(57)【要約】  この発明の目的は、加振源の加振周波数によらずにエレベーターロープの共振の発生を回避できる制振システムを得ることである。制振システム（２００）は、変位増幅器（７）と、算出部（６６）と、変位増幅制御部（６７）と、を備える。変位増幅器（７）は、エレベーターロープの長手方向のいずれかの位置に沿って配置される。変位増幅器（７）は、可変な増幅率でエレベーターロープの振動による変位を増幅する。算出部（６６）は、エレベーターロープの固有振動数を算出する。変位増幅制御部（６７）は、算出部（６６）が算出した固有振動数と予め設定される加振周波数とに基づいて、変位増幅器（７）による変位の増幅を制御する。
2019220672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベーターロープの長手方向のいずれかの位置に沿って配置され、切替え可能な状態が第１状態である場合に前記エレベーターロープの振動による変位を増幅し、前記状態が第２状態である場合に前記エレベーターロープの振動による変位を増幅しない変位増幅器と、
前記エレベーターロープの固有振動数を算出する算出部と、
前記算出部が算出した固有振動数と予め設定される加振周波数とに基づいて、前記変位増幅器の状態を切り替える変位増幅制御部と、
を備える制振システム。
【請求項２】
前記変位増幅器は、前記エレベーターロープに向けて各々が配置され、前記変位増幅器の状態が前記第１状態であるときに通電して各々が磁界を発生させる少なくとも一つの電磁石
を備える
請求項１に記載の制振システム。
【請求項３】
前記変位増幅器は、前記エレベーターロープに向けて各々が配置され、前記変位増幅器の状態が前記第１状態であるときに通電して各々が磁界を発生させる一対の電磁石
を備える
請求項１に記載の制振システム。
【請求項４】
前記変位増幅器は、
前記エレベーターロープの変位を測定する変位測定部と、
前記変位増幅器の状態が前記第１状態であるときに前記エレベーターロープの変位方向の両側から接触して、前記変位測定部が測定した前記エレベーターロープの変位を増幅させる方向に力を加える少なくとも一つのアクチュエーターと、
を備える
請求項１に記載の制振システム。
【請求項５】
前記変位増幅器は、
前記エレベーターロープの変位を測定する変位測定部と、
前記変位増幅器の状態が前記第１状態であるときに前記エレベーターロープの変位方向の両側から接触して、前記変位測定部が測定した前記エレベーターロープの変位を増幅させる方向に力を加える一対のアクチュエーターと、
を備える
請求項１に記載の制振システム。
【請求項６】
前記算出部は、前記変位増幅器の状態が前記第１状態である場合における前記エレベーターロープの固有振動数を第１固有振動数として算出し、
前記変位増幅制御部は、前記加振周波数を含む制限範囲に前記第１固有振動数が含まれる場合に、前記変位増幅器の状態を前記第２状態に切り替える
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の制振システム。
【請求項７】
前記算出部は、前記変位増幅器の状態が前記第２状態である場合における前記エレベーターロープの固有振動数を第２固有振動数として算出し、
前記変位増幅制御部は、前記加振周波数を含む制限範囲に前記第２固有振動数が含まれる場合に、前記変位増幅器の状態を前記第１状態に切り替える
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の制振システム。
【請求項８】
前記変位増幅制御部は、応答倍率に基づいて定められた前記制限範囲に基づいて前記変位増幅器の状態を切り替える
請求項６または請求項７に記載の制振システム。
【請求項９】
前記算出部は、前記変位増幅器の状態が前記第１状態である場合における前記エレベーターロープの固有振動数を第１固有振動数として算出し、前記変位増幅器の状態が前記第２状態である場合における前記エレベーターロープの固有振動数を第２固有振動数として算出し、
前記変位増幅制御部は、前記第１固有振動数と前記加振周波数との差が前記第２固有振動数と前記加振周波数との差より大きい場合に前記変位増幅器の状態を前記第１状態に切り替え、前記第１固有振動数と前記加振周波数との差が前記第２固有振動数と前記加振周波数との差より小さい場合に前記変位増幅器の状態を前記第２状態に切り替える
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の制振システム。
【請求項１０】
前記エレベーターロープがエレベーターのかごを移動させる主ロープである場合において、
前記変位増幅器は、前記状態が第１状態である場合に前記主ロープの振動による変位を増幅し、前記状態が第２状態である場合に前記主ロープの振動による変位を増幅せず、
前記算出部は、前記主ロープの固有振動数を算出する
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の制振システム。
【請求項１１】
前記変位増幅制御部は、前記かごの移動する方向に基づいて前記変位増幅器の前記状態を切り替える
請求項１０に記載の制振システム。
【請求項１２】
エレベーターロープの長手方向のいずれかの位置に沿って配置され、可変な増幅率で前記エレベーターロープの振動による変位を増幅する変位増幅器と、
前記エレベーターロープの固有振動数を算出する算出部と、
前記算出部が算出した固有振動数と予め設定される加振周波数とに基づいて、前記変位増幅器の増幅率を変化させる変位増幅制御部と、
を備える制振システム。
【請求項１３】
前記変位増幅器は、前記エレベーターロープに向けて各々が配置され、前記増幅率に対応する電流値で通電して各々が磁界を発生させる一対の電磁石
を備える
請求項１２に記載の制振システム。
【請求項１４】
前記変位増幅器は、
前記エレベーターロープに向けて各々が配置される一対の磁石ユニットと、
前記一対の磁石ユニットの各々を前記増幅率に対応する位置に各々が移動させることで前記一対の磁石ユニットの各々と前記エレベーターロープとの距離を変化させる一対のアクチュエーターと、
を備える
請求項１２に記載の制振システム。
【請求項１５】
前記変位増幅器は、
前記エレベーターロープの変位を測定する変位測定部と、
前記エレベーターロープの変位方向の両側から接触して、前記変位測定部が測定した前記エレベーターロープの変位を増幅させる方向に前記増幅率に対応する大きさの力を加える一対のアクチュエーターと、
を備える
請求項１２に記載の制振システム。
【請求項１６】
前記算出部は、前記変位増幅器の増幅率に応じて前記エレベーターロープの固有振動数を算出し、
前記変位増幅制御部は、前記加振周波数を含む制限範囲に当該固有振動数が含まれるときに、前記増幅率を変化させる
請求項１２から請求項１５のいずれか一項に記載の制振システム。
【請求項１７】
前記エレベーターロープがエレベーターのかごを移動させる主ロープである場合において、
前記変位増幅器は、前記増幅率で前記主ロープの振動による変位を増幅し、
前記算出部は、前記主ロープの固有振動数を算出する
請求項１２から請求項１６のいずれか一項に記載の制振システム。
【請求項１８】
前記変位増幅制御部は、前記かごの移動する方向に基づいて前記変位増幅器の増幅率を変化させる
請求項１７に記載の制振システム。
【請求項１９】
前記変位増幅制御部は、前記かごの位置から導出されるフリート角の情報を取得し、前記フリート角に基づいて前記変位増幅器の増幅率を変化させる
請求項１７または請求項１８に記載の制振システム。
【請求項２０】
前記算出部は、前記かごの位置から導出される前記主ロープの長さの情報を取得し、前記主ロープの長さに基づいて前記主ロープの固有振動数を算出する
請求項１０、請求項１１、または請求項１７から請求項１９のいずれか一項に記載の制振システム。
【請求項２１】
前記算出部は、前記かごに設けられるはかりが測定する重量から導出される前記主ロープの張力の情報を取得し、前記主ロープの張力に基づいて前記主ロープの固有振動数を算出する
請求項１０、請求項１１、または請求項１７から請求項２０のいずれか一項に記載の制振システム。
【請求項２２】
前記エレベーターロープが前記振動の平衡位置に戻らなくなる第１変位より大きく前記エレベーターロープの変位を前記変位増幅器が増幅することを抑制する制限部材
を備える請求項１から請求項２１のいずれか一項に記載の制振システム。
【請求項２３】
前記エレベーターロープの前記振動を減衰させる振動減衰器
を備える請求項１から請求項２２のいずれか一項に記載の制振システム。
【請求項２４】
請求項１から請求項２３のいずれか一項に記載の制振システム
を備えるエレベーター装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、制振システムおよびエレベーター装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の制振装置は、例えば、エレベーターロープの制振装置として、エレベーターロープ端部に近い機械室に、（振動エネルギーを熱エネルギーに変換してエネルギーを消散させる）ダンパーを設置することで、エレベーターロープの振動抑制を行うものが開示される（特許文献１）。【０００３】
また、別の制振装置は、ロープ端部近傍に設置され、エレベーターロープの変位方向と同じ方向に負の復心力を作用させる機械要素を備え、負の復心力を実現するために、倒立振子を用いることが開示される（特許文献２）。また、負の復心力を実現するのに、永久磁石の吸引力を活用することが開示される（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本特開２００７−１７１１号公報
【特許文献２】日本特開平３−２６６８２号公報
【特許文献３】日本特開２００７−３０９４１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の制振装置において、制振装置とエレベーターロープとからなる合成系は、一定の固有振動数を有する。このため、合成系の固有振動数が加振源の加振周波数に一致する場合に、共振が発生する。【０００６】
この発明は、合成系の固有振動数によらずにエレベーターロープの共振の発生を回避できる制振システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る制振システムは、エレベーターロープの長手方向のいずれかの位置に沿って配置され、切替え可能な状態が第１状態である場合にエレベーターロープの振動による変位を増幅し、状態が第２状態である場合にエレベーターロープの振動による変位を増幅しない変位増幅器と、エレベーターロープの固有振動数を算出する算出部と、算出部が算出した固有振動数と予め設定される加振周波数とに基づいて、変位増幅器の状態を切り替える変位増幅制御部と、を備える。【０００８】
この発明に係る制振システムは、エレベーターロープの長手方向のいずれかの位置に沿って配置され、可変な増幅率でエレベーターロープの振動による変位を増幅する変位増幅器と、エレベーターロープの固有振動数を算出する算出部と、算出部が算出した固有振動数と予め設定される加振周波数とに基づいて、変位増幅器の増幅率を変化させる変位増幅制御部と、を備える。【０００９】
この発明に係るエレベーター装置は、上記の制振システムを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、制振システムは、変位増幅器と、算出部と、変位増幅制御部と、を備える。変位増幅制御部は、算出部が算出した固有振動数と予め設定される加振周波数とに基づいて、変位増幅器による変位の増幅を制御する。これにより、加振源の加振周波数によらずにエレベーターロープの共振の発生を回避できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る長尺の構造体の概略図である。
【図２】実施の形態１に係る長尺の構造体の振動の様子を表す模式図である。
【図３】実施の形態１に係る長尺の構造体の振動をダンパーにより制振する様子を表す模式図である。
【図４】実施の形態１に係る長尺の構造体に設けられる変位増幅器の図である。
【図５】変位増幅器の不安定現象を説明するグラフである。
【図６】制振装置が動作不安定となることを防ぐ概念を説明するグラフである。
【図７】実施の形態１に係る制振装置の制限部材を説明する図である。
【図８】実施の形態１に係るダンパーを有する制振装置の図である。
【図９】実施の形態１に係る別の制限部材の構成および効果を説明するグラフである。
【図１０】実施の形態１に係る制振装置を端部が自由端となる構造体に適用した例を説明する図である。
【図１１】実施の形態１に係る制振装置を他の物体に固定せずに、制振装置の両端を構造体に連結する例を説明する図である。
【図１２】実施の形態２に係るエレベーター装置の図である。
【図１３】実施の形態２に係るエレベーター装置が加振されたときを表す図である。
【図１４】実施の形態２に係るエレベーター装置の制振装置の図である。
【図１５】実施の形態２に係るエレベーター装置の制限部材付きの制振装置の図である。
【図１６】実施の形態２に係るエレベーター装置のロープダクトに設けられる制振装置の図である。
【図１７】実施の形態２に係るエレベーター装置のリンク機構を利用した負剛性部を用いた制振装置の側面図である。
【図１８】実施の形態２に係るエレベーター装置のリンク機構を利用した負剛性部を用いた制振装置の上面図である。
【図１９】実施の形態２に係るエレベーター装置の主ロープの長さに対する端部から振動減衰装置設置位置までの距離の比と最大減衰比と関係を表すグラフである。
【図２０】実施の形態２に係るエレベーター装置の制振装置に負または正の剛性を適用した際の正規化剛性値と最大減衰比との関係を表すグラフである。
【図２１】実施の形態２に係るエレベーター装置の鉛直方向の制振を行う制振装置の構成の例を示す図である。
【図２２】実施の形態２に係る制振装置の斜視図である。
【図２３】実施の形態２に係るエレベーター装置のかごの位置とフリート角との関係を示す図である。
【図２４】実施の形態２に係る制振装置の斜視図である。
【図２５】実施の形態２に係る制振装置の斜視図である。
【図２６】実施の形態２に係る制振装置の上面図である。
【図２７】実施の形態２に係る制振装置の側面図である。
【図２８】実施の形態２に係る制振装置の側面図である。
【図２９】実施の形態２に係るエレベーター装置の構成図である。
【図３０】実施の形態２に係る制振装置の側面図である。
【図３１】実施の形態３に係るエレベーター装置の構成図である。
【図３２】実施の形態３に係るエレベーター装置の構成図である。
【図３３】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図３４】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図３５】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図３６】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図３７】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図３８】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図３９】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図４０】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図４１】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図４２】実施の形態３に係る制振装置の斜視図である。
【図４３】実施の形態３に係る制振装置の上面図である。
【図４４】実施の形態３に係る制振装置の斜視図である。
【図４５】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図４６】実施の形態３に係る制振装置の上面図である。
【図４７】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図４８】実施の形態３に係る制振装置の斜視図である。
【図４９】実施の形態３に係る制振装置の斜視図である。
【図５０】実施の形態３に係る制振装置の上面図である。
【図５１】実施の形態３に係る制振装置の上面図である。
【図５２】実施の形態３に係るエレベーター装置の構成図である。
【図５３】実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【図５４】実施の形態３に係るエレベーター装置の構成図である。
【図５５】実施の形態４に係るエレベーター装置の構成図である。
【図５６】実施の形態４に係る制振システムの主要部のブロック図である。
【図５７】実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。
【図５８】実施の形態４に係る制振システムによる固有振動数の変化の例を示す図である。
【図５９】実施の形態４に係る制振システムによる共振回避の例を説明する図である。
【図６０】実施の形態４に係る制振システムによる固有振動数の変化の例を示す図である。
【図６１】実施の形態４に係る制振システムによる固有振動数の変化の例を示す図である。
【図６２】実施の形態４に係る制振システムによる固有振動数の変化の例を示す図である。
【図６３】実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。
【図６４】実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。
【図６５】実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。
【図６６】実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。
【図６７】実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。
【図６８】実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。
【図６９】実施の形態５に係るエレベーター装置の構成図である。
【図７０】実施の形態５に係る揺れ量推定システムの主要部のブロック図である。
【図７１】実施の形態５に係る揺れ量推定システムの動作の例を示すフローチャートである。
【図７２】実施の形態５に係る揺れ量推定システムの主要部のブロック図である。
【図７３】実施の形態５に係る揺れ量推定システムの動作の例を示すフローチャートである。
【図７４】実施の形態５に係る揺れ量推定システムの主要部のハードウェア構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
実施の形態１について、図を用いて説明する。なお、発明は、記載した具体例に限られるものではなく、適宜、寸法、材料、形状を変更することができる。
【００１３】
図１は、本実施の形態において制振装置１００が、制振する対象の構造体１の模式図である。ここで扱う構造体１は、少なくとも一方向に他の方向より長い寸法を持つ長尺の形状を持つものである。構造体１は、例えば、棒状もしくは板状の構造物、ロープ状の物であっても良い。また、構造体１は、何かを支持して形状を維持する構造部材でもあっても良く、外乱によって大きく形状が変化する柔軟な部材であっても良い。また、構造体１は、長い寸法を持つ方向のいずれか箇所で他の物体と固定されていれば良い。
【００１４】
構造体１は、両端が、固定面２ａおよび固定面２ｂにおいて固定される。図には、３軸直交座標系のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸が、示され、鉛直上方がｚ軸の正の方向である。構造体１は、長手方向が、ｚ軸に平行になっており、鉛直方向に配置され、固定面２ａは、構造体１に対して、鉛直上方に位置し、固定面２ｂは、鉛直下方に位置する。また、図１は、構造体１が、加振されておらず、長手方向に垂直な方向である横方向の振動（以下、「横振動」と呼ぶ。）が、発生していない状態を表す。
【００１５】
図２は、加振された構造体１ａの様子を表す模式図である。図１において、固定面２ａを振動させる加振力３が、固定面２ａに加えられ、かつ、加振力３による加振周波数と、構造体１ａの固有振動数が一致すると、共振現象が発生し、構造体１ａ（および固定面２ａ）の振幅が増幅する。図において、加振力３および構造体１ａの振動方向が、ｙ軸方向であることを示すが、これに限られずｘｙ平面上の任意の方向でも同様である。また、固定面２ｂが加振された場合でも同様の現象が生じる。
【００１６】
ここで、構造体１ａの共振が発生したときの振動の振幅は、構造体１ａの長手方向（ｚ方向）の各位置によって異なり、構造体１ａの剛性および質量の分布によって、決まる。
【００１７】
図３は、構造体１ａの（共振）振動に対して、ダンパーによって制振する場合の模式図である。ここで、ダンパーは、粘性抵抗、摩擦などによって、振動エネルギーを熱エネルギーに変換して、エネルギーを消散させて、振動を吸収するものであり、速度に比例する力を発揮する粘性要素である。図３（ａ）は、固定面２ｂから、鉛直方向（ｚ方向）上向きへ距離５ａ離れた位置に、固定面２ｃを介して、振動減衰手段であるダンパー４を設置することを示す。これに対して、図３（ｂ）は、固定面２ｂから鉛直方向（ｚ方向）上向きへ距離５ａより大きく、構造体１の長手方向長さの半分の距離５ｂ離れた位置に、ダンパー４を設置する。
【００１８】
図３（ａ）、図３（ｂ）で、ダンパー４が設置されている位置における、構造体１ａの振動の振幅を比較すると、固定面２ｂにより近い図３（ａ）における振幅６ａは、図３（ｂ）における振幅６ｂより小さい。すると、図３（ａ）のダンパー４の変位は、図３（ｂ）のダンパー４の方より小さいから、図３（ａ）のダンパー４の制振効果は、図３（ｂ）のダンパー４の制振効果より低くなる。
【００１９】
しかし、図３（ａ）のダンパー４の設置位置は、固定面２ｂに近いため、図３（ｂ）のダンパー４よりも設置が容易である。そこで、設置が容易な固定面２ｂ付近にダンパー４を設置して、ダンパー４の制振効果を高める装置を導入する。なお、ここでは、ダンパー４の制振効果を高める目的としたが、ダンパー４が無くても良い装置構成とすることも可能である。
【００２０】
上記ダンパー４以外にも、従来の制振装置として、特許文献２または３に記載される倒立振子機構や永久磁石による負剛性の機構を用いた制振装置もある。しかし、これら負剛性の機構が発揮する剛性特性は、構造体の変位の変化に対して剛性値（弾性係数）が一定ではなく、変位に伴い剛性値が増加していく非線形性を有する。
【００２１】
倒立振子機構や永久磁石による負剛性の機構では、構造体１の変位増加に伴い、負剛性値が、過度に大きくなって、不安定な挙動を起こす可能性がある。ここで、負剛性値が大きくなるとは、負剛性の剛性値の絶対値が大きくなることをいう。不安定な挙動は、実用上の問題がある。具体的には、負剛性の機構の剛性特性が非線形であることによって、不安定となると、従来の制振装置では、構造体１の制振装置が設置された位置での変位が、制振装置の可動域の最大の位置に固定される。これは、負剛性による力が、構造体１が平衡位置に戻ろうとする力より大きくなるためである。構造体１が制振装置の可動域の最大位置に固定化されると、変位増幅の効果が得られなくなり、負剛性による制振効果を全く発揮できなくなる。
【００２２】
なお、負剛性値の増加による不安定化を防止するため、予め負剛性値を小さい値に設定することも考えられるが、負剛性値が小さいため、構造体１の変位の増幅量が小さく、結果的に制振効果が少なくなるか、またはダンパーの制振効果の向上が少なくなる。さらに、負剛性の機構は、小さい負剛性値であっても、非線形性による負剛性値の増加特性があるから、予め負剛性値を小さい値に設定しても、上記不安定となる現象は、本質的には解決しない。
【００２３】
図４は、本実施の形態の制振装置１００における構造体に設けた変位増幅器７の例を示す図である。変位増幅器７は、構造体１の振動の変位を増幅させる装置である。変位増幅器７は、例えば負の剛性または負の慣性などによって構造体１の変位を増幅させる。本実施の形態において、変位増幅器７は、外部からのエネルギー入力を必要とせずに構造体１の変位を増幅させる。すなわち、変位増幅器７は、パッシブな装置である。変位増幅器７は、例えば負剛性部７１である。負剛性部７１は、図３（ａ）のダンパー４が設置された位置である固定面２ｂからの距離５ａの位置に、固定面２ｃを介して接続されている。負剛性部７１は、構造体１が、静止している際に自然長となるように配置されている。
【００２４】
ここで、構造体１が、静止している状態とは、構造体１の長手方向に垂直な方向の変位が無く、振動が無い状態をいい、構造体１に重力以外の外力が働いていない状態である。このとき、構造体１は、平衡位置にある。負剛性部７１は、力に対する変形しづらさの度合いである、一般的な正の剛性と逆の特性を有する。正の剛性を有するバネなどは、受けた変位と逆方向に弾性力を作用させるのに対して、負剛性部７１は、受けた変位と同じ方向に弾性力を作用させる。
【００２５】
負剛性部７１は、倒立振子機構、または永久磁石を用いた機構を用いることができる。倒立振子機構は、支点よりも高い位置に重心を持つ振子機構である。支点を固定部に固定して、錘を鉛直上方で、静止状態の構造体１に接続しておき、構造体が横方向に変位すると、錘が傾き、さらに重力により倒れようとする力が発生する。この倒れようとする力を上記負剛性力として使うことができる。ただ、倒立振子による負剛性は、線形にはならず、変位が増加すると、負剛性力がより大きくなる。
【００２６】
また、永久磁石を用いた機構は、構造体１自体、または構造体１の変位増幅器７と対向する位置に設けた部材に、鉄などの強磁性体を用い、静止状態の構造体１と離れた位置に永久磁石を設ける。静止状態の構造体１と永久磁石とは、距離があるので、間に働く磁気力は小さいが、構造体１が、変位して、永久磁石と近づくと、互いに引き合う磁気力が大きくなり、上記負剛性力となる。ただ、磁気力は、クーロンの法則に従うので、構造体１と永久磁石との間の距離の２乗に反比例するから、特別な機構を設けなければ、上記負剛性は、非線形となる。また、当然ながら構造体１と永久磁石が接触し、間の距離が０となると、構造体１の変位が増加しても、負剛性力が増えない。
【００２７】
負剛性部７１は、設けられた構造体１ａの位置である、固定面２ｂからの距離５ａの位置における構造体１ａの変位を増加させる。図４は、このことを図に表したものである。図４において、点線で示す構造体１ａのように変位したとすると、負剛性部７１が、変位と同じ方向に力を発揮して縮み、構造体は、この力によって、実線で示す構造体１ｂのような空間波形に変形し、整形することができる。
【００２８】
このように、構造体１の振動の腹でない位置でも、変位増幅部を設けることで、構造体１ａの振動の空間波形、すなわち振動モードを、構造体１の振動の腹がダンパー４に近づくよう変えることができる。したがって、図３（ａ）のように固定面２ｂからの距離５ａ（構造体１の長さの半分より小さい）の位置に設けられたダンパー４であっても、ダンパー４に負剛性部７１を設けることで、ダンパー４の制振効果を向上させることができる。
【００２９】
図５は、本実施の形態の制振装置１００における負剛性による不安定な現象を説明するグラフである。図において、縦軸は、負剛性力〔Ｎ〕、横軸は、負剛性部７１の変位〔ｍ〕である。グラフ中の実線ａ、および破線ｂは、変位と負剛性力の関係を示す特性を示し、線の傾きが、負剛性値にあたる。
【００３０】
変位増幅器７は、実線ａのように傾きが一定の負剛性力を発揮して、構造体１が、構造体１ａのように変位した際に、静止した状態の構造体１に戻る方向に発生する復元力より小さい絶対値を持つ、変位方向の力を発揮すべきである。図５において、グレーで表した領域ｃは、負剛性による変位増幅器７が発生する力が、構造体の復元力の絶対値より大きい領域であり、不安定な領域である。不安定領域ｃに侵入した際は、負剛性による振動モード整形が有効に機能せず、ダンパーによる制振効果も得ることができなくなる。
【００３１】
上記不安定領域の力より小さい力を発揮するように、変位増幅器７は、実線ａの傾きより小さい値の負剛性値に設定する必要がある。しかしながら、負剛性の特性を有する機械を倒立振子機構や永久磁石を用いると、負剛性力は、点線ｂに示すように、どうしても、原理上、変位に伴い傾きが増加する非線形な力となる。すなわち、安定限界である線形な負剛性である実線ａと、実際の負剛性部７１の非線形な負剛性力である点線ｂとの交点ｄとしたとき、交点ｄにおける負剛性部７１の変位ｘ１よりも大きな変位が発生すると、このような負剛性特性を有する変位増幅器７を有する制振装置１００は、動作不安定となる。
【００３２】
図６は、本実施の形態の構造体１の振動に対して、変位増幅器７である負剛性部７１の非線形剛性特性によって、制振装置１００が、動作不安定となることを防ぐ概念を説明するグラフである。通常、制振装置１００は、構造体１のより大きな振動振幅（加振振幅）に対応するため、変位増幅器７が、安定に機能する変位の範囲を拡大することが望まれる。図６において、図５と同様に縦軸は、負剛性力、横軸は、負剛性部７１の変位である。グラフ中の実線ａは、負剛性による変位増幅器７が発生する力が、構造体の復元力の絶対値と等しくなる安定限界を示す線であり、破線ｂおよび点線ｅは、負剛性部７１の変位と負剛性力との関係を示す負剛性特性曲線を示す。
【００３３】
図６の点線ｅに示すように、実線ａと比較して、負剛性部７１の負剛性力が弱くなるように設計することで、安定限界の実線ａと負剛性部７１の特性曲線ｂ、ｅのそれぞれの交点が、交点ｄから、交点ｆに移動する。すると、安定限界の実線ａと負剛性部７１の特性曲線との交点が、変位が大きな方向に移動することになり、制振装置１００は、安定して作動する安定範囲をより大きな変位ｘ２まで、拡大できる。
【００３４】
しかしながら、変位が０付近の負剛性値（グラフ上の破線および点線の傾き）は、小さくなり、変位増幅器７による構造体１の変位増加が、十分に得られなくなる問題がある。この問題を解決するため、変位が０近傍の負剛性値を下げることなく、制動装置の不安定化を防止できる手段が必要となる。
【００３５】
図７は、本実施の形態の変位増幅部およびこの増幅変位を抑制する制限部材を有する制振装置１００を示す図である。制限部材は、上記制振装置１００の不安定化を防止する手段である。図７（ａ）において、変位増幅部である負剛性部７１は、一端が、固定面２ｃに固定され、他端が構造体１と連結する連結部９と接続している。ここで、連結部９は、構造体１に力を伝達しうるように接続される。連結部９は、非接触で構造体１に力を伝達してもよい。制限部材８は、固定面２ｃに設けられ、所定長さ分構造体１側に突き出た棒状部材である。構造体１は、加振力３の振幅が大きくなるのに伴い、振幅が大きくなり、構造体１ｂの状態よりも振幅が、増加すると、変位増幅器７によりさらに変位して、連結部９が、固定面２ｃ側にさらに、近づく。
【００３６】
そして、負剛性部７１の他端に設けられた連結部９が、固定面２ｃに設けた制限部材８と、衝突、または接触するまで、構造体１が、変位する。図７（ｂ）は、この連結部９が、制限部材８に当たった状態を表す。構造体１は、図中の構造体１ｃの状態まで変形（変位）する。図の構造体１ｃは、固定面２ｃに設けた制限部材８と、負剛性部７１の他端に設けられた連結部９と衝突、または接触し、負剛性部７１の変位増幅は、制限されることになる。
【００３７】
ここで、制限部材８の所定長さは、負剛性部７１の変位が、図５、６のグラフにおける、負剛性による変位増幅器７が発生する力が、構造体１の復元力の絶対値と等しくなる安定限界線ａと、負剛性部７１の負剛性特性曲線ｂとの交点ｄの変位ｘ１を超えない状態で、制限部材８と、連結部９とが接触する長さにする。
【００３８】
制限部材８の長さを上記のように設定することによって、変位増幅器７である負剛性部７１は、図５、６の不安定領域ｃに入ることなく、制振装置１００は、安定して動作する。また、制限部材８を設けることで、負剛性部７１が、不安定とならないから、変位増幅器７である負剛性部７１の変位０付近の負剛性値を低く設定する必要がない。したがって、負剛性部７１の制振効果と安定性とを両立させることができる。
【００３９】
また、制限部材８は、変位増幅器７により発生する力が、構造体１および固定面の連結位置と変位増幅器７が前記変位を増幅する連結位置との間の構造体の変位方向の等価剛性による力を超えないように、前記変位増幅器７を抑制するということもできる。変位増幅器７により発生する力が、構造体１および固定面の連結位置と変位増幅器７が前記変位を増幅する連結位置との間の構造体の変位方向の等価剛性による力を超えるときの構造体１の変位は、第１変位の例である。ここで、第１変位は、変位増幅器７によって構造体１が振動の平衡位置に戻らなくなる変位である。これによって、制限部材８は、構造体１の振動が不安定となることを防止する。
【００４０】
図８は、本実施の形態の構造体１の振動に対して、変位増幅器７としての負剛性部７１および振動減衰手段としてダンパーを設けた制振装置１００の構成を示す図である。図８において、ダンパー４は、図７と同様に、固定面２ｂから構造体１の長さの半分より小さい距離５ａ離れた位置に構造体１と連結するように設けた連結部９に、負剛性部７１とともに、一端が接続し、他端は、負剛性部７１とともに、固定面２ｃに接続する。ダンパー４は、両端が、連結部９と、固定面２ｃに接続し、この間に振動減衰作用をもたらす。
【００４１】
図３（ａ）において、ダンパー４は、構造体１の固定部に近い固定面２ｃに設けられると、構造体１の変位が小さいから、制振効果は小さいことを説明した。しかし、ダンパー４が、同様の位置（連結部９、固定面２ｃ）に設けられても、図７に示した変位増幅器７によって、ダンパー４を含む制振装置１００の設置箇所における構造体１の変位が増加するため、ダンパー４の制振効果が最大限に引き出される。
【００４２】
なお、図８では、ダンパー４は、変位増幅部とともに、構造体１と連結する連結部９と接続される例を示したが、変位増幅器７（負剛性部７１）とは別に、並列に、隣接する構造体１の位置で、ダンパー４を構造体１と接続しても良い。これは、変位増幅部が構造体１と接続する位置の近傍であれば、構造体１の変位が大きくなる効果が得られ、ダンパー４の制振効果が、向上するからである。また、別々に、変位増幅部とダンパー４とを構造体１と接続すると、連結部９などの制振装置１００の構造が、複雑にならない効果も期待できる。
【００４３】
図９は、本実施の形態の別の制限部材の例を説明する図である。図９（ａ）は、別の制限部材を有する制振装置１００の構成を示す概念図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）の構成の効果を説明するグラフである。
【００４４】
図９（ａ）において、固定面２ｃ、負剛性部７１、連結部９およびダンパー４による制振装置１００の構成は、図８と同じであるが、制限部材８の構成が異なる。図９（ａ）において、制限部材８は、所定の長さを有する点は、図８と同じであるが、正の剛性を有する正剛性部１０を有する点が異なる。正剛性部１０は、変位が与えられると、変位と逆方向に、反発力を発生する。制限部材８は、正剛性部１０を設けることによって、連結部９が、制限部材８と衝突したときに、長さが縮む方向に変位し、連結部９、ひいては構造体１に反力を与える。
【００４５】
図８においては、制限部材８の長さは、変わらないため、連結部９が制限部材８に衝突すると、負剛性部７１も構造体１も変位できない。他方、図９（ａ）の構成では、制限部材８は、連結部９が、制限部材に衝突後に、制限部材８が縮む方向に変位するので、負剛性部７１も変位を続ける。ただし、制限部材８が縮むと、正剛性部１０が、反力を発揮する。この正剛性部１０の発揮する反力は、負剛性部７１の発揮する負剛性力と、逆向きの力であるので、過大に大きくなった負剛性部７１の負剛性力を弱める。
【００４６】
図８の構成は、負剛性部７１が不安定領域に入らないように、負剛性部７１が、安全境界の手前の変位以上に変位しないようにした。これに対して、図９（ａ）の構成は、負剛性部７１が、図８の例の安全境界の変位ｘ１より大きく変位するが、相殺する力を発生させて、過大な負剛性力とならなくする。これにより、変位増幅部である負剛性部７１の安全領域となる変位を拡大できる。
【００４７】
図９（ｂ）は、図９（ａ）の構成の効果を説明するグラフである。図において、図５と同様に縦軸は、負剛性力、横軸は、負剛性部７１の変位である。グラフ中の実線ａは、負剛性による変位増幅器７が発生する力が、構造体の復元力の絶対値と等しくなる安定限界を示す線であり、破線ｂは、負剛性部７１の変位と負剛性力との関係を示す負剛性特性曲線を示す。また、一点鎖線ｇは、制限部材８に取り付けられた正剛性部１０による力を表し、変位が０の位置に戻るよう発揮される復元力である。このグラフでは、負剛性力を縦軸の正方向としているので、正剛性部１０による力の値は負の値となる。
【００４８】
また、図９（ｂ）において、連結部９（負剛性部７１）の変位が、０．６［ｍ］となると、制限部材８と接触するよう設定している。制限部材８と負剛性部７１とによる合力が、変位増幅器７の構造体１ｂに対して作用させる力となり、図９（ｂ）では点線ｈで、表される。制限部材８と負剛性部７１とによる合力は、連結部９が制限部材８と接触するまでは、曲線ｂの特性を有し、接触後は、曲線ｈの特性を有する。
【００４９】
また、安全限界の曲線ａと制限部材８と負剛性部７１とによる合力曲線ｈとの交点の変位ｘ３より小さい装置変位では、制限部材８と負剛性部７１とによる合力が安全限界曲線ａ以下となる。これにより、装置変位が、０近傍において、負剛性値を減少させることなく、制振装置１００の安定領域は、ｘ１から、安全限界の曲線ａと合力曲線ｈとの交点の変位であるｘ３へ拡張できる。
【００５０】
図１０は、本実施の形態の制振装置１００を構造体の端部の両側には固定面がない対象に適用した図である。図１０（ａ）は、構造体１ｄの一端が、固定面２ａに接続され、他端は自由である構造体１ｄに、制振装置１００を適用した例である。図において、適用対象となる構造体１ｄは、固定面２ａに近いほど、振幅が小さくなるが、固定面２ａに近い位置に、制振装置１００を設けやすい。ここでは、固定面２ａに近い位置に、固定面２ｃを設け、固定面２ｃと構造体１ｄとの間に、上記で述べた制振装置１００を設ける。上記制振装置１００は、構造体１ｄの変位が、小さい位置に設けても、負剛性部７１によって、変位を増加して、振動モードを変更するとともに、制限部材８により、過大に変位増幅することを防ぎ、安定して制振効果を発揮する。
【００５１】
なお、図に示すように、構造体１ｄと連結する連結部９に、負剛性部７１とともにダンパー４を設けても良い。このように構成すると、ダンパー４の制振効果を向上させることができる。また、制限部材８が、正剛性部１０を含むように構成して、安定領域の変位を拡大しても良い。また、図では、鉛直上方に固定面２ａがあり、構造体１ｄが、垂下する構成を示したが、逆に、鉛直下方に固定面があり、構造体１ｄが、起立するように構成しても良い。
【００５２】
図１０（ｂ）は、両端が自由である構造体１ｅに制振装置１００を適用した例である。この例において、構造体１ｅの中央は、固定されている。制振装置１００は、構造体１ｅの固定されている部分に近い箇所に配置される。図１０（ｂ）の構造体１ｅは、中央部分の変位が小さい。このため、中央部分に、ダンパー４を設けても効果が低い。しかし、ダンパー４が、同様の位置（連結部９、固定面２ｃ）に設けられても、変位増幅器７によって、ダンパー４を含む制振装置１００の設置箇所における構造体１の変位が増加するため、ダンパー４の制振効果が最大限に引き出される。
【００５３】
図において、上記で述べた制振装置１００は、固定面２ｃと構造体１ｄとの間に設けられる。上記制振装置１００は、構造体１ｅの変位が、小さい位置に設けても、負剛性部７１によって、変位を増加して、振動モードを変更するとともに、制限部材８により、過大に変位増幅することを防ぎ、安定して制振効果を発揮する。
【００５４】
また、図１０（ａ）と同様に、構造体１ｄと連結する連結部９に、負剛性部７１とともにダンパー４を設けても良いし、制限部材８が、正剛性部１０を含むように構成しても、上記と同様の効果が得られる。
【００５５】
図１１は、本実施の形態の制振装置１００を構造体以外に接続せずに構成した例を示す図である。すなわち、図１１の構造は、固定面２ｃが無く、代わりに、制振装置１００は、連結部９が構造体１ｄと連結する第一位置と離れた第二位置にて、構造体１ｄと連結する連結部９ａを有する。そして、変位増幅部である負剛性部７１は、構造体１ｄと第一位置で連結する第一連結部９と、構造体１ｄと第二位置で連結する第二連結部９ａとの間に設けられる。
【００５６】
上記制振装置１００は、第一連結部９と、第二連結部９ａが、連結する位置（第一位置、第二位置）が、離れるように構成するので、構造体１が、振動して、波型の形状に変形すると、第一連結部９と、第二連結部９ａとの、構造体１ｄの長手方向に垂直な方向の変位が、異なることになり、変位の差が、変位増幅部である負剛性部７１によって、増加されて、構造体１ｄの振動モードが変わり、ダンパー４による減衰効果を向上させることができる。
【００５７】
また、図において、制限部材８は、第一連結部９または第二連結部に設けられ、負剛性部７１が、所定の変位以上に変位することを防ぐ、または正剛性部１０により負剛性部７１が発揮する負剛性力と逆方向の力を発揮して、過大な負剛性力となることを防ぐ。
【００５８】
上記制振装置１００における、構造体１と、変位増幅器７（または連結部９）との連結位置は、構造体１の振動の腹よりも、節に近い位置に配置しても良い。このとき、当該連結位置と構造体１の振動の節との間の距離は、当該連結位置と構造体１の振動の腹との間の距離より短い。また、当該連結位置と構造体１の振動の節との間の距離は、０より長い。構造体が、（固有振動数で）振動する振動の腹よりも、振動の節に近い位置に、連結位置を設けることによって、より振動のモードを変化させやすくなり、制振効果が高くなる。振動の腹に設けて、さらに変位を大きくするよりも、変位が小さい振動の節の近くに変位増幅器７を設けることで、別の振動の腹が、発生し、異なる振動モードに変化するからである。このようにすると、一般に、変化後の振動モードは、低周波数となり、変化前の固有振動数から離れ、振幅が小さくなることが期待される。このように固有振動数を変化させることで、制振装置１００は、ダンパーがない構成においても構造体１の共振を回避することが期待される。
【００５９】
本実施の形態によれば、制振装置１００は、構造体の長手方向のいずれかの位置に沿って配置されて、構造体の変位を増幅する変位増幅器７と、この変位増幅器７が構造体の変位を予め設定された変位より大きく増幅することを抑制する制限部材８とを備える。ここで、予め設定された当該変位は、構造体１が振動の平衡位置に戻らなくなる第１変位である。これにより、制振装置１００は、変位増幅器７を設けた構造体の位置での振動の変位を不安定になることなく増加させ、制振効果を高めることができる。
【００６０】
また、変位増幅器７は、前記構造体の振動の腹よりも節に近い位置に配置しても良い。このとき、変位増幅器７の位置と構造体１の振動の節との間の距離は、当該連結位置と構造体１の振動の腹との間の距離より短い。また、変位増幅器７の位置と構造体１の振動の節との間の距離は、０より長い。すると、変位増幅器７は、構造体の固有振動モードの振動波形の腹よりも節に近い位置に配置されることになるので、構造体の振動の波形形状、ひいては振動モードを変更できる。
【００６１】
また、変位増幅器７は、永久磁石や倒立振子など負剛性部材の簡易な構造で構成される。このため、軽量化、耐久性向上、および制御を必要とせずに電力供給なしに制振することができる。
【００６２】
また、制限部材は、正の剛性を有する弾性体で構成されるから、構造体の変位が、予め設定された変位となったときに、弾性体が、長さが縮む方向に変位して、構造体に変位と逆方向の力を加える。すると、弾性体が、発揮する力は、上記変位増幅器７が発揮する負剛性力とは、逆向きの力であるから、変位増幅器７の過大な負剛性力を抑制し、不安定となることを防ぐ。
【００６３】
また、制限部材は、構造体の固定位置と増幅器が変位を増幅する連結位置との間の構造体の変位方向の等価剛性による力を超えないように変位増幅器７を抑制するように構成される。このため、変位増幅器７が、制振効果を発揮しながら、不安定となることを防止できる。
【００６４】
また、制限部材の予め設定された第１変位は、変位増幅器７が発揮する力が、構造体の固定位置と変位増幅器７が前記変位を増幅する連結位置との間の構造体の前記変位方向の等価剛性による力を超えるときの変位である。このため、変位増幅器７が、制振効果を発揮しながら、不安定となることを防止できる。
【００６５】
また、変位増幅器７は、構造体の振動の振動（変位）方向であって変位している向きの力の成分を作用させるように構成される。このため、変位増幅器７が、制振効果を発揮することができる。
【００６６】
また、制振装置１００は、構造体の振動を減衰させる振動減衰器を備える。このため、変位増幅器７および制限部材により、効率よく振動エネルギーを消散し、高い制振効果を得ることができる。
【００６７】
また、図１のように、両端が固定面により固定されている構造体の例として、エレベーターロープ、タイミングベルト、吊り橋のメインケーブル、および放電加工機のワイヤー等が挙げられる。また、図１０（ａ）のように、片側が固定面に固定され、一方は自由となっている構造体の例として、クレーンのワイヤーロープおよびアンテナ等が挙げられる。さらに、図１０（ｂ）のように、両側が自由となっている構造体の例として、テザー衛星等、固定面を持たない構造体が挙げられる。上記例に、本実施の形態の構成を適用して、不安定にすることなく制振効果を向上させることができる。
【００６８】
また、実施の形態１では、構造体の長手方向に垂直な横振動の制振について述べたが、構造体の長手方向に平行な縦振動の制振についても、横振動と同様に変位増幅器７および制振効果の向きを変えて適用することで、不安定にすることなく制振効果を向上できる。
【００６９】
実施の形態２．
本実施の形態では、制振装置１００の制振対象をエレベーターロープとし、実施の形態１の制振制御装置の概念を適用する実施の形態について述べる。
【００７０】
図１２は、本実施の形態のエレベーター装置の構成を示す概略図である。図１２において、３軸直交座標系のｘ軸、ｙ軸およびｚ軸が示される。図１２において、鉛直下方がｘ軸の正の方向である。なお、図１２には建物揺れがなく振動が発生していない状態のエレベーター装置が、模式的に示されている。なお、ここでは、建物自体は、詳細には記載されず、エレベーター装置に関連する部分を中心に記載される。また、各部品の支持部や制御装置などは省略されている。
【００７１】
図１２において、エレベーター装置１１の上部には、機械室２９があり、機械室２９の中には、巻上機１２、そらせ車１３、調速機１９が、設けられている。乗客を乗せるかご１４は、主ロープ１６の一端に接続され、主ロープ１６は、巻上機１２およびそらせ車１３を介して、釣り合い錘１５に他端が、接続される。
【００７２】
巻上機１２が、回転すると、巻上機１２の軸に設けられた滑車と主ロープ１６との間の摩擦力によって、主ロープ１６に接続するかご１４を鉛直上下方向（図中のｘ軸方向）に昇降させる。主ロープ１６のかご１４と接続する一端と別の他端には、釣り合い錘１５を接続することによって、かご１４の自重を相殺して、巻上機１２の駆動力を小さくする。
【００７３】
また、かご１４が昇降するのにともなって、巻上機１２のかご１４側と釣り合い錘１５側の主ロープ１６の長さが変化する。すると、主ロープ１６にも、単位長さあたりに自重があるから、巻上機１２のかご１４側と釣り合い錘１５側との質量が、不均衡（アンバランス）となる。このような質量の不均衡を補償するために、かご１４の下側に一端が接続して、他端が釣り合い錘１５に接続するコンペンセーティングロープ１７が、釣合車１８を介して、設けられる。
【００７４】
さらに、かご１４の鉛直上下方向（ｘ軸方向）の昇降位置を把握するため、かご１４の昇降と伴い移動するように、かご１４と結合された調速機ロープ２０と、調速機ロープ２０が巻きまわされた調速機１９と、調速機１９とは逆側に張り車２１とが、設けられる。調速機ロープ２０は、かご１４と剛に結合されており、かご１４の昇降に伴い移動するから、調速機ロープ２０の移動量は、調速機１９に設けられたエンコーダによって、計測される。また、かご１４に、電力や情報の信号を伝達するための制御ケーブル２２が、設けられている。ここで、実施の形態２の制振する対象の構造体１は、エレベーターロープである。エレベーターロープは、エレベーター装置１１の索状の構造体である。エレベーターロープは、例えば、主ロープ１６、コンペンセーティングロープ１７、調速機ロープ２０、または制御ケーブル２２である。エレベーターロープは、ワイヤーロープおよびベルトロープを含む。エレベーターロープは、例えば強磁性体で形成される。あるいは、エレベーターロープは、例えば表面に強磁性体を備えることによって強磁性を有してもよい。
【００７５】
図１３は、図１２に示すエレベーター装置において、例えば、地震、風などの外乱によって、建物揺れ２３が発生した時を表した図である。建物揺れ２３が発生すると、建物に固定されている巻上機１２および調速機１９も、同様に揺れることで、エレベーター装置のロープ（エレベーターロープ）である主ロープ１６、コンペンセーティングロープ１７、調速機ロープ２０および制御ケーブル２２が、加振される。このとき、建物揺れ２３の加振周波数と、各エレベーターロープの固有振動数とが、一致すると共振現象が発生し、揺れが増幅する。図１３では、例として、主ロープ１６ａの固有振動数と、建物揺れの加振周波数とが、一致して、主ロープ１６に共振現象が発生している状態を示している。
【００７６】
図１４は、本実施の形態のエレベーター装置の主ロープ１６の振動を抑える制振装置１００の例を表す図である。また、制振装置１００が制振する主ロープの範囲は、巻上機に近い主ロープ端部Ｂ１と、かごおよび主ロープの連結部Ｂ２との間である。また、これ以降特に断りがない場合は、ロープ端部Ｂ１とかかごと主ロープの連結部Ｂ２の距離を、主ロープの長さと呼ぶ。図１４では、エレベーター装置の制振装置１００が、機械室床２８に設置され、変位増幅器７が永久磁石により構成される例を示している。機械室床２８は、ロープダクト２８ａを有する。ロープダクト２８ａは、機械室２９から昇降路に通じる開口である。主ロープ１６ａは、ロープダクト２８ａに通される。
【００７７】
なお、図１４では、エレベーター装置の制振装置１００が、機械室床２８に設置される例を示したが、これは一例であり制振装置１００の設置位置は上記に限られない。制振装置１００の設置位置は、かご１４が最上階に停止している状態におけるロープ端部Ｂ１から連結部Ｂ２の範囲のいずれかの位置に設置すればよい。
【００７８】
本実施の形態において、変位増幅器７は、パッシブな装置である。この例において、実施の形態２の制振装置１００の変位増幅器７としての負剛性部７１は、一対の磁石ユニット５４を備える。一対の磁石ユニット５４の各々は、永久磁石２４（２４ａ、２４ｂ）と、ヨーク２５と、を備える。永久磁石２４（２４ａ、２４ｂ）は、主ロープ１６（図中の点線）を挟んで対称な位置に、対向するように設けられる。ヨーク２５は、主ロープ１６に平行な方向に沿って配置される。永久磁石２４ａは、主ロープ１６の方向からヨーク２５の上端に磁極を向ける。永久磁石２４ｂは、主ロープ１６の方向からヨーク２５の下端に永久磁石２４ａと反対の磁極を向ける。磁石ユニット５４の磁極は、例えば永久磁石２４のヨーク２５に向けられていない方の磁極である。一対の磁石ユニットは、互いに同極を向けて対向する。実施の形態２の変位増幅器７である負剛性部７１は、永久磁石２４ａと２４ｂとで構成される。制限部材は、非磁性体で構築された制限部材８ａにより構築されている。永久磁石２４（２４ａ、２４ｂ）の磁力による主ロープ１６に対する吸引力は、永久磁石２４（２４ａ、２４ｂ）と主ロープ１６ａとの間の距離に、反比例して吸引力が大きくなる。この性質を利用して、主ロープ１６ａが、静止状態から変位した際、変位した方向に吸引される力が働き、主ロープ１６ａの変位が、さらに大きくなる。このようにして、永久磁石２４が、負剛性力を発生して、変位増幅器としての機能を発揮する。
【００７９】
一対の磁石ユニット５４は主ロープ１６を挟んで異なる高さの位置に設けてもよい。
【００８０】
実施の形態２の制振装置１００の変位増幅器７としての負剛性部７１は、少なくとも一つの磁石ユニット５４を備えてもよい。また、磁石ユニット５４は、主ロープ１６の長手方向の位置に沿って複数配置してもよい。
【００８１】
永久磁石２４による吸引力は、永久磁石２４と主ロープ１６ａとの間の距離に反比例することから、主ロープ１６ａの変位に対して非線形な特性を有する。装置配置の幾何学的な対称性を利用して、非線形要素を級数展開した際の偶数次の項をキャンセルすることが可能であり、負剛性部７１は、非線形性が最小限となるように構成されている。
【００８２】
また、図１４では、永久磁石の側面に配置されたヨーク２５と、このヨーク２５に巻きつけて構成したコイル２６と、このコイル２６に電気的に接続する電気抵抗２７とを設けている。ヨーク２５、コイル２６および電気抵抗２７は、振動減衰部であるダンパーの特性を実現する。
【００８３】
これは、主ロープ１６ａの変位が変化することに伴って、永久磁石による磁束が変化し、ヨーク２５内を通過する磁束も変化する。ヨーク２５内を通る磁束が変化して、コイル２６を通過する磁束が変化すると、電磁誘導現象によりコイル２６に電圧が発生する。コイル２６の両端間に電圧が発生することによって、電気抵抗２７に電流が流れ、電気抵抗が、ジュール熱を発散する。これは、主ロープ１６ａの変位の変化である振動エネルギーが、結果的に電気抵抗２７にてジュール熱として消散されることになる。コイル２６を通過する磁束の変化量は、主ロープ１６ａの変位の速度に依存するため、結果的にコイル２６と電気抵抗２７とにより、機械式のダンパーを取り付けたことと同様の効果を得ることができる。なお、制限部材８ａは、非磁性体であり、磁石２４ａおよび２４ｂに取り付けられる。制限部材８ａの厚みは、主ロープ１６が負剛性により不安定とならないような範囲にする厚みが設定されている。この制限部材８ａが、主ロープ１６ａと磁石２４間の距離を、制限部材８ａの厚み未満にならないよう制限する。
【００８４】
制限部材８は、変位増幅器７の発揮する力が、エレベーターロープの張力によってエレベーターロープが平衡位置（静止状態の位置）に戻るための力より小さくなるようにする。このようにすることによって、振動が不安定領域になることを防止することができる。
【００８５】
変位増幅器７は、かご１４または釣り合い錘１５よりも、エレベーターロープが巻き付けられるシーブ（巻上機、そらせ車）に近い位置に配置しても良い。変位増幅器７は、エレベーターロープの中央位置よりも、かご１４もしくは釣り合い錘１５またはエレベーターロープが巻き付けられるシーブに近い位置に配置してもよい。エレベーターロープの中央位置は、たとえば固定位置Ｂ１および固定位置Ｂ２の間の中点である。このとき、変位増幅器の位置とかご１４もしくは釣り合い錘１５または当該シーブとの間の距離は、エレベーターロープの中央位置との間の距離より短い。また、変位増幅器の位置とかご１４もしくは釣り合い錘１５または当該シーブとの間の距離は、０より長い。このようにすることによって、一次の振動モードの振動の腹から離れた位置にて、エレベーターロープの振動モードを別のものに変化させやすくなる。
【００８６】
また、変位増幅器７は、エレベーターロープの横変位に応じた力をエレベーターロープの平衡位置から遠ざかる方向に発揮する負剛性部材で構成する。このようにすることによって、エレベーターロープの振動を効果的に抑制することができる。
【００８７】
図１５は、本実施の形態の上記制振装置１００に、ローラー型制限部材を設けた制振装置１００の図である。主ロープ１６ａは、かご１４の昇降に伴って、ｘ軸方向を移動するため、図１４のような制限部材８ａを備えた制振装置１００では、主ロープ１６ａと制限部材８ａの接触時に摩擦力が発生し、主ロープ１６ａの劣化を促進してしまう可能性がある。
【００８８】
図１５は、制振装置１００と主ロープ１６ａとの間に、先端にローラーがついた制限部材８ｂを制限装置に設置することで、主ロープ１６ａにまず制限部材８ｂの先端のローラーがあたり、鉛直上下方向（ｘ軸方向）には、主ロープ１６ａに対する負荷を減らす。一方、鉛直方向と直交する横方向（ｙ軸の方向）方向には、制限部材８ｂによって、主ロープ１６ａの変位を制限することができる。
【００８９】
また、ローラーを先端に設けた制限部材８ｂを、正剛性部１０を介して非磁性体の固定部材３０に取り付けることもできる。このようにすることで、実施の形態１の図９と同様に、負剛性部７１である永久磁石の負剛性力（吸引力）が過大となった場合に、この負剛性力と逆向きの力を正剛性部１０が発揮して、負剛性部７１である永久磁石の安定範囲を拡張することができる。さらに、制限部材８ｂは、非磁性体の固定部材３０に取り付けることで、永久磁石２４、ヨーク２５、コイル２６、および電気抵抗２７で構成されるダンパーの機能に影響を与えることが少なくできる。
【００９０】
上記は、ヨーク２５、コイル２６、および電気抵抗２７を設けて振動減衰部（ダンパー）としたが、これを設けなくても、固有振動数が低周波となり、建物揺れ２３との共振を回避することによる制振効果を発揮できる。すなわち、負剛性部７１としての永久磁石２４と、先端にローラーを設けた制限部材８ｂとを設けた制限装置でも良い。また、永久磁石２４と、先端にローラーを設けて正剛性部１０を含む制限部材８ｂとを設けた制限装置でも良い。これらによって、負剛性部７１の負剛性力が過大となって不安定となることがない制振装置１００を提供できる。
【００９１】
上述の制振装置１００は、機械室に設けられ、鉛直上方に設置された巻上機１２の近くに設けられたが、かご１４と主ロープ１６との接合部に近い位置、または、釣り合い錘１５と主ロープ１６との接合部に近い位置に設けられても良い。このようにすることによって、一次の振動モードの振動の腹から離れた位置にて、エレベーターロープの振動モードを別のものに変化させやすくなる。すなわち、一次の振動モードの振動の腹から離れた位置に設けると効果的である。
【００９２】
図１６は、ロープダクト２８ａに設けられる本実施の形態の制振装置１００の図である。制振装置１００は、一対の永久磁石２４と、一対の制限部材８ｄと、を備える。永久磁石２４は、磁石ユニットの例である。一対の永久磁石２４の一方は、一対の制限部材８ｄの一方の内側に配置される。一対の永久磁石２４の他方は、一対の制限部材８ｄの他方の内側に配置される。
【００９３】
一対の制限部材８ｄは、ロープダクト２８ａに設けられる。一対の制限部材８ｄは、主ロープ１６ａに関して互いに対称な位置に配置される。例えばロープダクト２８ａが矩形の開口である場合に、一対の制限部材８ｄは、ロープダクト２８ａの対辺に設けられる。一対の制限部材８ｄは、主ロープ１６ａを挟んで互いに対向する。
【００９４】
一対の永久磁石２４の各々は、一対の制限部材８ｄとともにロープダクト２８ａに設けられる。一対の永久磁石２４の各々は、主ロープ１６ａに磁極を向けて配置される。一対の永久磁石２４の各々の磁極は、一対の制限部材８ｄの各々に覆われる。
【００９５】
このようにすることによって、制振装置１００は、コンパクトになる。このため、制振装置１００は、ロープダクト２８ａから巻上機１２までの距離が短いエレベーター装置についても適用できる。
【００９６】
図１７および図１８は、本実施の形態のエレベーターの主ロープ１６の振動を抑える制振装置１００をリンク機構により構成した例を表す図である。図１７に示されるように、図１４に示す制振装置１００と同様に、制振装置１００の負剛性部７１が、静止状態の主ロープ１６を対称軸として、線対称の構造を有する（例えば、図中のｘｙ平面の断面で見て）。
【００９７】
制振装置１００の負剛性部７１の線対称をなす片側は、トグルリンク機構３１を有し、重り３１ａとリンク３１ｂ、回転支点３１ｃにより構成されている。トグルリンク機構３１は、一端が、かご１４に固定されており、他端はロープ拘束部材３２に固定または回転支点で固定されている。ロープ拘束部材３２は、一または複数の主ロープ１６ａと結合されており、直動ガイド３３によって、ロープ拘束部材３２が、水平方向（ｙ軸方向）に、自由に移動可能に支持されている。直動ガイド３３は、主ロープ１６を挟んで接触する一対のローラーを備えてもよい。
【００９８】
また、ロープ拘束部材３２の水平方向の変位は、固定面に設けられた制限部材８ｃによって制限される。制限部材８ｃによって、負剛性部７１であるトグルリンク機構３１が発揮する負剛性力が、過大になることによって、不安定になることを防いでいる。図１６（ａ）は、制振装置１００を水平方向横から見た正面図であるのに対して、図１７は、鉛直上方から下向きに制振装置１００を見た上面図である。
【００９９】
次に、図１７および図１８の構成の作用について説明する。図１６において、主ロープ１６ａが、変位すると、ロープ拘束部材３２に接触して、ロープ拘束部材３２が変位する。すると、ロープ拘束部材３２に接続する、変位方向側のトグルリンク機構３１のリンク３１ｂが折り畳まれ、他方側のトグルリンク機構３１のリンク３１ｂは、伸張した形状となる。トグルリンク機構３１は、錘３１ａの慣性によって、伸張する時に、大きな力（この場合は、負剛性力）を発生する機構である。トグルリンク機構３１が主ロープ１６ａに伝達する力は、リンク３１ｂが折り畳まれるときよりもリンク３１ｂが伸張するときの方が大きい。このため、変位方向側のトグルリンク機構３１が主ロープ１６ａに加える力より、他方側のトグルリンク機構３１が主ロープ１６ａに加える力の方が大きい。これにより、トグルリンク機構３１は負剛性力を発生させる。トグルリンク機構３１は、１つ以上のリンクの変位によって負剛性力を発生させる不安定なリンク機構の例である。
【０１００】
トグルリンク機構３１の特性によって、結果的に、主ロープ１６ａの変位と、同じ方向の力、すなわち、変位増幅器７である負剛性の特性を付加できる。一方、振動減衰手段である粘性は、直動ガイド３３が有している摩擦程度の大きさで十分であるため、この例では、別途油圧ダンパー等を取りつけていない。なお、直動ガイド３３の摩擦では不十分など、場合によっては、ダンパーを取り付けても良い。
【０１０１】
次に、実施の形態２に係るエレベーターロープの制振装置１００の制振原理及び負剛性値とダンパーの粘性値の決定法について数式を用いて説明する。ここでは、エレベーターロープのうち主ロープ１６に対する設計法について述べる。なお、他のエレベーターロープに対しても、同様に理論を適用可能である。
【０１０２】
まず、図１３を参照して、主ロープ１６のうち、巻上機１２から垂れ下がり、かご１４に接続するまでの主ロープ１６ａを取り上げて説明する。主ロープ１６ａの振動を考えると、構造体の両端は、主ロープ１６の巻上機１２シーブとの接触端部Ｂ２と、かご１４との接続点である端部Ｂ１となる。この端部Ｂ１と端部Ｂ２との間の距離をＬとする。主ロープ１６の端部Ｂ１を原点として、鉛直下向きをｘ軸の正とする。時刻ｔにおける、原点から距離ｘ離れた位置での主ロープ１６ａの横振動変位を関数ｖ（ｘ，ｔ）と表す。このとき、主ロープ１６ａの時空間特性は、式（１）に示される運動方程式で支配される。
【０１０３】
【数１】
2019220672.tif 000003
【０１０４】
ただし、ρは、主ロープ１６ａの線密度であり、Ｆｃｍｐは、制振装置１００が主ロープ１６ａに加える力であり、δ（・）は、デルタ関数を表し、ｘ０は、制振装置１００の設置位置を表す。また、Ｔは、主ロープ１６ａの張力を表し、ここでは一定とする。式（１）の左辺は、線密度に質点の加速度（振動変位関数ｖ（ｘ，ｔ）の時間による２階偏微分）を乗じた微小質点の慣性力を表し、この左辺が、微小質点の両端に作用する張力Ｔの水平方向分力の差分（振動変位関数ｖ（ｘ，ｔ）の位置ｘによる２階偏微分）と釣り合うことを示している。さらに、位置ｘ０においては、制振装置１００による力Ｆｃｍｐが加わっている。式（１）は、波動の伝播を記述する方程式として知られており、波動方程式と呼ばれている。なお、波動の伝播速度ｃは、式（２）で表される。
【０１０５】
【数２】
2019220672.tif 000004
【０１０６】
式（２）は、主ロープ１６ａの波動の伝播速度ｃは、主ロープ１６ａの張力Ｔを線密度ρで除したものの平方根であることを表す。主ロープ１６ａの境界条件は、次の式（３）及び式（４）で表される。
【０１０７】
【数３】
2019220672.tif 000005
【０１０８】
【数４】
2019220672.tif 000006
【０１０９】
ただし、Ｖｅｘｔは、建物揺れの変位を表す。式（３）は、主ロープ１６ａの端部Ｂ１が、建物揺れにより強制変位Ｖｅｘｔが与えられることを示している。一方、（４）式は、端部Ｂ１からの距離がＬである端部Ｂ２の変位が、０、すなわち固定されていることを表している。また、初期条件は、ｔ＝０において、主ロープ１６は、静止している条件とする。
【０１１０】
上述の境界条件及び初期条件を用いることで、式（１）に示す波動方程式の伝達関数の厳密解を求めることが可能であり、次の式（５）で表される。
【０１１１】
【数５】
2019220672.tif 000007
【０１１２】
ただし、ｓは、ラプラス演算子を、ｓｉｎｈは、双曲線関数を表す。
【０１１３】
ここで、制振力Ｆｃｍｐを出力する機械要素にて、実現可能な制振装置１００を設計するため、式（５）における双曲線関数に対して、無限乗積展開による近似を施す。また、近似を行う際、制振装置１００の設置位置ｘ０は、主ロープ１６の長さＬに比べて十分小さい、すなわち、巻上機側端部Ｂ１に近いとする。以上の仮定に基づき、設置位置の主ロープ１６の横振動変位Ｖ（ｘ０，ｓ）及び主ロープ１６の中央位置の横振動変位Ｖ（Ｌ／２，ｓ）までの伝達関数は、式（６）および式（７）で表される。
【０１１４】
【数６】
2019220672.tif 000008
【０１１５】
ただし、簡単化のため、α＝（Ｌ−ｘ０）３／Ｌ３とおいた。
【０１１６】
【数７】
2019220672.tif 000009
【０１１７】
ここで、ωＬとωｘ０は、主ロープ１６の長さがＬ、または端部Ｂ１から制振装置１００設置位置までの距離Ｌｘ０となった際における、主ロープ１６の一次固有振動数であり、それぞれ式（８）及び式（９）で表される。
【０１１８】
【数８】
2019220672.tif 000010
【０１１９】
【数９】
2019220672.tif 000011
【０１２０】
ここで、制振装置１００の出力する力（負剛性部７１の負剛性力）Ｆｃｍｐは、次の式（１０）に示す剛性と粘性要素との合力であるとする。
【０１２１】
【数１０】
2019220672.tif 000012
【０１２２】
ただし、Ｋｐ及びＤｐは、変位増幅器７（負剛性部７１）の剛性値及び粘性値を表す。また、Ｋｐ及びＤｐのバー（上記に線を有する表記）は、定数Ｇによって、正規化された変位増幅器７（負剛性部７１）の剛性値及び粘性値を表し、定数Ｇは、以下の値で与えられる。
【０１２３】
【数１１】
2019220672.tif 000013
【０１２４】
制振装置１００による力である式（１０）を伝達関数の式（６）に代入し、特性多項式を計算すると、次の式（１２）を得る。
【０１２５】
【数１２】
2019220672.tif 000014
【０１２６】
ただし、式（１２）において簡易化のため、以下の定数を定義している。
ここで、制振装置１００により主ロープ１６の減衰比が１、かつ角周波数がωｎになったと仮定すると、特性多項式は、次の式（１３）で表される。
【０１２７】
【数１３】
2019220672.tif 000015
【０１２８】
制振装置１００により減衰比を１にする条件は、Ｋｐバー、Ｄｐバーおよびωｎを未知数として、式（１２）と式（１３）とを係数比較した連立式を解くと、次の式（１４）、式（１５）および式（１６）が求まる。
【０１２９】
【数１４】
2019220672.tif 000016
【０１３０】
【数１５】
2019220672.tif 000017
【０１３１】
【数１６】
2019220672.tif 000018
【０１３２】
式（１４）及び式（１５）にて算出される、正規化された剛性値および粘性値に、定数Ｇを乗じることで、実剛性値および粘性値が算出される。また、式（１４）を見ると、ωＬが、ωｘ０と近い値である条件から、値が負となっており、主ロープ１６の制振においては負剛性の実装が必要不可欠であることがわかる。
【０１３３】
また、制振装置１００に負剛性を適用することで、粘性値の調整により獲得できる最大減衰比（以下、最大減衰比と呼ぶ）が変化する。最大減衰比ζは、正規化負剛性値Ｋｐバーの関数として表され、次の式（１７）で与えられる。
【０１３４】
【数１７】
2019220672.tif 000019
【０１３５】
特に、正規化負剛性値Ｋｐバーが０の時は、制振装置１００を粘性要素のみで構築した際と等価であり、その際、最大減衰比ζは、次の式（１８）で表される。
【０１３６】
【数１８】
2019220672.tif 000020
【０１３７】
正規化負剛性値が０のときの最大減衰比である式（１８）から、最大減衰比は、設置位置ｘ０と、主ロープ１６の長さＬとの比（以下、単に比と呼ぶ。）によって、決定されることがわかる。また、主ロープ１６の長さＬが大きくなり、比が小さくなると、式（１８）の分子が小さくなり、最大減衰比も小さくなることがわかる。すなわち主ロープ１６の長さが長い高層建築物におけるエレベーターロープに対しては、粘性のみで構成された制振装置では、制振が困難であることがわかる。したがって、負剛性の変位増幅器７による制振装置１００の効果が高くなる。
【０１３８】
次に、上述の式から、負剛性と粘性の制振の効果について検討する。図１９は、最大減衰比を表す式（１８）の関数をグラフにしたものであり、上記負剛性を用いずに、粘性のみにより構成された制振装置の制振効果を示すものである。図において、横軸は、設置位置ｘ０と、主ロープ１６の長さＬとの比ｘ０／Ｌ、縦軸は、最大減衰比である。最大減衰比は、比に対して比例することがわかる。しかし、例えば、比が０．０１の場合、最大減衰比ζは、０．００５となり、向上する絶対値は、わずかである。したがって、比が小さい領域では、制振効果は期待できない。
【０１３９】
また、エレベーター装置は、制振装置の設置位置ｘ０を変えられないとすると、かご１４の昇降に伴いロープ長Ｌが、変化するため、比も大きく変動してしまう。すなわち、粘性だけによる振動減衰を行うのでは、ロープ長、すなわち、かご１４の位置に依存して性能にばらつきが生じやすい欠点がある。
【０１４０】
図２０は、端部Ｂ１から制振装置１００設置位置までの距離ｘ０と、主ロープ１６の長さＬとの比ｘ０／Ｌが、０．０１の場合において、変位増幅器７を含む正または負の剛性を適用した際の最大減衰比を図示したものである。図のグラフは、式（１７）をもとに算出され、横軸は、制振装置の正規化負剛性値Ｋｐバー、縦軸は、最大減衰比ζである。比ｘ０／Ｌが、０．０１の場合は、上記図１９において、粘性による振動減衰器（ダンパー）だけで構成した場合、最大減衰比ζが、０．００５であり、減衰効果が、わずかであった場合である。また、図において、横軸は、正規化剛性値が、正の値が増加する方向を右側方向にしているため、負の剛性については、絶対値が大きくなる方向が、左側方向となる。
【０１４１】
図２０において、正規化負剛性値Ｋｐバーが、０から境界Ｇ１へ向かって、剛性値の絶対値が増加するのに従って、双曲線的に最大減衰比ζが増加する。一方、正規化負剛性値Ｋｐバーが、−１より左側、絶対値が１を超えると、最大減衰比が、負の大きな値となる。さらに、正規化負剛性値Ｋｐバーの絶対値が増加するに従い、最大減衰比の負の絶対値は、減少するものの最大減衰比ζは、マイナスから０に近づく。このグラフから、正規化剛性値が、−１より少し大きい値に、境界（Ｇ１）があるといえる。ここで正規化剛性値を０から、マイナス方向に変化させたときに、急激に最大減衰比がプラス側に増加し、そののち最大減衰比がマイナスに反転する。最大減衰比がプラスからマイナスに転換する正規化剛性値の境界を境界Ｇ１とする。すると、正規化負剛性値Ｋｐバーが、境界Ｇ１の値に近づくほど、最大減衰比が向上することがわかる。
【０１４２】
ここで、図１９に示す振動減衰器（ダンパー）だけで構成した制振と比較すると、最大減衰比は極めて大きく向上することがわかる。また、変位増幅器７である負剛性の特性を持つ負剛性部７１を用いることで、主ロープ１６の変位が増加し、振動の腹の特性に近くなる。
【０１４３】
負剛性部７１の負剛性の特性の効果は、ロープ端末Ｂ１またはＢ２から制振装置１００の設置位置までの距離ｘ０に大きく依存し、主ロープ１６の長さＬに対する感度は低い。振動減衰手段であるダンパーのロバスト性もともに向上させることができる。
【０１４４】
ここで、境界Ｇ１の正規化負剛性値より絶対値が大きくなると、最大減衰比の値は負となっている。すなわち、正規化負剛性値が−１より小さいＧ２に示す領域は、不安定な領域であることがわかる。境界Ｇ１における正規化負剛性値の値は、（１７）式において、減衰比が無限大となるＫｐバーの値であり、次式で表される。
【０１４５】
【数１９】
2019220672.tif 000021
【０１４６】
式（１９）は、境界Ｇ１である正規化負剛性値の絶対値が、主ロープ１６の長さを、主ロープ１６の長さと端部Ｂ１から振動減衰装置設置位置までの距離の差で除した値であることを表している。これは、エレベーターの巻上機の近くに制振装置１００を設けた場合には、境界Ｇ１である正規化負剛性値の絶対値が、主ロープ１６の長さを、制振装置１００から、かご１４までの距離で除した値となる。あるいは、エレベーターのかご１４の近くに制振装置１００を設けた場合には、境界Ｇ１である正規化負剛性値の絶対値が、主ロープ１６の長さを、制振装置１００から巻上機までの距離で除した値となる。
【０１４７】
ただし、上記主ロープ１６の長さとは、巻上機のシーブ接触端部から、かご１４までの主ロープ１６の長さであるから、エレベーターのかご１４を昇降すると、上記主ロープ１６の長さは、変化する。したがって、境界Ｇ１の正規化負剛性値の絶対値は、かご１４が最上階にあるときに、大きくなり、かご１４が最下階にあるときに小さくなる。
【０１４８】
よって、「かご１４が、最下階にあるときの主ロープ１６の長さ」を「この主ロープ１６の長さと、端部Ｂ１から振動減衰装置設置位置までの距離との差」で除した値にした正規化負剛性値の絶対値よりも、小さな絶対値の合成剛性値を持つ制振装置１００を構成すると、確実に不安定状態にならない。したがって、制振装置１００としての合成剛性の絶対値が、「かご１４が、最下階にあるときの主ロープ１６の長さ」を「この主ロープ１６の長さと、端部Ｂ１から振動減衰装置設置位置までの距離との差」で除した値よりも、大きくならず、制振装置１００としての合成剛性値ができるだけ小さくなるよう負剛性部７１（変位増幅器７）および制限部材を構成すると、不安定化を防ぎつつ、制振効果が高い装置を得ることができる。
【０１４９】
また、図２０に示す領域Ｇ４は、制振装置１００の剛性部材の剛性値が正となる領域である。領域Ｇ４の領域では、最大減衰比が０であるので、図１８の粘性による減衰装置の最大減衰比の特性を考慮すると、得られる最大減衰比は粘性のみの場合と比較して小さくなるため、正剛性の実装は好ましくない。したがって、主ロープ１６の制振を行う際、次式の範囲における正規化負剛性値を実装することが望ましい。
【０１５０】
【数２０】
2019220672.tif 000022
【０１５１】
式（２０）は、正規化負剛性値の値Ｋｐバーが、式（１９）の境界Ｇ１の正規化負剛性値の値より大きく、０より小さいことを示している。Ｋｐバーは、正規化する際に上記式（１１）の定数Ｇにより除しているから、式（２０）に定数Ｇを乗じて、実装すべき負剛性値を求めることができる。
【０１５２】
【数２１】
2019220672.tif 000023
【０１５３】
本実施の形態は、制限部材を用いることで、式（２１）に示す安定領域に負剛性値を留め、粘性による減衰効果を最大限に抽出するよう設計するものである。また、式（２１）の左辺が実施の形態１にて説明した図５中の実線ａの傾きに相当する。図５中の実線ａの傾きは、負剛性部７１によって不安定がおこらない最小の負剛性（剛性力の絶対値としては最大の剛性）を表している。具体的には、安定する最小の負剛性は、主ロープの張力を設置位置で除した値に、主ロープの長さ、設置位置により構成される補正係数を掛けたものである。
【０１５４】
式（２１）は、変位増幅器７の負剛性部７１の負剛性値Ｋｐの望ましい範囲を表す。また、同様に、式（１９）は、境界Ｇ１である正規化負剛性値の値を示しているが、これに式（１１）の定数Ｇを乗じて、負剛性値にすると、次式が得られる。
【０１５５】
【数２２】
2019220672.tif 000024
【０１５６】
式（２２）は、制振装置１００の変位増幅器７が、安定と不安定となる境界の負剛性値Ｋｐａｓｙである。なお、上付き文字のａｓｙは、漸近線ａｓｙｍｐｔｏｔｅの意味である。上記式（１９）のところで述べたと同様に、制振装置１００としての合成剛性値が、張力Ｔ、端部Ｂから振動減衰装置設置位置までの距離ｘ０およびかご１４が最下階にあるときの主ロープ１６の長さＬで現される式（２２）の負剛性値よりも、小さくならず、できるだけ大きくなるよう負剛性部７１（変位増幅器７）および制限部材を構成すると、不安定化を防ぎつつ、制振効果が高い装置を得ることができる。
【０１５７】
さらに、上記図１５の制限部材８ｂについていえば、変位増幅部である永久磁石２４の吸引する力が、式（２２）で表される負剛性値Ｋｐａｓｙよりも小さくならないように、永久磁石２４と主ロープ１６ａとの距離で、制限部材８ｂの先端ローラーが主ロープ１６に接触するようにする。このようにすることによって、変位増幅部である永久磁石２４の吸引力（負剛性力）が、制振装置１００が不安定となる領域に入ることなく、安定して変位を増幅できる。
【０１５８】
また、上記図１７の制限部材８ｃについては、トグルリンク機構３１が、発揮する負剛性力が、式（２２）で表される負剛性値Ｋｐａｓｙよりも小さくならない状態で、制限部材８ｃと接触する位置に制限部材８ｃを設ける。このようにすることによって、変位増幅部であるトグルリンク機構３１の負剛性力が、制振装置１００が不安定となる領域に入ることなく、安定して変位を増幅できる。
【０１５９】
なお、主ロープ１６の張力Ｔは、かご１４が空の状態の張力として境界の負剛性値Ｋｐａｓｙを求め、制振装置１００としての合成剛性値としても良い。主ロープ１６の張力は、かご１４が空の状態において最も小さくなる。このため、境界の負剛性値Ｋｐａｓｙは、かご１４が空の状態においてもっとも小さくなる。このように制振装置１００としての合成剛性値を設定することによって、不安定となることがなく安全である。
【０１６０】
また、巻上機とかご１４との間の主ロープ１６だけでなく、巻上機と釣り合い錘１５、ガバナーロープ、制御ケーブルの他のエレベーターロープについても、同様である。
【０１６１】
本実施の形態によれば、エレベーター装置１１は、制振装置１００を備える。制振装置１００は、エレベーターロープの振動を低減する。すなわち、本実施の形態の制振装置１００は、エレベーターロープを、制振する対象の構造体とする。特に、制振装置１００は、エレベーターのかご１４及び釣り合い錘１５に接続されてシーブに巻かれたエレベーターの主ロープ１６を制振する対象のエレベーターロープとする。本実施の形態の制振装置１００は、エレベーターロープの長手方向のいずれかの位置に沿って配置されてエレベーターロープの変位を増幅する変位増幅器７と、変位増幅器７が、エレベーターロープの変位を予め設定された第１変位より大きく増幅するのを抑制する制限部材を有する。このように構成することによって、変位増幅器７を設けたエレベーターロープの位置での振動の変位を不安定になることなく増加させ、制振効果を高めることができる。
【０１６２】
また、本実施の形態の制振装置１００は、変位増幅器７の発揮する力が前記エレベーターロープの張力によって前記エレベーターロープが平衡位置に戻るための力より小さくなるようにする制限部材を備える。このため、変位増幅器７を設けたエレベーターロープの位置での振動の変位を不安定になることなく増加させ、制振効果を高めることができる。
【０１６３】
また、本実施の形態の制振装置１００の変位増幅器７は、エレベーターロープの平衡位置から遠ざかる向きに、エレベーターロープの横変位に応じた力を発揮する負剛性部材で構成される。このため、効果的にエレベーターロープの横振動を効果的に制振することができる。
【０１６４】
また、本実施の形態の制振装置１００の変位増幅器７は、かご１４または錘よりもシーブに近い位置に配置される。このため、エレベーターロープの横変位が小さい位置でも、変位増幅器７が変位を大きくして、振動モードを変えて、効果的に制振することができる。
【０１６５】
また、本実施の形態の制振装置１００の変位増幅器７の位置とかご１４もしくは釣り合い錘１５または当該シーブとの間の距離は、エレベーターロープの両側の固定位置の間の距離より短い。また、変位増幅器７の位置とかご１４もしくは釣り合い錘１５または当該シーブとの間の距離は、０より長い。これにより、エレベーターロープの変位が小さい位置でも、変位増幅器７が変位を大きくすることにより振動モードを変えて、制振装置１００は、効果的に制振することができる。
【０１６６】
また、本実施の形態の制振装置１００の制限部材が変位増幅器７の変位増幅を抑制する第１変位は、かご１４が空の状態でエレベーターの最上階にあるときのエレベーターロープにかかる張力をエレベーターロープの固定位置から変位増幅器７との連結位置までの距離で除した値の弾性係数による力を発揮する変位とする。これにより、制振装置１００は、必ずエレベーターロープの変位を不安定になることなく増加させ、制振効果を高めることができる。
【０１６７】
また、本実施の形態の制振装置１００の変位増幅器７および制限部材は、弾性係数Ｋによる力を発揮することで主ロープ１６の変位を増幅する。弾性係数Ｋは、式（２３）で表される不等式を満たす。ただし、エレベーターロープの張力をＴ、かご１４または錘とエレベーターロープとの接続点から変位増幅器７が配置される位置までの距離をｘ０、エレベーターロープの全長をＬ、とする。これにより、制振装置１００は、必ずエレベーターロープの変位を不安定になることなく増加させ、制振効果を高めることができる。
【０１６８】
【数２３】
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【０１６９】
また、変位増幅器７は、一対の磁石ユニット５４を備えてもよい。一対の磁石ユニット５４は、互いに磁極を向けてエレベーターロープを挟んで対向する。制限部材８ａは、一対の磁石ユニット５４の各々の磁極とエレベーターロープとの間に配置される一対の非磁性体である。制限部材８ａは、一対の磁石ユニット５４の各々の磁極に制限部材８ａの厚さより近くエレベーターロープが接近することを抑制する。このため、制限部材８ａの厚さを主ロープ１６が第１変位で変位したときに主ロープ１６が接触する厚さより厚くすることによって、制振装置１００によるエレベーターロープの制振が安定して行われる。また、変位増幅器７は、エレベーターロープの変位を非接触で増幅する。これにより、変位の増幅によってエレベーターロープなどが磨耗することが抑制される。
【０１７０】
また、一対の磁石ユニット５４の各々は、互いに同極を向けて対向する。これにより、一対の磁石ユニット５４の各々は、互いに反発する。このため、一対の磁石ユニット５４の間の間隙は、一対の磁石ユニット５４の磁力によって閉じない。これにより、一対の磁石ユニット５４の固定について、一対の磁石ユニット５４の間の引力を考慮する必要がない。
【０１７１】
また、一対の磁石ユニット５４の各々は、ヨーク２５と、永久磁石２４ａと、永久磁石２４ｂと、を備える。ヨーク２５は、エレベーターロープに平行な方向に沿って配置される。永久磁石２４ａは、エレベーターロープの方向からヨーク２５の一端に磁極を向ける。永久磁石２４ｂは、永久磁石２４ａと同じ方向からヨーク２５の他端に永久磁石２４ａと反対の磁極を向ける。これにより、ヨーク２５は、エレベーターロープの反対側の磁極から出る磁束を内部に導く。これにより、磁石ユニット５４は、エレベーターロープの反対側から漏れる磁束を抑えることができる。このため、制振装置１００による周辺の機器への影響が抑えられる。
【０１７２】
また、変位増幅器７は、１つ以上のリンクの変位によって負剛性力を発生させる不安定なリンク機構を有してもよい。制限部材８ｃは、１つ以上のリンクの少なくともいずれかの変位を抑制する。これにより、変位増幅器７は、磁力によらずに負剛性力を発生させられる。
【０１７３】
また、変位増幅器７のリンク機構は、エレベーターロープを挟んで配置される一対のトグルリンク機構３１であってもよい。これにより、変位増幅器７は、簡易な機構によって負剛性力を発生させられる。
【０１７４】
また、変位増幅器７は、エレベーターロープに接触するローラーを備えてもよい。これにより、エレベーターロープと変位増幅器７との間の摩擦による劣化が抑えられる。
【０１７５】
また、制振装置１００は、エレベーターロープの振動を減衰させる振動減衰器を備えてもよい。これにより、効率よく振動エネルギーが消散される。このため、高い制振効果が得られる。
【０１７６】
また、振動減衰器は、例えばコイル２６と、電気抵抗２７と、を備える。コイル２６は、一対の磁石ユニット５４の少なくともいずれかを通る磁束を通す。電気抵抗２７は、コイル２６に電気的に接続される。コイル２６は、一対の磁石ユニット５４の少なくともいずれかのヨーク２５に巻きつけられてもよい。これにより、変位増幅器７による変位の増幅と、振動減衰器による振動エネルギーの消散と、が同時に行われる。このため、制振装置１００は、簡易な構造でより効果的にエレベーターロープを制振できる。
【０１７７】
また、本実施の形態の制振装置１００は、主ロープ１６の縦振動に対しても、適用可能である。図２１は、主ロープ１６の縦振動を抑制する制振装置の構成の一例を示したものである。主ロープ１６ａは、シャックルロッド３６とシャックルばね３５を介して、かご上梁３４に固定されている。シャックルロッド端部に強磁性体３７を取り付け、強磁性体３７に対向するように、かご上梁３４に磁石２４を設ける。このような構成によって、ｘ方向（鉛直方向）に負剛性特性を付与することができる。また、不安定化を防止するために、制限部材３８を設ける。なお、縦振動は横振動と比較して振幅が小さいため、変位増幅部の非線形性が強くない領域でのみ動作する場合は、制限部材３８を取り除いてもよい。また、負剛性部７１を実現する要素として、永久磁石２４の変わりに、トグルリンク機構を用いてもよい。
【０１７８】
また、本実施の形態の制振装置１００の制限部材は、エレベーターロープと接触するローラーを有する。このため、エレベーターロープと制限部材との間の摩擦を軽減し、双方の劣化を防止する効果がある。
【０１７９】
図２２は、複数の主ロープ１６を備えるエレベーター装置１１に適用される本実施の形態の制振装置１００の図である。このとき、制振装置１００が制振する構造体１は、複数の主ロープ１６である。複数の主ロープ１６の各々の端部は、かご１４の上部に接続される。制振装置１００は、かご１４の上部に設けられる。制振装置１００は、支持台５０と、拘束部材５１と、を備える。
【０１８０】
支持台５０は、かご１４の上部に設けられる。支持台５０は、複数の主ロープ１６の周囲に設けられる。
【０１８１】
拘束部材５１は、強磁性体で形成される。拘束部材５１は、複数の主ロープ１６の各々の間の水平方向の距離を一定に保つ部材である。拘束部材５１は、例えば複数の主ロープ１６の各々に固定されるブロック状の部材である。
【０１８２】
制振装置１００は、少なくとも３つの磁石ユニット５４を備える。この例において、制振装置１００は、４つの磁石ユニット５４を備える。複数の磁石ユニット５４の各々は、支持台５０の上面に設けられる。複数の磁石ユニット５４の各々は、永久磁石２４（２４ａ、２４ｂ）を備える。複数の磁石ユニット５４の磁極は、拘束部材５１を囲うように互いに異なる方向から拘束部材５１に向けられる。例えば、３つの磁石ユニットを備える場合において、複数の磁石ユニット５４の磁極は、主ロープ１６の長手方向に沿った拘束部材５１の中心軸に対して１２０°ごとに配置してもよい。また、４つの磁石ユニットを備える場合、複数の磁石ユニット５４の磁極は、主ロープ１６の長手方向に沿った拘束部材５１の中心軸に対して９０°ごとに配置してもよい。複数の磁石ユニット５４の各々の配置は主ロープ１６の長手方向に沿って異なる高さの位置に配置してもよい。
【０１８３】
このように、制振装置１００が制振する構造体１が複数の主ロープ１６である場合において、制振装置１００は、拘束部材５１を備える。拘束部材５１は、複数の主ロープ１６の各々の間の水平方向の距離を一定に保つ。負剛性部７１の負剛性値の設計値は、式（１１）に示されるようにエレベーターロープの張力によって定まる。このため、制振装置１００が複数の主ロープ１６を制振する場合に、複数の主ロープ１６の各々の間で張力にばらつきが生じると、制振装置１００の制振性能が低下する。そこで、複数の主ロープ１６の各々が拘束部材５１の拘束によって一体化されることで、負剛性部７１の負剛性値の設計値は、複数の主ロープ１６の各々の張力の合計によって定まる。複数の主ロープ１６の各々の張力は、正または負の両方にばらつく。このため、複数の主ロープ１６の各々の張力の合計のばらつきは、複数の主ロープ１６の各々の張力のばらつきの影響がキャンセルされたものとなる。これにより、複数の主ロープ１６の各々の張力のばらつきによる制振性能の低下が軽減される。また、複数の主ロープ１６の張力のばらつきに対する制振装置１００の制振性能のロバスト性が向上する。
【０１８４】
また、拘束部材５１は、複数の主ロープ１６の各々に固定される。これにより、ブロック状の部材などの簡易な構造で拘束部材５１が構成される。
【０１８５】
図２３を用いて、かご１４の位置による影響を説明する。図２３（ａ）は、かご１４が最下階に停止しているときの状態を表す。図２３（ｂ）は、かご１４が最上階に停止しているときの状態を表す。
【０１８６】
図２３（ａ）に示されるように、例えばエレベーター装置１１が複数の主ロープ１６を備える場合に、主ロープ１６はかご１４の上の相異なる複数の箇所に取り付けられる。このため、複数の主ロープ１６は、端部Ｂ１からかご１４までフリート角θで広がって張られる。
【０１８７】
図２３（ｂ）に示されるように、フリート角θは、かご１４と巻上機１２との距離によって変化する。かご１４と巻上機１２との距離は、かご１４が最上階に停止しているときに最も短くなる。このとき、フリート角θは最も大きくなる。フリート角θが変化すると、端部Ｂ１からフリート角θで広がる複数の主ロープ１６と負剛性部７１との距離が変化する。主ロープ１６が振動していない場合においても、負剛性部７１から見た主ロープ１６の水平方向の位置が変化することがある。このとき、主ロープ１６の水平方向の移動量が大きければ、主ロープ１６は、負剛性部７１の永久磁石２４に接触する可能性がある。
【０１８８】
図２４は、かご１４が最下階に停止しているときの制振装置１００を示す図である。図２４において、主ロープ１６ａは、平衡位置にある。このとき、主ロープ１６ａは、ロープダクト２８ａの中央を通る。この状態において、フリート角θは、最も小さい。
【０１８９】
図２５は、かご１４が最上階に停止しているときの制振装置１００を示す図である。図２５において、主ロープ１６ａは、平衡位置にある。主ロープ１６ａは、かご１４が最下階にあるときのフリート角より大きいフリート角θで巻上機１２およびかご１４の間に張られる。このとき、主ロープ１６ａは、かご１４が最下階に停止しているときより負剛性部７１の永久磁石２４に近づく。また、永久磁石２４は、かご１４が最下階に停止しているときより強い力によって主ロープ１６をさらに引き寄せる。これによって、主ロープ１６ａの平衡位置から第１変位までの余裕が小さくなる。したがって、かご１４の位置の変化に伴うフリート角θの変化によって、制振装置１００によって制振される主ロープ１６の変位の範囲が小さくなることがある。
【０１９０】
続いて、図２６および図２７を用いて、フリート角θによる影響を抑制する制振装置１００の例を説明する。図２６は、制振装置１００の上面図である。図２７は、制振装置１００の側面図である。複数の主ロープ１６は、水平方向において一列に並ぶ。複数の主ロープ１６は、例えば巻上機１２の回転軸の方向に並ぶ。
【０１９１】
図２６に示されるように、制振装置１００は、拘束部材５１と、土台５２と、を備える。制振装置１００は、例えば機械室２９に設けられる。
【０１９２】
拘束部材５１は、一対のローラー５３を備える。一対のローラー５３の各々の回転軸は、複数の主ロープ１６が並ぶ方向に平行な方向に向けられる。一対のローラー５３は、回転軸に垂直な方向の両側から複数の主ロープ１６の各々に接触する。一対のローラー５３の各々は、複数の主ロープ１６の各々の間の水平方向の距離を一定に保つように、側面に溝状のガイドを有する。
【０１９３】
図２７に示されるように、土台５２は、負剛性部７１を上方から覆うように設けられる。土台５２の上面は、水平面である。
【０１９４】
拘束部材５１は、土台５２の上に設けられる。拘束部材５１は、土台５２の上面において、水平面内において複数の主ロープ１６が並ぶ方向の垂直な方向に自由に変位しうるように設けられる。
【０１９５】
このように、複数の主ロープ１６が水平方向に一列に並ぶ場合において、拘束部材５１は、一対のローラー５３を備える。一対のローラー５３は、複数の主ロープ１６が並ぶ方向に平行な回転軸を有する。一対のローラー５３は、回転軸に垂直な方向の両側から複数の主ロープ１６の各々に接触する。拘束部材５１は、変位増幅器７の上方において一対のローラー５３によって複数の主ロープ１６の各々を絞る。これにより、主ロープ１６の位置は、移動量は破線によって示される位置から実線によって示される位置に変化する。このため、制振装置１００と主ロープ１６との接触が避けられる。また、かご１４の位置による制振装置１００と主ロープ１６との距離への影響が小さくなるので、かご１４の位置による制振装置１００の制振効果の変動が小さくなる。これにより、制振装置１００は、安定してエレベーターロープを制振できる。
【０１９６】
続いて、図２８を用いて、制振装置１００の他の例を説明する。この例において、拘束部材５１は、一対の磁石ユニット５４の間に設けられる。拘束部材５１は、機械室床２８の上に設けられる。拘束部材５１は、機械室床２８の上において、水平面内において複数の主ロープ１６が並ぶ方向の垂直な方向に自由に変位しうるように設けられる。拘束部材５１は、機械室床２８の上において変位しうる方向の両側に磁性体を有する。
【０１９７】
これにより、制振装置１００の鉛直方向の設置スペースを抑制できる。また、平衡位置において、拘束部材５１と磁石ユニット５４との距離がかご１４の位置によらない。このため、制振装置１００の制振性能が安定する。
【０１９８】
図２９は、制御ケーブル２２を制振する制振装置１００の例を示す図である。制御ケーブル２２の一端は、昇降路の内壁の昇降路側端末４８ｂによって接続される。制御ケーブル２２の他端のかご側端末は、かご１４に接続される。制御ケーブル２２のかご１４に接続される側の部分は、固定部４８ａによってかご１４に固定される。固定部４８ａは、たとえばかご１４の下部に設けられる。制御ケーブル２２は、かご側端末がかご１４の上部に接続される場合に、かご１４の下部の固定部４８ａまで引き回わされてもよい。
【０１９９】
図３０は、制御ケーブル２２を制振する制振装置１００の構成の例を示す図である。図３０（ａ）において、制振装置１００は、かご１４の下部の固定部４８ａに設けられる。制振装置１００は、例えば一対の磁石ユニット５４と、制限部材８ａと、を備える。制御ケーブル２２が鉄などの磁性材料で形成される場合に、制御ケーブル２２は、磁石ユニット５４から受ける磁力によって制振される。一方、制御ケーブル２２が例えば銅などの非磁性材料からなる場合に、制御ケーブル２２は例えば強磁性体によって被覆されてもよい。これにより、制御ケーブル２２は、磁石ユニット５４から当該強磁性体が受ける磁力によって制振される。
【０２００】
制振装置１００は、制御ケーブル２２を、例えばトグルリンク機構などの不安定なリンク機構によって制振してもよい。制振装置１００は、リンク機構を載せる台を固定部４８ａの下方に備えてもよい。リンク機構に加える力は、例えば錘の重量、バネの弾性力または磁力のいずれであってもよい。
【０２０１】
図３０（ｂ）に示されるように、制振装置１００は、昇降路側端末４８ｂに設けられてもよい。制振装置１００は、固定部４８ａおよび昇降路側端末４８ｂの両方に設けられてもよい。
【０２０２】
このように、制振装置１００は、エレベーターのかご１４に接続される制御ケーブル２２を制振対象のエレベーターロープとする。変位増幅器７は、制御ケーブル２２の長手方向のいずれかの位置に沿って配置される。変位増幅器７は、制御ケーブル２２の変位を増幅する。制限部材８は、変位増幅器７が第１変位より大きく制御ケーブル２２の変位を増幅することを抑制する。これにより、制御ケーブル２２の振動が低減される。
【０２０３】
実施の形態３．
本実施の形態では、エレベーターの１つ以上のシーブに巻きかけて折り返されるエレベーターロープを制振する制振装置１００について説明する。
【０２０４】
図３１は、実施の形態３に係るエレベーター装置の構成図である。なお、図３１には建物揺れがなく振動が発生していない状態のエレベーター装置１１が、模式的に示されている。この例において、エレベーター装置１１は、２：１ローピング方式のエレベーターである。
【０２０５】
エレベーター装置１１は、巻上機１２と、そらせ車１３と、を備える。乗客を乗せるかご１４は、かご吊り車３９ａを上部に備える。釣り合い錘１５は、釣り合い錘吊り車３９ｂを上部に備える。主ロープ１６の両端は、綱止め５５によって昇降路の上部に固定される。主ロープ１６は、かご１４の側の綱止め５５から釣り合い錘１５の側の綱止め５５の間において、かご吊り車３９ａ、巻上機１２、そらせ車１３、および釣り合い錘吊り車３９ｂの順に巻きかけられる。
【０２０６】
図３２は、実施の形態３に係るエレベーター装置の構成図である。図３２は、エレベーター装置１１において、例えば地震または風などの外乱によって、建物揺れ２３が発生した状態を表す。建物揺れ２３が発生する場合に、建物に固定されている巻上機１２、そらせ車１３および図３２に図示されない調速機１９なども、同様に揺れる。これにより、エレベーターロープである主ロープ１６、コンペンセーティングロープ１７、調速機ロープ２０および制御ケーブル２２が加振される。この場合において、建物揺れ２３の加振周波数と、エレベーターロープの固有振動数とが一致するときに共振現象によってエレベーターロープの揺れが大きくなる。図３２に示す例において、主ロープ１６ｂの固有振動数と、建物揺れの加振周波数とが一致することで、主ロープ１６ｂに共振現象が発生している状態が示される。
【０２０７】
図３３および図３４において、かご吊り車３９ａの筐体４０の上に設けられる制振装置１００が示される。図３３および図３４は、実施の形態３に係る制振装置の側面図である。
【０２０８】
図３３に示されるように、主ロープ１６は、第１部分Ｒ１と第２部分Ｒ２との間においてかご吊り車３９ａに巻きかけられる。主ロープ１６の第１部分Ｒ１は、シーブであるかご吊り車３９ａから引き出される部分である。主ロープ１６の第２部分Ｒ２は、かご吊り車３９ａから引き出される部分である。第２部分Ｒ２は、第１部分Ｒ１の反対側から引き出される。第１部分Ｒ１と第２部分Ｒ２とは、互いに平行に引き出される。
【０２０９】
制振装置１００は、変位増幅器７と、制限部材８ａと、を備える。
【０２１０】
本実施の形態において、変位増幅器７は、パッシブな装置である。変位増幅器７は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１から第２部分Ｒ２にわたって配置される。変位増幅器は、一対の外側磁石ユニット５６と、内側磁石ユニット５７と、を備える。
【０２１１】
変位増幅器７は、一対の外側磁石ユニット５６と、内側磁石ユニット５７の少なくともいずれか一方を備える構成としてもよい。外側磁石ユニット５６と、内側磁石ユニット５７は、主ロープ１６の長手方向に沿って異なる高さの位置に配置してもよい。また、外側磁石ユニット５６と、内側磁石ユニット５７は、主ロープ１６の長手方向の位置に沿って複数配置してもよい。
【０２１２】
一対の外側磁石ユニット５６の各々は、例えば単一の永久磁石である。一対の外側磁石ユニット５６の各々は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１および第２部分を水平に結ぶ方向において、第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の外側に配置される。一対の外側磁石ユニット５６は、互いに磁極を向けて配置される。
【０２１３】
内側磁石ユニット５７は、例えば単一の永久磁石である。内側磁石ユニット５７は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の内側に配置される。内側磁石ユニット５７の一方の磁極は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１を挟んで一対の外側磁石ユニット５６の一方の磁極に対向する。内側磁石ユニット５７の他方の磁極は、主ロープ１６の第２部分Ｒ２を挟んで一対の外側磁石ユニット５６の他方の磁極に対向する。
【０２１４】
制限部材８ａは、例えば一組の非磁性体である。制限部材８ａの非磁性体の一部は、一対の外側磁石ユニット５６の各々の磁極と主ロープ１６との間に設けられる。複数の制限部材８ａの非磁性体の一部は、内側磁石ユニット５７の磁極と主ロープ１６との間に設けられる。制限部材８ａの非磁性体の厚さは、例えば主ロープ１６が第１変位で変位したときに主ロープ１６が接触するように設定される。
【０２１５】
図３４（ａ）に示されるように、内側磁石ユニット５７は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１にＳ極を向ける。内側磁石ユニット５７のＳ極に対向する外側磁石ユニット５６は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１にＳ極を向ける。内側磁石ユニット５７は、主ロープ１６の第２部分Ｒ２にＮ極を向ける。内側磁石ユニット５７のＮ極に対向する外側磁石ユニット５６は、主ロープ１６の第２部分Ｒ２にＮ極を向ける。すなわち、内側磁石ユニット５７は、一対の外側磁石ユニット５６の各々の磁極に同極を向けて対向する。なお、図３４（ｂ）に示されるように、一対の外側磁石ユニット５６および内側磁石ユニット５７は、Ｓ極とＮ極とを入れ替えて配置されてもよい。
【０２１６】
建物揺れ２３によって主ロープ１６が加振されるときに、主ロープ１６の第１部分Ｒ１は、一対の外側磁石ユニット５６の一方と内側磁石ユニット５７との間の磁界によって、振動の変位が増幅される。また、主ロープ１６の第２部分Ｒ２は、一対の外側磁石ユニット５６の他方と内側磁石ユニット５７との間の磁界によって、振動の変位が増幅される。また、主ロープ１６は、第１変位で変位したときに制限部材８ａに接触する。制限部材８ａは、変位増幅器７が第１部分Ｒ１の変位を第１変位より大きく増幅することを抑制する。制限部材８ａは、変位増幅器７が第２部分Ｒ２の変位を第１変位より大きく増幅することを抑制する。
【０２１７】
以上に説明したように、エレベーター装置１１は、制振装置１００を備える。制振装置１００は、エレベーターのシーブに巻きかけて折り返されるエレベーターロープの振動を低減する。エレベーターロープは、例えば主ロープ１６である。制振装置１００は、変位増幅器７と、制限部材８ａと、を備える。変位増幅器７は、主ロープの第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２にわたって配置される。主ロープ１６の第１部分Ｒ１は、シーブから引き出される部分である。主ロープ１６の第２部分Ｒ２は、シーブから引き出される第１部分Ｒ１と反対側の部分である。第１部分Ｒ１と第２部分Ｒ２とは、平行に引き出される。変位増幅器７は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の各々の変位を増幅する。変位増幅器７は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の各々の変位を増幅する。制限部材８ａは、変位増幅器７が第１部分Ｒ１または第２部分Ｒ２の変位を第１変位より大きく増幅することを抑制する。第１変位は、主ロープ１６が振動の平衡位置に戻らなくなる変位である。これにより、変位増幅器７を設けた主ロープ１６の位置での振動の変位を不安定になることなく増加させ、制振効果を高めることができる。
【０２１８】
また、変位増幅器７は、一対の外側磁石ユニット５６と、内側磁石ユニット５７と、を備える。一対の外側磁石ユニット５６は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２を水平に結ぶ第１方向において第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の外側に配置される。一対の外側磁石ユニット５６は、互いに磁極を向けて配置される。内側磁石ユニット５７は、第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の内側に配置される。内側磁石ユニット５７は、一対の外側磁石ユニット５６の各々に両側の磁極を向けて配置される。制限部材８ａは、一対の外側磁石ユニット５６の各々の磁極と主ロープ１６との間、および内側磁石ユニット５７の両側の磁極と主ロープ１６との間に配置される一組の非磁性体である。制限部材８ａは、一対の外側磁石ユニット５６および内側磁石ユニット５７の各々の磁極に制限部材８ａの厚さより近く主ロープ１６が接近することを抑制する。このため、制限部材８ａの厚さを主ロープ１６が第１変位で変位したときに主ロープ１６が接触する厚さより厚くすることによって、制振装置１００による主ロープ１６の制振が安定して行われる。また、変位増幅器７は、主ロープ１６の変位を非接触で増幅する。これにより、変位の増幅によって主ロープ１６などが磨耗することを抑制できる。また、内側磁石ユニット５７は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の両方の変位を増幅する。これにより、主ロープ１６の第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の振動を個々に抑制する制振装置を設けるより、少ない部品点数で制振装置１００を構成できる。
【０２１９】
また、内側磁石ユニット５７は、一対の外側磁石ユニット５６の各々の磁極に同極を向けて対向する。これにより、一対の外側磁石ユニット５６の各々と内側磁石ユニット５７とは、互いに反発する。このため、一対の外側磁石ユニット５６の各々と内側磁石ユニット５７との間の間隙は、磁力によって閉じない。これにより、一対の外側磁石ユニット５６および内側磁石ユニット５７について、磁力による引力を考慮した強固な固定をする必要がない。
【０２２０】
図３５は、実施の形態３に係る制振装置の側面図である。図３５には、制振装置１００の他の例が示される。主ロープ１６の横方向の変位を効率よく増幅するために、主ロープ１６は、一対の外側磁石ユニット５６の各々と内側磁石ユニット５７との間の間隙の中央に配置されることが好ましい。すなわち、ギャップ寸法は、ｌｄ１＝ｌｄ２およびｌｄ３＝ｌｄ４の条件を満たすことが好ましい。ここで、ｌｄ１は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１と第１部分Ｒ１に面する外側磁石ユニット５６の磁極との間のギャップ寸法である。ｌｄ２は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１と第１部分Ｒ１に面する内側磁石ユニット５７の磁極との間のギャップ寸法である。ｌｄ３は、主ロープ１６の第２部分Ｒ２と第２部分Ｒ２に面する内側磁石ユニット５７の磁極との間のギャップ寸法である。ｌｄ４は、主ロープ１６の第２部分Ｒ２と第２部分Ｒ２に面する外側磁石ユニット５６の磁極との間のギャップ寸法である。ここで、ギャップ寸法がｌｄ１＝ｌｄ２＝ｌｄ３＝ｌｄ４の条件を満たすように、一対の外側磁石ユニット５６および内側磁石ユニット５７を配置してもよい。
【０２２１】
例えば内側磁石ユニット５７は、永久磁石２４と一対の磁性体４７と、を備える。一対の磁性体４７は、永久磁石２４の各々の磁極に配置される。このとき、内側磁石ユニット５７の磁極は、一対の磁性体４７の永久磁石２４と反対側の面である。一対の磁性体４７の厚さは、例えばかご吊り車３９ａの径の大きさと永久磁石２４の長さなどの寸法に応じて、ｌｄ１＝ｌｄ２およびｌｄ３＝ｌｄ４の条件を満たすように設定される。制限部材８ａは、内側磁石ユニット５７の磁極に設けられる。磁性体４７は、永久磁石２４の磁極と制限部材８ａとの間に配置される。
【０２２２】
このように、内側磁石ユニット５７は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１を挟んで対向する外側磁石ユニット５６との間のギャップ幅が、主ロープ１６の第２部分Ｒ２を挟んで対向する外側磁石ユニット５６との間のギャップ幅に等しくなる位置に配置される。このとき、主ロープ１６の第１部分Ｒ１が通る外側磁石ユニット５６および内側磁石ユニット５７の間のギャップの幅は、主ロープ１６の第２部分Ｒ２が通る外側磁石ユニット５６および内側磁石ユニット５７の間のギャップの幅に等しい。これにより、主ロープ１６の横方向の変位が両側に対称に増幅される。このため、主ロープ１６の横方向の変位が効率よく増幅される。
【０２２３】
また、内側磁石ユニット５７は、永久磁石２４と、磁性体４７と、を備える。永久磁石２４は、エレベーターロープの第１部分および第２部分を水平に結ぶ第１方向に磁極を向ける。磁性体４７は、永久磁石２４の磁極に配置される。磁性体４７は、内側磁石ユニット５７の第１方向の長さを調整する。これにより、例えばかご吊り車３９ａの径の大きさまたは永久磁石２４の長さなどの寸法に応じて、主ロープ１６の横方向の変位が効率よく増幅されるように内側磁石ユニット５７の構成を設定できる。
【０２２４】
図３６は、実施の形態３に係る制振装置の側面図である。図３６には、制振装置１００の他の例が示される。主ロープ１６の横方向の変位に対する変位増幅力を効果的に作用させるために、主ロープ１６の両側に設置された磁石ユニットの起磁力は等しいことが好ましい。ここで、磁石ユニットの起磁力は、磁石ユニットの磁極方向の長さｌｍによって決まる。すなわち、一対の外側磁石ユニット５６の各々の磁極方向の長さと、内側磁石ユニット５７との磁極方向の長さとが等しいことが好ましい。
【０２２５】
内側磁石ユニット５７は、永久磁石２４と一対の磁性体４７と、を備える。一対の磁性体４７は、永久磁石２４の各々の磁極に配置される。このとき、内側磁石ユニット５７の磁極は、一対の磁性体４７の永久磁石２４と反対側の面である。一対の磁性体４７の厚さは、内側磁石ユニット５７の磁極方向の長さがｌｍとなるように設定される。制限部材８ａは、内側磁石ユニット５７の磁極に設けられる。磁性体４７は、永久磁石２４の磁極と制限部材８ａとの間に配置される。
【０２２６】
一対の外側磁石ユニット５６の各々は、永久磁石２４と一対の磁性体４７と、を備える。一対の磁性体４７は、永久磁石２４の各々の磁極に配置される。このとき、一対の外側磁石ユニット５６の各々の磁極は、一対の磁性体４７の永久磁石２４と反対側の面である。一対の磁性体４７の厚さは、一対の外側磁石ユニット５６の各々の磁極方向の長さが、内側磁石ユニット５７の磁極方向の長さｌｍに等しくなるように設定される。制限部材８ａは、一対の外側磁石ユニット５６の各々の磁極に設けられる。磁性体４７は、永久磁石２４の磁極と制限部材８ａとの間に配置される。
【０２２７】
このように、一対の外側磁石ユニット５６の各々のエレベーターロープの第１部分および前記第２部分を水平に結ぶ第１方向の長さは、内側磁石ユニット５７の第１方向の長さに等しい。これにより、エレベーターロープの両側に設置された磁石ユニットの起磁力が等しくなる。このため、エレベーターロープの横方向の変位に対する変位増幅力が効果的に作用する。
【０２２８】
図３７は、実施の形態３に係る制振装置の側面図である。図３７には、制振装置１００の他の例が示される。図３７（ａ）に示されるように、一対の外側磁石ユニット５６の各々は、外側ヨーク５８と、第１外側永久磁石６０ａと、第２外側永久磁石６０ｂと、を備える。外側ヨーク５８は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１または第２部分Ｒ２に平行な第２方向に沿って配置される。第１外側永久磁石６０ａは、主ロープ１６の方向から外側ヨーク５８の上端に磁極を向ける。第２外側永久磁石６０ｂは、主ロープ１６の方向から外側ヨーク５８の下端に第１外側永久磁石６０ａと反対の磁極を向ける。外側磁石ユニット５６の磁極は、例えば第１外側永久磁石６０ａおよび第２外側永久磁石６０ｂの各々の外側ヨーク５８に向けられていない方の磁極である。
【０２２９】
内側磁石ユニット５７は、内側ヨーク５９と、第１内側永久磁石６１ａと、第２内側永久磁石６１ｂと、を備える。内側ヨーク５９は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１または第２部分Ｒ２に平行な第２方向に沿って配置される。第１内側永久磁石６１ａは、内側ヨーク５９の上端において、一対の外側磁石ユニット５６の各々の第１外側永久磁石６０ａの磁極に同極を向けて対向する。第２内側永久磁石６１ｂは、内側ヨーク５９の下端において、一対の外側磁石ユニット５６の各々の第２外側永久磁石６０ｂの磁極に同極を向けて対向する。
【０２３０】
一対の外側磁石ユニット５６の各々は、主ロープ１６の側に磁界を形成する。外側ヨーク５８は、第１外側永久磁石６０ａと第２外側永久磁石６０ｂとの間に磁気回路を形成する。このため、一対の外側磁石ユニット５６の外側において、漏れ磁束が抑制される。
【０２３１】
このように、一対の外側磁石ユニット５６の各々は、外側ヨーク５８と、第１外側永久磁石６０ａと、第２外側永久磁石６０ｂと、を備える。外側ヨーク５８は、エレベーターロープの第１部分または第２部分に平行な第２方向に沿って配置される。第１外側永久磁石６０ａは、エレベーターロープの方向から外側ヨーク５８の一端に磁極を向ける。第２外側永久磁石６０ｂは、第１外側永久磁石６０ａと同じ方向から外側ヨーク５８の他端に第１外側永久磁石６０ａと反対の磁極を向ける。内側磁石ユニット５７は、内側ヨーク５９と、第１内側永久磁石６１ａと、第２内側永久磁石６１ｂと、を備える。内側ヨーク５９は、第２方向に沿って配置される。第１内側永久磁石６１ａは、内側ヨーク５９の一端において、一対の外側磁石ユニット５６の各々の第１外側永久磁石６０ａの磁極に同極を向けて対向する。第２内側永久磁石６１ｂは、内側ヨーク５９の他端において、一対の外側磁石ユニット５６の各々の第２外側永久磁石６０ｂの磁極に同極を向けて対向する。これにより、変位増幅器７の磁石ユニットからの漏れ磁束が周辺の機器の動作に影響を与えることを抑えられる。また、磁束の漏れが減少することで、エレベーターロープに向けられる磁束の量が増える。これにより、エレベーターロープの変位増幅がより効果的に行われる。したがって、制振性能が向上する。
【０２３２】
なお、図３７（ｂ）に示されるように、内側磁石ユニット５７は、内側ヨーク５９の上端に、一対の永久磁石２４ｃを備えてもよい。一対の永久磁石２４ｃは、内側ヨーク５９の上端を挟んで配置される。内側磁石ユニット５７は、内側ヨーク５９の下端に、一対の永久磁石２４ｄを備えてもよい。一対の永久磁石２４ｄは、内側ヨーク５９の下端を挟んで配置される。
【０２３３】
図３８は、実施の形態３に係る制振装置の側面図である。図３８に示されるように、変位増幅器７は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の各々に対して一対の磁石ユニット５４を備えてもよい。
【０２３４】
図３９は、実施の形態３に係る制振装置の側面図である。図３９には、制振装置１００の他の例が示される。制振装置１００は、磁気シールド４６を備える。磁気シールド４６は、強磁性体で形成される。あるいは、磁気シールド４６の表面は、強磁性体で覆われる。これにより、磁気シールド４６は、強磁性を有する。ここで、磁気シールド４６に用いられる強磁性体は、例えば板金またはパーマロイなどの磁気シールド材として通常用いられる物質である。
【０２３５】
このように、制振装置１００は、磁気シールド４６を備える。磁気シールド４６は、強磁性を有する。これにより、変位増幅器７の磁石ユニットからの漏れ磁束が周辺の機器の動作に影響を与えることを抑えられる。
【０２３６】
図４０は、実施の形態３に係る制振装置の側面図である。図４０は、制振装置１００の他の例を示す図である。図４０（ａ）に示されるように、一対の外側磁石ユニット５６の各々および内側磁石ユニット５７は、３つ以上の永久磁石２４を備えてもよい。３つ以上の永久磁石２４は、例えば主ロープ１６に沿った方向において、交互に反対の磁極が主ロープ１６に向くように並ぶ。
【０２３７】
また、外側ヨーク５８は、主ロープ１６に向く側の面に溝を有する。外側ヨーク５８の溝は、外側磁石ユニット５６の永久磁石２４の形状に合わせて加工される。これにより、主ロープ１６が延びる方向において隣り合う一対の永久磁石２４の間の引力によって当該一対の永久磁石２４が誤って互いにくっつくことが抑制される。このため、永久磁石２４が取り付けやすくなる。
【０２３８】
また、図４０（ｂ）に示されるように、変位増幅器７は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の各々に対して、３つ以上の永久磁石２４を備えた一対の磁石ユニット５４を備えてもよい。
【０２３９】
図４１から図４３は、制振装置１００の他の例を示す図である。図４１は、実施の形態３に係る制振装置の側面図である。図４２は、実施の形態３に係る制振装置の斜視図である。図４３は、実施の形態３に係る制振装置の上面図である。
【０２４０】
制振装置１００は、振動減衰器を備える。振動減衰器は、コイル２６と、電気抵抗２７と、を備える。コイル２６は、外側ヨーク５８および内側ヨーク５９に巻きつけられる。電気抵抗２７は、コイル２６に電気的に接続される。
【０２４１】
このとき、主ロープ１６の変位が変化することに伴って、外側ヨーク５８および内側ヨーク５９を通過する磁束が変化する。これにより、電磁誘導現象によってコイル２６に電圧が発生する。これにより、電気抵抗２７に電流が流れる。このように主ロープ１６の振動のエネルギーは、電気抵抗２７におけるジュール熱として消散される。したがって、振動減衰器は、主ロープ１６の振動を減衰させる。
【０２４２】
図４４は、実施の形態３に係る制振装置の斜視図である。図４４は、制振装置１００の他の例を示す図である。制振装置１００が制振する構造体は、複数の主ロープ１６である。複数の主ロープ１６の各々の第１部分Ｒ１は、１つの鉛直面内において水平方向の一方向に並ぶ。この例において、鉛直面はｘｚ平面である。複数の主ロープ１６の各々は、ｚ方向に並ぶ。複数の主ロープ１６の各々の第２部分Ｒ２は、複数の主ロープ１６の各々の第１部分Ｒ１を含む鉛直面と平行な鉛直面内に並ぶ。
【０２４３】
変位増幅器７の永久磁石２４は、複数の主ロープ１６の水平方向に並ぶ第１部分Ｒ１または第２部分Ｒ２に磁極を向ける。永久磁石２４の磁極は、第１部分Ｒ１または第２部分Ｒ２を含む鉛直面に平行に配置される。永久磁石２４の水平方向の幅は、第１部分Ｒ１または第２部分Ｒ２が並ぶ水平方向の幅より広い。これにより、複数の主ロープ１６の振動の変位を増幅することができる。
【０２４４】
図４５および図４６は、制振装置１００の他の例を示す図である。図４５は、実施の形態３に係る制振装置の側面図である。図４６は、実施の形態３に係る制振装置の上面図である。図４５に示されるように、変位増幅器７は、不安定なリンク機構によって第１部分Ｒ１または第２部分Ｒ２の変位を増幅してもよい。変位増幅器７は、主ロープ１６ａの第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の各々について、一対のトグルリンク機構３１と、ロープ拘束部材３２と、を備える。
【０２４５】
図４６に示されるように、ロープ拘束部材３２は、一対のローラー４５を備える。一対のローラー４５は、複数の主ロープ１６ａの各々を挟むように水平方向の両側から接触する。一対のローラー４５の回転軸は、複数の主ロープ１６ａが並ぶ方向に向けられる。
【０２４６】
図４７および図４８は、制振装置１００の他の例を示す図である。図４７は、実施の形態３に係る制振装置の側面図である。図４８は、実施の形態３に係る制振装置の斜視図である。この例において、制振装置１００が制振する構造体は、一本の主ロープ１６である。
【０２４７】
制振装置１００は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２について、一対のローラーユニット４１を備える。一対のローラーユニット４１の各々は、ボックス４１ａと、複数のローラー４１ｃと、一対のリンク４１ｅと、を備える。
【０２４８】
一対のローラーユニット４１の一方のボックス４１ａは、一対の外側磁石ユニット５６の一方と内側磁石ユニット５７との間に配置される。一対のローラーユニット４１の他方のボックス４１ａは、一対の外側磁石ユニット５６の他方と内側磁石ユニット５７との間に配置される。ボックス４１ａは、例えば上下に開口を有する筒状の部材である。ボックス４１ａは、強磁性体で形成される。あるいは、ボックス４１ａは、表面に強磁性体が取付けられることによって強磁性を有してもよい。
【０２４９】
複数のローラー４１ｃの各々は、ボックス４１ａの内側に配置される。複数のローラー４１ｃは、例えば、ボックス４１ａの上部および下部の各々に配置される一対のローラーである。ボックス４１ａの上部に配置される一対のローラー４１ｃは、主ロープ１６の水平方向の両側から主ロープ１６に接触する。ボックス４１ａの下部に配置される一対のローラー４１ｃは、主ロープ１６の水平方向の両側から主ロープ１６に接触する。複数のローラー４１ｃは、かご１４の移動にともなう主ロープ１６の上下方向の移動に対し、回転することで主ロープ１６を案内する。
【０２５０】
一対のリンク４１ｅの各々は、棒状の部材である。一対のリンク４１ｅは、上端にジョイント４１ｂを備える。一対のリンク４１ｅの各々は、上端のジョイント４１ｂによってボックス４１ａを回転可能に支持する。一対のリンク４１ｅの各々は、下端にジョイント４１ｄを備える。一対のリンク４１ｅの各々は、下端のジョイント４１ｄによって筐体４０に回転可能に支持される。ジョイント４１ｂおよびジョイント４１ｄは、回転に抗して摩擦力を発生させる。一対のリンク４１ｅの各々は、第１部分Ｒ１および前記第２部分Ｒ２を水平に結ぶ第１方向に変位可能にボックス４１ａを支持する。
【０２５１】
第１部分Ｒ１または第２部分Ｒ２が振動によって第１方向に変位すると、複数のローラー４１ｃを通じてボックス４１ａが第１方向に変位する。強磁性を有するボックス４１ａの第１方向の変位は、外側磁石ユニット５６および内側磁石ユニット５７からの磁力によって増幅される。ボックス４１ａは、複数のローラー４１ｃを通じて主ロープ１６の変位を増幅させる。
【０２５２】
ボックス４１ａが変位するときに、ジョイント４１ｂおよびジョイント４１ｄは回転する。このとき、ジョイント４１ｂおよびジョイント４１ｄを支点とする運動のエネルギーは、摩擦熱として消散される。これにより、ジョイント４１ｂおよびジョイント４１ｄは、振動減衰器として機能する。
【０２５３】
以上のように、制振装置１００は、一対のローラーユニット４１を備える。一対のローラーユニット４１の各々は、主ロープ１６の第１部分Ｒ１および第２部分Ｒ２の各々について設けられる。一対のローラーユニット４１の各々は、ボックス４１ａと、一対のローラー４１ｃと、リンク４１ｅと、を備える。ボックス４１ａは、強磁性を有する。ボックス４１ａは、一対の外側磁石ユニット５６のいずれかと内側磁石ユニット５７との間に配置される。一対のローラー４１ｃは、ボックス４１ａの内側において主ロープ１６に垂直な方向の両側から主ロープ１６に接触する。リンク４１ｅは、ボックス４１ａを第１方向に変位可能に支持する。これにより、強磁性を有していない主ロープ１６についても、変位増幅器７の磁石ユニットは、強磁性を有するボックス４１ａを介して変位の増幅をすることができる。また、主ロープ１６は、一対のローラー４１ｃを介して変位増幅器７から力を受ける。これにより、主ロープ１６の磨耗が抑制される。
【０２５４】
また、リンク４１ｅは、回転可能なジョイントを介してボックス４１ａを支持する。リンク４１ｅは、ジョイントの回転にともなう摩擦によって主ロープ１６の振動を減衰させる。これにより、効率よく振動エネルギーが消散される。このため、高い制振効果が得られる。
【０２５５】
なお、一対のリンク４１ｅは、例えばゲルなどの衝撃吸収材を介して筐体４０に支持されてもよい。一対のリンク４１ｅは、例えばゲルなどの衝撃吸収材を介して筐体４０を支持してもよい。
【０２５６】
図４９および図５０は、制振装置１００の他の例を示す図である。図４９は、実施の形態３に係る制振装置の斜視図である。図５０は、実施の形態３に係る制振装置の上面図である。この例において、制振装置１００が制振する構造体は、複数の主ロープ１６である。
【０２５７】
一対のローラー４１ｃの各々の回転軸は、複数の主ロープ１６が並ぶ方向に平行な方向に向けられる。一対のローラー４１ｃは、回転軸に垂直な方向の両側から複数の主ロープ１６の各々に接触する。一対のローラー４１ｃの各々は、接触する複数の主ロープ１６の各々の間の水平方向の距離を一定に保つように、側面に溝状のガイドを有する。
【０２５８】
このように、エレベーターロープが水平方向に一列に並ぶ複数の主ロープ１６である場合において、ローラー４１ｃは、複数の主ロープ１６が並ぶ方向に平行な回転軸を有する。これにより、一対のローラーユニット４１の各々は、接触する複数の主ロープ１６の各々の間の水平方向の距離を一定に保つ拘束部材として機能する。このため、複数の主ロープ１６の各々の張力のばらつきによる制振性能の低下が抑えられる。
【０２５９】
図５１は、実施の形態３に係る制振装置の上面図である。図５１は、制振装置１００の他の例を示す図である。制振装置１００は、複数の主ロープ１６が並ぶ方向において対向する一対の磁石ユニット５４を備えてもよい。これにより、制振装置１００は、水平面内の二方向から主ロープ１６の振動を抑制できる。なお、図５１における磁石ユニット５４の配置は一例であり、この例に限られない。例えば、制振装置１００は、複数の磁石ユニット５４を備える。複数の磁石ユニット５４の磁極は、一対のローラーユニット４１の各々を囲うように、互いに異なる方向からローラーユニット４１に向けられる構成としてもよい。複数の磁石ユニット５４の各々の配置は主ロープ１６の長手方向に沿って異なる高さの位置に配置してもよい。
【０２６０】
図５２は、実施の形態３に係るエレベーター装置の構成図である。図５２は、制振装置１００の他の例を示す図である。図５２（ａ）に示されるように、制振装置１００は、機械室２９に設けられる。図５２（ｂ）に示されるように、主ロープ１６は、巻上機１２のシーブと、シーブであるそらせ車１３と、に巻きかけられる。主ロープ１６の第１部分Ｒ１は、例えば巻上機１２のシーブから引き出される部分である。主ロープ１６の第２部分Ｒ２は、例えばそらせ車１３のシーブから引き出される部分である。このように、主ロープ１６は、複数のシーブに巻きかけられて折り返されてもよい。
【０２６１】
図５３は、実施の形態３に係る制振装置の側面図である。図５３は、制振装置１００の他の例を示す図である。制振装置１００は、コンペンセーティングロープ１７を制振する。コンペンセーティングロープ１７は、釣合車１８ａに巻きかけて折り返される。制振装置１００は、釣合車１８ａの筐体１８ｂの上に設けられる。
【０２６２】
図５４は、実施の形態３に係るエレベーター装置の構成図である。図５４は、制振装置１００の他の例を示す図である。制振装置１００は、調速機ロープ２０を制振する。図５４（ａ）に示されるように、制振装置１００は、機械室２９に設けられる。図５４（ｂ）に示されるように、調速機ロープ２０は、調速機１９のシーブに巻きかけられる。制振装置１００は、調速機１９の下方に設けられる。
【０２６３】
実施の形態４．
本実施の形態では、変位増幅器によって共振を回避する制振システムについて述べる。
【０２６４】
図５５は、実施の形態４に係るエレベーター装置の構成図である。エレベーター装置１１は、実施の形態１から実施の形態３で開示された変位増幅器７と制限部材の例のいずれの特徴を備えてもよい。エレベーター装置１１は、はかり６２と、エンコーダ６３と、制御盤６４と、を備える。
【０２６５】
はかり６２は、かご１４の下部に設けられる。はかり６２は、かご１４に乗車している乗客などの重量を測定する装置である。かご１４に乗車している乗客の重量は、主ロープ１６の張力に影響する。
【０２６６】
エンコーダ６３は、巻上機１２に設けられる。エンコーダ６３は、巻上機１２の回転位置を測定する装置である。巻上機１２の回転位置は、かご１４の位置に対応する。すなわち、エンコーダ６３の測定値からかご１４の位置が導出される。
【０２６７】
制御盤６４は、例えば機械室２９に設けられる。制御盤６４は、エレベーター装置１１の動作を制御する装置である。制御盤６４は、かご１４の情報を取得しうるように、はかり６２およびエンコーダ６３に接続される。
【０２６８】
エレベーター装置１１は、制振システム２００を備える。
【０２６９】
図５６は、実施の形態４に係る制振システムの主要部のブロック図である。制振システム２００は、制振装置１００を備える。制振装置１００は、実施の形態１から実施の形態３で開示された例のいずれの特徴を備えてもよい。制振装置１００は、変位増幅器７と、ロープ情報取得部６５と、算出部６６と、変位増幅制御部６７と、を備える。
【０２７０】
変位増幅器７は、第１状態または第２状態のいずれかに切替え可能な状態を有する。第１状態は、例えばＯＮ状態である。第２状態は、例えばＯＦＦ状態である。変位増幅器７の状態が第１状態であるときに、変位増幅器７は、エレベーターロープの振動による変位を増幅する。変位増幅器７の状態が第２状態であるときに、変位増幅器７は、エレベーターロープの振動による変位を増幅しない。
【０２７１】
ロープ情報取得部６５は、エレベーターロープについての情報を取得しうるように、制御盤６４に接続される。エレベーターロープについての情報は、例えばエレベーターロープの長さおよびエレベーターロープの張力である。エレベーターロープが主ロープ１６である場合に、エレベーターロープの長さは、例えばエンコーダ６３の測定値に基づいてかご１４の位置から導出される。エレベーターロープが主ロープ１６である場合に、エレベーターロープの張力は、例えばはかり６２の測定値に基づいてかご１４に乗車している乗客の重量から導出される。
【０２７２】
算出部６６は、エレベーターロープの固有振動数を算出する部分である。算出部６６は、エレベーターロープについての情報を取得しうるように、ロープ情報取得部６５に接続される。算出部６６は、エレベーターロープの長さに基づいて固有振動数を算出する。算出部６６は、エレベーターロープの張力に基づいて固有振動数を算出する。
【０２７３】
変位増幅制御部６７は、変位増幅器７を制御する部分である。変位増幅器７の制御は、例えば第１状態または第２状態への状態の切替えである。ここで、第１状態への切替えは、変位増幅器７の状態がすでに第１状態である場合に、変位増幅器７の状態を第１状態のまま維持することを含む。第２状態への切替えは、変位増幅器７の状態がすでに第２状態である場合に、変位増幅器７の状態を第２状態のまま維持することを含む。
【０２７４】
図５７は、実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。図５７は、変位増幅器７の構成の例を示す図である。変位増幅器７は、一対の電磁石６８と、電源６９と、を備える。一対の電磁石６８の各々は、コア７０ａと、コイル７０ｂと、を備える。コア７０ａは、例えば鉄などの強磁性体で形成される棒状部材である。一対の電磁石６８のコア７０ａは、水平方向の両側から主ロープ１６を挟んで対向する。コア７０ａの端部は、主ロープ１６に向けられる。コイル７０ｂは、コア７０ａに巻きつけられる。コイル７０ｂは、電源６９に接続される。電源６９は、一対の電磁石６８の各々のコイル７０ｂに電力を供給する装置である。電源６９は、変位増幅器７の状態を切り替える信号を受け付けうるように、変位増幅制御部６７に接続される。
【０２７５】
変位増幅器７の状態が第１状態であるときに、電源６９は、一対の電磁石６８の各々のコイル７０ｂに電力を供給する。このとき、コイル７０ｂは、通電によって磁界を発生させる。一対の電磁石６８は、一対の磁石ユニット５４の例である。これにより、変位増幅器７の状態が第１状態であるときに、変位増幅器７は、エレベーターロープの変位を増幅する。
【０２７６】
一方、変位増幅器７の状態が第２状態であるときに、電源６９は、一対の電磁石６８のいずれのコイル７０ｂにも電力を供給しない。このとき、コイル７０ｂは、磁界を発生させない。すなわち、変位増幅器７の状態が第２状態であるときに、変位増幅器７は、エレベーターロープの変位を増幅しない。
【０２７７】
図５８は、実施の形態４に係る制振システムによる固有振動数の変化の例を示す図である。図５８を用いて、変位増幅器７の効果を説明する。図５８（ａ）に示されるように、主ロープ１６の固有振動は、変位増幅器７による変位の増幅によって、破線の主ロープ１６ａで示される振動モードから実線の主ロープ１６ｂで示される振動モードに変化する。このとき、主ロープ１６の固有振動数は、低くなる。すなわち、変位増幅器７は、主ロープ１６の等価長を増加させる。ここで、主ロープ１６の等価長は、変位増幅器７による変位増幅がないものとして固有振動数から算出される主ロープ１６の長さである。
【０２７８】
図５９は、実施の形態４に係る制振システムによる共振回避の例を説明する図である。図５９を用いて、制振システム２００の機能を説明する。エレベーターロープが主ロープ１６である場合に、かご１４の位置によって主ロープ１６の固有振動数が建物揺れ２３の加振周波数に一致する場合がある。このときのかご１４の位置は、共振位置である。建物揺れ２３の加振周波数は、エレベーター装置１１が設けられる建物について、予め設定される周波数である。
【０２７９】
図５９（ａ）に示されるように、かご１４が共振位置にあるときに、変位増幅器７の状態が第１状態である場合に、主ロープ１６の等価長は、かごが共振位置にあるときの主ロープ１６の長さより長くなる。このとき、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の状態を第１状態に切り替える。これにより、制振システム２００は、建物揺れ２３の加振周波数によって主ロープ１６が共振することを回避する。
【０２８０】
一方、図５９（ｂ）に示されるように、変位増幅器７の状態が第１状態である場合に、主ロープ１６の等価長とかご１４が共振位置にあるときの主ロープ１６の長さとが一致する可能性がある。このとき、変位増幅器７の状態が第１状態のままであれば、建物揺れ２３の加振周波数によって主ロープ１６が共振することになる。このとき、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の状態を第２状態に切り替える。第２状態にある変位増幅器７は、変位の増幅を行わない。このため、主ロープ１６の等価長は、主ロープ１６の実際の長さに等しい。主ロープ１６の長さは、かご１４が共振位置にあるときの主ロープ１６の長さより短くなる。これにより、制振システム２００は、建物揺れ２３の加振周波数によって主ロープ１６が共振することを回避する。
【０２８１】
このような手法で制振を行う制振システム２００は、例えば次のように主ロープ１６を制振する。
【０２８２】
制御盤６４は、かご１４に乗車している利用者などの重量の測定値をはかり６２から取得する。制御盤６４は、かご１４の位置に対応する巻上機１２の回転位置の測定値をエンコーダ６３から取得する。制御盤６４は、取得した情報をロープ情報取得部に出力する。
【０２８３】
ロープ情報取得部６５は、制御盤６４から入力される情報を処理する。ロープ情報取得部６５は、かご１４に乗車している利用者などの重量の測定値に基づいて、主ロープ１６の張力を算出する。ロープ情報取得部６５は、かご１４の位置に基づいて、主ロープ１６の長さを算出する。
【０２８４】
算出部６６は、ロープ情報取得部６５から主ロープ１６についての情報を取得する。主ロープ１６についての情報は、主ロープ１６の長さおよび主ロープ１６の張力を含む。算出部６６は、主ロープ１６の長さおよび主ロープ１６の張力に基づいて、主ロープ１６の固有振動数を算出する。算出部６６は、変位増幅器７の状態が第１状態のときの主ロープ１６の固有振動数を第１固有振動数として算出する。また、算出部６６は、変位増幅器７の状態が第２状態のときの主ロープ１６の固有振動数を第２固有振動数として算出する。算出部６６は、固有振動数から主ロープ１６の等価長を算出する。
【０２８５】
変位増幅制御部６７は、予め定められた制限範囲に基づいて動作する。制限範囲は、建物揺れ２３の加振周波数を含む周波数の範囲である。制限範囲は、例えば、測定誤差または数値誤差などの範囲で加振周波数共振周波数に一致する周波数の範囲である。
【０２８６】
変位増幅制御部６７は、第１固有振動数が制限範囲に含まれるかを判定する。このとき、変位増幅器７の状態が第１状態である場合の主ロープ１６の等価長と、かご１４が共振位置にあるときの主ロープ１６の長さと、は一致する。変位増幅制御部６７は、第１固有振動数が制限範囲に含まれる場合に、変位増幅器７の状態を第２状態に切り替える。
【０２８７】
変位増幅制御部６７は、第２固有振動数が制限範囲に含まれるかを判定する。このとき、変位増幅器７の状態が第２状態である場合の主ロープ１６の等価長と、かご１４が共振位置にあるときの主ロープ１６の長さと、は一致する。変位増幅制御部６７は、第２固有振動数が制限範囲に含まれる場合に、変位増幅器７の状態を第１状態に切り替える。
【０２８８】
なお、制限範囲は、測定誤差または数値誤差などの範囲で加振周波数に一致する周波数の範囲より広い周波数の範囲であってもよい。制限範囲は、たとえば、応答倍率の値が予め定められた値以下となる周波数の範囲であってもよい。
【０２８９】
また、変位増幅制御部６７は、例えば第１固有振動数および第２固有振動数のいずれも制限範囲に含まれないときに、かご１４が移動する方向に基づいて変位増幅器７の状態を切り替えてもよい。例えば、かご１４が上方に移動するときに、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の状態を第２状態に切り替えてもよい。主ロープ１６は、かご１４が上方に移動するときに短くなる。このため、制振システム２００は、かご１４の移動によって主ロープ１６の固有振動数が制限範囲に入ることを抑制できる。あるいは、かご１４が下方に移動するときに、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の状態を第１状態に切り替えてもよい。主ロープ１６は、かご１４が下方に移動するときに長くなる。
【０２９０】
また、制振システム２００のロープ情報取得部６５、算出部６６、または変位増幅制御部６７は、例えば制御盤６４に設けられてもよい。ロープ情報取得部６５、算出部６６、または変位増幅制御部６７は、例えば別体のハードウェアに設けられてもよい。ロープ情報取得部６５は、制御盤６４の他の装置からエレベーターロープの情報を取得してもよい。ロープ情報取得部６５は、例えばエレベーター装置１１に設けられるセンサーなどからエレベーターロープの情報を取得してもよい。
【０２９１】
また、制振装置１００は、制限部材８を備えてもよい。制振装置１００は、振動減衰器を設けてもよい。
【０２９２】
以上に説明したように、制振システム２００は、変位増幅器７と、算出部６６と、変位増幅制御部６７と、を備える。エレベーターロープは、例えばエレベーターのかご１４を移動させる主ロープ１６である。変位増幅器７は、主ロープ１６の長手方向のいずれかの位置に沿って配置される。変位増幅器７の状態は、切替え可能である。変位増幅器７は、状態が第１状態である場合に、主ロープ１６の振動による変位を増幅する。変位増幅器７は、状態が第２状態である場合に、主ロープ１６の振動による変位を増幅しない。算出部６６は、主ロープ１６の固有振動数を算出する。変位増幅制御部６７は、算出部６６が算出した固有振動数と予め設定される加振周波数とに基づいて、変位増幅器７の状態を切り替える。これにより、加振源の加振周波数によらずに主ロープ１６の共振の発生を回避できる。また、制振システム２００は、エレベーターロープである主ロープ１６の状態の変化に応じて、より効果的に制振を行うことができる。
【０２９３】
また、変位増幅器７は、一対の電磁石を備える。一対の電磁石の各々は、主ロープ１６に向けて配置される。一対の電磁石の各々は、変位増幅器の状態が第１状態であるときに通電して磁界を発生させる。これにより、主ロープ１６の変位の増幅を行うか否かを切り替えられる変位増幅器７が構成される。
【０２９４】
上記において、変位増幅器７は、一対の電磁石６８を備える例を示したが、これは一例であり、上記に限られない。例えば、変位増幅器７は、少なくとも一つの電磁石６８を備えてもよい。
【０２９５】
また、算出部６６は、変位増幅器７の状態が第１状態である場合における主ロープ１６の固有振動数を第１固有振動数として算出する。変位増幅制御部６７は、加振周波数を含む制限範囲に第１固有振動数が含まれる場合に、変位増幅器７の状態を第２状態に切り替える。これにより、制振システム２００は、主ロープ１６の等価長が長くなることによって主ロープ１６が共振することを回避する。
【０２９６】
また、算出部６６は、変位増幅器７の状態が第２状態である場合における主ロープ１６の固有振動数を第２固有振動数として算出する。変位増幅制御部６７は、加振周波数を含む制限範囲に第２固有振動数が含まれる場合に、変位増幅器７の状態を第１状態に切り替える。これにより、制振システム２００は、主ロープ１６が共振することを、主ロープ１６の等価長を長くすることによって回避する。
【０２９７】
また、変位増幅制御部６７は、応答倍率に基づいて定められた制限範囲に基づいて変位増幅器７の状態を切り替える。これにより、制振システム２００は、主ロープ１６の固有振動数が応答倍率の高い固有振動数となることを回避できる。
【０２９８】
また、変位増幅制御部６７は、かご１４が移動する方向に基づいて変位増幅器７の状態を切り替えてもよい。これにより、制振システム２００は、主ロープ１６の共振をより確実に回避できる。
【０２９９】
また、算出部６６は、かご１４の位置から導出される主ロープ１６の長さの情報を取得する。算出部６６は、主ロープ１６の長さに基づいて主ロープ１６の固有振動数を算出する。これにより、制振システム２００は、主ロープ１６の状況を反映してより効果的に振動を抑制できる。
【０３００】
また、算出部６６は、かご１４に設けられるはかり６２が測定する重量から導出される主ロープ１６の張力の情報を取得する。算出部６６は、主ロープ１６の張力に基づいて主ロープ１６の固有振動数を算出する。これにより、制振システム２００は、主ロープ１６の状況を反映してより効果的に振動を抑制できる。
【０３０１】
図６０は、実施の形態４に係る制振システムによる固有振動数の変化の例を示す図である。図６０は、制振システム２００の他の例を示す図である。図６０（ａ）および図６０（ｂ）に示されるグラフにおいて、横軸はエレベーターロープの固有振動数を表す。当該グラフにおいて、縦軸は応答倍率を表す。
【０３０２】
変位増幅制御部６７は、算出部６６が算出した第１固有振動数および第２固有振動数の両方について、応答倍率を算出する。応答倍率は、周波数によって変化する。応答倍率は、加振周波数と固有振動数とが一致した場合において最大値をとる。変位増幅制御部６７は、例えば第１固有振動数および加振周波数の差と第２固有振動数および加振周波数の差との比較によって、第１固有振動数および第２固有振動数のいずれが加振周波数に近いかを判定する。
【０３０３】
図６０（ａ）に示されるように、第１固有振動数と加振周波数との差が第２固有振動数と加振周波数との差より大きい場合に、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の状態を第１状態に切り替える。このとき、第１固有振動数における応答倍率は、第２固有振動数における応答倍率より小さい。
【０３０４】
図６０（ｂ）に示されるように、第１固有振動数と加振周波数との差が第２固有振動数と加振周波数との差より小さい場合に、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の状態を第２状態に切り替える。このとき、第１固有振動数における応答倍率は、第２固有振動数における応答倍率より大きい。
【０３０５】
なお、変位増幅制御部６７は、第１固有振動数および第２固有振動数の両方について応答倍率を算出してもよい。変位増幅制御部６７は、算出された応答倍率に基づいて、応答倍率が小さくなるように、変位増幅器７の状態を切り替えてもよい。
【０３０６】
このように、算出部６６は、変位増幅器７の状態が第１状態である場合における主ロープ１６の固有振動数を第１固有振動数として算出する。算出部６６は、変位増幅器７の状態が第２状態である場合における主ロープ１６の固有振動数を第２固有振動数として算出する。変位増幅制御部６７は、第１固有振動数と加振周波数との差が第２固有振動数と加振周波数との差より大きい場合に、変位増幅器７の状態を第１状態に切り替える。変位増幅制御部６７は、第１固有振動数と加振周波数との差が第２固有振動数と加振周波数との差より小さい場合に、変位増幅器７の状態を第２状態に切り替える。これにより、制振システム２００は、主ロープ１６の状況を反映してより効果的に共振を回避できる。
【０３０７】
続いて、図６１を用いて、制振システム２００の他の例を説明する。図６１は、実施の形態４に係る制振システムによる固有振動数の変化の例を示す図である。
【０３０８】
変位増幅器７は、設定される増幅率の値を記憶する。増幅率の値は、可変な値である。変位増幅器７は、記憶している増幅率に応じてエレベーターロープの振動による変位を増幅する。例えば、増幅率の数値がＡであるときに、変位増幅器７は、エレベーターロープの振幅をＡ倍に増幅する。このとき、増幅率の値は、１以上の実数値である。この例において、増幅率の値が１であるときに、変位増幅器７は、エレベーターロープの変位を増幅しない。変位増幅制御部６７による変位増幅器７の制御は、例えば増幅率の値の増減である。
【０３０９】
変位増幅器７の電源６９は、一対の電磁石６８の各々のコイル７０ｂに、増幅率に応じた電力を供給する。このとき、コイル７０ｂは、増幅率に対応する電流値で通電することによって増幅率に応じた磁界を発生させる。これにより、変位増幅器７は、設定された増幅率でエレベーターロープの変位を増幅する。
【０３１０】
図６１（ａ）に示されるように、かご１４が共振位置にあるときに、増幅率の値が１より大きいＡ１である場合に、主ロープ１６の等価長は、かご１４が共振位置にあるときの主ロープ１６の長さより長くなる。このとき、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の増幅率の値をＡ１に設定する。これにより、制振システム２００は、建物揺れ２３の加振周波数によって主ロープ１６が共振することを回避する。
【０３１１】
一方、図６１（ｂ）に示されるように、増幅率の値が１より大きいＡ１である場合に、主ロープ１６の等価長と、かご１４が共振位置にあるときの主ロープ１６の長さとが、一致する可能性がある。このとき、変位増幅器７の増幅率の値がＡ１のままであれば、建物揺れ２３の加振周波数によって主ロープ１６が共振することになる。このとき、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の増幅率の値を例えばＡ１より小さいＡ２に切り替える。主ロープ１６の等価長は、かご１４が共振位置にあるときの主ロープ１６の長さより短くなる。これにより、制振システム２００は、建物揺れ２３の加振周波数によって主ロープ１６が共振することを回避する。なお、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の増幅率の値を例えばＡ１より大きい値に切り替えてもよい。
【０３１２】
このように、制振システム２００は、変位増幅器７と、算出部６６と、変位増幅制御部６７と、を備える。エレベーターロープは、例えばエレベーターのかご１４を移動させる主ロープ１６である。変位増幅器７は、主ロープ１６の長手方向のいずれかの位置に沿って配置される。変位増幅器７は、可変な増幅率で主ロープ１６の振動による変位を増幅する。算出部６６は、主ロープ１６の固有振動数を算出する。変位増幅制御部６７は、算出部６６が算出した固有振動数と予め設定される加振周波数とに基づいて、変位増幅器７の増幅率を変化させる。これにより、加振源の加振周波数によらずに主ロープ１６の共振の発生を回避できる。また、制振システム２００は、エレベーターロープである主ロープ１６の状態の変化に応じて、より効果的に制振を行うことができる。
【０３１３】
また、変位増幅器７は、一対の電磁石６８を備える。一対の電磁石６８の各々は、主ロープ１６に向けて配置される。一対の電磁石６８の各々は、増幅率に対応する電流値で通電して磁界を発生させる。これにより、設定された増幅率で主ロープ１６の変位を増幅する変位増幅器７が構成される。
【０３１４】
続いて、図６２を用いて、制振システム２００の他の例を説明する。図６２は、実施の形態４に係る制振システムによる固有振動数の変化の例を示す図である。
【０３１５】
算出部６６は、変位増幅器７の増幅率の取りうる範囲に応じて、主ロープ１６の固有振動数の取りうる範囲を算出する。算出部６６は、主ロープ１６の固有振動数の取りうる範囲に応じて、主ロープ１６の等価長の範囲を算出する。変位増幅制御部６７は、算出した主ロープ１６の固有振動数の取りうる範囲が制限範囲に重なるときに、当該重なりを解消するように変位増幅器７の増幅率の値を調整する。
【０３１６】
あるいは、算出部６６は、変位増幅器７の現在の増幅率に応じて、主ロープ１６の固有振動数を算出する。変位増幅制御部６７は、算出された主ロープ１６の固有振動数が制限範囲に含まれるときに、主ロープ１６の固有振動数が制限範囲から外れるように変位増幅器７の増幅率の値を調整する。この際、算出部６６は、変位増幅器７の増幅率の取りうる範囲に応じて、主ロープ１６の固有振動数の取りうる範囲を算出してもよい。
【０３１７】
かご１４が移動しているときに、算出部６６は、かご１４の移動によって取りうる主ロープ１６の固有振動数の範囲を算出してもよい。変位増幅制御部６７は、主ロープ１６の固有振動数がかご１４の移動の間を通じて制限範囲に含まれないように変位増幅器７の増幅率を調整してもよい。
【０３１８】
また、変位増幅制御部６７は、かご１４が移動する方向に基づいて変位増幅器７の増幅率を調整してもよい。例えば、かご１４が上方に移動するときに、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の増幅率を通常設定される増幅率より小さく設定してもよい。主ロープ１６は、かご１４が上方に移動するときに短くなる。このため、制振システム２００は、かご１４の移動によって主ロープ１６の固有振動数が制限範囲に入ることを抑制できる。あるいは、かご１４が下方に移動するときに、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の増幅率を通常設定される増幅率より大きく設定してもよい。主ロープ１６は、かご１４が下方に移動するときに長くなる。
【０３１９】
このように、算出部６６は、変位増幅器７の増幅率に応じて主ロープ１６の固有振動数を算出する。変位増幅制御部６７は、建物揺れ２３の加振周波数を含む制限範囲に当該固有振動数が含まれるときに、変位増幅器７の増幅率を変化させる。これにより、制振システム２００は、主ロープ１６の状況を反映してより効果的に振動を抑制できる。
【０３２０】
また、変位増幅制御部６７は、かご１４が移動する方向に基づいて変位増幅器７の増幅率を変化させてもよい。これにより、制振システム２００は、主ロープ１６の共振をより確実に回避できる。
【０３２１】
続いて、図６３を用いて、制振システム２００の他の例を説明する。図６３は、実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。
【０３２２】
変位増幅器７の一対の電磁石６８の各々は、主ロープ１６に沿って配置されてもよい。このとき、一対の電磁石６８の各々は、主ロープ１６の方向から磁極を主ロープ１６に向けた永久磁石を上端に備える。一対の電磁石６８の各々は、主ロープ１６の方向から磁極を主ロープ１６に向けた永久磁石を下端に備える。一対の電磁石６８の各々の上下の両端に設けられた永久磁石は、磁極が反対に設けられる。一対の電磁石６８の各々に設けられた永久磁石は、電磁石６８が発生させる磁界を主ロープ１６に向ける。また、永久磁石は、主ロープ１６の変位の増幅に必要な大きさの磁界の発生の一部を担う。これにより、主ロープ１６の変位の増幅に変位増幅器７が必要とするエネルギーが小さくなる。
【０３２３】
続いて、図６４および図６５を用いて、制振システム２００の他の例を説明する。図６４および図６５は、実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。
【０３２４】
図６４に示されるように、変位増幅器７は、一対の磁石ユニット５４と、一対のアクチュエーター７２と、を備える。一対の磁石ユニット５４の各々の磁極は、主ロープ１６に向けられる。一対の磁石ユニット５４の各々は、一対のアクチュエーター７２の各々の上に設けられる。一対のアクチュエーター７２の各々は、上に設けられる磁石ユニット５４と主ロープ１６との距離を変化させる装置である。一対のアクチュエーター７２の各々は、例えば電動のリニアアクチュエーターである。一対のアクチュエーター７２の各々は、例えばエアシリンダーであってもよい。
【０３２５】
図６５に示されるように、一対のアクチュエーター７２の各々は、上に設けられる磁石ユニット５４を増幅率に応じた位置に移動させる。一対のアクチュエーター７２の各々は、増幅率の値が大きいほど、磁石ユニット５４と主ロープ１６との距離を短くする。一対のアクチュエーター７２の各々は、増幅率の値が小さいほど、磁石ユニット５４と主ロープ１６との距離を長くする。主ロープ１６の位置における磁界は、磁石ユニット５４との距離に応じて変化する。これにより、変位増幅器７は、設定された増幅率でエレベーターロープの変位を増幅する。
【０３２６】
このように、変位増幅器７は、一対の磁石ユニット５４と、一対のアクチュエーター７２と、を備える。磁石ユニット５４の各々は、主ロープ１６に向けて配置される。一対のアクチュエーター７２の各々は、一対の磁石ユニット５４の各々を増幅率に対応する位置に移動させる。これにより、一対のアクチュエーター７２の各々は、一対の磁石ユニット５４の各々と主ロープ１６との距離を変化させる。これにより、設定された増幅率で主ロープ１６の変位を増幅する変位増幅器７が構成される。
【０３２７】
図６３から図６５において、変位増幅器７は、一対の磁石ユニット５４と一対のアクチュエーター７２と、を備える例を示したが、これは一例であり、上記に限られない。例えば、変位増幅器７は、少なくとも一つの磁石ユニット５４と、少なくとも一つのアクチュエーター７２とを備えてもよい。
【０３２８】
続いて、図６６を用いて、制振システム２００の他の例を説明する。図６６は、実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。
【０３２９】
変位増幅器７は、変位測定部７３と、一対のアクチュエーター７４と、を備える。変位測定部７３は、例えば主ロープ１６などのエレベーターロープの変位を測定する装置である。変位測定部７３は、例えばカメラ、または変位センサーである。一対のアクチュエーター７４の各々は、ローラー７５を備える。ローラー７５は、アクチュエーター７４の主ロープ１６の側の端部に設けられる。
【０３３０】
変位増幅器７の状態が第１状態であるときに、一対のアクチュエーター７４のローラー７５は、水平方向の両側から主ロープ１６に接触する。主ロープ１６が水平方向に変位するときに、変位測定部７３は、主ロープ１６の変位を測定する。一対のアクチュエーター７４の各々は、変位測定部７３が測定した主ロープ１６の変位を増幅させる方向にローラー７５を介して押すことで、主ロープ１６に力を加える。これにより、変位増幅器７は、主ロープ１６の変位を増幅する。
【０３３１】
一方、変位増幅器７の状態が第２状態であるときに、一対のアクチュエーター７４の各々は、主ロープ１６に接触しない。このとき、変位増幅器７は、主ロープ１６の変位を増幅しない。
【０３３２】
このように、変位増幅器７は、変位測定部７３と、一対のアクチュエーター７４と、を備える。変位測定部７３は、主ロープ１６の変位を測定する。アクチュエーター７４は、変位増幅器７の状態が第１状態であるときにエレベーターロープの変位方向の両側から接触する。一対のアクチュエーター７４は、変位測定部７３が測定したエレベーターロープの変位を増幅させる方向に力を加える。これにより、主ロープ１６の変位の増幅を行うか否かを切り替えられる変位増幅器７が構成される。
【０３３３】
あるいは、変位増幅器７が増幅率に基づいて動作する場合において、一対のアクチュエーター７４のローラー７５は、水平方向の両側から主ロープ１６に接触する。主ロープ１６が水平方向に変位するときに、変位測定部７３は、主ロープ１６の変位を測定する。一対のアクチュエーター７４の各々は、変位測定部７３が測定した主ロープ１６の変位を増幅させる方向にローラー７５を介して押すことで、主ロープ１６に増幅率に応じた大きさの力を加える。これにより、変位増幅器７は、設定された増幅率で主ロープ１６の変位を増幅する。
【０３３４】
このように、変位増幅器７は、変位測定部７３と、一対のアクチュエーター７４と、を備える。変位測定部７３は、エレベーターロープの変位を測定する。アクチュエーター７４は、主ロープ１６の変位方向の両側から接触する。アクチュエーター７４は、変位測定部７３が測定したエレベーターロープの変位を増幅させる方向に増幅率に対応する大きさの力を加える。これにより、設定された増幅率で主ロープ１６の変位を増幅する変位増幅器７が構成される。
【０３３５】
なお、変位増幅器７が例えばかご１４の上などの主ロープ１６の端部に設けられる場合、変位増幅器７に対して主ロープ１６は鉛直方向に移動しない。このとき、アクチュエーター７４は、ローラー７５を介さずに主ロープ１６を押してもよい。アクチュエーター７４は、主ロープ１６に結合されてもよい。
【０３３６】
続いて、図６７および図６８を用いて、制振システム２００の他の例を説明する。図６７および図６８は、実施の形態４に係る変位増幅器の斜視図である。
【０３３７】
図６７に示されるように、変位増幅器７は、一対の磁石ユニット５４と、一対のアクチュエーター７２と、を備える。かご１４の移動に伴うフリート角θの変化によって、主ロープ１６と変位増幅器７との位置関係が変化することがある。このとき、当該位置関係の変化によって、主ロープ１６の変位の増幅量が変化する可能性がある。この場合に、変位増幅制御部６７は、変位増幅器７の増幅率を変化させることによって、変位の増幅量の変化を補償してもよい。変位増幅制御部６７は、かご１４の位置からフリート角θを導出する。
【０３３８】
図６８に示されるように、変位増幅器７は、フリート角θの変化に合わせてアクチュエーター７２によって磁石ユニット５４を移動させることで、変位の増幅量の変化を補償する。
【０３３９】
このように、変位増幅制御部６７は、かご１４の位置から導出されるフリート角θの情報を取得する。変位増幅制御部６７は、フリート角θに基づいて変位増幅器７の増幅率を変化させる。これにより、変位増幅制御部６７は、かご１４の位置によるフリート角θの変化の影響を能動的に抑えることができる。
【０３４０】
図６７および図６８において、変位増幅器７は、一対の磁石ユニット５４と一対のアクチュエーター７２と、を備える例を示したが、これは一例であり、上記に限られない。例えば、変位増幅器７は、少なくとも一つの磁石ユニット５４と、少なくとも一つのアクチュエーター７２とを備えてもよい。
【０３４１】
なお、制振システム２００は、２：１ローピング方式のエレベーター装置１１に適用してもよい。また、制振システム２００は、例えばコンペンセーティングロープ１７、調速機ロープ２０、または制御ケーブル２２などの主ロープ１６の他のエレベーターロープの制振に適用してもよい。
【０３４２】
実施の形態５．
本実施の形態では、変位増幅器によって制振されるエレベーターロープの揺れ量推定システムについて述べる。
【０３４３】
図６９を用いて、本実施の形態に係るエレベーター装置の構成を説明する。図６９は、実施の形態５に係るエレベーター装置の構成図である。エレベーター装置１１は、制振装置１００を備える。エレベーター装置１１は、実施の形態１から実施の形態４で開示された例のいずれの特徴を備えてもよい。特に、制振装置１００は、実施の形態１から実施の形態４で開示された例のいずれの特徴を備えてもよい。エレベーター装置１１は、制振システム２００の一部として制振装置１００を備えてもよい。制振システム２００は、実施の形態４で開示された例のいずれの特徴を備えてもよい。エレベーター装置１１は、揺れ量推定システム３００を備える。
【０３４４】
揺れ量推定システム３００は、地震感知器７６を備える。地震感知器７６は、例えば機械室２９に設けられる。
【０３４５】
続いて、図７０を用いて、揺れ量推定システムの構成を説明する。図７０は、実施の形態５に係る揺れ量推定システムの主要部のブロック図である。地震感知器７６は、かご情報取得部７７と、感知部７８と、推定部７９と、判定部８０と、を備える。
【０３４６】
かご情報取得部７７は、かご１４の情報を取得しうるように制御盤６４に接続される。かご情報取得部７７が取得するかご１４の情報は、例えばかご１４の位置である。
【０３４７】
感知部７８は、エレベーター装置１１が設けられる建物の地震感知器７６が設けられる部分の揺れを感知する部分である。感知部７８は、例えば加速度センサーを備える。感知部７８は、加速度センサーが検出する加速度のガル値によって揺れを感知する。感知部７８は、例えば当該ガル値を建物揺れ量として取得する。
【０３４８】
推定部７９は、エレベーターロープの揺れ量を推定する部分である。エレベーターロープの揺れ量は、例えばエレベーターロープの振動の腹の部分の振幅である。エレベーターロープの振動の腹の部分は、例えばエレベーターロープの中央部分である。推定部７９は、エレベーター装置１１が設けられる建物の揺れの情報を取得しうるように、感知部７８に接続される。推定部７９は、かご１４の情報を取得しうるように、かご情報取得部７７に接続される。
【０３４９】
判定部８０は、推定部７９の推定結果に基づいて、エレベーター装置１１の運転方法を切り替えるかを判定する部分である。エレベーター装置１１の運転方法の切替えは、例えば管制運転への移行である。判定部８０は、推定結果を取得しうるように、推定部７９に接続される。判定部８０は、判定結果を表す信号を出力しうるように、制御盤６４に接続される。
【０３５０】
推定部７９による揺れ量の推定は、例えば次のように行われる。ここで、推定部７９は、エレベーターロープの揺れ量として、主ロープ１６の中央部分の振幅を推定する。
【０３５１】
まず、制振装置１００による制振が行われない場合における推定方法を説明する。例えば変位増幅器７の状態が第１状態または第２状態のいずれかに切替え可能である場合において、変位増幅器７の状態が第２状態であるときに、以下の方法による推定が行われる。
【０３５２】
建物揺れＶｅｘｔから主ロープ１６の中央部分の横変位までの伝達関数Ｇ（Ｌ／２，ｓ）は、次の式（２４）で与えられる。
【０３５３】
【数２４】
2019220672.tif 000026
【０３５４】
ここで、減衰比ζ０は、次の式（２５）で表される。
【０３５５】
【数２５】
2019220672.tif 000027
【０３５６】
ここで、ｃｌは主ロープが有する単位長さあたりの粘性を表す。また、長さＬの主ロープ１６の固有振動数ωＬは、次の式（２６）で表される。
【０３５７】
【数２６】
2019220672.tif 000028
【０３５８】
周波数応答関数は、伝達関数にｓ＝ｊωを代入することにより算出できる。ここで、ｊは虚数単位である。周波数応答関数Ｇ（Ｌ／２，ｊω）は、次の式（２７）で表される複素関数である。
【０３５９】
【数２７】
2019220672.tif 000029
【０３６０】
ここで、応答倍率は、周波数応答関数のゲインである。すなわち、次の式（２８）で表される。
【０３６１】
【数２８】
2019220672.tif 000030
【０３６２】
したがって、建物揺れの周波数である加振周波数ωが主ロープ１６の固有振動数ωＬと一致している場合の応答倍率は、以下の式（２９）で表される。
【０３６３】
【数２９】
2019220672.tif 000031
【０３６４】
応答倍率は、建物揺れの振幅と主ロープ１６の中央部分の横振幅の比を表す。したがって、建物揺れの振幅を｜Ｖｅｘｔ｜とすると、共振しているときの主ロープ１６の中央部分の横振幅｜Ｖｒｏｐｅ｜は、以下の式（３０）で表される。
【０３６５】
【数３０】
2019220672.tif 000032
【０３６６】
制振装置１００による制振が行われない場合に、推定部７９は、例えば式（３０）に示される主ロープ１６の中央部分の横振幅｜Ｖｒｏｐｅ｜を主ロープ１６の揺れ量として推定する。なお、加振周波数ωが主ロープ１６の固有振動数ωＬと一致していない場合に、推定部７９は、主ロープ１６の中央部分の横振幅を、例えば式（２８）に基づいて算出された応答倍率を用いて式（３０）と同様に推定してもよい。
【０３６７】
次に、制振装置１００による制振が行われる場合における推定方法を説明する。
【０３６８】
正規化負剛性値Ｋｐバーと正規化粘性値Ｄｐバーを用いて、伝達関数は次の式（３１）および式（３２）で表される。ただし、ａ（ｘ０）は、建物頂部の揺れの大きさと制振装置１００が設置された位置ｘ０の建物揺れの大きさとの比を表す。また、Ｇ（ｘ０，ｓ）は、建物揺れから制振装置１００が設置された位置ｘ０の主ロープ１６の横変位までの伝達関数を表す。Ｇ（Ｌ／２，ｓ）は、建物揺れから主ロープ１６の中央部分の横変位までの伝達関数を表す。
【０３６９】
【数３１】
2019220672.tif 000033
【０３７０】
【数３２】
2019220672.tif 000034
【０３７１】
ここで、制振装置１００が負剛性のみにより構成される場合について説明する。この場合に、Ｄｐバーは０であるので、式（３２）の伝達関数は、以下の式（３３）となる。
【０３７２】
【数３３】
2019220672.tif 000035
【０３７３】
さらに、周波数応答関数は、式（３３）にｓ＝ｊωを代入することで算出できる。
【０３７４】
【数３４】
2019220672.tif 000036
【０３７５】
ここで、周波数応答関数のゲインを求めてω＝ωＬとすることで、加振周波数ωが主ロープ１６の固有振動数ωＬと一致している場合の応答倍率は、以下の式（３５）のように算出できる。
【０３７６】
【数３５】
2019220672.tif 000037
【０３７７】
式（３５）を用いて、負剛性を有する制振装置１００が適用される時の主ロープ１６の中央部分の横変位は、以下の式（３６）で与えられる。
【０３７８】
【数３６】
2019220672.tif 000038
【０３７９】
制振装置１００による制振が行われる場合に、推定部７９は、式（３６）に示される主ロープ１６の中央部分の横振幅｜Ｖｒｏｐｅ｜を主ロープ１６の揺れ量として推定する。なお、制振装置１００が負剛性とダンパーにより構成される場合、すなわちＤｐバーが０でない場合においても、式（３２）を用いて同様の計算手順を踏むことにより得られる式に基づいて、推定部７９は、主ロープ１６の揺れ量を推定できる。
【０３８０】
続いて、揺れ量推定システム３００の機能を説明する。この例において、変位増幅器７は、主ロープ１６の変位の増幅を行っている。
【０３８１】
感知部７８が建物揺れを感知していない場合に、判定部８０は、制御盤６４に信号を出力しない。このとき、エレベーター装置１１は、通常運転を継続する。例えば地震などによって建物揺れが発生する場合に、感知部７８は、建物揺れを感知する。建物揺れを感知する場合に、感知部７８は、建物揺れ量が予め定められた運転基準値を超えるかを判定する。建物揺れ量が運転基準値を超えない場合に、判定部８０は、制御盤６４に信号を出力しない。このとき、エレベーター装置１１は、通常運転を継続する。
【０３８２】
一方、建物揺れ量が運転基準値を超える場合に、推定部７９は、主ロープ１６の揺れ量を推定する。推定部７９は、制振装置１００の変位増幅器７による変位の増幅を考慮して、例えば式（３６）に基づいて主ロープ１６の揺れ量を推定する。このとき、推定部７９は、かご１４の位置によらずに、かご１４が共振階に停止しているものとして主ロープ１６の揺れ量を推定してもよい。ここで、共振階は、その階床にかご１４が停止しているときの主ロープ１６の固有振動数が建物揺れの加振周波数に近いことにより共振が発生しやすい階床として予め設定された階である。
【０３８３】
判定部８０は、推定部７９が推定した主ロープ１６の揺れ量が予め定められた閾値を超えるかを判定する。ここで、当該閾値は、例えば主ロープ１６と周辺の構造物などとの水平方向の距離に基づいて定められる。
【０３８４】
推定された主ロープ１６の揺れ量が閾値を超えない場合に、判定部８０は、制御盤６４に信号を出力しない。このとき、エレベーター装置１１は、通常運転を継続する。一方、推定された主ロープ１６の揺れ量が閾値を超える場合に、判定部８０は、エレベーター装置１１を管制運転に移行させる信号を制御盤６４に出力する。このとき、エレベーター装置１１は、管制運転に移行する。
【０３８５】
続いて、図７１を用いて揺れ量推定システム３００の動作を説明する。図７１は、実施の形態５に係る揺れ量推定システムの動作の例を示すフローチャートである。
【０３８６】
ステップＳ１１において、エレベーター装置１１は通常運転を行っている。このとき、揺れ量推定システム３００は、主ロープ１６の揺れ量の推定などを行わない。例えばステップＳ１１において予め定められた時間が経過した後に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ１２に進む。
【０３８７】
ステップＳ１２において、感知部７８は、建物揺れを感知したかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ１１に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ１３に進む。
【０３８８】
ステップＳ１３において、感知部７８は、建物揺れ量が運転基準値を超えたかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ１１に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ１４に進む。
【０３８９】
ステップＳ１４において、推定部７９は、主ロープ１６の揺れ量を推定する。推定部７９は、変位増幅器７による変位の増幅を考慮した式（３６）に基づいて主ロープ１６の揺れ量を推定する。その後、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ１５に進む。
【０３９０】
ステップＳ１５において、判定部８０は、推定部７９が推定した主ロープ１６の揺れ量が予め定められた閾値を超えるかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ１１に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ１６に進む。
【０３９１】
ステップＳ１６において、判定部８０は、エレベーター装置１１を管制運転に移行させる信号を制御盤６４に出力する。その後、揺れ量推定システム３００の動作は、終了する。
【０３９２】
なお、制振装置１００は、制限部材８を備えてもよい。ここで、式（３６）の導出に用いたモデルにおいて、制限部材８の効果は取り入れられていない。このため、制振装置１００が設けられる位置ｘ０の当該モデルにおいて算出される変位が第１変位より大きい場合に、当該部分について推定された変位は過大評価されている。このため、主ロープ１６の中央部分について推定された変位も、同様に過大評価されることがある。
【０３９３】
このため、推定部７９は、式（３１）から導出される次の式（３７）に基づいて、ω＝ωＬの場合の位置ｘ０における主ロープ１６の横振幅｜Ｖｘ０｜を主ロープ１６の揺れ量として推定してもよい。
【０３９４】
【数３７】
2019220672.tif 000039
【０３９５】
このとき、判定部８０は、第１変位を閾値として判定に用いてもよい。このとき、判定部８０は、推定された位置ｘ０における主ロープ１６の変位が第１変位を超える場合に、エレベーター装置１１を管制運転に移行させる信号を制御盤６４に出力する。なお、主ロープ１６が制限部材８に接触する変位から、主ロープ１６が周辺の構造物などに接触する変位まで余裕がある場合がある。このため、判定部８０は、第１変位より大きい値を閾値として判定に用いてもよい。
【０３９６】
以上に説明したように、エレベーター装置１１は、揺れ量推定システム３００を備える。揺れ量推定システム３００は、感知部７８と、判定部８０と、推定部７９と、を備える。エレベーター装置１１は、変位増幅器７を備える。変位増幅器７は、エレベーターロープの長手方向の一部の変位を増幅する。エレベーターロープは、例えばエレベーターのかご１４を移動させる主ロープ１６である。感知部７８は、エレベーター装置１１が設けられる建物の揺れを感知する。判定部８０は、建物の揺れが引き起こす振動による主ロープ１６の揺れ量の推定値がエレベーター装置１１の運転方法の切替えの閾値を超えるかを判定する。推定部７９は、感知部７８が感知した揺れと、変位増幅器７による変位増幅の効果を取り込んだ推定モデルとに基づいて、揺れ量の推定値を算出する。これにより、より高い精度で算出された揺れ量に基づいて、エレベーター装置１１の運転の切替えの要否が判定される。したがって、運転方法が必要以上に切り替えられることによる利用者の利便性の低下が抑えられる。
【０３９７】
また、変位増幅器７は、主ロープ１６の変位の方向であって変位している向きに当該変位が大きくなるにつれて大きくなる力を主ロープ１６に加える負剛性を有する。推定部７９は、変位増幅器７の負剛性値に基づいて主ロープ１６の揺れ量の推定値を算出する。これにより、主ロープ１６の揺れ量の推定モデルが構築できる。当該モデルに基づいて導出された評価式によって、推定部７９は、揺れ量の推定値を算出できる。
【０３９８】
また、揺れ量推定システム３００は、制限部材８を備えてもよい。制限部材８は、主ロープ１６の変位を変位増幅器７が第１変位より大きく増幅することを抑制する。第１変位は、主ロープ１６が振動の平衡位置に戻らなくなる変位である。これにより、変位増幅器７の非線形性による不安定性が抑えられる。
【０３９９】
また、推定部７９は、変位増幅器７が設けられる位置における主ロープ１６の変位を推定値として算出する。判定部８０は、第１変位を閾値として推定部７９に推定される推定値が閾値を超えるかを判定する。これにより、制限部材８を備えるエレベーター装置１１において、揺れ量の過大評価が抑制される。
【０４００】
続いて、図７２を用いて、揺れ量推定システム３００の他の例を説明する。図７２は、実施の形態５に係る揺れ量推定システムの主要部のブロック図である。この例において、変位増幅器７の状態は、第１状態または第２状態のいずれかに切替えが可能である。この例のエレベーター装置１１の通常運転時において、変位増幅器７の状態は、第２状態である。
【０４０１】
地震感知器７６は、変位増幅制御部８１を備える。変位増幅制御部８１は、変位増幅器７の状態を切り替える信号を出力しうるように、変位増幅器７に接続される。
【０４０２】
引き続き、図７２を用いて、揺れ量推定システム３００の機能を説明する。
【０４０３】
感知部７８が建物揺れを感知していない場合に、判定部８０は、制御盤６４に信号を出力しない。このとき、エレベーター装置１１は、通常運転を継続する。例えば地震などによって建物揺れが発生する場合に、感知部７８は、建物揺れを感知する。建物揺れを感知する場合に、感知部７８は、建物揺れ量が予め定められた運転基準値を超えるかを判定する。建物揺れ量が運転基準値を超えない場合に、判定部８０は、制御盤６４に信号を出力しない。このとき、エレベーター装置１１は、通常運転を継続する。
【０４０４】
一方、建物揺れ量が運転基準値を超える場合に、推定部７９は、主ロープ１６の揺れ量を推定する。このとき、推定部７９は、かご１４が共振階に停止しているかを判定する。
【０４０５】
かご１４が共振階に停止していない場合に、推定部７９は、制振装置１００を考慮せずに、例えば式（２８）などに基づいて主ロープ１６の揺れ量を推定する。このとき、推定部７９は、かご１４の位置を考慮して主ロープ１６の揺れ量を推定する。
【０４０６】
一方、かご１４が共振階に停止している場合に、変位増幅制御部８１は、第１状態に切り替える信号を変位増幅器７に出力する。変位増幅器７の状態は、第１状態に切り替えられる。
【０４０７】
推定部７９は、制振装置１００の変位増幅器７による変位の増幅を考慮して、例えば式（３６）に基づいて主ロープ１６の揺れ量を推定する。このとき、推定部７９は、かご１４の位置によらずに、かご１４が共振階に停止しているものとして主ロープ１６の揺れ量を推定してもよい。
【０４０８】
判定部８０は、推定部７９が推定した主ロープ１６の揺れ量が予め定められた閾値を超えるかを判定する。ここで、当該閾値は、例えば主ロープ１６と周辺の構造物などとの水平方向の距離に基づいて定められる。
【０４０９】
推定された主ロープ１６の揺れ量が閾値を超えない場合に、判定部８０は、制御盤６４に信号を出力しない。このとき、エレベーター装置１１は、通常運転を継続する。一方、推定された主ロープ１６の揺れ量が閾値を超える場合に、判定部８０は、エレベーター装置１１を管制運転に移行させる信号を制御盤６４に出力する。このとき、エレベーター装置１１は、管制運転に移行する。
【０４１０】
続いて、図７３を用いて、揺れ量推定システム３００の動作を説明する。図７３は、実施の形態５に係る揺れ量推定システムの動作の例を示すフローチャートである。
【０４１１】
ステップＳ２１において、エレベーター装置１１は通常運転を行っている。このとき、揺れ量推定システム３００は、主ロープ１６の揺れ量の推定などを行わない。例えばステップＳ２１において予め定められた時間が経過した後に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２２に進む。
【０４１２】
ステップＳ２２において、感知部７８は、建物揺れを感知したかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２１に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２３に進む。
【０４１３】
ステップＳ２３において、感知部７８は、建物揺れ量が運転基準値を超えたかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２１に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２４に進む。
【０４１４】
ステップＳ２４において、推定部７９は、かご１４が共振階に停止しているかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２５に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２６に進む。
【０４１５】
ステップＳ２５において、推定部７９は、主ロープ１６のロープ揺れ量を推定する。このとき、推定部７９は、かご１４の位置を考慮して主ロープ１６の揺れ量を推定する。また、推定部７９は、変位増幅器７による変位の増幅を考慮しない式（２８）などに基づいて主ロープ１６の揺れ量を推定する。その後、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２８に進む。
【０４１６】
ステップＳ２６において、変位増幅制御部８１は、変位増幅器７に第１状態に切り替える信号を出力する。変位増幅器７の状態は、第１状態に切り替えられる。その後、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２７に進む。
【０４１７】
ステップＳ２７において、推定部７９は、主ロープ１６のロープ揺れ量を推定する。推定部７９は、変位増幅器７による変位の増幅を考慮した式（３６）に基づいて主ロープ１６の揺れ量を推定する。その後、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２８に進む。
【０４１８】
ステップＳ２８において、判定部８０は、推定部７９が推定した主ロープ１６の揺れ量が予め定められた閾値を超えるかを判定する。判定結果がＮｏの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２１に進む。判定結果がＹｅｓの場合に、揺れ量推定システム３００の動作は、ステップＳ２９に進む。
【０４１９】
ステップＳ２９において、判定部８０は、エレベーター装置１１を管制運転に移行させる信号を制御盤６４に出力する。その後、揺れ量推定システム３００の動作は、終了する。
【０４２０】
このように、変位増幅器７の状態は切り替え可能である。変位増幅器７は、状態が第１状態であるときに主ロープ１６の振動による変位を増幅する。変位増幅器７は、状態が第２状態であるときに主ロープ１６の振動による変位を増幅しない。揺れ量推定システム３００は、変位増幅制御部８１を備える。変位増幅制御部８１は、感知部７８が建物の揺れを感知したときにかご１４が共振階に停止している場合に、変位増幅器７の状態を第１状態に切り替える。推定部７９は、変位増幅制御部８１が変位増幅器７の状態を切り替えたあとに、感知部７８が感知した揺れと、第１状態にある変位増幅器７による変位増幅の効果を取り込んだ推定モデルとに基づいて、主ロープ１６の揺れ量を推定値として算出する。これにより、建物揺れが発生したときに変位増幅器７を起動することができる。必要なときに変位増幅器７を起動することによって、変位増幅器７がエネルギーの入力を必要とする場合に、変位増幅器７によるエネルギーの消費を低減できる。
【０４２１】
また、変位増幅制御部８１は、感知部７８が建物の揺れを感知したときにかご１４が共振階に停止していない場合に、変位増幅器７の状態を第２状態に切り替える。推定部７９は、変位増幅制御部８１が変位増幅器７の状態を切り替えたあとに、感知部７８が感知した揺れと、かご１４の位置とに基づいて、主ロープ１６の揺れ量を推定値として算出する。これにより、変位増幅器７の起動を最小限に抑えながら、必要以上の管制運転への移行を抑制できる。このため、利用者の利便性が向上する。
【０４２２】
なお、かご情報取得部７７、感知部７８、推定部７９、判定部８０および変位増幅制御部８１の全部または一部は、制御盤６４に設けられてもよい。かご情報取得部７７、感知部７８、推定部７９、判定部８０および変位増幅制御部８１の一部は、地震感知器７６と別体のハードウェアに設けられてもよい。
【０４２３】
なお、揺れ量推定システム３００は、２：１ローピング方式のエレベーターに適用してもよい。また、揺れ量推定システム３００は、例えばコンペンセーティングロープ１７、調速機ロープ２０、または制御ケーブル２２などの主ロープ１６の他のエレベーターロープの揺れ量の推定に適用してもよい。
【０４２４】
続いて、図７４を用いて揺れ量推定システム３００のハードウェア構成の例について説明する。図７４は、実施の形態５に係る揺れ量推定システムの主要部のハードウェア構成を示す図である。
【０４２５】
揺れ量推定システム３００の各機能は、処理回路により実現し得る。処理回路は、少なくとも１つのプロセッサ３００ｂと少なくとも１つのメモリ３００ｃとを備える。処理回路は、プロセッサ３００ｂおよびメモリ３００ｃと共に、あるいはそれらの代用として、少なくとも１つの専用のハードウェア３００ａを備えてもよい。
【０４２６】
処理回路がプロセッサ３００ｂとメモリ３００ｃとを備える場合、揺れ量推定システム３００の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。そのプログラムはメモリ３００ｃに格納される。プロセッサ３００ｂは、メモリ３００ｃに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、揺れ量推定システム３００の各機能を実現する。
【０４２７】
プロセッサ３００ｂは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、ＤＳＰともいう。メモリ３００ｃは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等により構成される。
【０４２８】
処理回路が専用のハードウェア３００ａを備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、またはこれらの組み合わせで実現される。
【０４２９】
揺れ量推定システム３００の各機能は、それぞれ処理回路で実現することができる。あるいは、揺れ量推定システム３００の各機能は、まとめて処理回路で実現することもできる。揺れ量推定システム３００の各機能について、一部を専用のハードウェア３００ａで実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。このように、処理回路は、ハードウェア３００ａ、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせで揺れ量推定システム３００の各機能を実現する。
【産業上の利用可能性】
【０４３０】
本発明に係る制振システムは、エレベーターに適用できる。本発明に係るエレベーター装置は、複数の階を有する建物に適用できる。
【符号の説明】
【０４３１】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ  構造体、  ２，２ａ，２ｂ，２ｃ  固定面、  ３  加振力、  ４  ダンパー、  ５ａ，５ｂ  距離、  ６ａ，６ｂ，６ｃ  振幅、  ７  変位増幅器、  ７１  負剛性部、  ８，８ａ，８ｂ，８ｃ，８ｄ  制限部材、  ９  連結部、  １０  正剛性部（弾性体）、  １１  エレベーター装置、  １２  巻上機、  １３  そらせ車、  １４  かご、  １５  釣り合い錘、  １６，１６ａ，１６ｂ  主ロープ、  １７  コンペンセーティングロープ、  １８，１８ａ  釣合車、  １８ｂ  筐体、  １９  調速機、  ２０  調速機ロープ、  ２１  張り車、  ２２  制御ケーブル、  ２３  建物揺れ、  ２４，２４ａ，２４ｂ  永久磁石、  ２５  ヨーク、  ２６  コイル、  ２７  電気抵抗、  ２８  機械室床、  ２８ａ  ロープダクト、  ２９  機械室、  ３０  固定部材、  ３１  トグルリンク機構、  ３１ａ  錘、  ３１ｂ  リンク、  ３１ｃ  回転支点、  ３２  ロープ拘束部材、  ３３  直動ガイド、  ３４  かご上梁、  ３５  シャックルばね、  ３６  シャックルロッド、  ３７  強磁性体、  ３８  制限部材、  ３９ａ  かご吊り車、  ３９ｂ  釣り合い錘吊り車、  ４０  筐体、  ４１  ローラーユニット、  ４１ａ  ボックス、  ４１ｃ  ローラー、  ４１ｅ  リンク、  ４１ｂ，４１ｄ  ジョイント、  ４５  ローラー、  ４６  磁気シールド、  ４７  磁性体、  ４８ａ  固定部、  ４８ｂ  昇降路側端末、  ５０  支持台、  ５１  拘束部材、  ５２  土台、  ５３  ローラー、  ５４  磁石ユニット、  ５５  綱止め、  ５６  外側磁石ユニット、  ５７  内側磁石ユニット、  ５８  外側ヨーク、  ５９  内側ヨーク、  ６０ａ  第１外側永久磁石、  ６０ｂ  第２外側永久磁石、  ６１ａ  第１内側永久磁石、  ６１ｂ  第２内側永久磁石、  ６２  はかり、  ６３  エンコーダ、  ６４  制御盤、  ６５  ロープ情報取得部、  ６６  算出部、  ６７  変位増幅制御部、  ６８  電磁石、  ６９  電源、  ７０ａ  コア、  ７０ｂ  コイル、  ７２  アクチュエーター、  ７３  変位測定部、  ７４  アクチュエーター、  ７５  ローラー、  ７６  地震感知器、  ７７  かご情報取得部、  ７８  感知部、  ７９  推定部、  ８０  判定部、  ８１  変位増幅制御部、  １００  制振装置、  ２００  制振システム、  ３００  揺れ量推定システム、  ３００ａ  ハードウェア、  ３００ｂ  プロセッサ、  ３００ｃ  メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019220672.tif 000046
【図８】
2019220672.tif 000047
【図９】
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【図１０】
2019220672.tif 000049
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2019220672.tif 000054
【図１６】
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【図１７】
2019220672.tif 000056
【図１８】
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【図１９】
2019220672.tif 000058
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
2019220672.tif 000066
【図２８】
2019220672.tif 000067
【図２９】
2019220672.tif 000068
【図３０】
2019220672.tif 000069
【図３１】
2019220672.tif 000070
【図３２】
2019220672.tif 000071
【図３３】
2019220672.tif 000072
【図３４】
2019220672.tif 000073
【図３５】
2019220672.tif 000074
【図３６】
2019220672.tif 000075
【図３７】
2019220672.tif 000076
【図３８】
2019220672.tif 000077
【図３９】
2019220672.tif 000078
【図４０】
2019220672.tif 000079
【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
2019220672.tif 000084
【図４６】
2019220672.tif 000085
【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
2019220672.tif 000090
【図５２】
2019220672.tif 000091
【図５３】
2019220672.tif 000092
【図５４】
2019220672.tif 000093
【図５５】
2019220672.tif 000094
【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
2019220672.tif 000097
【図５９】
2019220672.tif 000098
【図６０】
2019220672.tif 000099
【図６１】
2019220672.tif 000100
【図６２】
2019220672.tif 000101
【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
2019220672.tif 000104
【図６６】
2019220672.tif 000105
【図６７】
2019220672.tif 000106
【図６８】
2019220672.tif 000107
【図６９】
2019220672.tif 000108
【図７０】
2019220672.tif 000109
【図７１】
2019220672.tif 000110
【図７２】
2019220672.tif 000111
【図７３】
2019220672.tif 000112
【図７４】
2019220672.tif 000113
【手続補正書】
【提出日】令和2年10月2日(2020.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
構造体１は、両端が、固定面２ａおよび固定面２ｂにおいて固定される。図には、３軸直交座標系のｘ軸、ｙ軸及びｚ軸が、示され、鉛直下方がｘ軸の正の方向である。構造体１は、長手方向が、ｘ軸に平行になっており、鉛直方向に配置され、固定面２ａは、構造体１に対して、鉛直上方に位置し、固定面２ｂは、鉛直下方に位置する。また、図１は、構造体１が、加振されておらず、長手方向に垂直な方向である横方向の振動（以下、「横振動」と呼ぶ。）が、発生していない状態を表す。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
図２は、加振された構造体１ａの様子を表す模式図である。図１において、固定面２ａを振動させる加振力３が、固定面２ａに加えられ、かつ、加振力３による加振周波数と、構造体１ａの固有振動数が一致すると、共振現象が発生し、構造体１ａ（および固定面２ａ）の振幅が増幅する。図において、加振力３および構造体１ａの振動方向が、ｙ軸方向であることを示すが、これに限られずｙｚ平面上の任意の方向でも同様である。また、固定面２ｂが加振された場合でも同様の現象が生じる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
ここで、構造体１ａの共振が発生したときの振動の振幅は、構造体１ａの長手方向（ｘ方向）の各位置によって異なり、構造体１ａの剛性および質量の分布によって、決まる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図３は、構造体１ａの（共振）振動に対して、ダンパーによって制振する場合の模式図である。ここで、ダンパーは、粘性抵抗、摩擦などによって、振動エネルギーを熱エネルギーに変換して、エネルギーを消散させて、振動を吸収するものであり、速度に比例する力を発揮する粘性要素である。図３（ａ）は、固定面２ｂから、鉛直方向（ｘ方向）上向きへ距離５ａ離れた位置に、固定面２ｃを介して、振動減衰手段であるダンパー４を設置することを示す。これに対して、図３（ｂ）は、固定面２ｂから鉛直方向（ｘ方向）上向きへ距離５ａより大きく、構造体１の長手方向長さの半分の距離５ｂ離れた位置に、ダンパー４を設置する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
上記不安定領域の力より小さい力を発揮するように、変位増幅器７は、実線ａの傾きより小さい値の負剛性値に設定する必要がある。しかしながら、負剛性の特性を有する機械を倒立振子機構や永久磁石を用いると、負剛性力は、点線ｂに示すように、どうしても、原理上、変位に伴い傾きが増加する非線形な力となる。すなわち、安定限界である線形な負剛性である実線ａと、実際の負剛性部７１の非線形な負剛性力である点線ｂとの交点ｄとしたとき、交点ｄにおける負剛性部７１の変位ｖ１よりも大きな変位が発生すると、このような負剛性特性を有する変位増幅器７を有する制振装置１００は、動作不安定となる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図６の点線ｅに示すように、実線ａと比較して、負剛性部７１の負剛性力が弱くなるように設計することで、安定限界の実線ａと負剛性部７１の特性曲線ｂ、ｅのそれぞれの交点が、交点ｄから、交点ｆに移動する。すると、安定限界の実線ａと負剛性部７１の特性曲線との交点が、変位が大きな方向に移動することになり、制振装置１００は、安定して作動する安定範囲をより大きな変位ｖ２まで、拡大できる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
しかしながら、変位が０付近の負剛性値（グラフ上の破線および点線の傾き）は、小さくなり、変位増幅器７による構造体１の変位増加が、十分に得られなくなる問題がある。この問題を解決するため、変位が０近傍の負剛性値を下げることなく、制振装置の不安定化を防止できる手段が必要となる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
ここで、制限部材８の所定長さは、負剛性部７１の変位が、図５、６のグラフにおける、負剛性による変位増幅器７が発生する力が、構造体１の復元力の絶対値と等しくなる安定限界線ａと、負剛性部７１の負剛性特性曲線ｂとの交点ｄの変位ｖ１を超えない状態で、制限部材８と、連結部９とが接触する長さにする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
図８の構成は、負剛性部７１が不安定領域に入らないように、負剛性部７１が、安全境界の手前の変位以上に変位しないようにした。これに対して、図９（ａ）の構成は、負剛性部７１が、図８の例の安全境界の変位ｖ１より大きく変位するが、相殺する力を発生させて、過大な負剛性力とならなくする。これにより、変位増幅部である負剛性部７１の安全領域となる変位を拡大できる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
また、安全限界の曲線ａと制限部材８と負剛性部７１とによる合力曲線ｈとの交点の変位ｖ３より小さい装置変位では、制限部材８と負剛性部７１とによる合力が安全限界曲線ａ以下となる。これにより、装置変位が、０近傍において、負剛性値を減少させることなく、制振装置１００の安定領域は、ｖ１から、安全限界の曲線ａと合力曲線ｈとの交点の変位であるｖ３へ拡張できる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
図において、上記で述べた制振装置１００は、固定面２ｃと構造体１ｅとの間に設けられる。上記制振装置１００は、構造体１ｅの変位が、小さい位置に設けても、負剛性部７１によって、変位を増加して、振動モードを変更するとともに、制限部材８により、過大に変位増幅することを防ぎ、安定して制振効果を発揮する。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
また、図１０（ａ）と同様に、構造体１ｅと連結する連結部９に、負剛性部７１とともにダンパー４を設けても良いし、制限部材８が、正剛性部１０を含むように構成しても、上記と同様の効果が得られる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
実施の形態２．
本実施の形態では、制振装置１００の制振対象をエレベーターロープとし、実施の形態１の制振装置の概念を適用する実施の形態について述べる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
また、ロープ拘束部材３２の水平方向の変位は、固定面に設けられた制限部材８ｃによって制限される。制限部材８ｃによって、負剛性部７１であるトグルリンク機構３１が発揮する負剛性力が、過大になることによって、不安定になることを防いでいる。図１７は、制振装置１００を水平方向横から見た正面図であるのに対して、図１８は、鉛直上方から下向きに制振装置１００を見た上面図である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
次に、図１７および図１８の構成の作用について説明する。図１７および図１８において、主ロープ１６ａが、変位すると、ロープ拘束部材３２に接触して、ロープ拘束部材３２が変位する。すると、ロープ拘束部材３２に接続する、変位方向側のトグルリンク機構３１のリンク３１ｂが折り畳まれ、他方側のトグルリンク機構３１のリンク３１ｂは、伸張した形状となる。トグルリンク機構３１は、錘３１ａの慣性によって、伸張する時に、大きな力（この場合は、負剛性力）を発生する機構である。トグルリンク機構３１が主ロープ１６ａに伝達する力は、リンク３１ｂが折り畳まれるときよりもリンク３１ｂが伸張するときの方が大きい。このため、変位方向側のトグルリンク機構３１が主ロープ１６ａに加える力より、他方側のトグルリンク機構３１が主ロープ１６ａに加える力の方が大きい。これにより、トグルリンク機構３１は負剛性力を発生させる。トグルリンク機構３１は、１つ以上のリンクの変位によって負剛性力を発生させる不安定なリンク機構の例である。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０２】
まず、図１３を参照して、主ロープ１６のうち、巻上機１２から垂れ下がり、かご１４に接続するまでの主ロープ１６ａを取り上げて説明する。主ロープ１６ａの振動を考えると、構造体の両端は、主ロープ１６の巻上機１２シーブとの接触端部Ｂ１と、かご１４との接続点である端部Ｂ２となる。この端部Ｂ１と端部Ｂ２との間の距離をＬとする。主ロープ１６の端部Ｂ１を原点として、鉛直下向きをｘ軸の正とする。時刻ｔにおける、原点から距離ｘ離れた位置での主ロープ１６ａの横振動変位を関数ｖ（ｘ，ｔ）と表す。このとき、主ロープ１６ａの時空間特性は、式（１）に示される運動方程式で支配される。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４９】
また、図２０に示す領域Ｇ４は、制振装置１００の剛性部材の剛性値が正となる領域である。領域Ｇ４の領域では、最大減衰比が０であるので、図１９の粘性による減衰装置の最大減衰比の特性を考慮すると、得られる最大減衰比は粘性のみの場合と比較して小さくなるため、正剛性の実装は好ましくない。したがって、主ロープ１６の制振を行う際、次式の範囲における正規化負剛性値を実装することが望ましい。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０２８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０２８５】
変位増幅制御部６７は、予め定められた制限範囲に基づいて動作する。制限範囲は、建物揺れ２３の加振周波数を含む周波数の範囲である。制限範囲は、例えば、測定誤差または数値誤差などの範囲で加振周波数に一致する周波数の範囲である。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０３２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０３２７】
図６４および図６５において、変位増幅器７は、一対の磁石ユニット５４と一対のアクチュエーター７２と、を備える例を示したが、これは一例であり、上記に限られない。例えば、変位増幅器７は、少なくとも一つの磁石ユニット５４と、少なくとも一つのアクチュエーター７２とを備えてもよい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2019220672.tif 000114
【手続補正２１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2019220672.tif 000115
【手続補正２２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2019220672.tif 000116
【手続補正２３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2019220672.tif 000117
【手続補正２４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2019220672.tif 000118
【手続補正２５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2019220672.tif 000119
【手続補正２６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2019220672.tif 000120
【手続補正２７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図８】
2019220672.tif 000121
【手続補正２８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2019220672.tif 000122
【手続補正２９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2019220672.tif 000123
【手続補正３０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2019220672.tif 000124
【手続補正３１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３７】
2019220672.tif 000125
【手続補正３２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７３】
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【国際調査報告】
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