特許 6398356 制振構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6398356

(24)【登録日】2018年9月14日

(45)【発行日】2018年10月3日

(54)【発明の名称】制振構造

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/02 20060101AFI20180920BHJP

   F16F 15/04 20060101ALI20180920BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20180920BHJP

【ＦＩ】

   F16F15/02 C

   F16F15/04 E

   E04H9/02 341B

   E04H9/02 331D

   E04H9/02 331E

【請求項の数】6

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-123167(P2014-123167)

(22)【出願日】2014年6月16日

(65)【公開番号】特開2016-3682(P2016-3682A)

(43)【公開日】2016年1月12日

【審査請求日】2017年5月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】一色国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】佐野 剛志

【審査官】 大谷 謙仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０４−３４３９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１６９９８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０６１７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−２３２５０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ １５／０２

Ｅ０４Ｈ ９／０２

Ｆ１６Ｆ １５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

制振対象の構造体と、
前記構造体に支持された第１質量体と、
前記第１質量体に支持された第２質量体と、
前記構造体と前記第１質量体との間に設けられ、前記第１質量体を前記構造体に対して所定方向に移動させる第１案内機構と、
前記第１質量体と前記第２質量体との間に設けられ、前記第２質量体を前記第１質量体に対して前記所定方向と直交する直交方向へ移動させる第２案内機構と、
を備え、
前記第１案内機構は、対向して配置された上下一対の板部材と、前記上下一対の板部材と線接触して鉛直荷重を支持する円柱型の転動体であって、前記上下一対の板部材の前記所定方向への相対変位に応じて転動する転動体と、を備え、
前記第２案内機構は、対向して配置された上下一対の板部材と、前記上下一対の板部材と線接触して鉛直荷重を支持する円柱型の転動体であって、前記上下一対の板部材の前記直交方向への相対変位に応じて転動する転動体と、を備え、
前記所定方向には、前記構造体に対して、前記第１質量体及び前記第２質量体が相対変位し、
前記直交方向には、前記構造体に対して、前記第２質量体のみが相対変位する
ことを特徴とする制振構造。

【請求項2】

請求項１に記載の制振構造であって、
前記構造体は、第１固有周期の第１固有周期方向と、前記第１固有周期よりも周期が短い第２固有周期の第２固有周期方向とを有し、
前記所定方向を前記第１固有周期方向に沿うようにし、
前記直交方向を前記第２固有周期方向に沿うようにした
ことを特徴とする制振構造。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の制振構造であって、
前記構造体と、前記第１質量体及び前記第２質量体との相対的な位置関係を復元させる復元機構と、
前記所定方向の相対変位、及び、前記直交方向の相対変位による振動を減衰させる減衰機構と、
を備える
ことを特徴とする制振構造。

【請求項4】

請求項３に記載の制振構造であって、
前記構造体に固定されたフレームであって、前記第２質量体の上に上方空間を形成するフレームをさらに備え、
前記上方空間に、前記復元機構及び前記減衰機構を設けた
ことを特徴とする制振構造。

【請求項5】

請求項４に記載の制振構造であって、
前記復元機構は、積層ゴムである
ことを特徴とする制振構造。

【請求項6】

請求項４又は請求項５に記載の制振構造であって、
前記減衰機構は、ダンパーである
ことを特徴とする制振構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、制振構造に関する。

【背景技術】

【0002】

制振構造として、制振対象の構造体、質量体（例えば錘）、復元機構（例えば積層ゴム）、減衰機構（例えばダンパー）を備え、吸動振器として構成されたＴＭＤ(Tuned Mass Damper)タイプのものが知られている（例えば特許文献１参照）。このようなＴＭＤタイプの制振構造では、予め、振動系の振動周波数を制振対象の構造体の固有周期に対応させるようにチューニングしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−１０１７６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

構造体が建物である場合など、一般的に制振対象の平面形状は長方形のものが多い。この場合、長方形の短辺方向と長辺方向で固有周期が異なることになる。よって、例えば、短辺方向に合わせてチューニングした場合、長辺方向の揺れに対して制振効果を発揮することができない。このように、一つの制振構造で短辺方向と長辺方向の双方（異なる２方向）の揺れを制振することが困難であった。

【0005】

本発明はかかる課題に鑑みてなされたもので、その主な目的は、異なる２方向の揺れに対して確実に制振することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

かかる目的を達成するために本発明の制振構造は、
制振対象の構造体と、
前記構造体に支持された第１質量体と、
前記第１質量体に支持された第２質量体と、
前記構造体と前記第１質量体との間に設けられ、前記第１質量体を前記構造体に対して所定方向に移動させる第１案内機構と、
前記第１質量体と前記第２質量体との間に設けられ、前記第２質量体を前記第１質量体に対して前記所定方向と直交する直交方向へ移動させる第２案内機構と、
を備え、
前記第１案内機構は、対向して配置された上下一対の板部材と、前記上下一対の板部材と線接触して鉛直荷重を支持する円柱型の転動体であって、前記上下一対の板部材の前記所定方向への相対変位に応じて転動する転動体と、を備え、
前記第２案内機構は、対向して配置された上下一対の板部材と、前記上下一対の板部材と線接触して鉛直荷重を支持する円柱型の転動体であって、前記上下一対の板部材の前記直交方向への相対変位に応じて転動する転動体と、を備え、
前記所定方向には、前記構造体に対して、前記第１質量体及び前記第２質量体が相対変位し、
前記直交方向には、前記構造体に対して、前記第２質量体のみが相対変位する
ことを特徴とする。
このような制振構造によれば、異なる２方向についてそれぞれ付加質量を変えることができるので、異なる２方向の揺れに対して確実に制振することができる。

【0007】

かかる制振構造であって、前記構造体は、第１固有周期の第１固有周期方向と、前記第１固有周期よりも周期が短い第２固有周期の第２固有周期方向とを有し、前記所定方向を前記第１固有周期方向に沿うようにし、前記直交方向を前記第２固有周期方向に沿うようにしたことが望ましい。
このような制振構造によれば、第１固有周期方向及び第２固有周期方向への構造体の揺れを制振することができる。

【0008】

かかる制振構造であって、前記構造体と、前記第１質量体及び前記第２質量体との相対的な位置関係を復元させる復元機構と、前記所定方向の相対変位、及び、前記直交方向の相対変位による振動を減衰させる減衰機構と、を備えることが望ましい。

【0009】

かかる制振構造であって、前記構造体に固定されたフレームであって、前記第２質量体の上に上方空間を形成するフレームをさらに備え、前記上方空間に、前記復元機構及び前記減衰機構を設けたことが望ましい。
このような制振構造によれば、設置面積の縮小を図ることができる。

【0010】

かかる制振構造であって、前記復元機構は、積層ゴムであってもよい。

【0011】

かかる制振機構であって、前記減衰機構は、ダンパーであってもよい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、異なる２方向の揺れに対して確実に制振することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１Ａ〜図１Ｃは、本実施形態の転がり支承装置を示す図である。図１Ａは上面図、図１Ｂは図１ＡのＡ−Ａ断面図、図１Ｃは図１ＡのＢ−Ｂ断面図である。

【図2】図２Ａ〜図２Ｃは、本実施形態の転がり支承装置を用いた支承構造を示す説明図である。図２Ａはｘ方向に沿った断面図であり、図２Ｂはｙ方向に沿った断面図であり、図２Ｃは上面図である。

【図3】図３Ａ〜図３Ｃは、本実施形態のＴＭＤ制振構造の説明図である。図３Ａはｘ方向に沿った断面図であり、図３Ｂはｙ方向に沿った断面図であり、図３Ｃは上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

＝＝＝実施形態＝＝＝
＜＜＜転がり支承装置について＞＞＞
図１Ａ〜図１Ｃは、本実施形態の転がり支承装置の一例を示す図である。図１Ａは上面図（上側の転動板１０を含む上部を透過して見た図）、図１Ｂは図１ＡのＡ−Ａ断面図、図１Ｃは図１ＡのＢ−Ｂ断面図である。なお、図に示すように、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向を定めている。ｚ方向は鉛直方向であり、ｘ方向及びｙ方向は、ｚ方向と垂直な面（水平面）において直交する２方向である。

【0015】

本実施形態の転がり支承装置は、上下一対の転動板１０（板部材に相当）、ローラー２０（転動体に相当）、リテーナ３０（保持器に相当）を備えている。また、リテーナ３０にはピニオン４０が設けられており、転動板１０にはラック５０が設けられている。

【0016】

上下一対の転動板１０は、免震対象となる構造体などの間に対向するように設けられている。また、この対向する側の面（以下、転動面ともいう）がローラー２０と接触する面であり、当該転動面には後述するラック５０が設けられている。

【0017】

ローラー２０は、円柱型の部材であり、円柱の中心軸がｙ方向と平行になるように配置されている。この例では、５個のローラー２０がｘ方向に一列に並んでいる。そして、これらのローラー２０は、それぞれ、上下一対の転動板１０と接触して構造体や錘などの鉛直荷重を支持するとともに、上下一対の転動板１０のｘ方向への相対変位に応じてｘ方向に転動する。なお、ローラー２０の数や配置状態はこの例には限られない、例えば、ローラー２０をｘ方向に５個以上設けてもよいし、ｙ方向に複数列（例えば２列）となるように設けてもよい。また、ローラー２０が複数でなくてもよい（１つでもよい）。さらに、ｘ方向とｙ方向の配置関係が逆でもよい（すなわち、ローラー２０の中心軸がｘ方向と平行でもよい）。この場合、上下一対の転動板１０のｙ方向への相対変位に応じてローラー２０がｙ方向に転動することになる。

【0018】

リテーナ３０は、板状の部材であり５つのローラー２０を収容する開口が設けられている。そして、リテーナ３０は、上下一対の転動板１０の間で５個のローラー２０をそれぞれ転動可能に保持するとともに、ローラー２０同士の間隔を保持している。また、リテーナ３０には、ピニオン４０、及び、ピニオン軸４０ａが設けられている。

【0019】

ピニオン軸４０ａは、ピニオン４０の回転軸でありリテーナ３０においてｙ方向（換言するとローラー２０の中心軸）と平行に設けられている。

【0020】

ピニオン４０は、リテーナ３０に設けられた歯車形状の部材であり、ピニオン軸４０ａ（回転軸に相当）を中心として回転する。この例の場合、ピニオン４０は、リテーナ３０のローラー２０の列よりもｙ方向の一方側において、ｘ方向に４個並んで配置されている。

【0021】

なお、ピニオン４０の数や配置状態はこの例には限られない。例えば、ピニオン４０が３個以下、あるいは、５個以上並んでいてもよい。また、ピニオン４０がローラー２０を挟むように、ｙ方向の両側に設けられていてもよい。また、ピニオン４０とローラー２０とがｘ方向の離れた位置に並んでいてもよい。

【0022】

ラック５０は、上下一対の転動板１０の各転動面に設けられている。より具体的には、ラック５０は、上下一対の転動板１０の各転動面において、ピニオン４０と噛合するように（ｘ方向に沿って）設けられている。

【0023】

以上の構成により、地震などによって上下の転動板１０にｘ方向への相対変位が生じると、各ローラー２０が鉛直荷重を支持しつつｘ方向に転動する。このとき、上下のラック５０にもｘ方向位への相対変位が生じ、各ラック５０と噛合しているピニオン４０が回転する。このためリテーナ３０の位置（ｘ方向の位置）は、上下の転動板１０の中間位置に制御される。

【0024】

もし仮に、転がり支承に球体（鋼球）を用いた場合、球体と転動板１０との接触が点接触となり、接触部分における応力が非常に大きくなる。この結果、局所的に摩耗や塑性変形が生じるおそれがある。また、変位を多数回繰り返した場合、ローラー２０と転動板１０との間に滑りが生じてリテーナ３０の位置が次第にずれる（位置ずれする）おそれがある。また、リニアガイドを用いた場合、大きな変形を多数回繰り返すと、潤滑油が枯渇しメンテナンスが必要になるおそれがある。

【0025】

これに対し、本実施形態の転がり支承装置は、円柱型のローラー２０を用いているので、転動板１０との接触が線接触となり、局所的な摩耗や塑性変形を抑制することができる。また、本実施形態の転がり支承装置は、ラック・アンド・ピニオン（ラック５０及びピニオン４０）を備えているので、ローラー２０と転動板１０との間の滑りを防止でき、リテーナ３０の位置を上下の転動板１０の中間位置に制御することができる。すなわち、リテーナ３０の位置ずれを抑制することができる。これにより、位置ずれが生じないのでメンテナンスが不要であり、また、耐久性の向上を図ることができる。

【0026】

＜＜＜支承構造について＞＞＞
図２Ａ〜図２Ｃは、本実施形態の転がり支承装置を用いた支承構造の一例を示す説明図である。なお、図２Ａはｘ方向に沿った断面図であり、図２Ｂはｙ方向に沿った断面図であり、図２Ｃは上面図である。

【0027】

本実施形態の支承構造は、図１の転がり支承装置を転動方向が直交するように鉛直方向に２段に重ねて形成したものであり、基礎架台１００、中間架台２００、上部架台３００を備えている。

【0028】

基礎架台１００は、本実施形態の支承構造のうちの最も下部に設けられている。基礎架台１００の上面には、ｚ方向の上側に凸状に突出した凸部１１０がy方向に複数列（ここでは４列）設けられている（図２Ｂ参照）。各凸部１１０はそれぞれｘ方向に沿って形成されている。

【0029】

中間架台２００は、基礎架台１００の上に配置されている。中間架台２００の下面には、ｚ方向の下側に凸状に突出した凸部２１０がy方向に４列設けられている。各凸部２１０はそれぞれｘ方向に沿って形成されている。なお、基礎架台１００と中間架台２００との間には転がり支承装置（ローラー２０など）が設けられている。さらに、中間架台２００の上面には、ｚ方向の上側に凸状に突出した凸部２２０がｘ方向に複数列設けられている。各凸部２２０は、それぞれｙ方向に沿って形成されている。

【0030】

上部架台３００は、例えば、建物の上部構造物や大型の錘などであり、中間架台２００の上に配置されている。上部架台３００の下面には、ｚ方向の下側に凸状に突出した凸部３１０がｘ方向に複数列設けられている。各凸部３１０は、それぞれｙ方向に沿って形成されている。また、中間架台２００と上部架台３００との間にも転がり支承装置（ローラー２０など）が設けられている。ただし、基礎架台１００と中間架台２００との間の転がり支承装置とは配置の方向が９０度異なっている。なお、上部架台３００が構造体の場合、図に示す支承構造は、免震構造となり、上部架台３００が錘（基礎架台１００が構造体）の場合、図に示す支承構造は後述するＴＭＤ制振構造となる。

【0031】

＜基礎架台１００と中間架台２００の間の構造について＞
前述したように、基礎架台１００の上面には凸部１１０が設けられており、中間架台２００の下面には凸部２１０が設けられている。なお、凸部１１０及び凸部２１０は、第１案内部材に相当する。図２Ｂに示すように、凸部１１０と凸部２１０は、ｙ方向の中央に対して対称となるように、隣接して配置されている（ｙ方向の一方側と他方側では、凸部１１０と凸部２１０の位置関係が逆である）。これにより、中間架台２００は、基礎架台１００に対してｙ方向に移動できなくなっている。一方、凸部２１０と凸部１１０はともにｘ方向に沿って形成されているので、中間架台２００は基礎架台１００に対してｘ方向に移動（相対変位）することが可能である。また、基礎架台１００（凸部１１０）と中間架台２００（凸部２１０）の間には、ｘ方向への転がり支承として、リテーナ３２、ローラー２０、ピニオン４０が設けられている。

【0032】

リテーナ３２は、ｘ方向に垂直な断面がＬ字形状であり、Ｌ字の長辺側が基礎架台１００の凸部１１０の上面と中間架台２００の下面の間に配置され、Ｌ字の短辺側が基礎架台１００の凸部１１０の側面と中間架台２００の凸部２１０の側面の間に配置されている。リテーナ３２のＬ字の長辺側の部分の構成は前述のリテーナ３０（図１）と同様である。すなわち、当該長辺側の部分には、中心軸がｙ方向に平行のローラー２０がｘ方向に多数並んで設けられている。また、Ｌ字の短辺側（基礎架台１００の凸部１１０の側面と中間架台２００の凸部２１０の側面との間）にもローラー２０がｘ方向に並んで設けられている。ただし、Ｌ字の短辺側のローラー２０は、中心軸がｚ方向と平行である。

【0033】

また、基礎架台１００の凸部１１０と中間架台２００の凸部２１０の位置関係に応じて、リテーナ３２もｙ方向の中央に対して対称に配置されている。すなわち、図２Ｂからわかるように、ｙ方向の一方側と他方側とではＬ字の向きが逆になっている。

【0034】

さらに、リテーナ３２のＬ字の長辺側のローラー２０の横にはピニオン４０が設けられており（図２Ｃ参照）、基礎架台１００の凸部１１０の上面、及び、中間架台２００の下面にはそれぞれ、ピニオン４０と噛合するラック（不図示）が設けられている。

【0035】

以上の構成により、中間架台２００は基礎架台１００に対してｘ方向にのみ移動（変位）することができ、基礎架台１００と中間架台２００の間のリテーナ３２の各ローラー２０は、基礎架台１００と中間架台２００とのｘ方向への相対変位に応じてｘ方向に転動する。また、ピニオン４０及びラック（不図示）を設けていることにより、変位を繰り返した場合においても、リテーナ３２の位置ずれを抑制することができる。

【0036】

＜中間架台２００と上部架台３００の間の構造について＞
前述したように、中間架台２００の上面には凸部２２０が設けられており、上部架台３００の下面には凸部３２０が設けられている。なお、凸部２２０及び凸部３２０は、第２案内部材に相当する。凸部２２０と凸部３２０は、図２Ａに示すようにｘ方向に交互に配置されている。これにより、上部架台３００は中間架台２００に対してｘ方向に移動できなくなっている。一方、凸部２２０と凸部３２０はともにｙ方向に沿って形成されているので、上部架台３００は中間架台２００に対してｙ方向に移動することが可能である。また、中間架台２００（凸部２２０）と上部架台３００（凸部３２０）の間にも、転がり支承として、ローラー２０、リテーナ３２、ピニオン４０、ラック（不図示）が設けられている。これらは、基礎架台１００と中間架台２００の間に形成されていた転がり支承と同じ構成であり、配置の方向（転動方向）が９０度異なっている。

【0037】

以上の構成により、上部架台３００は、中間架台２００に対してｙ方向にのみ移動（変位）することができ、中間架台２００と上部架台３００の間のリテーナ３２の各ローラー２０は、中間架台２００と上部架台３００とのｙ方向への相対変位に応じてｙ方向に転動する。また、ピニオン４０及びラック（不図示）を設けていることにより、変位を繰り返した場合においても、リテーナ３２の位置ずれを抑制することができる。

【0038】

このように、中間架台２００は、基礎架台１００に対してｘ方向にのみ移動可能であり、且つ、上部架台３００は、中間架台２００に対してｙ方向にのみ移動可能である。すなわち、上部架台３００は、基礎架台１００に対して、ｘ方向及びｙ方向に移動可能となっている。このように、一方向への転がり支承装置を転動方向が直交するように鉛直方向に２段に重ねることにより異なる２方向（ｘ方向及びｙ方向）の変位に対して、捩れを生じさせることなく上部架台３００を支承することができる。

【0039】

なお、本実施形態ではリテーナ３２の断面をＬ字形状としていたが、Ｌ字の短辺側の部分（ローラー２０を含む）が無くてもよい。すなわち、前述のリテーナ３０（図１）を用いた転がり支承装置を基礎架台１００の凸部１１０の上面と中間架台２００の下面の間、中間架台２００の凸部２２０の上面と上部架台３００の下面の間に配置してもよい。この場合、Ｌ字の短辺側に当たる部分に、例えば、摩擦抵抗の小さい滑り材を設けるとよい。

【0040】

また、Ｌ字の短辺側の部分にもピニオン４０を設けてもよい。この場合、基礎架台１００の凸部１１０の側面と中間架台２００の凸部２１０の側面にそれぞれピニオン４０と噛合するラックを設ければよい。これにより、リテーナ３２の位置ずれをさらに抑制することができる。

【0041】

＜＜＜ＴＭＤ制振構造について＞＞＞
以下に示す実施形態では、ＴＭＤ(Tuned Mass Damper)制振構造に転がり支承装置を適用している。ＴＭＤ制振構造とは、制振対象の構造体に質量体（錘）、復元機構、減衰機構を設け、予め、振動系の振動周波数を制振対象の構造体の固有周期に対応させるように調整（チューニング）した制振構造である。

【0042】

なお、制振対象が建物である場合、一般的に平面形状が長方形となるものが多い。この場合、短辺方向が長い固有周期となり、長辺方向が短い固有周期となる。すなわち短辺方向と長辺方向で固有周期が異なる。そこで、本実施形態では、このような場合においても異なる２つの方向についての振動を確実に制振させるようにしている。

【0043】

図３Ａ〜図３Ｃは、本実施形態のＴＭＤ制振構造の説明図である。なお、図３Ａはｘ方向に沿った断面図であり、図３Ｂはｙ方向に沿った断面図であり、図３Ｃは上面図である。なお、図３Ｂにおいて、上部架台３００よりも上は図３Ａと同じ構成であるので、図示を省略している。

【0044】

本実施形態のＴＭＤ制振構造は、高層ビルなどの建物の頂部に設けられており、基礎架台１００、中間架台２００、上部架台３００を備えている。基礎架台１００、中間架台２００、上部架台３００の構成については前述の図２Ａ〜図２Ｃと同じであるので説明を省略する。

【0045】

なお、本実施形態において、基礎架台１００は、制振対象の構造体（例えば高層建物）の頂部において、構造体と一体に設けられている。すなわち、基礎架台１００は構造体に相当する。また、本実施形態において、上部架台３００は、大型のＴＭＤ錘であり、重量は３５０トンである。また、中間架台２００の重量は１５０トンであり、中間架台２００は基礎架台１００に対して錘（付加質量）として作用する（中間架台２００は、第１質量体に相当し、上部架台３００は第２質量体に相当する）。このため、中間架台２００にかかる荷重は、上部架台３００の荷重（３５０トン）のみであるのに対し、基礎架台１００にかかる荷重は、中間架台２００と上部架台３００との合計荷重（５００トン）となる。

【0046】

また、基礎架台１００と中間架台２００の間、及び、中間架台２００と上部架台３００間には、転動方向が直交するように転がり支承装置が２段に設けられている。これにより、中間架台２００は、基礎架台１００に対してｘ方向に移動（相対変位）可能であり、上部架台３００は、中間架台２００に対してｙ方向に移動（相対変位）可能となっている。

【0047】

ここで、ｘ方向には基礎架台１００に対して中間架台２００と上部架台３００が相対変位することになる。このため中間架台２００と上部架台３００との合計荷重（５００トン）がｘ方向についての付加質量となる。これに対し、ｙ方向には基礎架台１００に対して上部架台３００のみが相対変位する（中間架台２００は基礎架台１００に対して移動しない）。よって、上部架台３００のみの荷重（３５０トン）がｙ方向についての付加質量となる。

【0048】

よって、例えば制振対象の構造体（建物）の平面形状が長方形で、長辺方向と短辺方向で固有周期が異なる場合においても、一つのＴＭＤ制振構造で揺れを制振することができる。すなわち、建物の平面形状が長方形の場合、短辺方向（第１固有周期方向に相当）の固有周期は長くなり、長辺方向（第２固有周期方向に相当）の固有周期は短くなる。このため、建物は固有周期の長い短辺方向に揺れやすい。よって、付加質量の大きいｘ方向を短辺方向に沿うようにし、付加質量の小さいｙ方向を長辺方向に沿うようにすれば、異なる２方向(長辺方向、短辺方向)の揺れを確実に制振することができる。

【0049】

また、本実施形態のＴＭＤ制振構造は、フレーム４１０、積層ゴム４３０、連結板４４０、オイルダンパー４５０を備えている。

【0050】

フレーム４１０は、図３Ａに示すように、下端が基礎架台１００の４辺の角部に固定されており、さらに、上部架台３００の上に上方空間を形成するように設けられている。

【0051】

積層ゴム４３０（復元機構に相当）は、円形のゴム層と内部鋼板を交互に積層した円柱形の部材であり、２つの部材間に設けられて、これらの２つの部材が相対変位した際に、２つの部材の位置関係を復元させるものである。本実施形態では、積層ゴム４３０は、上部架台３００の上面とフレーム４１０との間に設けられている。すなわち、積層ゴム４３０は、上部架台３００よりも上の上方空間に設けられている。

【0052】

連結板４４０は、上下方向に並ぶ積層ゴム４３０の間に設けられた正方形状の鋼製の板状部材である。上部架台３００上、及び、連結板４４０上の同一水平面には４つの積層ゴム４３０が配置されている。このように、同一水平面（ｘｙ平面）上に積層ゴム４３０を複数（ここでは４個）配置することで、変形時の安定性をより確保することができる。さらに、本実施形態では積層ゴム４３０を鉛直方向に４段に積み上げている（積層している）。こうすることで、大変形に追従可能となり、また、より長期化することができる。

【0053】

オイルダンパー４５０（減衰機構に相当）は、粘性流体であるオイルを用いて、相対変位する２つの部材間の振動エネルギーを吸収し振動を減衰させるものである。オイルダンパー４５０は、通常、積層ゴム４３０などと組み合わされて使用される。本実施形態では、オイルダンバー４５０は、上部架台３００の各辺に沿うように（ｘ方向及びｙ方向に沿うように）して、上部架台３００の上面とフレーム４１０との間（上方空間）に設けられている。なお、各辺において、オイルダンパー４５０は、連結板４４０を介して上下２段に配置されている。このようにオイルダンパー４５０を配置することにより、ｘ方向及びｙ方向についてそれぞれ振動を効率的に減衰させることができる。

【0054】

本実施形態では、上部架台３００の上（上部架台３００とフレーム４１０によって形成される上方空間）に積層ゴム４３０及びオイルダンパー４５０を設けている。これにより、上部架台３００の上の上方空間を有効利用することができ、設置面積の縮小を図ることができる。また、もし仮に、積層ゴム４３０の上に上部架台３００を配置した場合、変位が大きくなった際に積層ゴム４３０が座屈して上部架台３００が落下する恐れがある。また、上部架台３００を、例えばフレーム４１０に吊るすようにした場合も同様に、上部架台３００が落下するおそれがある。本実施形態では、上部架台３００の上の上方空間に積層ゴム４３０やオイルダンオパー４５０を設けているので、上部架台３００の落下を抑制しつつ制振することができる。

【0055】

また、本実施形態では、基礎架台１００と中間架台２００との間、及び、中間架台２００と上部架台３００との間に一方向への転がり支承装置を転がり方向が直交するように２段に設けている。そして、各転がり支承装置にラック５０及びピニオン４０を設けているので、基礎架台１００、中間架台２００、上部架台３００のそれぞれについての変形や位置ずれを抑制することができ、耐久性の向上を図ることができる。

【0056】

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

【0057】

＜支承構造について＞
前述の実施形態では、基礎架台１００と中間架台２００の間、及び、中間架台２００と上部架台３００との間の支承としてローラー２００を用いた転がり支承を用いていたが、これには限られない。例えば、球体やリニアガイドを用いて一方向に転がるように転がり支承を、中間架台２００を介して、転動方向が直交するように２段に重ねてもよい。あるいは、一方向に滑るように設けた滑り支承を、滑り方向が直交するように２段に重ねてもよい。

【0058】

また、前述の実施形態では転がり支承装置に、ラック５０とピニオン４０を設けていたが、これらが無くてもよい。ただし、ラック５０とピニオン４０を設けることで、リテーナ３０の位置ずれをより抑制することができる。

【0059】

＜復元機構について＞
前述の実施形態では、積層ゴム４３０を同一平面に複数配置し、さらに鉛直方向に複数段に配置していたがこれは限られず、例えば上部架台３００とフレーム４１０との間（上方空間）に一つの積層ゴムを配置したものであってもよい。また、復元機構として積層ゴム以外の部材（例えばバネ）を用いてもよい。

【0060】

また、前述の実施形態では、積層ゴム４３０を上部架台３００とフレーム４１０との間の上方空間に設けていたが、これには限られず、例えば、中間架台２００及び上部架台３００の一部をそれぞれ側方に延出させて、基礎架台１００と中間架台２００との間、基礎架台１００と上部架台３００との間に積層ゴム４３０を設けてもよい。

【0061】

＜減衰機構について＞
前述の実施形態では、減衰機構としてオイルダンパー４５０を用いていたが、これには限られず、他の部材（例えば摩擦ダンパー）を用いてもよい。

【0062】

また、前述の実施形態では、オイルダンパー４５０を上部架台３００とフレーム４１０との間の上方空間に設けていたが、これには限られず、上方空間以外の場所に設けてもよい。例えば上部架台３００の側部と、当該側部と対向するフレーム４１０の側部との間に設けてもよい。

【符号の説明】

【0063】

１０ 転動板
２０ ローラー
３０ リテーナ
３２ リテーナ
４０ ピニオン
５０ ラック
１００ 基礎架台
１１０ 凸部
２００ 中間架台
２１０ 凸部
２２０ 凸部
３００ 上部架台
３２０ 凸部
４１０ フレーム
４３０ 積層ゴム
４４０ 連結板
４５０ オイルダンパー

【図1】

【図2】

【図3】