特許 7493893 磁気ダンパ

(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】

(24)【登録日】2024-05-24

(45)【発行日】2024-06-03

(54)【発明の名称】磁気ダンパ

(51)【国際特許分類】

   F16F 15/03 20060101AFI20240527BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20240527BHJP

【ＦＩ】

F16F15/03 G

E04H9/02 331Z

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2021023593

(22)【出願日】2021-02-17

(65)【公開番号】P2022125797

(43)【公開日】2022-08-29

【審査請求日】2023-10-16

(73)【特許権者】

【識別番号】302060926

【氏名又は名称】株式会社フジタ

(74)【代理人】

【識別番号】100089875

【弁理士】

【氏名又は名称】野田 茂

(72)【発明者】

【氏名】馮 徳民

(72)【発明者】

【氏名】田中 良一

(72)【発明者】

【氏名】小松原 知将

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 康人

【審査官】正木 裕也

(56)【参考文献】

【文献】実開平０６－０１６７４５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０５－３３２３９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｆ １５／０３

Ｅ０４Ｈ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

シリンダと、前記シリンダの軸心上に往復移動可能に配置され前記シリンダの両端部から突出するロッドとを備える磁気ダンパであって、
前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面に配置された第１磁石と、
前記ロッドの軸方向の中央部の外周面に配置された第２磁石と、を備え、
前記第１磁石の半径方向内側と前記第２磁石の半径方向外側とは異なる磁極を有し、
前記ロッドは、初期位置において、前記第２磁石が前記シリンダの軸心方向の中央部に対向する位置に設けられている、
ことを特徴とする磁気ダンパ。

【請求項2】

前記第１磁石は、前記シリンダの両端部の内周面の全周にわたって設けられ、
前記第２磁石は、前記中央部の外周面の全周にわたって設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の磁気ダンパ。

【請求項3】

前記第１磁石および前記第２磁石は、永久磁石である、
ことを特徴とする請求項１または２記載の磁気ダンパ。

【請求項4】

前記第１磁石および前記第２磁石のうち少なくとも一方が電磁石であって、
前記電磁石に通電する制御部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１または２記載の磁気ダンパ。

【請求項5】

シリンダと、前記シリンダの軸心上に往復移動可能に配置され前記シリンダの両端部から突出するロッドとを備える磁気ダンパであって、
前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面のみおよび前記ロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの一方に配置された磁石と、
前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面のみおよび前記ロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの他方に配置された導体と、を備え、
前記ロッドは、初期位置において、前記ロッドの中央部に配置された前記磁石または前記導体が、前記シリンダの軸心方向の中央部に対向する位置に設けられている、
ことを特徴とする磁気ダンパ。

【請求項6】

前記シリンダに配置された前記磁石または前記導体は、前記シリンダの両端部の内周面の全周にわたって設けられ、
前記ロッドに配置された前記磁石または前記導体は、前記ロッドの中央部の外周面の全周にわたって設けられている、
ことを特徴とする請求項５記載の磁気ダンパ。

【請求項7】

前記磁石は、永久磁石である、
ことを特徴とする請求項５または６記載の磁気ダンパ。

【請求項8】

前記磁石は、電磁石であって、
前記電磁石に通電する制御部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項５または６記載の磁気ダンパ。

【請求項9】

前記磁気ダンパは、下部構造体上で免震支持された上部構造体を構成する免震建物に設置され、
前記シリンダの軸心方向の一方の端部から突出した前記ロッドの端部と、前記シリンダの軸心方向の他方の端部にそれぞれ取り付け部材が取り付けられ、
それら取り付け部材のうちの一方の前記取り付け部材は、前記上部構造体に連結され、
他方の前記取り付け部材は、前記下部構造体に連結されている、
ことを特徴とする請求項１～８のいずれか一項記載の磁気ダンパ。

【請求項10】

前記取り付け部材は、前記シリンダの軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸の周りに揺動可能な状態で前記下部構造体と前記上部構造体に連結されている、
ことを特徴とする請求項９記載の磁気ダンパ。

【請求項11】

前記制御部は、前記免震建物が振動した場合、前記電磁石に通電する、
ことを特徴とする請求項４または請求項８を引用する請求項９または１０記載の磁気ダンパ。

【請求項12】

前記ロッドは雄ねじ部を有し、前記シリンダの軸心上で往復移動可能かつ回転可能に配置され、
前記雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を有する雌ねじ部材が回転不能に配置されている、
ことを特徴とする請求項１～１１のいずれか一項記載の磁気ダンパ。

【請求項13】

前記雄ねじ部は、前記ロッドの長手方向の少なくとも半部に設けられ、
前記シリンダは、前記シリンダの内周面を構成する筒状壁と、前記シリンダの軸心方向の両端を閉塞し前記ロッドが貫通された一対の端面壁とを有し、
前記雌ねじ部材は、前記シリンダの外面で前記ロッドの半部が位置する前記端面壁に取り付けられている、
ことを特徴とする請求項１２記載の磁気ダンパ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気ダンパに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、基礎（下部構造体）上に、複数のゴム板と鋼板とが重ね合わされた積層ゴムを設けると共に鉛プラグ等のエネルギ吸収手段を設け、それらの上で建物（上部構造体）を免震支持する免震建物が知られている。
このような免震建物において、通常の設計で想定する地震動を超える地震動（設計での想定を超える地震動）が生じた場合の建物（上部構造体）の過大な変位を制御する方法として、下部構造体と上部構造体との間に水平方向に延在するダンパをさらに設置する方法が考えられる。
しかしながら、非常に発生頻度、確率の低いと考えられる設計での想定を超える地震動に対応するためこのような方法にすると、より発生頻度、確率の高い地震に対してもダンパが減衰力を発揮してしまい、免震性能を低下させ、上部構造体へ不要な地震力を生じさせるという問題がある。

【0003】

そこで、免震層に生じる変位の大きさや速度の大きさに応じて減衰力を切り替える機構を有するダンパを設置する方法が考えられる（例えば特許文献１参照）。
特許文献１の油圧緩衝器（ダンパ）では、油が通過する通路と可変絞り機構を設け、ピストンの変位に応じて減衰力が変化するものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１－２６９７４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１のような免震層に生じる変位の大きさや速度の大きさに応じて減衰力を切り替える機構を有するダンパは、その構成が複雑であるため、簡易な構成により設計での想定を超える地震動に応じた減衰力を発揮させるダンパを用いることが望ましい。

【0006】

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制するとともに、設計での想定を超える地震動に対して減衰力を発揮させる磁気ダンパを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上述した目的を達成するため本発明の一実施形態は、シリンダと、前記シリンダの軸心上に往復移動可能に配置され前記シリンダの両端部から突出するロッドとを備える磁気ダンパであって、前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面に配置された第１磁石と、前記ロッドの軸方向の中央部の外周面に配置された第２磁石と、を備え、前記第１磁石の半径方向内側と前記第２磁石の半径方向外側とは異なる磁極を有し、前記ロッドは、初期位置において、前記第２磁石が前記シリンダの軸心方向の中央部に対向する位置に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記第１磁石は、前記シリンダの両端部の内周面の全周にわたって設けられ、前記第２磁石は、前記中央部の外周面の全周にわたって設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記第１磁石および前記第２磁石は、永久磁石であることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記第１磁石および前記第２磁石のうち少なくとも一方が電磁石であって、前記電磁石に通電する制御部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、シリンダと、前記シリンダの軸心上に往復移動可能に配置され前記シリンダの両端部から突出するロッドとを備える磁気ダンパであって、前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面および前記ロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの一方に配置された磁石と、前記シリンダの軸心方向の両端部の内周面および前記ロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの他方に配置された導体と、を備え、前記ロッドは、初期位置において、前記ロッドの中央部に配置された前記磁石または前記導体が、前記シリンダの軸心方向の中央部に対向する位置に設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記シリンダに配置された前記磁石または前記導体は、前記シリンダの両端部の内周面の全周にわたって設けられ、前記ロッドに配置された前記磁石または前記導体は、前記ロッドの中央部の外周面の全周にわたって設けられていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記磁石は、永久磁石であることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記磁石は、電磁石であって、前記電磁石に通電する制御部をさらに備えることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記磁気ダンパは、下部構造体上で免震支持された上部構造体を構成する免震建物に設置され、前記シリンダの軸心方向の一方の端部から突出した前記ロッドの端部と、前記シリンダの軸心方向の他方の端部にそれぞれ取り付け部材が取り付けられ、それら取り付け部材のうちの一方の前記取り付け部材は、前記上部構造体に連結され、他方の前記取り付け部材は、前記下部構造体に連結されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記取り付け部材は、前記シリンダの軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸の周りに揺動可能な状態で前記下部構造体と前記上部構造体に連結されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記制御部は、前記免震建物が振動した場合、前記電磁石に通電することを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記ロッドは雄ねじ部を有し、前記シリンダの軸心上で往復移動可能かつ回転可能に配置され、前記雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を有する雌ねじ部材が回転不能に配置されていることを特徴とする。
また、本発明の一実施の形態は、前記雄ねじ部は、前記ロッドの長手方向の少なくとも半部に設けられ、前記シリンダは、前記シリンダの内周面を構成する筒状壁と、前記シリンダの軸心方向の両端を閉塞し前記ロッドが貫通された一対の端面壁とを有し、前記雌ねじ部材は、前記シリンダの外面で前記ロッドの半部が位置する前記端面壁に取り付けられていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一実施形態によれば、磁気ダンパにおいて第１磁石がシリンダの軸心方向の両端部の内周面に配置され、第２磁石がロッドの軸方向の中央部の外周面に配置され、初期位置において第２磁石がシリンダの軸心方向の中央部に対向する位置にロッドが設けられており、シリンダとロッドの相対変位量が所定値以上になった場合に第１磁石および第２磁石が対向して引力が働くことでロッドの移動が抑制されるため、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制するとともに、設計での想定を超える地震動に対して減衰力を発揮させる上で有利となる。

【0009】

また、第１磁石がシリンダの両端部の内周面の全周にわたって設けられ、第２磁石がロッドの外周面の全周にわたって設けられているように構成すると、設計での想定を超える地震動が発生しシリンダとロッドとの相対変位量が所定値以上になった場合のみ確実に減衰力を発揮させる上で有利となる。

【0010】

また、第１磁石および第２磁石を永久磁石で構成すると、磁気ダンパに配置するだけで磁力を発生するため、コストの削減を図る上で有利となる。

【0011】

また、第１磁石および第２磁石のうち少なくとも一方を電磁石で構成し、電磁石に通電する制御部をさらに備える構成にすると、磁力を発生させるタイミングを調整できるため、利便性を向上させる上で有利となる。

【0012】

また、本発明の一実施の形態によれば、磁気ダンパにおいてシリンダの軸心方向の両端部の内周面およびロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの一方に磁石が配置され、シリンダの軸心方向の両端部の内周面およびロッドの軸方向の中央部の外周面のうちの他方に導体が配置され、初期位置において、ロッドの中央部に配置された磁石または導体が、シリンダの軸心方向の中央部に対向する位置に設けられており、シリンダとロッドの相対変位量が所定値以上になった場合に磁石および導体が対向し、導体に流れる渦電流と磁石の磁界との作用によって生じた抵抗力によりロッドの移動が抑制されるため、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制するとともに、設計での想定を超える地震動に対して減衰力を発揮させる上で有利となる。

【0013】

また、シリンダに配置された磁石または導体がシリンダの両端部の内周面の全周にわたって設けられ、ロッドに配置された磁石または導体がロッドの中央部の外周面の全周にわたって設けられているように構成すると、設計での想定を超える地震動が発生しシリンダとロッドとの相対変位量が所定値以上になった場合のみ確実に減衰力を発揮させる上で有利となる。

【0014】

また、磁石を永久磁石で構成すると、磁気ダンパに配置するだけで磁力を発生するため、コストの削減を図る上で有利となる。

【0015】

また、磁石を電磁石で構成し、電磁石に通電する制御部をさらに備える構成すると、磁力を発生させるタイミングを調整できるため、利便性を向上させる上で有利となる。

【0016】

また、シリンダの軸心方向の一方の端部から突出したロッドの端部と、シリンダの軸心方向の他方の端部にそれぞれ取り付け部材が取り付けられ、それら取り付け部材のうちの一方の取り付け部材が上部構造体に連結され、他方の取り付け部材が下部構造体に連結されているように構成すると、設計での想定を超える地震動により上部構造体が下部構造体に対して変位を生じた場合に減衰力を発揮させる上で有利となる。

【0017】

また、取り付け部材がシリンダの軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸の周りに揺動可能な状態で下部構造体と上部構造体にそれぞれ連結されるように構成すると、地震動により上部構造体が下部構造体に対して水平方向に移動した場合でも、磁気ダンパを水平方向に揺動させることができ、磁気ダンパの破損を回避する上で有利となる。

【0018】

また、制御部により免震建物が振動した場合に電磁石に通電するように構成すると、地震が発生していない場合には通電を行わないため、コストの削減を図る上で有利となる。

【0019】

また、ロッドが雄ねじ部を有し、シリンダの軸心上で往復移動可能かつ回転可能に配置され、雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を有する雌ねじ部材が回転不能に配置されるように構成すると、第１磁石および第２磁石の磁力に他の場所と比較して弱い場所があった場合でも、ロッドが回転しながら移動するため、周方向において均等に減衰力を発揮させる上で有利となる。

【0020】

また、雄ねじ部は、ロッドの長手方向の少なくとも半部に設けられ、雌ねじ部材がシリンダの外面でロッドの半部が位置する端面壁に取り付けられているように構成すると、簡易な構成によってロッドが回転しながら移動できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】第１の実施の形態にかかる磁気ダンパが設けられた免震建物を示す模式図である。

【図2】第１の実施の形態にかかる磁気ダンパの構成図である。

【図3】第１の実施の形態にかかる磁気ダンパが最も縮んだ状態を示す説明図である。

【図4】第１の実施の形態にかかる磁気ダンパが最も伸びた状態を示す説明図である。

【図5】第２の実施の形態にかかる磁気ダンパの構成図である。

【図6】第３の実施の形態にかかる磁気ダンパの構成図である。

【図7】第４の実施の形態にかかる磁気ダンパの構成図である。

【図8】第４の実施の形態にかかる磁気ダンパが最も縮んだ状態を示す説明図である。

【図9】第４の実施の形態にかかる磁気ダンパが最も伸びた状態を示す説明図である。

【図10】第５の実施の形態にかかる磁気ダンパの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

（第１の実施の形態）
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に示すように、免震建物は、下部構造体２（基礎）上で免震支持された上部構造体４（建物）であり、下部構造体２と上部構造体４との間に積層ゴム６と磁気ダンパ１０Ａが設置されている。

【0023】

積層ゴム６は、上部構造体４を支持しつつ、地震発生時には上部構造体４を水平方向に移動させることで、地震による地盤の揺れを上部構造体４に伝えにくくするアイソレータである。
図１の例では、アイソレータとして複数のゴム板と鋼板を交互に積み重ねた積層ゴムが用いられているが、この他にも、転がり支承や滑り支承等を利用したアイソレータであってもよい。

【0024】

磁気ダンパ１０Ａは、地震発生時に積層ゴム６によって水平方向に変位する上部構造体４の揺れに対して、水平方向の減衰力を発揮させるものである。
本実施の形態では、磁気ダンパ１０Ａを下部構造体２としての基礎と、上部構造体４としての建物のとの鉛直方向の間に設置した例を示すが、建物の低層部と上層部との間など建物の各階層の間に設置してもよいし、建物と建物の外周部に設けられた基礎との間で水平方向に設置してもよい。

【0025】

図２～４に示すように、磁気ダンパ１０Ａは、シリンダ１２と、ロッド１４と、第１磁石１６と、第２磁石１８と、一方の取り付け部材２２と、他方の取り付け部材２４とを備えている。

【0026】

シリンダ１２は、シリンダ１２の内周面を構成する円筒状の筒状壁１２０２と、シリンダ１２の軸心方向の両端を閉塞しロッド１４が貫通された円板状の一対の端面壁１２０４，１２０６とで構成された金属製の容器である。
一対の端面壁１２０４，１２０６のうちの一方は、シリンダ１２の一方の端部１２Ａを閉塞しており、他方は、シリンダ１２の他方の端部１２Ｂを閉塞する第２端面壁１２０６である。

【0027】

ロッド１４は、シリンダ１２の軸心上に往復移動可能に配置され、シリンダ１２の両端部にある第１端面壁１２０４および第２端面壁１２０６からそれぞれ突出する金属製の棒状部材である。
ロッド１４は、図１に示す初期位置において、ロッド１４の軸方向の中央部がシリンダ１２の軸心方向の中央部に位置する。

【0028】

第１磁石１６は、シリンダ１２の筒状壁１２０２の軸心方向の両端部の内周面に配置された永久磁石である。
第１磁石１６は、筒状壁１２０２の両端部の内周面の全周にわたって均一の幅および均一の厚さで設けられている。

【0029】

第２磁石１８は、ロッド１４の軸方向の中央部の外周面に配置された永久磁石である。
第２磁石１８は、ロッド１４の中央部の外周面の全周にわたって均一の幅および均一の厚さで設けられている。

【0030】

本実施の形態では、第１磁石１６および第２磁石１８に引きつけ合う力（引力）を働かせることで、シリンダ１２を貫通するロッド１４の往復移動を抑制させるものであるため、第１磁石１６の半径方向内側と第２磁石１８の半径方向外側とは異なる磁極を有している。
具体的には、第１磁石１６の半径方向内側がＳ極であれば第２磁石１８の半径方向外側がＮ極であって、第１磁石１６の半径方向内側がＮ極であれば第２磁石１８の半径方向外側がＳ極となっている。

【0031】

一方の取り付け部材２２および他方の取り付け部材２４は、金属製であって、磁気ダンパ１０Ａの両端部１２Ａ、１２Ｂにそれぞれ設けられている。
すなわち、一方の取り付け部材２２は、シリンダ１２の軸心方向の一方の端部１２Ａから突出したロッド１４の一方の端部１４Ａに取り付けられ、他方の取り付け部材２４は、シリンダ１２の軸心方向の他方の端部１２Ｂに位置する第２端面壁１２０６に取り付けられている。

【0032】

図１に示すように、一方の取り付け部材２２は、シリンダ１２の軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸４Ｂの周りに揺動可能な状態で上部構造体４に連結され、他方の取り付け部材２４は、シリンダ１２の軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸２Ｂの周りに揺動可能な状態で下部構造体２に連結されている。
具体的には、例えば、一方の取り付け部材２２は、取り付け孔２２０２に揺動可能に挿通された軸４Ｂが、上部構造体４の下部に取り付けられた保持部材４Ａで支持されることで、取り付け孔２２０２の中心を通る軸周りに揺動可能な状態で上部構造体４に連結されている。

【0033】

また、他方の取り付け部材２４は、シリンダ１２の軸心方向の他方の端部に位置する第２端面壁１２０６に取り付けられており、第２端面壁１２０６から軸心方向に突設された円筒部２４０２と、円筒部２４０２の端部に設けられた取り付け部２４０４とで構成されている。
円筒部２４０２は、ロッド１４がＸ１方向に最大に移動した際にシリンダ１２の第２端面壁１２０６から突出したロッド１４が収容可能な長さを有して形成されている（図３参照）。
そして、他方の取り付け部材２４は、取り付け部２４０４に設けられた取り付け孔２４０６に揺動可能に挿通された軸２Ｂが、下部構造体２の上部に取り付けられた保持部材２Ａで支持されることで、取り付け孔２４０６の中心を通る軸周りに揺動可能な状態で下部構造体２に連結されている。

【0034】

なお、本実施の形態では、一方の取り付け部材２２が上部構造体４に連結され、他方の取り付け部材２４が下部構造体２に連結されていたが、反対にして配置されていてもよい。すなわち、一方の取り付け部材２２が下部構造体２に連結され、他方の取り付け部材２４が上部構造体４に連結されるよう配置してもよい。

【0035】

次に、磁気ダンパ１０Ａの動作について説明する。
ここで、本実施の形態では、通常の設計で想定する地震動が生じた場合に、ロッド１４がシリンダ１２に対して軸心方向に移動する相対変位量は長さＬ１未満となる。
また、設計での想定を超える地震動が生じた場合に、ロッド１４がシリンダ１２に対して軸心方向に移動する相対変位量は長さＬ１以上で長さＬ１＋Ｌ２までとなる。
なお、図３は、磁気ダンパ１０Ａが最も縮んだ状態を示し、図４は、磁気ダンパ１０Ａが最も伸びた状態を示している。

【0036】

まず、発生頻度、確率が比較的高いと考えられる通常の設計で想定する地震動が生じた場合、上部構造体４がＸ１方向（図１参照）に移動すると、磁気ダンパ１０Ａは、ロッド１４がシリンダ１２に挿入されるＸ１方向へ押圧されてＸ１方向に移動するが、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量は長さＬ１未満となる。
また、発生頻度、確率が比較的高いと考えられる通常の設計で想定する地震動が生じた場合、上部構造体４がＸ２方向（図１参照）に移動すると、磁気ダンパ１０Ａは、ロッド１４がシリンダ１２から抜き出されるＸ２方向に引っ張られてＸ２方向に移動するが、同様に、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量は長さＬ１未満となる。
このように、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量が長さＬ１未満であった場合、第１磁石１６と第２磁石１８とが対向する位置にないことより、第１磁石１６と第２磁石１８との間で働く引力が、第１磁石１６と第２磁石１８とが対向する位置にある場合に働く引力と比較すると小さい。
したがって、第１磁石１６および第２磁石１８によってシリンダ１２を貫通するロッド１４の往復移動を抑制する力も小さくなるため、通常の設計で想定する地震動が生じた場合に、磁気ダンパ１０Ａによる減衰力はほぼ発揮されず免震建物の免震性能の低下が抑制される。

【0037】

次に、発生頻度、確率が比較的低いと考えられる設計での想定を超える地震動が生じた場合、上部構造体４がＸ１方向（図１参照）に移動すると、磁気ダンパ１０Ａは、ロッド１４がシリンダ１２に挿入されるＸ１方向へ押圧されてＸ１方向に移動し、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量は長さＬ１以上となる。
また、発生頻度、確率が比較的低いと考えられる設計での想定を超える地震動が生じた場合、上部構造体４がＸ２方向（図１参照）に移動すると、磁気ダンパ１０Ａは、ロッド１４がシリンダ１２から抜き出されるＸ２方向に引っ張られてＸ２方向に移動し、同様に、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量は長さＬ１以上となる。
このように、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量が長さＬ１以上になった場合、第１磁石１６と第２磁石１８とが対向する位置となり、第１磁石１６と第２磁石１８との間で引力が働く。
したがって、第１磁石１６および第２磁石１８によってシリンダ１２を貫通するロッド１４の往復移動を抑制し、設計での想定を超える地震動が生じた場合に、磁気ダンパ１０Ａによる減衰力を発揮させる。

【0038】

さらにロッド１４がＸ１方向またはＸ２方向に移動し、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量が長さＬ１以上となっても、第１磁石１６と第２磁石１８とは対向する位置関係が継続され、磁気ダンパ１０Ａによる減衰力を発揮させ続ける。

【0039】

そして、Ｘ１方向またはＸ２方向に移動していたロッド１４がＸ２方向またはＸ１方向に戻り、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量が所定値である長さＬ１未満になった場合、第１磁石１６と第２磁石１８とが対向する位置ではなくなり、磁気ダンパ１０Ａによる減衰力が発揮されなくなり、免震建物の免震性能が発揮されることになる。

【0040】

つまり、地震動が発生して、シリンダ１２とロッド１４との相対変位量が大きくなればなるほど、第１磁石１６と第２磁石１８とが近づいていき、やがて対向する位置となる。
したがって、シリンダ１２とロッド１４との相対変位量が大きくなればなるほど、第１磁石１６と第２磁石１８との間に働く引力も大きくなっていく。
本実施の形態では、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量が大きくなっても長さＬ１未満である場合は、第１磁石１６と第２磁石１８の間に働く引力が初期位置で働く引力より徐々に大きくなっていくが、ロッド１４の往復移動を抑制するほどではない。
そして、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量が長さＬ１以上になった場合は、第１磁石１６と第２磁石１８の間に働く力がさらに大きくなっていき、ロッド１４の往復移動を抑制する。
また、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量が再度長さＬ１未満になった場合は、第１磁石１６と第２磁石１８の間に働く力が小さくなっていき、ロッド１４の往復移動を抑制しなくなる。

【0041】

このように、本実施の形態によれば、磁気ダンパ１０Ａにおいて第１磁石１６がシリンダ１２の軸心方向の両端部の内周面に配置され、第２磁石１８がロッド１４の軸方向の中央部の外周面に配置され、初期位置において第２磁石１８がシリンダ１２の軸心方向の中央部に対向する位置にロッド１４が設けられており、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量が所定値以上になった場合に第１磁石１６および第２磁石１８が対向して引力が働くことでロッド１４の移動が抑制されるため、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制するとともに、設計での想定を超える地震動に対して減衰力を発揮させる上で有利となる。

【0042】

また、第１磁石１６がシリンダ１２の両端部の内周面の全周にわたって設けられ、第２磁石１８がロッド１４の中央部の外周面の全周にわたって設けられているため、設計での想定を超える地震動が発生しシリンダ１２とロッド１４との相対変位量が所定値以上になった場合のみ確実に減衰力を発揮させる上で有利となる。

【0043】

また、第１磁石１６および第２磁石１８が永久磁石で構成したことで、磁気ダンパ１０Ａに配置するだけで磁力を発生するため、コストの削減を図る上で有利となる。

【0044】

また、シリンダ１２の軸心方向の一方の端部１２Ａから突出したロッド１４の一方の端部１４Ａと、シリンダ１２の軸心方向の他方の端部１２Ｂにそれぞれ取り付け部材２２、２４が取り付けられ、一方の取り付け部材２２が上部構造体４に連結され、他方の取り付け部材２４が下部構造体２に連結されているため、設計での想定を超える地震動により上部構造体４が下部構造体２に対して変位を生じた場合に減衰力を発揮させる上で有利となる。

【0045】

また、一方の取り付け部材２２および他方の取り付け部材２４は、シリンダ１２の軸心方向と直交する鉛直方向に延在する軸の周りに揺動可能な状態で、それぞれ下部構造体２と上部構造体４に連結されているため、地震動により上部構造体４が下部構造体２に対して水平でシリンダ１２軸心方向と交差する方向に移動した場合でも、磁気ダンパ１０Ａが揺動できるため、磁気ダンパ１０Ａの破損を回避しつつ磁気ダンパ１０Ａを機能させることができる。

【0046】

（第２の実施の形態）
第１の実施の形態の磁気ダンパ１０Ａでは、第１磁石１６および第２磁石１８が永久磁石であったのに対して、第２の実施の形態の磁気ダンパ１０Ｂでは、第１磁石および第２磁石のうち少なくとも一方が電磁石で構成されている点が異なっている。
なお、以下の実施の形態の説明では、第１の実施の形態と同様な個所、部材に同一の符号を付してその説明を省略し、第１の実施の形態と異なった個所について重点的に説明する。

【0047】

図５に示すように、本実施の形態の磁気ダンパ１０Ｂは、シリンダ１２と、ロッド１４と、第１磁石２６と、第２磁石２８と、一方の取り付け部材２２と、他方の取り付け部材２４と、制御部１００とを備えている。

【0048】

第１磁石２６は、シリンダ１２の軸心方向の両端部の内周面に配置され、通電される（電流が流れる）ことによって磁力を発生させる電磁石である。
第１磁石２６は、シリンダ１２の両端部の内周面の全周にわたって均一の幅および均一の厚さで設けられている。

【0049】

第２磁石２８は、ロッド１４の軸方向の中央部の外周面に配置された電磁石である。
第２磁石２８は、ロッド１４の中央部の外周面の全周にわたって均一幅および均一の厚さで設けられている。

【0050】

制御部１００は、電磁石である第１磁石２６および第２磁石２８への通電を制御する。
制御部１００は、ＣＰＵ、記憶部、インターフェース回路などを含むマイクロコンピュータを含んで構成されており、記憶部にはＣＰＵが実行する制御プログラムが格納され、インターフェース回路を介して第１磁石２６、第２磁石２８、および振動センサ（不図示）が接続されている。
なお、本実施の形態では、免震建物に制御部１００に接続された振動センサが設けられ、上部構造体４の振動量（例えば加速度）を検出することで免震建物の振動を検知する。

【0051】

本実施の形態では、制御部１００は、免震建物が振動した場合に第１磁石２６および第２磁石２８に通電する。
そして、制御部１００により第１磁石２６および第２磁石２８が通電されたのち、振動センサの検知による上部構造体４の振動量によって免震建物の振動が停止したと判断され場合、制御部１００は、第１磁石２６および第２磁石２８への通電を停止する。

【0052】

本実施の形態の磁気ダンパ１０Ｂの地震動が生じた際の動作については、第１の実施の形態と同様であるが、本実施の形態では、免震建物が振動した場合に第１磁石２６および第２磁石２８に通電する。

【0053】

このように、本実施の形態によれば、第１磁石２６および第２磁石２８を電磁石とし、免震建物が振動した場合に制御部１００により第１磁石２６および第２磁石２８を通電し、免震建物の振動が停止した場合に制御部１００により第１磁石２６および第２磁石２８への通電を停止する。これにより、第１磁石２６および第２磁石２８に磁力を発生させるタイミングを調整できるため、利便性を向上させる上で有利となる。
また、制御部１００により免震建物が振動した場合に第１磁石２６および第２磁石２８に通電するように構成すると、地震が発生していない場合には通電を行わないため、コストの削減を図る上で有利となる。
また、第１の実施の形態と同様の部材および構成については、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。

【0054】

なお、本実施の形態では、第１磁石２６および第２磁石２８がともに電磁石である例を示したが、所定条件下で第１磁石２６および第２磁石２８の間で引力を働かせればよいため、第１磁石２６および第２磁石２８のうち少なくとも一方が電磁石で構成されていればよい。
すなわち、第１磁石２６が電磁石で第２磁石２８が永久磁石である構成、もしくは第１磁石２６が永久磁石で第２磁石２８が電磁石である構成としてもよい。この場合、電磁石で構成された磁石が通電されることで引力を働かせることができる。

【0055】

（第３の実施の形態）
第１の実施の形態の磁気ダンパ１０Ａでは、ロッド１４がシリンダ１２の一対の端面壁１２０４、１２０６に貫通されていたのに対して、第３の実施の形態の磁気ダンパ１０Ｃでは、さらにロッド３０が雄ねじ部３００２を有し、その雄ねじ部３００２に螺合可能な雌ねじ部３２０２を有する雌ねじ部材３２が配置されている点が異なっている。

【0056】

図６に示すように、本実施の形態の磁気ダンパ１０Ｃは、シリンダ１２と、ロッド３０と、第１磁石１６と、第２磁石１８と、一方の取り付け部材２２と、他方の取り付け部材２４と、雌ねじ部材３２とを備えている。

【0057】

ロッド３０は、長手方向の一方の端部３０Ａ側の半部に雄ねじ部３００２が設けられ、シリンダ１２の軸心上で往復移動可能かつ回転可能に配置されている。
ロッド３０は、シリンダ１２の両端部にある第１端面壁１２０４および第２端面壁１２０６からそれぞれ突出する金属製の棒状部材であって、ロッド３０の一方の端部３０Ａは、軸受け３００４を介して一方の取り付け部材２２に回転可能に支持され、また、第２端面壁１２０６でも回転可能に支持されている。
ロッド３０は、第１の実施の形態と同様に、図１に示す初期位置において、ロッド３０の軸方向の中央部の第２磁石１８がシリンダ１２の軸心方向の中央部に対向する位置に設けられている。

【0058】

雌ねじ部材３２は、ロッド３０の雄ねじ部３００２に螺合可能な雌ねじ部３２０２を有し、回転不能に配置されている。
雌ねじ部材３２は、例えば、ボールねじで構成され、シリンダ１２の外面でロッド３０の半部が位置する端面壁、すなわちシリンダ１２の一方の端部１２Ａにある第１端面壁１２０４の外面に取り付けられ、雌ねじ部３２０２の軸心とロッド３０の軸心とが一致している。

【0059】

このような本実施の形態の磁気ダンパ１０Ｃは、ロッド３０がシリンダ１２に挿入されるＸ１方向へ押圧されてＸ１方向に移動する場合、雄ねじ部３００２と雌ねじ部３２０２とによりロッド３０は正転しながらＸ１方向に移動する。
また、磁気ダンパ１０Ｃは、ロッド３０がシリンダ１２から抜き出されるＸ２方向に引っ張られてＸ１方向に移動する場合、雄ねじ部３００２と雌ねじ部３２０２とによりロッド３０は逆転しながらＸ２方向に移動する。

【0060】

本実施の形態の磁気ダンパ１０Ｃの地震動が生じた際の動作については、、第１の実施の形態と同様であるが、本実施の形態では、ロッド３０がＸ１方向またはＸ２方向に移動するとき、回転しながら移動する。

【0061】

このように、本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の効果に加え、以下の効果を奏する。
本実施の形態では、ロッド３０が雄ねじ部３００２を有し、シリンダ１２の軸心上で往復移動可能かつ回転可能に配置され、雄ねじ部３００２に螺合可能な雌ねじ部３２０２を有する雌ねじ部材３２が回転不能に配置されている。このため、ロッド３０が回転しながら移動するため、均等に減衰力を発揮させる上で有利となる。
また、雄ねじ部３００２がロッド３０の長手方向の一方の端部３０Ａ側の半部に設けられ、雌ねじ部材３２がシリンダ１２の外面でロッド３０の半部が位置する第１端面壁１２０４に取り付けられている。このため、簡易な構成によってロッド３０が回転しながら移動できるという効果を奏する。

【0062】

本実施の形態では、ロッド３０の一方の端部３０Ａの半部に雄ねじ部３００２を有する構成としたが、ロッド３０の一方の端部３０Ａから他方の端部３０Ｂまで全て雄ねじ部３００２を有する構成としてもよい。この場合、雌ねじ部材３２をシリンダ１２の他方の端部１２Ｂにある第２端面１２０６壁の外面にも取り付けると、ロッド３０を安定させて回転させる上で有利となる。

【0063】

また、本実施の形態では、雌ねじ部材３２をシリンダ１２の一方の端部１２Ａにある第１端面壁１２０４の外面に取り付けた構成としたが、第１端面壁１２０４の内周部に雌ねじ部３２０２を設け、第１端面壁１２０４に雌ねじ部材３２の機能を備えた構成にしてもよい。これにより、部品を削減してコストの削減を図る上で有利となる。

【0064】

（第４の実施の形態）
第１の実施の形態の磁気ダンパ１０Ａでは、永久磁石である第２磁石１８がロッド１４の外周面に配置されていたのに対して、第４の実施の形態の磁気ダンパ１０Ｄでは、導体４８がロッド１４の外周面に配置されて構成されている点が異なっている。

【0065】

図７に示すように、導体４８は、電気を通す銅板であって、ロッド１４の軸方向の中央部の外周面に配置されている。
本実施の形態の導体４８は、ロッド１４の中央部の外周面の全周にわたって均一の幅および均一の厚さで設けられている。

【0066】

なお、本実施の形態では、導体４８として銅板を用いた構成となっているが、電気を通すものであれば他の金属などを用いて構成してもよい。
また、本実施の形態では、永久磁石である第１磁石１６がシリンダの内周面に設けられ、導体４８がロッド１４の外周面に設けられた例を示したが、導体がシリンダ１２の内周面に設けられ永久磁石がロッド１４の外周面に設けられた構成としてもよい。

【0067】

本実施の形態では、地震動が生じてシリンダ１２に設けられた第１磁石１６とロッド１４に設けられた導体４８とが対向する位置になると、第１磁石１６と導体４８の相対変位によって、導体４８に電磁誘導による誘導起電力が生じて渦電流が流れる。この渦電流と第１磁石１６の磁界とが作用して、第１磁石１６と導体４８との間には相対変位方向とは反対向きの抵抗力が生じ、この抵抗力が減衰力として作用する。

【0068】

本実施の形態の磁気ダンパ１０Ｄの地震動が生じた際の動作については、第１の実施の形態と同様であるが、本実施の形態では、ロッド１４の外周面に設けられた導体４８と第１磁石１６との間で抵抗力を生じさせる。
なお、図８は、磁気ダンパ１０Ｄが最も縮んだ状態を示し、図９は、磁気ダンパ１０Ｄが最も伸びた状態を示している。

【0069】

このように、本実施の形態によれば、磁気ダンパ１０Ｄにおいてシリンダ１２の軸心方向の両端部の内周面に永久磁石である第１磁石１６が配置され、ロッド１４の軸方向の中央部の外周面に導体４８が配置され、初期位置において、ロッド１４の中央部に配置された導体４８が、シリンダ１２の軸心方向の中央部に対向する位置に設けられている。したがって、シリンダ１２とロッド１４の相対変位量が所定値以上になった場合に第１磁石１６および導体４８が対向し、導体４８に流れる渦電流と第１磁石１６の磁界との作用によって生じた抵抗力によりロッド１４の移動が抑制されるため、簡易な構成により、通常の設計で想定する地震動に対する免震性能の低下を抑制するとともに、設計での想定を超える地震動に対して減衰力を発揮させる上で有利となる。

【0070】

また、第１磁石１６がシリンダ１２の両端部の内周面の全周にわたって設けられ、導体４８がロッド１４の中央部の外周面の全周にわたって設けられているため、設計での想定を超える地震動が発生しシリンダ１２とロッド１４との相対変位量が所定値以上になった場合のみ確実に減衰力を発揮させる上で有利となる。

【0071】

また、第１磁石１６が永久磁石で構成したことで、磁気ダンパ１０Ｄに配置するだけで磁力を発生するため、コストの削減を図る上で有利となる。

【0072】

また、第１の実施の形態と同様の部材および構成については、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。

【0073】

なお、第４の実施の形態の磁気ダンパ１０Ｄにおいても、第３の実施の形態の磁気ダンパ１０Ｃと同様に、ロッド１４に雄ねじ部を有し、その雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を有する雌ねじ部材をさらに配置し、ロッド１４がＸ１方向またはＸ２方向に移動するとき、雄ねじ部と雌ねじ部を介して回転しながら移動する構成としてもよい。

【0074】

（第５の実施の形態）
第２の実施の形態の磁気ダンパ１０Ｂでは、電磁石である第２磁石２８がロッド１４の外周面に配置されていたのに対して、第５の実施の形態の磁気ダンパ１０Ｅでは、導体４８がロッド１４の外周面に配置されて構成されている点が異なっている。

【0075】

図１０に示すように、導体４８は、第４の実施の形態と同様に、電気を通す銅板であって、ロッド１４の軸方向の中央部の外周面に配置されている。
本実施の形態の導体５８は、ロッド１４の中央部の外周面の全周にわたって均一の幅および均一の厚さで設けられている。

【0076】

また、本実施の形態では、電磁石である第１磁石２６がシリンダの内周面に設けられ、導体４８がロッド１４の外周面に設けられた例を示したが、導体がシリンダ１２の内周面に設けられ電磁石がロッド１４の外周面に設けられた構成としてもよい。

【0077】

制御部２００は、電磁石である第１磁石２６への通電を制御するものであり、第２の実施の形態と同様に構成され、インターフェース回路を介して第１磁石２６に接続されている。
本実施の形態では、制御部２００は、免震建物が振動した場合に第１磁石２６に通電する。
そして、制御部２００により第１磁石２６が通電されたのち、振動センサの検知による上部構造体４の振動量によって免震建物の振動が停止したと判断され場合、制御部２００は、第１磁石２６への通電を停止する。

【0078】

本実施の形態では、地震動が生じて制御部２００により第１磁石２６が通電され、シリンダ１２に設けられた第１磁石２６とロッド１４に設けられた導体４８とが対向する位置になると、第１磁石２６と導体４８の相対変位によって、導体４８に電磁誘導による誘導起電力が生じて渦電流が流れる。この渦電流と第１磁石２６の磁界とが作用して、第１磁石２６と導体４８との間には相対変位方向とは反対向きの抵抗力が生じ、この抵抗力が減衰力として作用する。

【0079】

本実施の形態の磁気ダンパ１０Ｅの地震動が生じた際の動作については、第１の実施の形態と同様であるが、本実施の形態では、免震建物が振動した場合に第１磁石２６を通電する。

【0080】

このように、本実施の形態によれば、第１磁石２６を電磁石とし、免震建物が振動した場合に制御部２００により第１磁石２６を通電し、免震建物の振動が停止した場合に制御部２００により第１磁石２６への通電を停止する。これにより、第１磁石２６に磁力を発生させるタイミングを調整できるため、利便性を向上させる上で有利となる。
また、制御部２００により免震建物が振動した場合に第１磁石２６に通電するように構成すると、地震が発生していない場合には通電を行わないため、コストの削減を図る上で有利となる。

【0081】

また、第１の実施の形態と同様の部材および構成については、第１の実施の形態と同様の効果を奏する。

【0082】

なお、第５の実施の形態の磁気ダンパ１０Ｅにおいても、第３の実施の形態の磁気ダンパ１０Ｃと同様に、ロッド１４に雄ねじ部を有し、その雄ねじ部に螺合可能な雌ねじ部を有する雌ねじ部材をさらに配置し、ロッド１４がＸ１方向またはＸ２方向に移動するとき、雄ねじ部と雌ねじ部を介して回転しながら移動する構成としてもよい。

【符号の説明】

【0083】

２ 下部構造体
２Ａ 保持部材
４ 上部構造体
４Ａ 保持部材
６ 積層ゴム
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ 磁気ダンパ
１２ シリンダ
１２Ａ 一方の端部
１２Ｂ 他方の端部
１２０２ 筒状壁
１２０４ 第１端面壁
１２０６ 第２端面壁
１４、３０ ロッド
１４Ａ、３０Ａ 一方の端部
１４Ｂ、３０Ｂ 他方の端部
１６、１６Ａ 第１磁石
１８ 第２磁石
２２ 一方の取り付け部材
２２０２ 取り付け孔
２４ 他方の取り付け部材
２４０２ 円筒部
２４０４ 取り付け部
２４０６ 取り付け孔
３００２ 雄ねじ部
３２ 雌ねじ部材
３００２ 雌ねじ部
３００４ 軸受け
４８ 導体
１００ 制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】