特許 6604810 回転慣性質量ダンパ

(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】6604810

(24)【登録日】2019年10月25日

(45)【発行日】2019年11月13日

(54)【発明の名称】回転慣性質量ダンパ

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/02 20060101AFI20191031BHJP

   F16F 7/10 20060101ALI20191031BHJP

   F16H 25/20 20060101ALI20191031BHJP

   F16H 25/22 20060101ALI20191031BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20191031BHJP

【ＦＩ】

   F16F15/02 C

   F16F7/10

   F16H25/20 F

   F16H25/22 Z

   E04H9/02 331B

   E04H9/02 351

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-203154(P2015-203154)

(22)【出願日】2015年10月14日

(65)【公開番号】特開2017-75644(P2017-75644A)

(43)【公開日】2017年4月20日

【審査請求日】2018年8月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】507250427

【氏名又は名称】日立ＧＥニュークリア・エナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小杉 慎司

(72)【発明者】

【氏名】今岡 哲男

【審査官】 鵜飼 博人

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１２７３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０１４３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０９８４３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０４−０１８７５１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００６−１６１８６８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｆ １５／００− １５／０８，

７／１０

Ｆ１６Ｈ １９／００− ３１／００，

３５／１０，

３７／００− ３７／１６

Ｅ０４Ｈ ９／００− ９／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ねじ軸と、
前記ねじ軸に固定される錘と、
前記ねじ軸を支持する第１軸受と、
前記ねじ軸を支持する第２軸受と、
前記第１軸受と第２軸受の間に配置され、前記ねじ軸を貫通するねじ孔を有するスライダと、
前記ねじ孔の内周面と前記ねじ軸の間に配置される第１ボールと、
前記第１軸受と前記スライダの間に配置され、前記ねじ軸を貫通する孔を有する少なくとも１つの第１スタビライザと、
前記第２軸受と前記スライダの間に配置され、前記ねじ軸を貫通する孔を有する少なくとも１つの第２スタビライザと、
前記第１スタビライザ、前記スライダ、及び前記第２スタビライザを前記ねじ軸の軸方向にガイドし、前記第１スタビライザ、前記スライダ、及び前記第２スタビライザの前記ねじ軸に直交する方向の変位を拘束するガイドレールと、
前記第１軸受、前記第１スタビライザ、前記スライダ、前記第２スタビライザ、及び前記第２軸受を直列に接続する複数のばねと、
を備えることを特徴とする回転慣性質量ダンパ。

【請求項2】

請求項１に記載の回転慣性質量ダンパであって、
前記スライダと前記ガイドレールの間に配置される第２ボールをさらに備える
ことを特徴とする回転慣性質量ダンパ。

【請求項3】

請求項２に記載の回転慣性質量ダンパであって、
前記第２ボールは、
水平方向に対向する前記スライダの面と前記ガイドレールの面の間に配置される
ことを特徴とする回転慣性質量ダンパ。

【請求項4】

請求項２に記載の回転慣性質量ダンパであって、
前記第１スタビライザと前記ガイドレールの間に配置される第３ボールと、
前記第２スタビライザと前記ガイドレールの間に配置される第４ボールと、をさらに備える
ことを特徴とする回転慣性質量ダンパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、回転慣性質量ダンパに関する。

【背景技術】

【0002】

機器や建屋等の構造物の耐震性能を向上させる一つの方策として、免震構造の適用が挙げられる。免震構造では、対象となる構造物を免震装置上に設置することで、地震時に免震装置が変形してエネルギー吸収し、対象の構造物に入力される地震荷重が低減される。

【0003】

免震装置は免震化対象の構造物を支持する支持性能、地震時のエネルギーを吸収する減衰性能、地震時によって生じる変位に対して元の位置に戻ろうとする復元性能を有するものである。免震装置として、例えば、積層ゴムや、すべり支承、直動転がり支承、オイルダンパ、鋼材ダンパ、コイルばね、回転慣性質量ダンパ等が挙げられ、これらの組み合わせも含めて様々な形式のものが提案され、実際に使用されている。

【0004】

回転慣性質量ダンパは、減衰性能を有する免震装置であり、免震部と非免震部の間に設置され、地震作用時の免震部と非免震部の相対変位に比例した慣性抵抗力を発揮し、免震部の地震時の応答を制動する。回転慣性質量ダンパでは、ボールねじ機構によって免震部と非免震部の相対変位を生じる直進運動が回転運動に変換され錘（質量）が回転することで慣性抵抗力が発生する。ボールねじ機構は、ボールねじ軸とスライダそれぞれがらせん状の溝を有しており、ボールねじ軸とスライダの溝が対向する範囲でボールを介して荷重が伝達されることで、スライダの直進運動がボールねじ軸の回転運動に変換される。

【0005】

回転慣性質量ダンパでは、ボールねじ軸を固定する軸受とボールねじ軸上をボールねじ軸の回転に伴って軸方向に動作するスライダが免震部或いは非免震部への固定部分となっており、軸受とスライダ間に作用する免震部と非免震部の相対変位がボールねじの軸方向変位として入力され、ボールねじで回転運動に変換されて錘に伝達される。ボールねじ機構による直進運動と回転運動には（１）式で示される関係があり、ボールねじ軸における溝の間隔であるリードL_dによって相対変位xと錘の回転角の関係が設定される。

【0006】

【数1】

【0007】

ここで、x: 免震部と非免震部の相対変位、 L_d：リード、θ: 錘の回転角である。

【0008】

また、回転慣性質量ダンパによって得られる慣性抵抗力は、錘の慣性モーメントおよび錘に生じる角運動量の変化から（２）式で求められる。（２）式から、回転慣性質量ダンパにより得られる慣性抵抗力Pが、免震部と非免震部の錘の慣性モーメントI_θおよび相対加速度ａに比例することが分かる。

【0009】

【数2】

【0010】

ここで、P: 慣性抵抗力、 L_d: リード（ねじ軸のピッチ）、 I_θ: 錘の慣性モーメント、 ａ: 免震部と非免震部の相対加速度である。

【0011】

この原理を利用した回転慣性質量ダンパが特許文献１に記載されている。特許文献１では、スライダ部を対向させて直交に配置した２つの回転慣性質量ダンパを用いることで免震部の水平二次元の地震に対応し、ボールねじ軸に沿って外側に配置されるガイドレールによってスライダ部に作用するボールねじ軸に直交方向の荷重を受けることで、ボールねじ機構の正常動作を妨げる要因となるボールねじ軸の曲げ変形を抑制する回転慣性質量ダンパが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開2012-127374号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

回転慣性質量ダンパへの入力荷重となる地震動は交番性を有しており、特に荷重の方向が逆転する瞬間では入力荷重がボールねじ軸にスラスト荷重として作用するため、ボールねじ軸の座屈が懸念される。ここで、座屈発生荷重はオイラー式である（３）式により求められる。

【0014】

【数3】

【0015】

ここで、P_k：座屈発生荷重、l：荷重作用点間距離、E：ボールねじ軸のヤング率、I：ボールねじ軸の断面二次モーメント（Ｉ＝πｄ⁴/64）、d：ボールねじ軸の谷部径、n：ねじ軸の支持方法によって定まる係数である。

【0016】

（３）式からボールねじ軸の強度に関する係数であるヤング率Eが大きい程、或いはボールねじ軸の断面積が大きい程、座屈発生荷重は大きくなる。一方、荷重作用点間距離lが大きいほど座屈発生荷重が小さくなる、つまり座屈が生じやすくなる。したがって、免震部と非免震部の相対変位が大きい免震構造へ対応するためボールねじ軸長を長くする場合には荷重作用点間距離lが大きくなることで、また、設計検討レベルの地震動を超える過大な地震動が作用した場合には荷重が座屈発生荷重を上回ることで、ボールねじ軸の座屈が発生するという問題がある。

【0017】

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ボールねじ軸の座屈を防止することができる回転慣性質量ダンパを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記目的を達成するために、本発明は、ねじ軸と、前記ねじ軸に固定される錘と、前記ねじ軸を支持する第１軸受と、前記ねじ軸を支持する第２軸受と、前記第１軸受と第２軸受の間に配置され、前記ねじ軸を貫通するねじ孔を有するスライダと、前記ねじ孔の内周面と前記ねじ軸の間に配置される第１ボールと、前記第１軸受と前記スライダの間に配置され、前記ねじ軸を貫通する孔を有する少なくとも１つの第１スタビライザと、前記第２軸受と前記スライダの間に配置され、前記ねじ軸を貫通する孔を有する少なくとも１つの第２スタビライザと、前記第１スタビライザ、前記スライダ、及び前記第２スタビライザを前記ねじ軸の軸方向にガイドし、前記第１スタビライザ、前記スライダ、及び前記第２スタビライザの前記ねじ軸に直交する方向の変位を拘束するガイドレールと、前記第１軸受、前記第１スタビライザ、前記スライダ、前記第２スタビライザ、及び前記第２軸受を直列に接続する複数のばねと、を備える。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、ボールねじ軸の座屈を防止することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の第１実施形態による回転慣性質量ダンパの免震構造を示す立断面図である。

【図2】図１に示す回転慣性質量ダンパの別の立断面図である（荷重印加後）。

【図3】図１に示す回転慣性質量ダンパの免震構造を示す平面図である。

【図4】図１に示す回転慣性質量ダンパの別の平面図である（荷重印加後）。

【図5】図１に示す回転慣性質量ダンパの詳細な構成を示す平面図である。

【図6】図１に示す回転慣性質量ダンパの詳細な構成を示す別の平面図である（荷重印加後）。

【図7】回転慣性質量ダンパを図５に示すＩ‐Ｉ’矢視から見た立断面面図である。

【図8】回転慣性質量ダンパを図５に示すＩＩ‐ＩＩ’矢視から見た立断面図である。

【図9】回転慣性質量ダンパを図５に示すＩＩＩ‐ＩＩＩ’矢視から見た立断面図である。

【図10】回転慣性質量ダンパを図７に示すＩ‐Ｉ’矢視から見た立断面図である。

【図11】回転慣性質量ダンパを図７に示すＩＩ‐ＩＩ’矢視から見た立断面図である。

【図12】回転慣性質量ダンパを図７に示すＩＩＩ‐ＩＩＩ’矢視から見た平面断面図である。

【図13】回転慣性質量ダンパを図７に示すＩＶ‐ＩＶ’矢視から見た平面断面図である。

【図14】本発明の第２実施形態による回転慣性質量ダンパの免震構造を示す平面図である。

【図15】図１４に示す回転慣性質量ダンパの免震構造を示す別の平面図である（荷重印加後）。

【図16】回転慣性質量ダンパを図１４に示すＩ‐Ｉ’矢視から見た立断面図である。

【図17】回転慣性質量ダンパを図１４に示すＩＩ‐ＩＩ’矢視から見た立断面図である。

【図18】本発明の第３実施形態による回転慣性質量ダンパの免震構造を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、図面を用いて、本発明の第１〜第３実施形態による回転慣性質量ダンパの構成及び動作を説明する。回転慣性質量ダンパは、例えば、免震部材として免震構造物に用いられる。

【0022】

［第１実施形態］
本発明の回転慣性質量ダンパの第１実施形態を採用した免震構造の構成を図１〜図４を用いて説明する。図１、２は本発明の回転慣性質量ダンパの第１実施形態を採用した免震構造を示す立断面図、図３、４は図１、２に示す回転慣性質量ダンパの第１実施形態を採用した免震構造を示す平面図である。

【0023】

図１に示すように、第１実施形態を採用した免震構造では、免震部２が積層ゴム等の地震時に免震部２の応答を低減させる免震装置（図示しない）を介して非免震部３に支持されている。第１の回転慣性質量ダンパ１Ａおよび第２の回転慣性質量ダンパ１Ｂはそれぞれ、免震部２に固定されるペデスタル４Ａおよび非免震部３に固定されるペデスタル４Ｂに固定され、第１の回転慣性質量ダンパ１Ａの構成要素であるスライダ８と第２の回転慣性質量ダンパ１Ｂの構成要素であるスライダ８とが接続される。第１の回転慣性質量ダンパ１Ａと第２の回転慣性質量ダンパ１Ｂは、図２に示す平面配置のように、直交して配置される。

【0024】

次に、本発明の回転慣性質量ダンパの第１実施形態の詳細な構成を図５〜図１３を用いて説明する。図５、６は本発明の回転慣性質量ダンパの第１実施形態を示す平面図である。図７、８、９は回転慣性質量ダンパを図５に示すＩ‐Ｉ’矢視〜ＩＩＩ‐ＩＩＩ’矢視から見た立断面図である。図１０、１１は回転慣性質量ダンパを図７に示すＩ‐Ｉ’矢視、ＩＩ‐ＩＩ’矢視から見た立断面図である。図１２、１３は回転慣性質量ダンパを図７に示すＩＩＩ‐ＩＩＩ’矢視、ＩＶ‐ＩＶ’矢視から見た平面断面図である。

【0025】

図５に示すように、回転慣性質量ダンパ１は、ボールねじ軸５（ねじ軸）と、ボールねじ軸５の少なくとも一方の端部に固定された錘９と、ボールねじ軸５を支持する軸受６Ａ、６Ｂと、地震荷重の作用点であり、ボールねじ軸５の軸方向に移動可能なスライダ８と、Ｕ字型の断面で軸受６Ａと軸受６Ｂ間をボールねじ軸５と平行にスライダ８の側面に沿って配置され、下面が免震部２あるいは非免震部３に固定されるガイドレール１０と、ボールねじ軸５の軸方向に移動可能で、側面をガイドレール１０に支持されスライダ８と軸受６Ａとの間に設置されるスタビライザ１２Ａおよびスライダ８と軸受６Ｂとの間に配置されるスタビライザ１２Ｂと、ボールねじ軸５と平行に配置されスタビライザ１２Ａとスタビライザ１２Ｂとを接続するロッド１３とを備えている。

【0026】

さらに、図７、図８、図１０、図１２に示すとおり、スライダ８は、軸方向にボールねじ軸５が貫通する孔（ねじ孔ＳＨ）と、ロッド１３が貫通する孔Ｈ１３を有しており、また、図１３に示すとおり、ボールねじ軸５とスライダ８との間に介在するボール７、スライダ８とガイドレール１０との間に介在するガイド用ボール１１とを備える。スライダ８内部にはボール７、ガイド用ボール１１がスライダ８の動作に伴い供給され続けるよう格納される戻りループ孔をそれぞれに備えている。

【0027】

換言すれば、スライダ８は、図５に示すように、軸受６Ａ（第１軸受）と軸受６Ｂ（第２軸受）の間に配置され、図７に示すように、ボールねじ軸５（ねじ軸）を貫通するねじ孔ＳＨを有する。ボール７（第１ボール）は、ねじ孔ＳＨの内周面とボールねじ軸５の間に配置される。

【0028】

ガイドレール１０は、スタビライザ１２Ａ（第１スタビライザ）、スライダ８、及びスタビライザ１２Ｂ（第２スタビライザ）をボールねじ軸５（ねじ軸）の軸方向にガイドし、ボールねじ軸５に直交する方向のスライダ８の変位を拘束する。

【0029】

ここで、ガイド用ボール１１に接するガイドレール１０の鉛直面には、ボールねじ軸５に平行かつガイド用ボール１１が転がる溝が形成されることが望ましい。これにより、スタビライザ１２Ａ（第１スタビライザ）、スライダ８、及びスタビライザ１２Ｂ（第２スタビライザ）の鉛直方向の位置（高さ）を決めることができるとともに、回転を拘束することができる。なお、この溝は、ガイドレール１０の鉛直面の鉛直下側に形成するとよい。これにより、ガイドレール１０の鉛直面の曲げ変形を抑制することができる。

【0030】

ガイド用ボール１１（第２ボール）は、図７に示すように、スライダ８とガイドレール１０の間に配置される。詳細には、ガイド用ボール１１（第２ボール）は、水平方向に対向するスライダ８の面とガイドレール１０の面の間に配置される。なお、ガイド用ボール１１は、例えば、スライダ８を分割して戻りループ孔に装填することにより保持されるが、ボールリテーナを用いて保持されてもよい。

【0031】

図９に示すとおり、スタビライザ１２Ｂは、軸方向にボールねじ軸５が貫通する孔Ｈ５を有し、スタビライザ１２Ｂとガイドレール１０との間に介在するガイド用ボール１１とを備えている。また、スタビライザ１２Ｂは、ガイド用ボール１１がスタビライザ１２Ｂの動作に伴い供給され続けるよう格納される戻りループ孔を備えている。

【0032】

換言すれば、スタビライザ１２Ｂ（第２スタビライザ）は、図５に示すように、軸受６Ｂ（第２軸受）とスライダ８の間に配置され、図９に示すように、ボールねじ軸５（ねじ軸）を貫通する孔Ｈ５を有する。ガイド用ボール１１（第４ボール）は、スタビライザ１２Ｂ（第２スタビライザ）とガイドレール１０の間に配置される。これにより、ボールねじ軸５に直交する方向のスタビライザ１２Ｂの変位を拘束することができ、スタビライザ１２Ｂ及びガイドレール１０の表面の損傷を抑制することができる。

【0033】

なお、スタビライザ１２Ａ（第１スタビライザ）の構成は、スタビライザ１２Ｂと同様である。ガイド用ボール１１（第３ボール）は、スタビライザ１２Ａ（第１スタビライザ）とガイドレール１０の間に配置される。

【0034】

次に、以上のように構成された回転慣性質量ダンパの動作について説明する。回転慣性質量ダンパ１は、図６に示すとおり、地震時にはスライダ８に地震荷重が入力されることでボールねじ軸５の軸方向に動作（変位）する。その際、図１０に示すとおり、ボールねじ軸５に切られた溝と、それに対向するスライダ８側で切られた溝との間に介在するボール７により荷重が伝達され、スライダ８の移動に伴ってボールねじ軸５が回転する。そのボールねじ軸５の回転に伴って、錘９が回転することで、式（２）に示した慣性抵抗力を生じる。

【0035】

ここで、免震部２と非免震部３の相対変位が大きい免震構造へ対応するためボールねじ軸５を長くする場合には（３）式に示す荷重作用点間距離lが大きくなることでボールねじ軸５の座屈発生荷重が低下し、座屈しやすい状態となる。また、設計検討レベルの地震動を超える過大な地震動が作用した場合には（３）式に示す座屈発生荷重P_kを上回る地震荷重が入力されることで、ボールねじ軸５が座屈する懸念がある。

【0036】

また、図１３に示すとおり、スライダ８の軸直交方向はガイド用ボール１１を介して、ガイドレール１０に拘束されているので、ボールねじ軸５の軸方向と直交する方向の地震荷重によるボールねじ軸５の曲げ変形を防ぐことができる。

【0037】

さらに、第１実施形態に示す回転慣性質量ダンパでは、図６に示すように、スライダ８が、例えば、紙面右側に大きく移動した場合には、スタビライザ１２Ｂがスライダ８に押されてスライダ８と同じ方向に移動し、スタビライザ１２Ｂとロッド１３により連結されているスタビライザ１２Ａが連動して同じ方向へ移動する。

【0038】

そのため、スタビライザ１２Ａを有さない場合には（３）式に示した荷重作用点距離ｌが軸受６Ａ-スライダ８間の距離Ｄ０となるのに対して、スタビライザ１２Ａを有することで、荷重作用点距離ｌが軸受６Ａ−スタビライザ１２Ａ間の距離Ｄ１とスタビライザ１２Ａ−スライダ８間の距離Ｄ２とに分割され短縮されることで、座屈しにくくなる。

【0039】

さらに、スタビライザ１２Ａがスタビライザ１２Ｂと連結されていることで、スライダ８とスタビライザ１２Ｂが接触するレベルの変位が生じた場合にスライダ８の移動に順じて（続いて）スタビライザ１２Ａが移動し、スライダ８の移動による荷重作用点距離ｌの増分が、軸受６Ａ−スタビライザ１２Ａ間とスタビライザ１２Ａ−スライダ８間に分配されており、スタビライザ１２Ａを、座屈を防ぐための効果的位置へ配置できる。

【0040】

以上説明したように、本実施形態によれば、ボールねじ軸の座屈を防止することができる。詳細には、本実施形態の回転慣性質量ダンパは、以下の作用効果を奏する。

【0041】

ボールねじ軸５に作用するスラスト荷重の作用点となるスライダ８と軸受（６Ａ、６Ｂ）との間に、ボールねじ軸５の軸方向以外を拘束するスタビライザ（１２Ａ、１２Ｂ）を設けることで、スラスト荷重作用によるボールねじ軸５の座屈による軸方向外（軸方向に垂直な方向）への変形が防止される。

【0042】

スライダ８とスタビライザ（１２Ａ、１２Ｂ）との間或いは、スタビライザ（１２Ａ、１２Ｂ）と軸受（６Ａ、６Ｂ）との間が荷重作用点間距離となり距離が短くなるため、ボールねじ軸５の座屈を防止することができる。また、ボールねじ軸５の座屈耐力が向上するため、ボールねじ軸５を大口径化することなく大変位への対応が可能で高い減衰力を得ることができる。

【0043】

さらに、スライダ８と軸受６Ａとの間に配置されるスタビライザ１２Ａと、スライダ８と軸受６Ｂとの間に配置されるスタビライザ１２Ｂとが接続されていることによって、スタビライザ（１２Ａ、１２Ｂ）がスライダ８の動作に追従して移動することで、座屈発生荷重を低下させる効果的な位置へのスタビライザ（１２Ａ、１２Ｂ）の配置が可能となる。

【0044】

［第２実施形態］
次に、本発明の回転慣性質量ダンパの第２実施形態の構成を図１４〜図１７を用いて説明する。図１４、１５は本発明の回転慣性質量ダンパの第２実施形態を示す平面図である。図１６、１７は回転慣性質量ダンパを図１４に示すＩ‐Ｉ’矢視〜ＩＩ‐ＩＩ’矢視から見た立断面図である。なお、図１４〜図１７において、図１〜図１３と同一符号は同一部品を示すので、再度の説明は省略する。

【0045】

第１実施形態では、スタビライザ１２Ａとスタビライザ１２Ｂとの連結にロッド１３を用い、スライダ８にロッド１３を通すための貫通孔を設けていたが、第２実施形態では、図１６に示すとおり、ロッド１３を通すための貫通孔を省略している。また、図１４に示すとおり、スタビライザ１２Ａ、１２Ｂと軸受６Ａ、６Ｂとをばね１４Ａ、１４Ｂとで接続し、スタビライザ１２Ａ、１２Ｂとスライダ８とをばね１４Ｂ、１４Ｃとで接続している。この点が第１実施形態と比較した場合の変更点である。

【0046】

本発明による回転慣性質量ダンパの第２実施形態の動作時には、図１５に示すとおり、スライダ８に地震荷重が作用してスライダ８がボールねじ軸５を移動し、スライダ８と軸受６Ａ、６Ｂとの間に接続されているばね１４Ａ〜１４Ｄが伸縮するとともに、ばね１４Ａ〜１４Ｄの伸縮に伴い、スタビライザ１２Ａ、１２Ｂが軸受６Ａ、６Ｂとスライダ８との間で、スタビライザ１２Ａ、１２Ｂに接続するばね１４Ａ、１４Ｂあるいは、ばね１４Ｃ，１４Ｄによる張力（弾性力）によって移動する。

【0047】

特に、ばね１４Ａ〜１４Ｄの剛性を等しくした場合には、スタビライザ１２Ａ、１２Ｂが、スライダ８の動作に順じて、軸受６Ａ、６Ｂとスライダ８との中間位置に移動する。そのため、（３）式における荷重作用点距離ｌを小さくすることができ、スタビライザ１２Ａ、１２Ｂを座屈防止のため効果的に配置することが可能となる。

【0048】

なお、第１の実施形態では、図５に示す状態において地震荷重が入力されると、スライダ８がスタビライザ１２に衝突するまで、スタビライザ１２は移動しない。これに対し、第２の実施形態では、図１４に示す状態において地震荷重が入力されると、スライダ８の移動に追従してスタビライザ１２が即時に移動する。

【0049】

［第３実施形態］
次に、本発明の回転慣性質量ダンパの第３実施形態の構成を、図１８を用いて説明する。図１８は本発明の回転慣性質量ダンパの第３実施形態を示す平面図である。

【0050】

第２実施形態では、軸受６Ａ、６Ｂとスライダ８との間にはスタビライザ１２Ａ、１２Ｂがそれぞれ1つずつ配置されていたが、第３実施形態では、軸受６Ａ、６Ｂとスライダ８との間に複数個のスタビライザが配置される。図１８においては軸受６Ａ、６Ｂとスライダ８との間に２つのスタビライザ１２Ａ、１２Ｂないしスタビライザ１２Ｃ、１２Ｄを配置している。ボールねじ軸５上の軸受６Ａ、６Ｂとスタビライザ１２Ａ〜１２Ｄとスライダ８がばね１４Ａ〜１４Ｆを介して接続されている。

【0051】

換言すれば、回転慣性質量ダンパ１は、軸受６Ａ（第１軸受）、スタビライザ１２Ａ、１２Ｂ（少なくとも１つの第１スタビライザ）、スライダ８、スタビライザ１２Ｃ、１２Ｄ（少なくとも１つの第２スタビライザ）、及び軸受６Ｂ（第２軸受）を直列に接続する複数のばね（１４Ａ〜１４Ｆ）を備える。

【0052】

本発明による回転慣性質量ダンパの第３実施形態の動作時には、図１８に示すとおり、スライダ８に地震荷重が作用してスライダ８がボールねじ軸５を移動し、軸受６Ａ、６Ｂとスライダ８との間に接続されているばね１４Ａ〜１４Ｆがスタビライザ１２Ａ〜１２Ｄの移動に伴って伸縮する。

【0053】

本発明による回転慣性質量ダンパの第３実施形態によれば、軸受６Ａ、６Ｂとスライダ８との間に複数個のスタビライザ１２Ａ〜１２Ｄが配置され、ばね１４Ａ〜１４Ｆの張力によりスライダ８の動作に順じて移動することで、軸受６Ａ、６Ｂとスライダ８との間の距離をスタビライザの数量に応じて分割することで（３）式に示す荷重作用点距離ｌを小さくできるため、相対変位が大きい免震構造でのボールねじ軸５の座屈防止に有効である。

【0054】

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【0055】

上記第１〜第３実施形態では、ロッド（剛体）又はばね（弾性体）を用いているが、他の接続部材を用いてもよい。

【0056】

上記第３実施形態では、図１８に示すように、スタビライザ（１２Ａ〜１２Ｄ）の数は４個であるが、４個以上であってもよい。

【0057】

本発明の実施形態は、以下の態様であってもよい。

【0058】

（１）免震構造を採用した構造体において免震装置を介して上下に配置された免震部と非免震部との間に設置されて、地震時に前記免震部と前記非免震部間で発生する相対振動を低減するための回転慣性質量ダンパであって、
ボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸に固定された錘と、
前記ボールねじ軸を支持する軸受と、
前記ボールねじ軸が貫通する孔を有し、前記軸受間を前記ボールねじ軸の軸方向に移動可能で、移動に伴って前記ボールねじ軸を回転させるスライダと、
前記ボールねじ軸と前記スライダとの間に配置され、前記ボールねじ軸および前記スライダに接触状態で配置されるボールと、
前記ボールねじ軸と平行して配置され、下面が前記免震部あるいは前記非免震部に固定され、側面で前記スライダの側面の軸直交方向への変位を拘束し、端部が前記軸受に固定されるガイドレールと、
前記スライダと前記軸受間に配置され、前記ボールねじ軸の軸方向に移動可能で、前記ボールねじ軸が貫通する孔を有しており、側面をガイドレールに支持されることで軸直交方向への変位が拘束されるスタビライザとを
備えることを特徴とする回転慣性質量ダンパ。

【0059】

（２）（１）に記載の回転慣性質量ダンパにおいて、
前記スライダと前記軸受との間に配置される第一の前記スタビライザともう一方の軸受と前記スライダとの間に配置される第二の前記スタビライザとを接続するロッドと、
前記ロッドの貫通する孔を有する前記スライダとを
備えることを特徴とする回転慣性質量ダンパ。

【0060】

（３）（１）に記載の回転慣性質量ダンパにおいて、
前記スライダと前記スタビライザとの間、前記軸受と前記スタビライザとの間を接続するばねを
備えることを特徴とする回転慣性質量ダンパ。

【0061】

（４）（１）ないし（２）に記載の回転慣性質量ダンパにおいて、
前記スライダと前記軸受との間に配置される二つ以上の前記スタビライザと、
前記スライダと前記スタビライザとの間、二つのスタビライザとの間、前記軸受と前記スタビライザとの間を接続するばねとを
備えることを特徴とする回転慣性質量ダンパ。

【符号の説明】

【0062】

１Ａ、１Ｂ…回転慣性質量ダンパ
２…免震部
３…非免震部
４Ａ、４Ｂ…ペデスタル
５…ボールねじ軸
６Ａ、６Ｂ…軸受
７…ボール
８…スライダ
９…錘
１０…ガイドレール
１１…ガイド用ボール
１２Ａ〜１２Ｄ…スタビライザ
１３…ロッド
１４、１４Ａ〜１４Ｆ…ばね

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】