｆに連結されている。

以上の構成の振動抑制装置１では、建物Ｂが静止しているときには、ピストン１３及びナット１２ｂは、図２に示す中立位置にある。

建物Ｂの振動時、基礎Ｆが梁ＢＵに対して左方に変位したときには、当該変位は、伝達部材３、左ケーブル４Ｌ及び左連結部材７Ｌを介して、マスダンパ２に伝達される。これにより、ピストン１３及びナット１２ｂは、左ケーブル４Ｌで引っ張られることにより、シリンダ１１に対して左方に移動する。それに伴い、ナット１２ｂにボールを介して螺合するねじ軸１２ａが回転マス１４、１４と一緒に回転するとともに、第１油室１１ｆ内のオイルＯＩがピストン１３で圧縮され、このオイルＯＩの一部が、連通孔１３ａを介して第２油室１１ｇ内に流入する。

また、建物Ｂの振動時、上記とは逆に、基礎Ｆが梁ＢＵに対して右方に変位したときには、当該変位は、伝達部材３、右ケーブル４Ｒ及び右連結部材７Ｒを介して、マスダンパ２に伝達される。これにより、ピストン１３及びナット１２ｂは、右ケーブル４Ｒで引っ張られることにより、シリンダ１１に対して右方に移動する。それに伴い、ねじ軸１２ａが回転マス１４、１４と一緒に回転するとともに、第２油室１１ｇ内のオイルＯＩがピストン１３で圧縮され、このオイルＯＩの一部が、連通孔１３ａを介して第１油室１１ｆ内に流入する。

以上のように、第１実施形態によれば、建物Ｂの振動時、伝達部材３や左右のケーブル４Ｌ、４Ｒを介してマスダンパ２に伝達された梁ＢＵと基礎Ｆとの間の相対変位が、ねじ軸１２ａ及びナット１２ｂによって回転運動に変換された状態で、回転マス１４、１４に伝達される。これにより、回転マス１４、１４が回転し、回転マス１４、１４の回転慣性効果が得られる。この場合、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒが、ナット１２ｂ（ピストン１３）から互いに反対方向に延びているので、梁ＢＵ及び基礎Ｆが左右方向に相対的に交互に繰り返し変位したときに、両者ＢＵ、Ｆの間の相対変位を、両ケーブル４Ｌ、４Ｒを介してナット１２ｂに適切に伝達することができる。

また、建物Ｂの振動時、梁ＢＵ及び基礎Ｆが左右方向に相対的に交互に繰り返し変位したときに、ピストン１３は、ナット１２ｂと一緒に左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの一方と他方で交互に繰り返し引っ張られることにより、シリンダ１１に対して第１油室１１ｆ側と第２油室１１ｇ側に交互に繰り返し移動する。それに伴い、第１及び第２油室１１ｆ、１１ｇが、ピストン１３で交互に繰り返し圧縮／膨張され、圧縮される側の室内のオイルＯＩの一部が、連通孔１３ａを介して、膨張される側の室内に流入する。これにより、建物Ｂの振動時、上述した回転マス１４、１４の回転慣性効果に加え、オイルＯＩの粘性減衰効果を得ることができる。

以上の振動抑制装置１の構成から明らかなように、回転マス１４、１４から成る慣性接続要素及びオイルＯＩから成る粘性要素と、弾性を有する伝達部材３及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒとが、直列に接続された関係にあるので、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、伝達部材３及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの剛性（ばね定数）や、回転マス１４、１４の質量（回転慣性質量）、オイルＯＩの密度及び粘度などの諸元は、上記の付加振動系の固有振動数が建物Ｂの所定の固有振動数（例えば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の振動を良好に抑制することができる。なお、付加振動系の固有振動数を同調させる建物Ｂの固有振動数は、１次の固有振動数に限らず任意である。また、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒを左右の連結部材７Ｌ、７Ｒに、直接、取り付けているが、ケーブルの剛性を自由に調整できるようにするために、皿ばねなどのばね材を介して取り付けてもよい。これらのことは、後述する他の実施形態についても同様に当てはまる。

この場合、第１及び第２滑車５Ｌ、５Ｒ、６Ｌ、６Ｒの一方が他方に対して、いわゆる動滑車として機能するので、マスダンパ２に伝達される梁ＢＵと基礎Ｆの間の相対変位を増大させることができ、それにより、より大きな回転マス１４、１４の回転慣性効果及びオイルＯＩの粘性減衰効果が得られることによって、建物Ｂの振動をより良好に抑制することができる。

また、前述した従来の振動抑制装置と異なり、マスダンパ２のシリンダ１１及び第１滑車５Ｌ、５Ｒが互いに別個に設けられておらず、第１滑車５Ｌ、５Ｒがシリンダ１１に一体に設けられているので、建物Ｂに振動抑制装置１をコンパクトに設置することができる。特に、第１実施形態では、振動抑制装置１が基礎Ｆ、梁ＢＵ及び左右の柱ＰＬ、ＰＲで取り囲まれた比較的狭い空間に配置されているので（図１参照）、上述した効果を有効に得ることができる。同じ理由により、建物Ｂへの設置にあたり、前述した従来の振動抑制装置と異なり、シリンダ１１及び第１滑車５Ｌ、５Ｒを梁ＢＵに一体に連結できるので、その施工性を向上させることができる。

さらに、所定のテンションが左右のケーブル４Ｌ、４Ｒに付与されているので、建物Ｂの振動時、ピストン１３の移動量がテンションによる左ケーブル４Ｌ又は右ケーブル４Ｒの引張量に達するまでは、両ケーブル４Ｌ、４Ｒの反力が作用するため、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ全体のばね定数ｋは、両ケーブル４Ｌ、４Ｒのばね定数ｋ１、ｋ２の和（＝ｋ１＋ｋ２）になる。これに対して、ピストン１３の移動量がテンションによる左ケーブル４Ｌ又は右ケーブル４Ｒ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４Ｌ、４Ｒ全体のばね定数ｋは、左ケーブル４Ｌのばね定数ｋ１又は右ケーブル４Ｒのばね定数ｋ２になる。

このように、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ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４Ｌ、４Ｒ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１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建物Ｂの固有振動数と異ならせることで、振動抑制装置１の反力の過大化を防止することができる。

次に、図３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１Ａについて説明する。この振動抑制装置１Ａは、第１実施形態と比較して、梁ＢＵ及び基礎Ｆに対するシリンダ１１及びピストン１３（ナット１２ｂ）の間の連結関係が逆になっている点が主に異なっている。すなわち、図３に示すように、シリンダ１１が基礎Ｆに連結されており、ピストン１３に連結された左右のケーブル４Ｌ、４Ｒが、伝達部材２１を介して梁ＢＵに連結されている。図３において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。なお、図３では、便宜上、シリンダ１１内に設けられたピストン１３などの構成要素が描かれていないが、これらの構成要素は、第１実施形態のそれと同じであるので、その詳細な説明を省略するとともに、本明細書中では、理解の容易化のために、それらの符号を記載するものとする。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

伝達部材２１は、第１実施形態の伝達部材３と同様、例えばＨ形鋼から成るブレース状のものであり、全体としてＶ字状に上下方向に斜めに延びる左右の斜め材２１ａ、２１ｂと、両斜め材２１ａ、２１ｂの下端部から左右に延びる中間部材２１ｃと、中間部材２１ｃの左端部及び右端部から下方にそれぞれ延びる左右の連結部材２１ｄ、２１ｅで構成されている。左右の斜め材２１ａ、２１ｂの上端部は、左右の柱ＰＬ、ＰＲと梁ＢＵとの接合部にそれぞれ連結されている。左連結部材２１ｄは、シリンダ１１と左側の回転マス１４の間に配置され、右連結部材２１ｅは、シリンダ１１と右側の回転マス１４の間に配置されており、両連結部材２１ｄ、２１ｅの各々には、左右方向に貫通するねじ軸案内孔（図示せず）が形成されている。

ねじ軸１２ａは、これらのねじ軸案内孔に挿入されており、左連結部材２１ｄよりも左方に延びるとともに、右連結部材２１ｅよりも右方に延びている。また、左ケーブル４Ｌ及び左側の第２滑車６Ｌは、左連結部材２１ｄに取り付けられており、右ケーブル４Ｒの他端部及び右側の第２滑車６Ｒは、右連結部材２１ｅに取り付けられている。以上の構成により、ピストン１３及びナット１２ｂは、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ及び伝達部材２１を介して、梁ＢＵに連結されている。

また、左右の連結部材２１ｄ、２１ｅには、左右の規制機構２２Ｌ、２２Ｒが設けられている。左右の規制機構２２Ｌ、２２Ｒは、基礎Ｆに対する伝達部材２１の前後方向（図３の奥行き方向）の移動のみを規制し、左右方向及び上下方向の移動を許容するものであり、互いに同様に構成されている。左側の規制機構２２Ｌ（右側の規制機構２２Ｒ）は、左連結部材２１ｄ（右連結部材２１ｅ）に取り付けられ、左右方向に延びるレール２２Ｌａ（２２Ｒａ）と、基礎Ｆに取り付けられ、レール２２Ｌａ（２２Ｒａ）を前後方向に挟み込むように設けられた規制部材２２Ｌｂ（２２Ｒｂ）を有している。

建物Ｂの振動時、伝達部材２１に、基礎Ｆに対して前後方向に移動させるような力が作用したときに、レール２２Ｌａ（２２Ｒａ）が規制部材２２Ｌｂ（２２Ｒｂ）に当接することによって、基礎Ｆに対する伝達部材２１の前後方向の移動が規制される。

また、シリンダ１１は、基礎Ｆに直接、取り付けられておらず、連結機構２３を介して基礎Ｆに取り付けられている。連結機構２３は、基礎Ｆに、シリンダ１１を前後方向及び左右方向に移動不能に、かつ上下方向に移動可能に連結するものである。連結機構２３は、シリンダ１１の下端部に取り付けられ、左右方向に延びるレール２３ａと、基礎Ｆに取り付けられ、レール２３ａを前後方向に挟み込むように設けられた連結部材２３ｂを有している。連結部材２３ｂには、上下方向に延びる複数の長孔２３ｃが形成されている。これらの長孔２３ｃの各々には、ボルト２３ｄが外側から挿入されており、各ボルト２３ｄはレール２３ａにねじ込まれている。なお、図３では、便宜上、長孔２３ｃ及びボルト２３ｄの符号を１つのみ付している。

建物Ｂの振動時、シリンダ１１に、基礎Ｆに対して前後方向に移動させるような力が作用したときに、レール２３ａが連結部材２３ｂに当接することによって、シリンダ１１は、基礎Ｆに対して前後方向に移動不能になる。また、建物Ｂの振動時、シリンダ１１に、基礎Ｆに対して左右方向に移動させるような力が作用したときに、ボルト２３ｄが長孔２３ｃの縁部に当接することによって、シリンダ１１は、基礎Ｆに対して左右方向に移動不能になる。

以上の構成の振動抑制装置１Ａでは、建物Ｂの振動時、梁ＢＵが基礎Ｆに対して左方に変位したときには、当該変位は、伝達部材２１、左ケーブル４Ｌ及び連結機構２３を介して、マスダンパ２に伝達される。これにより、第１実施形態と同様、ピストン１３及びナット１２ｂは、左ケーブル４Ｌで引っ張られることにより、シリンダ１１に対して左方に移動する。それに伴い、ねじ軸１２ａが回転マス１４、１４と一緒に回転するとともに、第１油室１１ｆ内のオイルＯＩがピストン１３で圧縮され、その一部が、連通孔１３ａを介して第２油室１１ｇ内に流入する（図２参照）。

また、建物Ｂの振動時、上記とは逆に、梁ＢＵが基礎Ｆに対して右方に変位したときには、当該変位は、伝達部材２１、右ケーブル４Ｒ及び連結機構２３を介して、マスダンパ２に伝達される。これにより、第１実施形態と同様、ピストン１３及びナット１２ｂは、右ケーブル４Ｒで引っ張られることにより、シリンダ１１に対して右方に移動する。それに伴い、ねじ軸１２ａが回転マス１４、１４と一緒に回転するとともに、第２油室１１ｇ内のオイルＯＩがピストン１３で圧縮され、その一部が、連通孔１３ａを介して第１油室１１ｆ内に流入する（図２参照）。

以上の動作から明らかなように、第２実施形態によれば、建物Ｂの振動時、梁ＢＵと基礎Ｆとの間の相対変位が、伝達部材２１や左右のケーブル４Ｌ、４Ｒを介してマスダンパ２に伝達されることにより、第１実施形態と同様、回転マス１４、１４の回転慣性効果及びオイルＯＩの粘性減衰効果を得ることができる。

また、上述した振動抑制装置１Ａの構成から明らかなように、回転マス１４、１４から成る慣性接続要素及びオイルＯＩから成る粘性要素と、弾性を有する伝達部材２１及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒとが、直列に接続された関係にあるので、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。伝達部材２１及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの剛性（ばね定数）や、回転マス１４、１４の質量（回転慣性質量）、オイルＯＩの密度及び粘度などの諸元は、上記の付加振動系の固有振動数が建物Ｂの所定の固有振動数（例えば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の振動を良好に抑制することができる。

さらに、基礎Ｆに対する伝達部材２１の前後方向への移動が、規制機構２２Ｌ、２２Ｒによって規制されるとともに、基礎Ｆに対するシリンダ１１の上下方向への移動が、連結機構２３によって許容される。したがって、伝達部材２１に、基礎Ｆに対して前後方向に移動させるような力が作用したときや、シリンダ１１に、基礎Ｆに対して上下方向に移動させるような力が作用したときに、それによるシリンダ１１やねじ軸１２ａなどの損傷を防止することができる。その他、第１実施形態による前述した効果、すなわち、振動抑制装置１Ａの施工性の向上効果などを、同様に得ることができる。

次に、図４を参照しながら、本発明の第３実施形態による振動抑制装置１Ｂについて説明する。この振動抑制装置１Ｂは、第１実施形態と比較して、マスダンパ３１の構成が主に異なっている。図４では、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図４に示すように、マスダンパ３１は、シリンダ３２、ボールねじ３５、回転マス３６及び左右のピストン３７Ｌ、３７Ｒなどで構成されている。シリンダ３２は、円筒状の第１シリンダ３３と、第１シリンダ３３の左右の両側にそれぞれ設けられた円筒状の左右の第２シリンダ３４Ｌ、３４Ｒを一体に有しており、左右方向に延びている。

第１シリンダ３３は、第１実施形態のシリンダ１１と同様、左右の壁３３ａ、３３ｂと、両者３３ａ、３３ｂの間に一体に設けられた周壁３３ｃで構成されている。周壁３３ｃは、前述した伝達部材３の連結部３ｃに取り付けられており、それにより、第１シリンダ３３を含むシリンダ３２全体は、建物Ｂの梁ＢＵ（図１参照）に連結されている。また、左壁３３ａ及び右壁３３ｂの径方向の中央には、左右方向に貫通するねじ軸案内孔（図示せず）が形成されている。

また、第１シリンダ３３には、ボールねじ３５のねじ軸３５ａの中央部が収容されるとともに、ボールねじ３５のナット３５ｂ及び回転マス３６が収容されている。ねじ軸３５ａは、上記の左右の壁３３ａ、３３ｂのねじ軸案内孔に、シール（図示せず）を介して挿入され、左壁３３ａよりも左方に延びるとともに、右壁３３ｂよりも右方に延びている。ナット３５ｂは、多数のボールを介して、ねじ軸３５ａに回転可能に螺合している。回転マス３６は、第１実施形態の回転マス１４と同様に例えば鉄で構成されており、円筒状に形成されている。また、回転マス３６は、左右の軸受け３８、３８を介して、第１シリンダ３３に回転可能に支持されており、これらの軸受け３８、３８を介して左右の壁３３ａ、３３ｂに係合することで、第１シリンダ３３に対して左右方向に移動不能である。回転マス３６の内側には、ナット３５ｂが同心状に一体に設けられている。以上の構成により、ナット３５ｂは、第１シリンダ３３を含むシリンダ３２全体に対して、回転マス３６と一緒に回転可能であるとともに、左右方向（軸線方向）に移動不能である。

また、第１シリンダ３３と回転マス３６の間には、左右一対のシール３９、３９が設けられており、両者３３、３６の間は、これらのシール３９、３９によって液密状態に保持されるとともに、例えばシリコンオイルで構成された粘性体４０で充填されている。

左側の第２シリンダ３４Ｌは、第１シリンダ３３の左壁３３ａに同心状に一体に設けられ、左壁３３ａから左方に延びる周壁３４Ｌａと、周壁３４Ｌａの左端部に一体に設けられた左壁３４Ｌｂなどで構成されており、第１シリンダ３３よりも小さい径を有している。左壁３４Ｌｂには、前述した左側の第１滑車５Ｌが取り付けられており、そ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）が形成されている。

また、第２シリンダ３４Ｌには、ねじ軸３５ａの左部及び左ピストン３７Ｌが収容されている。第２シリンダ３４Ｌ内は、左ピストン３７Ｌによって、左側の第１油室３４Ｌｃと右側の第２油室３４Ｌｄに区画されており、両油室３４Ｌｃ、３４Ｌｄには、オイルＯＩが充填されている。また、第２シリンダ３４Ｌの周壁３４Ｌａの内面には、一対のレール３４Ｌｅ、３４Ｌｅが一体に設けられている。図４では、便宜上、レール３４Ｌｅ、３４Ｌｅの断面を示すハッチングを省略している。これらのレール３４Ｌｅ、３４Ｌｅは、第１実施形態のレール１１ｈ、１１ｈとそれぞれ同様に構成されているので、その詳細な説明については省略する。

右側の第２シリンダ３４Ｒは、左側の第２シリンダ３４Ｌと同様に構成されており、第１シリンダ３３の右壁３３ｂに同心状に一体に設けられ、右壁３３ｂから右方に延びる周壁３４Ｒａと、周壁３４Ｒａの右端部に一体に設けられた右壁３４Ｒｂなどで構成されている。右壁３４Ｒｂには、前述した右側の第１滑車５Ｒが取り付けられており、そ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）が形成されている。

また、第２シリンダ３４Ｒには、ねじ軸３５ａの右部及び右ピストン３７Ｒが収容されている。第２シリンダ３４Ｒ内は、右ピストン３７Ｒによって、左側の第１油室３４Ｒｃと右側の第２油室３４Ｒｄに区画されており、両油室３４Ｒｃ、３４Ｒｄには、オイルＯＩが充填されている。また、第２シリンダ３４Ｒの周壁３４Ｒａの内面には、一対のレール３４Ｒｅ、３４Ｒｅが一体に設けられている。図４では、便宜上、レール３４Ｒｅ、３４Ｒｅの断面を示すハッチングを省略している。これらのレール３４Ｒｅ、３４ｅも、第１実施形態のレール１１ｈ、１１ｈとそれぞれ同様に構成されているので、その詳細な説明については省略する。

左右のピストン３７Ｌ、３７Ｒは、円柱状に形成され、左右の第２シリンダ３４Ｌ、３４Ｒ内に摺動可能にそれぞれ設けられており、ねじ軸３５ａの左右の端部にそれぞれ取り付けられている。これにより、ねじ軸３５ａはピストン３７Ｌ、３７Ｒと一緒に、第２シリンダ３４Ｌ、３４Ｒを含むシリンダ３２全体に対して、左右方向（軸線方向）に移動可能である。また、各ピストン３７Ｌ（３７Ｒ）のねじ軸３５ａよりも径方向の外側の部分には、左右方向に貫通する複数の連通孔３７Ｌａ（３７Ｒａ、いずれも２つのみ図示）が形成されている。前述した第２シリンダ３４Ｌ（３４Ｒ）の第１及び第２油室３４Ｌｃ、３４Ｌｄ（３４Ｒｃ、３４Ｒｄ）は、これらの連通孔３７Ｌａ（３７Ｒａ）を介して互いに連通している。

さらに、ピストン３７Ｌ（３７Ｒ）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、第２シリンダ３４Ｌ（３４Ｒ）の前記レール３４Ｌｅ、３４Ｌｅ（３４Ｒｅ、３４Ｒｅ）に、シール（図示せず）を介してそれぞれ係合している。これにより、左右のピストン３７Ｌ、３７Ｒ及びねじ軸３５ａは、第２シリンダ３４Ｌ、３４Ｒを含むシリンダ３２全体に対して、回転不能である。

また、左ピストン３７Ｌの左端部には左ケーブル４Ｌの一端部が、右ピストン３７Ｒの右端部には右ケーブル４Ｒの一端部が、それぞれ取り付けられており、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒは、前述した左右の壁３４Ｌｂ、３４Ｒｂのケーブル案内孔に、シールを介してそれぞれ挿通されている。なお、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒはそれぞれ、第１実施形態と異なり、単一のケーブルで構成されている。以上のように、左右のピストン３７Ｌ、３７Ｒ及びねじ軸３５ａは、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ及び左右の連結部材７Ｌ、７Ｒを介して、基礎Ｆに連結されている。

以上の構成の振動抑制装置１Ｂでは、建物Ｂが静止しているときには、左右のピストン３７Ｌ、３７Ｒは、図４に示す中立位置にある。

建物Ｂの振動時、基礎Ｆが梁ＢＵ（図１参照）に対して左方に変位したときには、当該変位は、伝達部材３、左ケーブル４Ｌ及び左連結部材７Ｌを介して、マスダンパ３１に伝達される。これにより、左右のピストン３７Ｌ、３７Ｒ及びねじ軸３５ａは、左ケーブル４Ｌで引っ張られることによって、シリンダ３２に対して左方に移動する。それに伴い、ねじ軸３５ａにボールを介して螺合するナット３５ｂが回転マス３６と一緒に回転するとともに、左右の第２シリンダ３４Ｌ、３４Ｒの第１油室３４Ｌｃ、３４Ｒｃ内のオイルＯＩが左右のピストン３７Ｌ、３７Ｒでそれぞれ圧縮され、これらのオイルＯＩの一部が、連通孔３７Ｌａ、３７Ｒａを介して、第２油室３４Ｌｄ、３４Ｒｄ内にそれぞれ流入する。

また、建物Ｂの振動時、上記とは逆に、基礎Ｆが梁ＢＵに対して右方に変位したときには、当該変位は、伝達部材３、右ケーブル４Ｒ及び右連結部材７Ｒを介して、マスダンパ３１に伝達される。これにより、左右のピストン３７Ｌ、３７Ｒ及びねじ軸３５ａは、右ケーブル４Ｒで引っ張られることによって、シリンダ３２に対して右方に移動する。それに伴い、ナット３５ｂが回転マス３６と一緒に回転するとともに、第２油室３４Ｌｄ、３４Ｒｄ内のオイルＯＩが左右のピストン３７Ｌ、３７Ｒでそれぞれ圧縮され、これらのオイルＯＩの一部が、連通孔３７Ｌａ、３７Ｒａを介して、第１油室３４Ｌｃ、３４Ｒｃ内にそれぞれ流入する。

以上のように、第３実施形態によれば、建物Ｂの振動時、伝達部材３や左右のケーブル４Ｌ、４Ｒを介してマスダンパ３１に伝達された梁ＢＵと基礎Ｆとの間の相対変位が、ねじ軸３５ａ及びナット３５ｂによって回転運動に変換された状態で、回転マス３６に伝達される。これにより、回転マス３６が回転し、回転マス３６の回転慣性効果が得られる。この場合、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒが、ねじ軸３５ａ（ピストン３７Ｌ、３７Ｒ）から互いに反対方向に延びているので、梁ＢＵ及び基礎Ｆが左右方向に相対的に交互に繰り返し変位したときに、両者ＢＵ、Ｆの間の相対変位を、両ケーブル４Ｌ、４Ｒを介して、ねじ軸３５ａに適切に伝達することができる。

また、建物Ｂの振動時、梁ＢＵ及び基礎Ｆが左右方向に相対的に交互に繰り返し変位したときに、ピストン３７Ｌ（３７Ｒ）は、ねじ軸３５ａと一緒に左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの一方と他方で交互に繰り返し引っ張られることにより、シリンダ３２に対して第１油室３４Ｌｃ（３４Ｒｃ）側と第２油室３４Ｌｄ（３４Ｒｄ）側に交互に繰り返し移動する。それに伴い、第１及び第２油室３４Ｌｃ、３４Ｌｄ（３４Ｒｃ、３４Ｒｄ）が、ピストン３７Ｌ（３７Ｒ）で交互に繰り返し圧縮／膨張され、圧縮される側の室内のオイルＯＩの一部が、連通孔３７Ｌａ（３７Ｒａ）を介して、膨張される側の室内に流入する。これにより、建物Ｂの振動時、上述した回転マス３６の回転慣性効果に加え、オイルＯＩの粘性減衰効果を得ることができる。

さらに、梁ＢＵに連結された第１シリンダ３３と、第１シリンダ３３に回転可能に設けられた回転マス３６との間に、粘性体４０が設けられているので、回転マス３６の回転に伴って、粘性体４０の粘性減衰効果がさらに得られる。

以上の振動抑制装置１Ｂの構成から明らかなように、回転マス３６から成る慣性接続要素、オイルＯＩから成る粘性要素、及び粘性体４０から成る粘性要素と、弾性を有する伝達部材３及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒとが、直列に接続された関係にあるので、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、伝達部材３及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの剛性（ばね定数）や、回転マス３６の質量（回転慣性質量）、オイルＯＩ及び粘性体４０の密度及び粘度などの諸元は、上記の付加振動系の固有振動数が建物Ｂの所定の固有振動数（例えば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の振動を良好に抑制することができる。

この場合、第１実施形態と同様、第１及び第２滑車５Ｌ、５Ｒ、６Ｌ、６Ｒの一方が他方に対して、いわゆる動滑車として機能するので、マスダンパ３１に伝達される梁ＢＵと基礎Ｆの間の相対変位を増大させることができ、それにより、より大きな回転マス３６の回転慣性効果、オイルＯＩの粘性減衰効果、及び粘性体４０の粘性減衰効果が得られることによって、建物Ｂの振動をより良好に抑制することができる。

また、前述した従来の振動抑制装置と異なり、マスダンパ３１の第２シリンダ３４Ｌ、３４Ｒ及び第１滑車５Ｌ、５Ｒが互いに別個に設けられておらず、第１滑車５Ｌ、５Ｒが第２シリンダ３４Ｌ、３４Ｒに一体に設けられているので、建物Ｂに振動抑制装置１Ｂをコンパクトに設置することができる。特に、第３実施形態では、第１実施形態と同様、振動抑制装置１Ｂが基礎Ｆ、梁ＢＵ及び左右の柱ＰＬ、ＰＲで取り囲まれた比較的狭い空間に配置されているので、上述した効果を有効に得ることができる。同じ理由により、建物Ｂへの設置にあたり、前述した従来の振動抑制装置と異なり、シリンダ３２及び第１滑車５Ｌ、５Ｒを梁ＢＵに一体に連結できるので、その施工性を向上させることができる。

さらに、第１実施形態と同様、所定のテンションが左右のケーブル４Ｌ、４Ｒに付与されているので、建物Ｂの振動時、ピストン３７Ｌ、３７Ｒの移動量がテンションによる左ケーブル４Ｌ又は右ケーブル４Ｒの引張量に達するまでは、両ケーブル４Ｌ、４Ｒの反力が作用するため、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ全体のばね定数ｋは、両ケーブル４Ｌ、４Ｒのばね定数ｋ１、ｋ２の和（＝ｋ１＋ｋ２）になる。これに対して、ピストン３７Ｌ、３７Ｒの移動量がテンションによる左ケーブル４Ｌ又は右ケーブル４Ｒ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４Ｌ、４Ｒ全体のばね定数ｋは、左ケーブル４Ｌのばね定数ｋ１又は右ケーブル４Ｒのばね定数ｋ２になる。

このように、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ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４Ｌ、４Ｒ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１Ｂ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建物Ｂの固有振動数と異ならせることで、振動抑制装置１Ｂの反力の過大化を防止することができる。

次に、図５を参照しながら、本発明の第４実施形態による振動抑制装置１Ｃについて説明する。この振動抑制装置１Ｃは、第２実施形態のマスダンパ２を第３実施形態のマスダンパ３１に置き換えたものであり、第３実施形態と比較して、建物Ｂの梁ＢＵ（図３参照）及び基礎Ｆに対するシリンダ３２及びピストン３７Ｌ、３７Ｒ（ねじ軸３５ａ）の間の連結関係が逆になっている点が主に異なっている。すなわち、図５に示すように、シリンダ３２が基礎Ｆに連結されており、ピストン３７Ｌ、３７Ｒが、梁ＢＵに連結された伝達部材２１に、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒを介して連結されている。

図５において、第２及び第３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、一部の構成要素の符号を省略している。以下、第２及び第３実施形態と異なる点を中心に説明する。

この振動抑制装置１Ｃでは、図５と、図３及び図４との比較から明らかなように、建物Ｂの振動時、梁ＢＵと基礎Ｆの間の相対変位が、伝達部材２１や左右のケーブル４Ｌ、４Ｒを介して、マスダンパ３１に伝達される。それに伴い、マスダンパ３１が第３実施形態で説明したように動作することによって、回転マス３６の回転慣性効果、オイルＯＩの粘性減衰効果、及び粘性体４０の粘性減衰効果を得ることができる。

また、上述した振動抑制装置１Ｃの構成から明らかなように、回転マス３６から成る慣性接続要素、オイルＯＩから成る粘性要素、及び粘性体４０から成る粘性要素と、弾性を有する伝達部材２１及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒとが、直列に接続された関係にあるので、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。伝達部材２１及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの剛性（ばね定数）や、回転マス３６の質量（回転慣性質量）、オイルＯＩ及び粘性体４０の密度及び粘度などの諸元は、上記の付加振動系の固有振動数が建物Ｂの所定の固有振動数（例えば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の振動を良好に抑制することができる。その他、第１〜第３実施形態による前述した効果、すなわち、振動抑制装置１Ｃの施工性の向上効果などを、同様に得ることができる。

次に、図６を参照しながら、本発明の第５実施形態による振動抑制装置１Ｄについて説明する。この振動抑制装置１Ｄは、第１実施形態と比較して、マスダンパ５１の構成が主に異なっている。図６において、第１実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。

図６に示すように、マスダンパ５１は、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒ、左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒ、ボールねじ５５、及び回転マス５６を備えている。左シリンダ５２Ｌは、第１実施形態のシリンダ１１と同様、左右の壁５２Ｌａ、５２Ｌｂ及び周壁５２Ｌｃなどで円筒状に構成され、左右方向に延びており、左シリンダ５２Ｌ内には、ボールねじ５５のねじ軸５５ａの左部及び左ピストン５４Ｌが収容されている。左シリンダ５２Ｌ内は、左ピストン５４Ｌによって、左側の第１油室５２Ｌｄと右側の第２油室５２Ｌｅに区画されており、両油室５２Ｌｄ、５２Ｌｅには、オイルＯＩが充填されている。

また、左シリンダ５２Ｌの周壁５２Ｌｃの内面には、一対のレール５２Ｌｆ、５２Ｌｆが一体に設けられている。図６では、便宜上、レール５２Ｌｆ、５２Ｌｆの断面を示すハッチングを省略している。これらのレール５２Ｌｆ、５２Ｌｆは、第１実施形態のレール１１ｈ、１１ｈと同様に構成されているので、その詳細な説明については省略する。さらに、左壁５２Ｌａには、左側の第１滑車５Ｌが取り付けられ、右壁５２Ｌｂには、円筒状の支持部５２Ｌｇが同心状に一体に設けられており、左右の壁５２Ｌａ、５２Ｌｂ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及びねじ軸案内孔（いずれも図示せず）が、それぞれ形成されている。

右シリンダ５２Ｒは、左シリンダ５２Ｌと同様、左右の壁５２Ｒａ、５２Ｒｂ及び周壁５２Ｒｃなどで円筒状に構成され、左右方向に延びており、右シリンダ５２Ｒ内には、ねじ軸５５ａの右部及び右ピストン５４Ｒが収容されている。右シリンダ５２Ｒ内は、右ピストン５４Ｒによって、左側の第１油室５２Ｒｄと右側の第２油室５２Ｒｅに区画されており、両油室５２Ｒｄ、５２Ｒｅには、オイルＯＩが充填されている。周壁５２Ｒｃの内面には、左シリンダ５２Ｌと同様、一対のレール５２Ｒｆ、５２Ｒｆが一体に設けられている。さらに、左壁５２Ｒａには、円筒状の支持部５２Ｒｇが同心状に一体に設けられ、右壁５２Ｒｂには、右側の第１滑車５Ｒが取り付けられており、左右の壁５２Ｒａ、５２Ｒｂの径方向の中央には、左右方向に貫通するねじ軸案内孔及びケーブル案内孔（いずれも図示せず）が、それぞれ形成されている。

以上の構成の左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒは、連結部材５３を介して互いに連結されている。連結部材５３は、左右方向に延びる第１部材５３ａと、第１部材５３ａの左右の端部から下方に延びる左右の第２部材５３ｂ、５３ｂで構成されており、これらの第１及び第２部材５３ａ、５３ｂ、５３ｂはいずれも、Ｈ形鋼で構成されている。左右の第２部材５３ｂ、５３ｂには、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒの周壁５２Ｌｃ、５２Ｒｃがそれぞれ取り付けられており、第１部材５３ａは、伝達部材３の連結部３ｃに取り付けられている。以上により、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒは、連結部材５３を介して互いに連結されるとともに、連結部材５３及び伝達部材３を介して、梁ＢＵに連結されている。

左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒは、円柱状に形成され、左右の第２シリンダ５２Ｌ、５２Ｒ内に摺動可能にそれぞれ設けられるとともに、ボールねじ５５のねじ軸５５ａの左右の端部にそれぞれ取り付けられている。これにより、左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒ及びねじ軸５５ａは、シリンダ５２Ｌ、５２Ｒに対して、左右方向（軸線方向）に移動可能である。また、ねじ軸５５ａは、前述した左シリンダ５２Ｌの右壁５２Ｌｂ及び右シリンダ５２Ｒの左壁５２Ｒａのねじ軸案内孔に、シール（図示せず）を介して挿入されており、右壁５２Ｌｂから左方に延びるとともに、左壁５２Ｒａから右方に延びている。また、ねじ軸５５ａの中央部は、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒの間に位置するとともに、前述した支持部５２Ｌｇ、５２Ｒｇの内側に位置している。

さらに、ピストン５４Ｌ（５４Ｒ）には、第３実施形態のピストン３７Ｌ（３７Ｒ）と同様、左右方向に貫通する複数の連通孔５４Ｌａ（５４Ｒａ、いずれも２つのみ図示）と、左右方向に延びる一対の凹部（図示せず）が形成されている。前述したシリンダ５２Ｌ（５２Ｒ）の第１及び第２油室５２Ｌｄ、５２Ｌｅ（５２Ｒｄ、５２Ｒｅ）は、これらの連通孔５４Ｌａ（５４Ｒａ）を介して、互いに連通している。また、上記一対の凹部は、前述したシリンダ５２Ｌ（５２Ｒ）のレール５２Ｌｆ、５２Ｌｆ（５２Ｒｆ、５２Ｒｆ）に、シール（図示せず）を介してそれぞれ係合している。これにより、左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒ及びねじ軸５５ａは、シリンダ５２Ｌ、５２Ｒに対して回転不能である。

また、左ピストン５４Ｌの左端部には左ケーブル４Ｌの一端部が、右ピストン５４Ｒの右端部には右ケーブル４Ｒの一端部が、それぞれ取り付けられており、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒは、前述した左右の壁５２Ｌａ、５２Ｒｂのケーブル案内孔に、シール（図示せず）を介してそれぞれ挿通されている。以上のように、左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒ及びねじ軸５５ａは、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ及び左右の連結部材７Ｌ、７Ｒを介して、基礎Ｆに連結されている。

ボールねじ５５のナット５５ｂは、多数のボールを介して、ねじ軸５５ａに回転可能に螺合しており、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒの間に配置されている。また、ナット５５ｂの左右の端部には、左右のフランジ５５ｃ、５５ｄがそれぞれ一体に設けられており、左右のフランジ５５ｃ、５５ｄには、円筒状の左右の嵌合部５５ｅ、５５ｆがそれぞれ一体に設けられている。左右の嵌合部５５ｅ、５５ｆは、軸受け５７、５７を介して、前述した左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒの支持部５２Ｌｇ、５２Ｒｇにそれぞれ嵌合している。以上の構成により、ナット５５ｂは、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒに対して、回転可能かつ左右方向（軸線方向）に移動不能である。

また、左フランジ５５ｃの右側面、右フランジ５５ｄの左側面、及び左右の嵌合部５５ｅ、５５ｆの外周面の各々には、摩擦材５８が取り付けられている。摩擦材５８は、第１実施形態の摩擦材１５と同様に、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。

回転マス５６は、第１実施形態の回転マス１４と同様に比較的比重の大きい材料、例えば鉄で構成され、円筒状に形成されており、左右方向に延びている。また、回転マス５６の中央部の内周面の全体には、径方向に突出する係合部５６ａが一体に設けられており、係合部５６ａの内径はナット５５ｂの外径よりも大きく、フランジ５５ｃ、５５ｄの外径よりも小さい。また、回転マス５６は、ナット５５ｂの外周に同心状に設けられており、その係合部５６ａの左右の側面が左右のフランジ５５ｃ、５５ｄの摩擦材５８、５８に接触するとともに、その左部及び右部が、嵌合部５５ｅ、５５ｆの摩擦材５８、５８に同心状に嵌合している。

さらに、回転マス５６の左部及び右部の各々には、嵌合部５５ｅ、５５ｆに対する回転マス５６の嵌合度合いを調整するための複数の調整ねじ５９（各２つのみ図示）が、外側からねじ込まれている。なお、図６では、便宜上、上側の調整ねじ５９の符号を省略している。これらの調整ねじ５９を完全に締め付けた状態では、回転マス５６は、嵌合部５５ｅ、５５ｆに一体に連結された状態になる。摩擦材５８の摩擦係数及び調整ねじ５９の締め付け度合いは、回転マス５６の回転トルクが所定値以上になったときに、回転マス５６が摩擦材５８に対して滑るように設定されている。以上の構成により、回転マス５６は、その回転トルクが所定値に達するまでは、嵌合部５５ｅ、５５ｆ及びこれと一体のナット５５ｂと一緒に回転する。

以上の構成の振動抑制装置１Ｄでは、建物Ｂが静止しているときには、左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒは、図６に示す中立位置にある。

建物Ｂの振動時、基礎Ｆが梁ＢＵ（図１参照）に対して左方に変位したときには、当該変位は、伝達部材３、左ケーブル４Ｌ及び左連結部材７Ｌを介して、マスダンパ５１に伝達される。これにより、左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒ及びねじ軸５５ａは、左ケーブル４Ｌで引っ張られることによって、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒに対して左方に移動する。それに伴い、ねじ軸５５ａにボールを介して螺合するナット５５ｂが回転マス５６と一緒に回転するとともに、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒの第１油室５２Ｌｄ、５２Ｒｄ内のオイルＯＩが左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒでそれぞれ圧縮され、これらのオイルＯＩの一部が、連通孔５４Ｌａ、５４Ｒａを介して、第２油室５２Ｌｅ、５２Ｒｅ内にそれぞれ流入する。

また、建物Ｂの振動時、上記とは逆に、基礎Ｆが梁ＢＵに対して右方に変位したときには、当該変位は、伝達部材３、右ケーブル４Ｒ及び右連結部材７Ｒを介して、マスダンパ５１に伝達される。これにより、左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒ及びねじ軸５５ａは、右ケーブル４Ｒで引っ張られることによって、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒに対して右方に移動する。それに伴い、ナット５５ｂが回転マス５６と一緒に回転するとともに、第２油室５２Ｌｅ、５２Ｒｅ内のオイルＯＩが左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒでそれぞれ圧縮され、これらのオイルＯＩの一部が、連通孔５４Ｌａ、５４Ｒａを介して、第１油室５２Ｌｄ、５２Ｒｄ内にそれぞれ流入する。

以上のように、第５実施形態によれば、建物Ｂの振動時、伝達部材３や左右のケーブル４Ｌ、４Ｒを介してマスダンパ５１に伝達された梁ＢＵと基礎Ｆとの間の相対変位が、ねじ軸５５ａ及びナット５５ｂによって回転運動に変換された状態で、回転マス５６に伝達される。これにより、回転マス５６が回転し、回転マス５６の回転慣性効果が得られる。この場合、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒが、ねじ軸５５ａ（ピストン５４Ｌ、５４Ｒ）から互いに反対方向に延びているので、梁ＢＵ及び基礎Ｆが左右方向に相対的に交互に繰り返し変位したときに、両者ＢＵ、Ｆの間の相対変位を、両ケーブル４Ｌ、４Ｒを介して、ねじ軸５５ａに適切に伝達することができる。

また、建物Ｂの振動時、梁ＢＵ及び基礎Ｆが左右方向に相対的に交互に繰り返し変位したときに、ピストン５４Ｌ（５４Ｒ）は、ねじ軸５５ａと一緒に左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの一方と他方で交互に繰り返し引っ張られることにより、シリンダ５２Ｌ（５２Ｒ）に対して第１油室５２Ｌｄ（５２Ｒｄ）側と第２油室５２Ｌｅ（５２Ｒｅ）側に交互に繰り返し移動する。それに伴い、第１及び第２油室５２Ｌｄ、５２Ｌｅ（５２Ｒｄ、５２Ｒｅ）が、ピストン５４Ｌ（５４Ｒ）で交互に繰り返し圧縮／膨張され、圧縮される側の室内のオイルＯＩの一部が、連通孔５４Ｌａ（５４Ｒａ）を介して、膨張される側の室内に流入する。これにより、建物Ｂの振動時、上述した回転マス５６の回転慣性効果に加え、オイルＯＩの粘性減衰効果を得ることができる。

以上の振動抑制装置１Ｄの構成から明らかなように、回転マス５６から成る慣性接続要素及びオイルＯＩから成る粘性要素と、弾性を有する伝達部材３及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒとが、直列に接続された関係にあるので、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、伝達部材３及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの剛性（ばね定数）や、回転マス５６の質量（回転慣性質量）、オイルＯＩの密度及び粘度などの諸元は、上記の付加振動系の固有振動数が建物Ｂの所定の固有振動数（例えば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の振動を良好に抑制することができる。

この場合、第１実施形態と同様、第１及び第２滑車５Ｌ、５Ｒ、６Ｌ、６Ｒの一方が他方に対して、いわゆる動滑車として機能するので、マスダンパ５１に伝達される梁ＢＵと基礎Ｆの間の相対変位を増大させることができ、それにより、より大きな回転マス５６の回転慣性効果及びオイルＯＩの粘性減衰効果が得られることによって、建物Ｂの振動をより良好に抑制することができる。

また、前述した従来の振動抑制装置と異なり、マスダンパ５１のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒ及び第１滑車５Ｌ、５Ｒが互いに別個に設けられておらず、第１滑車５Ｌ、５Ｒがシリンダ５２Ｌ、５２Ｒに一体に設けられているので、建物Ｂに振動抑制装置１Ｄをコンパクトに設置することができる。特に、第５実施形態では、第１実施形態と同様、振動抑制装置１Ｄが基礎Ｆ、梁ＢＵ及び左右の柱ＰＬ、ＰＲで取り囲まれた比較的狭い空間に配置されているので、上述した効果を有効に得ることができる。同じ理由により、建物Ｂへの設置にあたり、前述した従来の振動抑制装置と異なり、シリンダ５２Ｌ、５２Ｒ及び第１滑車５Ｌ、５Ｒを梁ＢＵに一体に連結できるので、その施工性を向上させることができる。

さらに、第１実施形態と同様、所定のテンションが左右のケーブル４Ｌ、４Ｒに付与されているので、建物Ｂの振動時、ピストン５４Ｌ、５４Ｒの移動量がテンションによる左ケーブル４Ｌ又は右ケーブル４Ｒの引張量に達するまでは、両ケーブル４Ｌ、４Ｒの反力が作用するため、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ全体のばね定数ｋは、両ケーブル４Ｌ、４Ｒのばね定数ｋ１、ｋ２の和（＝ｋ１＋ｋ２）になる。これに対して、ピストン５４Ｌ、５４Ｒの移動量がテンションによる左ケーブル４Ｌ又は右ケーブル４Ｒ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４Ｌ、４Ｒ全体のばね定数ｋは、左ケーブル４Ｌのばね定数ｋ１又は右ケーブル４Ｒのばね定数ｋ２になる。

このように、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ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４Ｌ、４Ｒ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１Ｄ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建物Ｂの固有振動数と異ならせることで、振動抑制装置１Ｄの反力の過大化を防止することができる。

次に、図７を参照しながら、本発明の第６実施形態による振動抑制装置１Ｅについて説明する。この振動抑制装置１Ｅは、第２実施形態のマスダンパ２を第５実施形態のマスダンパ５１に置き換えたものであり、第５実施形態と比較して、建物Ｂの梁ＢＵ（図３参照）及び基礎Ｆに対する左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒ及びピストン５４Ｌ、５４Ｒ（ねじ軸５５ａ）の間の連結関係が逆になっている点が主に異なっている。すなわち、図７に示すように、シリンダ５２Ｌ、５２Ｒが基礎Ｆに連結されており、ピストン５４Ｌ、５４Ｒが、梁ＢＵに連結された伝達部材２１に、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒを介して連結されている。

図７において、第２及び第５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、一部の構成要素の符号を省略している。以下、第２及び第５実施形態と異なる点を中心に説明する。

図７に示すように、前述した連結機構２３のレール２３ａは省略されており、連結部材５３の第１部材５３ａがこのレール２３ａとして兼用されている。すなわち、連結機構２３の連結部材２３ｂは、基礎Ｆに取り付けられるとともに、第１部材５３ａを前後方向に挟み込むように設けられている。また、ボルト２３ｄは、連結部材２３ｂの長孔２３ｃに挿入されるとともに、第１部材５３ａにねじ込まれている。

この振動抑制装置１Ｅでは、図７と、図３及び図６との比較から明らかなように、建物Ｂの振動時、梁ＢＵと基礎Ｆの間の相対変位が、伝達部材２１や左右のケーブル４Ｌ、４Ｒを介して、マスダンパ５１に伝達される。それに伴い、マスダンパ５１が第５実施形態で説明したように動作することによって、回転マス５６の回転慣性効果及びオイルＯＩの粘性減衰効果を得ることができる。

また、上述した振動抑制装置１Ｅの構成から明らかなように、回転マス５６から成る慣性接続要素及びオイルＯＩから成る粘性要素と、弾性を有する伝達部材２１及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒとが、直列に接続された関係にあるので、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。伝達部材２１及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの剛性（ばね定数）や、回転マス５６の質量（回転慣性質量）、オイルＯＩの密度及び粘度などの諸元は、上記の付加振動系の固有振動数が建物Ｂの所定の固有振動数（例えば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の振動を良好に抑制することができる。その他、第１、第２及び第５実施形態による前述した効果、すなわち、振動抑制装置１Ｅの施工性の向上効果などを、同様に得ることができる。

次に、図８を参照しながら、本発明の第７実施形態による振動抑制装置１Ｆについて説明する。この振動抑制装置１Ｆは、第５実施形態と比較して、マスダンパ６１のナット６５ｂ及び回転マス６６の構成が主に異なっており、図８において、第５実施形態と同じ構成要素については、同じ符号を付している。以下、第５実施形態と異なる点を中心に説明する。

ナット６５ｂは、多数のボールを介して、ねじ軸５５ａに回転可能に螺合しており、その左右の端部には、第５実施形態のナット５５ｂと異なり、フランジ５５ｃ、５５ｄが設けられておらず、円筒状の左右の嵌合部６５ｃ、６５ｄがそれぞれ一体に設けられている。左右の嵌合部６５ｃ、６５ｄは、軸受け５７、５７を介して、前述した左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒの支持部５２Ｌｇ、５２Ｒｇに嵌合している。これにより、ナット６５ｂは、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒに対して、回転可能かつ左右方向（軸線方向）に移動不能である。

回転マス６６は、円筒状に形成されており、第５実施形態の回転マス５６と異なり、一定の内径を有している。また、回転マス６６は、ナット６５ｂの外周に同心状に配置されており、左右の軸受け６７、６７を介して、嵌合部６５ｃ、６５ｄに回転可能に支持されている。回転マス６６とナット６５ｂ及び嵌合部６５ｃ、６５ｄとの間は、左右一対のシール６８、６８によって液密状態に保持されており、粘性体６９が充填されている。以上の構成により、ナット６５ｂの回転は、粘性体６９を介して回転マス６６に伝達される。この場合、回転マス６６は、粘性体６９がビンガム流体のような特性を有するときには、その回転速度とナット６５ｂの回転速度との差が所定値に達するまでは、ナット６５ｂと一緒に回転する。

以上の構成の振動抑制装置１Ｆでは、建物Ｂの振動時、基礎Ｆが梁ＢＵ（図１参照）に対して左方に変位したときには、第５実施形態と同様、当該変位は、伝達部材３、左ケーブル４Ｌ及び左連結部材７Ｌを介して、マスダンパ６１に伝達される。これにより、左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒ及びねじ軸５５ａは、左ケーブル４Ｌで引っ張られることによって、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒに対して左方に移動する。それに伴い、ナット６５ｂが回転し、それに応じて回転マス６６が回転するとともに、第１油室５２Ｌｄ、５２Ｒｄ内のオイルＯＩが左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒでそれぞれ圧縮され、これらのオイルＯＩの一部が、連通孔５４Ｌａ、５４Ｒａを介して、第２油室５２Ｌｅ、５２Ｒｅ内にそれぞれ流入する。

また、建物Ｂの振動時、上記とは逆に、基礎Ｆが梁ＢＵに対して右方に変位したときには、第５実施形態と同様、当該変位は、伝達部材３、右ケーブル４Ｒ及び右連結部材７Ｒを介して、マスダンパ６１に伝達される。これにより、左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒ及びねじ軸５５ａは、右ケーブル４Ｒで引っ張られることによって、左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒに対して右方に移動する。それに伴い、ナット６５ｂが回転し、それに応じて回転マス６６が回転するとともに、第２油室５２Ｌｅ、５２Ｒｅ内のオイルＯＩが左右のピストン５４Ｌ、５４Ｒでそれぞれ圧縮され、これらのオイルＯＩの一部が、連通孔５４Ｌａ、５４Ｒａを介して、第１油室５２Ｌｄ、５２Ｒｄ内にそれぞれ流入する。

以上のように、第７実施形態によれば、第５実施形態と同様、建物Ｂの振動時、伝達部材３や左右のケーブル４Ｌ、４Ｒを介してマスダンパ６１に伝達された梁ＢＵと基礎Ｆとの間の相対変位が、ねじ軸５５ａ及びナット６５ｂによって回転運動に変換された状態で、回転マス６６に伝達される。これにより、回転マス６６が回転し、回転マス６６の回転慣性効果が得られる。また、粘性体６９が、ナット６５ｂと回転マス６６の間に設けられているので、回転マス６６の回転に伴って、粘性体６９の粘性減衰効果を得ることができる。さらに、建物Ｂの振動時、梁ＢＵ及び基礎Ｆが左右方向に相対的に交互に繰り返し変位したときに、第５実施形態と同様、第１及び第２油室５２Ｌｄ、５２Ｌｅ（５２Ｒｄ、５２Ｒｅ）が、ピストン５４Ｌ（５４Ｒ）で交互に繰り返し圧縮／膨張され、圧縮される側の室内のオイルＯＩの一部が、連通孔５４Ｌａ（５４Ｒａ）を介して、膨張される側の室内に流入する。これにより、建物Ｂの振動時、上述した回転マス６６の回転慣性効果に加え、オイルＯＩの粘性減衰効果を得ることができる。

以上の振動抑制装置１Ｆの構成から明らかなように、回転マス６６から成る慣性接続要素、粘性体６９から成る粘性要素、及びオイルＯＩから成る粘性要素と、弾性を有する伝達部材３及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒとが、直列に接続された関係にあるので、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、伝達部材３及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの剛性（ばね定数）や、回転マス６６の質量（回転慣性質量）、粘性体６９及びオイルＯＩの密度及び粘度などの諸元は、上記の付加振動系の固有振動数が建物Ｂの所定の固有振動数（例えば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の振動を良好に抑制することができる。

この場合、第１実施形態と同様、第１及び第２滑車５Ｌ、５Ｒ、６Ｌ、６Ｒの一方が他方に対して、いわゆる動滑車として機能するので、マスダンパ６１に伝達される梁ＢＵと基礎Ｆの間の相対変位を増大させることができ、それにより、より大きな回転マス６６の回転慣性効果、粘性体６９の粘性減衰効果、及びオイルＯＩの粘性減衰効果が得られることによって、建物Ｂの振動をより良好に抑制することができる。

また、前述した従来の振動抑制装置と異なり、マスダンパ６１のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒ及び第１滑車５Ｌ、５Ｒが互いに別個に設けられておらず、第１滑車５Ｌ、５Ｒがシリンダ５２Ｌ、５２Ｒに一体に設けられているので、建物Ｂに振動抑制装置１Ｆをコンパクトに設置することができる。特に、第７実施形態では、第１実施形態と同様、振動抑制装置１Ｆが基礎Ｆ、梁ＢＵ及び左右の柱ＰＬ、ＰＲで取り囲まれた比較的狭い空間に配置されているので、上述した効果を有効に得ることができる。同じ理由により、建物Ｂへの設置にあたり、前述した従来の振動抑制装置と異なり、シリンダ５２Ｌ、５２Ｒ及び第１滑車５Ｌ、５Ｒを梁ＢＵに一体に連結できるので、その施工性を向上させることができる。

さらに、第１実施形態と同様、所定のテンションが左右のケーブル４Ｌ、４Ｒに付与されているので、構造物Ｂの振動時に、振動抑制装置１Ｆの反力の過大化を防止することができる。

次に、図９を参照しながら、本発明の第８実施形態による振動抑制装置１Ｇについて説明する。この振動抑制装置１Ｇは、第２実施形態のマスダンパ２を第７実施形態のマスダンパ６１に置き換えたものであり、第７実施形態と比較して、建物Ｂの梁ＢＵ（図３参照）及び基礎Ｆに対する左右のシリンダ５２Ｌ、５２Ｒ及びピストン５４Ｌ、５４Ｒ（ねじ軸５５ａ）の間の連結関係が逆になっている点が主に異なっている。すなわち、図９に示すように、シリンダ５２Ｌ、５２Ｒが基礎Ｆに連結されており、ピストン５４Ｌ、５４Ｒが、梁ＢＵに連結された伝達部材２１に、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒを介して連結されている。

図９において、第２及び第７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、一部の構成要素の符号を省略している。以下、第２及び第７実施形態と異なる点を中心に説明する。

図９に示すように、連結機構２３のレール２３ａは、第６実施形態と同様に省略されており、連結部材５３の第１部材５３ａがこのレールとして兼用されている。この振動抑制装置１Ｇでは、図９と、図３及び図８との比較から明らかなように、建物Ｂの振動時、梁ＢＵと基礎Ｆの間の相対変位が、伝達部材２１、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ及び連結機構２３を介して、マスダンパ６１に伝達される。それに伴い、マスダンパ６１が第７実施形態で説明したように動作することによって、回転マス６６の回転慣性効果、粘性体６９の粘性減衰効果、及びオイルＯＩの粘性減衰効果を得ることができる。

また、上述した振動抑制装置１Ｇの構成から明らかなように、回転マス６６から成る慣性接続要素、粘性体６９から成る粘性要素、及びオイルＯＩから成る粘性要素と、弾性を有する伝達部材２１及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒとが、直列に接続された関係にあるので、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。伝達部材２１及び左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの剛性（ばね定数）や、回転マス６６の質量（回転慣性質量）、粘性体６９及びオイルＯＩの密度及び粘度などの諸元は、上記の付加振動系の固有振動数が建物Ｂの所定の固有振動数（例えば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の振動を良好に抑制することができる。その他、第１、第２及び第７実施形態による前述した効果、すなわち、振動抑制装置１Ｇの施工性の向上効果などを、同様に得ることができる。

なお、本発明は、説明した第１〜第８実施形態（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、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ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。なお、第１及び第２滑車５Ｌ、５Ｒ、６Ｌ、６Ｒへのケーブル４Ｌ、４Ｒの巻き数は、任意に設定可能であり、当該設定により、マスダンパ２、３１、５１、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。

また、実施形態では、シリンダ１１、第２シリンダ３４Ｌ、３４Ｒ、シリンダ５２Ｌ、５２Ｒ及びピストン１３、３７Ｌ、３７Ｒ、５４Ｌ、５４Ｒ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。その場合には、ピストン１３、３７Ｌ、３７Ｒ、５４Ｌ、５４Ｒの凹部及びシリンダ１１、第２シリンダ３４Ｌ、３４Ｒ、シリンダ５２Ｌ、５２Ｒのレール１１ｈ、３４Ｌｅ、３４Ｒｅ、５２Ｌｆ、５２Ｒｆを省略しても、ピストンをシリンダに対して回転不能に設けることができる。

さらに、実施形態では、本発明における粘性体として、オイルＯＩ（シリコンオイル）を用いているが、他の適当な粘性体を用いてもよい。このことは、第３、第４、第７及び第８実施形態の粘性体４０、６９についても、同様に当てはまる。さらに、第３及び第４実施形態では、粘性体４０が第１シリンダ３３と回転マス３６の間に設けられているが、粘性体４０を省略してもよい。

また、第１、第３、第５及び第７実施形態（以下、総称して「奇数の実施形態」という）では、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの他端部及び左右の第２滑車６Ｌ、６Ｒを、左右の連結部材７Ｌ、７Ｒにそれぞれ取り付けているが、基礎Ｆに直接、取り付けるとともに、連結部材７Ｌ、７Ｒを省略してもよい。さらに、第２、４、第６及び第８実施形態（以下、総称して「偶数の実施形態」という）では、規制機構２２Ｌ、２２Ｒが設けられているが、これを省略してもよいことはもちろんである。

また、偶数の実施形態では、シリンダ１１、３２、５２Ｌ、５２Ｒを、連結機構２３を介して基礎Ｆに連結しているが、基礎Ｆに直接、連結するとともに、連結機構２３を省略してもよい。さらに、偶数の実施形態では、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの他端部及び左右の第２滑車６Ｌ、６Ｒをそれぞれ、伝達部材２１の左右の連結部材２１ｄ、２１ｅに取り付けているが、左右の柱と梁との接合部に直接、取り付けるとともに、伝達部材２１を省略してもよい。

また、実施形態では、左右の斜め材３ａ、３ｂ、２１ａ、２１ｂの上端部を、左右の柱ＰＬ、ＰＲと梁ＢＵとの接合部にそれぞれ連結しているが、梁における所定の左部位及び右部位にそれぞれ連結してもよい。この場合、この左部位（右部位）の位置を、例えば、左柱ＰＬ（右柱ＰＲ）の軸線から左部位（右部位）の中心までの長さが、左右の柱ＰＬ、ＰＲの各々の軸線の間の長さ（Ｌ：図１０参照）のほぼ１／４になるように、設定してもよい。また、そのように左右の部位の位置を設定する場合、左右の斜め材３ａ、３ｂ、２１ａ、２１ｂに代えて、上下方向にまっすぐ延びる柱材を用いてもよい。図１０は、第２実施形態に関し、伝達部材７１を上下方向にまっすぐに延びる左右の柱材７１ａ、７１ｂなどで構成した場合の振動抑制装置を示している。

図１０に示すように、左右の柱材７１ａ、７１ｂの上端部は、上述した所定の左右の部位にそれぞれ連結されている。また、両柱材７１ａ、７１ｂの下端部には、左右方向に延びる中間部材７１ｃが一体に設けられており、中間部材７１ｃの左右の端部には、下方に延びる左右の連結部材７１ｄ、７１ｅが一体に設けられている。これらの柱材７１ａ、７１ｂ、中間部材７１ｃ、及び左右の連結部材７１ｄ、７１ｅはいずれも、Ｈ形鋼で構成されている。

左連結部材７１ｄは、シリンダ１１と左側の回転マス１４の間に配置され、右連結部材７１ｅは、シリンダ１１と右側の回転マス１４の間に配置されており、両連結部材７１ｄ、７１ｅの各々には、左右方向に貫通するねじ軸案内孔（図示せず）が形成されている。また、ねじ軸１２ａは、これらのねじ軸案内孔に挿入されており、左連結部材７１ｄよりも左方に延びるとともに、右連結部材７１ｅよりも右方に延びている。また、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒの他端部は、左右の連結部材７１ｄ、７１ｅにそれぞれ取り付けられている。以上の構成により、ピストン１３及びナット１２ｂは、左右のケーブル４Ｌ、４Ｒ及び伝達部材７１を介して、梁ＢＵに連結されている。

さらに、実施形態では、伝達部材３、２１の左右の斜め材３ａ、３ｂ、２１ａ、２１ｂを、Ｖ字状に設け、それらの上端部を左右の柱ＰＬ、ＰＲと梁ＢＵとの接合部にそれぞれ連結するとともに、シリンダ１１、３２、５２Ｌ、５２Ｒを基礎Ｆのすぐ上方に配置しているが、伝達部材とシリンダを上下逆に配置してもよい。すなわち、左右の斜め材を、逆Ｖ字状に設け、それらの下端部を左右の柱と基礎との接合部にそれぞれ連結するとともに、シリンダを梁のすぐ下方に配置してもよい。

奇数の実施形態に関し、上述したように伝達部材とシリンダを上下逆に配置した場合には、左右の連結部材（７Ｌ、７Ｒ）は梁（ＢＵ）に取り付けられる。この場合、左右のケーブル（４Ｌ、４Ｒ）の他端部及び第２滑車（６Ｌ、６Ｒ）を、梁に直接、取り付けるとともに、連結部材（７Ｌ、７Ｒ）を省略してもよい。また、偶数の実施形態に関し、上述したように伝達部材とシリンダを上下逆に配置した場合には、シリンダは、連結機構（２３）を介して梁（ＢＵ）に連結される。この場合、シリンダを梁に直接、連結するとともに、連結機構を省略してもよい。

また、上述したように伝達部材とシリンダを上下逆に配置する場合にも、伝達部材の左右の斜め材の下端部を、左右の柱と基礎との接合部ではなく、基礎の所定の左部位及び右部位にそれぞれ連結してもよく、図１０を参照して説明したように、左右の斜め材に代えて、上下方向にまっすぐ延びる柱材を用いてもよい。これらの場合、基礎の左部位（右部位）の位置を、例えば、左柱（右柱）の軸線から基礎の左部位（右部位）の中心までの長さが、左右の柱の各々の軸線の間の長さのほぼ１／４になるように、設定してもよい。

また、実施形態では、伝達部材３、２１を用いているが、これを省略してもよい。奇数の実施形態に関し、伝達部材３を省略する場合には、シリンダ（１１、３２、５２Ｌ、５２Ｒ、連結部材５３）が梁に取り付けられる。この場合、シリンダを、連結機構２３を介して梁に連結してもよい。偶数の実施形態に関し、伝達部材２１を省略する場合には、左右のケーブルの他端部及び左右の第２滑車が、左右の柱と梁との接合部にそれぞれ取り付けられる。

さらに、実施形態では、ピストン１３、３７Ｌ、３７Ｒ、５４Ｌ、５４Ｒ及びオイルＯＩを、シリンダ１１、３２、５２Ｌ、５２Ｒ内に設けているが、これらを省略してもよい。第１及び第２実施形態に関して、ピストン１３及びオイルＯＩを省略する場合、左右のケーブルの一端部が円筒状のナットに取り付けられるとともに、ナットの外周面に、左右方向に延びる凹部が形成される。これらの凹部には、シリンダのレール（１１ｈ）が係合する。以上の構成により、ナットは、シリンダに対して、軸線方向に移動可能かつ回転不能に設けられる。この場合、シリンダ及びナットの断面形状を矩形状又は多角形状に形成するとともに、ナットをシリンダに摺動可能に設けてもよく、その場合には、シリンダのレール及びナットの凹部を省略しても、ナットを、シリンダに対して、軸線方向に移動可能かつ回転不能に設けることができる。

また、第３〜第８実施形態に関して、上述したようにピストン３７Ｌ、３７Ｒ、５４Ｌ、５４Ｒ及びオイルＯＩを省略する場合には、ねじ軸の左部及び右部に左右方向に延びる凹部が形成されるとともに、これらの凹部に、シリンダのレール（３４Ｌｅ、３４Ｒｅ、５２Ｌｆ、５２Ｒｆ）がそれぞれ係合する。以上の構成により、ねじ軸は、シリンダに対して、軸線方向に移動可能かつ回転不能に設けられる。

また、実施形態では、本発明における第１及び第２部位として、基礎Ｆ及びそのすぐ上側の梁ＢＵをそれぞれ採用し、２層間の層間変位を抑制しているが、他の適当な部位を採用してもよい。例えば、第１及び第２部位として、基礎Ｆ及び梁ＢＵよりも上側の梁をそれぞれ採用し、３層以上の間の層間変位を抑制してもよく、あるいは、梁ＢＵ及びそれよりも上側の梁を採用してもよい。さらに、実施形態では、マスダンパ２、３１、５１、６１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、前後方向に延びる梁に連結することによって、建物の振動による前後方向の変位を抑制してもよい。

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。さらに、実施形態では、振動抑制装置１、１Ａ〜１Ｇを、建物Ｂの層間に設置し、制振装置として用いているが、これに限らず、構造物とこれを支持する支持体の間に設置し、免震装置として用いてもよい。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。

Ｂ建物（構造物）
Ｆ基礎（第１部位）
ＢＵ梁（第２部位）
１振動抑制装置
１Ａ振動抑制装置
１Ｂ振動抑制装置
１Ｃ振動抑制装置
１Ｄ振動抑制装置
１Ｅ振動抑制装置
１Ｆ振動抑制装置
１Ｇ振動抑制装置
２マスダンパ
４Ｌ左ケーブル
４Ｒ右ケーブル
５Ｌ第１滑車
５Ｒ第１滑車
６Ｌ第２滑車
６Ｒ第２滑車
１１シリンダ（本体部）
１１ｆ第１油室（第１室）
１１ｇ第２油室（第２室）
１２ａねじ軸（第２ボールねじ部材）
１２ｂナット（第１ボールねじ部材）
１３ピストン
１３ａ連通孔
１４回転マス
ＯＩオイル（粘性体）
３１マスダンパ
３２シリンダ（本体部）
３４Ｌｃ第１油室（第１室）
３４Ｌｄ第２油室（第２室）
３４Ｒｃ第１油室（第１室）
３４Ｒｄ第２油室（第２室）
３５ａねじ軸（第１ボールねじ部材）
３５ｂナット（第２ボールねじ部材）
３６回転マス
３７Ｌ左ピストン
３７Ｌａ連通孔
３７Ｒ右ピストン
３７Ｒａ連通孔
５１マスダンパ
５２Ｌ左シリンダ
５２Ｌｄ第１油室（第１室）
５２Ｌｅ第２油室（第２室）
５２Ｒ右シリンダ
５２Ｒｄ第１油室（第１室）
５２Ｒｅ第２油室（第２室）
５４Ｌ左ピストン
５４Ｌａ連通孔
５４Ｒ右ピストン
５４Ｒａ連通孔
５５ａねじ軸（第１ボールねじ部材）
５５ｂナット（第２ボールねじ部材）
５６回転マス
６１マスダンパ
６５ｂナット
６６回転マス

Claims

構造物を含む系内の第１部位及び第２部位の間に設けられ、当該構造物の振動を抑制するための構造物の振動抑制装置であって、
前記第１及び第２部位の一方に連結された筒状の本体部、ねじ軸、当該ねじ軸にボールを介して回転可能に螺合するナット、及び、回転可能な回転マスを有し、前記ねじ軸及び前記ナットの一方である第１ボールねじ部材が前記本体部に対して軸線方向に移動可能かつ回転不能に設けられ、前記ねじ軸及び前記ナットの他方である第２ボールねじ部材が前記本体部に対して前記軸線方向に移動不能かつ回転可能に設けられるとともに、前記回転マスが前記第２ボールねじ部材に連結されたマスダンパと、
前記本体部に一体に設けられた第１滑車と、
前記第１及び第２部位の他方に連結された第２滑車と、
前記第１ボールねじ部材に一端部が連結され、前記第１及び第２滑車に巻き回されるとともに、前記第１及び第２部位の前記他方に他端部が連結されたケーブルと、を備え、
前記構造物の振動時、前記ケーブルを介して伝達された前記第１部位と前記第２部位との間の相対変位が、前記ねじ軸及び前記ナットによって回転運動に変換された状態で前記回転マスに伝達されることを特徴とする構造物の振動抑制装置。
前記ケーブルは、前記第１ボールねじ部材から互いに反対方向に延びる一対のケーブルで構成されており、
前記第１ボールねじ部材と一体に、かつ前記本体部内に摺動可能に設けられ、当該本体部内を第１室及び第２室に区画するとともに、前記第１及び第２室を互いに連通させる連通孔が形成されたピストンと、
前記第１及び第２室に充填された粘性体と、をさらに備え、
前記構造物の振動時、前記ピストンは、前記第１及び第２部位が所定方向に相対的に変位したときには、前記第１ボールねじ部材と一緒に前記一対のケーブルの一方で引っ張られることにより、前記本体部に対して前記第１室側に移動し、前記第１及び第２部位が前記所定方向と反対方向に相対的に変位したときには、前記第１ボールねじ部材と一緒に前記一対のケーブルの他方で引っ張られることにより、前記本体部に対して前記第２室側に移動することを特徴とする、請求項１に記載の構造物の振動抑制装置。