JP2001302135A - ロープの劣化状態判別方法、及びそれを用いたエレベータ - Google Patents
ロープの劣化状態判別方法、及びそれを用いたエレベータInfo
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- Lift-Guide Devices, And Elevator Ropes And Cables (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ロープの劣化進行状態を経時的に把握し、ロー
プ廃棄時期を判定する手段を備えたエレベータを提供す
る。 【解決手段】乗りかごとカウンタウェイトが、複数のロ
ープにより連結され、該ロープをシーブに巻きかけて摩
擦駆動するエレベータにおいて、ロープ内に光ファイバ
を配設し、ロープの一端に発光手段、他端に受光手段と
を備え、光ファイバを通過する透過光量の変化を検出、
記録する手段と、ロープの劣化、および寿命を判定する
手段と、ロープが廃棄時期に至ったこと、および検出結
果とをエレベータの管理者に伝える手段とを備えた。ロ
ープの劣化進行状態をオンラインで連続的に把握するた
め、ロープ交換、廃棄の時期を迅速に決定することがで
き、エレベータの安全性、信頼性が向上する。また、ロ
ープの劣化進行状態の記録、通報の自動化により、メン
テナンスを省力化できる。
プ廃棄時期を判定する手段を備えたエレベータを提供す
る。 【解決手段】乗りかごとカウンタウェイトが、複数のロ
ープにより連結され、該ロープをシーブに巻きかけて摩
擦駆動するエレベータにおいて、ロープ内に光ファイバ
を配設し、ロープの一端に発光手段、他端に受光手段と
を備え、光ファイバを通過する透過光量の変化を検出、
記録する手段と、ロープの劣化、および寿命を判定する
手段と、ロープが廃棄時期に至ったこと、および検出結
果とをエレベータの管理者に伝える手段とを備えた。ロ
ープの劣化進行状態をオンラインで連続的に把握するた
め、ロープ交換、廃棄の時期を迅速に決定することがで
き、エレベータの安全性、信頼性が向上する。また、ロ
ープの劣化進行状態の記録、通報の自動化により、メン
テナンスを省力化できる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエレベータ等に用い
られるロープに係り、特にその劣化状態判別法、とそれ
を用いたロープ式エレベータに関する。
られるロープに係り、特にその劣化状態判別法、とそれ
を用いたロープ式エレベータに関する。
【０００２】
【従来の技術】ロープの寿命判定の方法として、特開平
１０−１８２０３６号公報では、エレベータの巻き上げ
に使用されるロープにおいて、ストランド内に負荷を保
持しないチューブを設けて、そのチューブ内に不連続の
透磁性のターゲットを設け、ロープが検出器を通過する
際の磁場の変化から各ターゲット間の距離の変化を検出
し、ロープの廃棄時期を判定する方法が記載されてい
る。この磁場の変化を、高周波のレーダ光又はレーザ光
を発生するモニタ装置をロープの長さ方向に対して垂直
方向にビームを発生するように設置し、ターゲットから
の反射を計測することが記載されている。
１０−１８２０３６号公報では、エレベータの巻き上げ
に使用されるロープにおいて、ストランド内に負荷を保
持しないチューブを設けて、そのチューブ内に不連続の
透磁性のターゲットを設け、ロープが検出器を通過する
際の磁場の変化から各ターゲット間の距離の変化を検出
し、ロープの廃棄時期を判定する方法が記載されてい
る。この磁場の変化を、高周波のレーダ光又はレーザ光
を発生するモニタ装置をロープの長さ方向に対して垂直
方向にビームを発生するように設置し、ターゲットから
の反射を計測することが記載されている。
【０００３】又、特開平８−２６１９７２号公報には、
合成繊維ケーブルを構成するストランド内にカーボン繊
維からなる導電性インジケータ繊維を撚りこみ、電圧を
印加することで破断する状態をモニタすることが開示さ
れている。
合成繊維ケーブルを構成するストランド内にカーボン繊
維からなる導電性インジケータ繊維を撚りこみ、電圧を
印加することで破断する状態をモニタすることが開示さ
れている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】安全確保のため、ロー
プの劣化状態は適切に検出されなければならない。ロー
プが使用に耐えられなくなる前に、ロープの管理者はこ
れを把握しなければならない。特に、突然のロープ破
断、あるいはロープを用いる機械システムの突然の停止
を防止するため、ロープの劣化進行状態は、連続的にオ
ンラインでモニタリングされ、変化する状態を把握しな
ければならない。これにより、消耗品としてのロープを
計画的に交換し、機械システムとしての安全性、信頼性
を向上させることができる。
プの劣化状態は適切に検出されなければならない。ロー
プが使用に耐えられなくなる前に、ロープの管理者はこ
れを把握しなければならない。特に、突然のロープ破
断、あるいはロープを用いる機械システムの突然の停止
を防止するため、ロープの劣化進行状態は、連続的にオ
ンラインでモニタリングされ、変化する状態を把握しな
ければならない。これにより、消耗品としてのロープを
計画的に交換し、機械システムとしての安全性、信頼性
を向上させることができる。
【０００５】本発明の目的は、屈曲を繰り返したロープ
の劣化進行状態を経時的に把握し、ロープの廃棄時期を
判定する方法及びそれを通報する装置を提供することに
ある。
の劣化進行状態を経時的に把握し、ロープの廃棄時期を
判定する方法及びそれを通報する装置を提供することに
ある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、樹脂製光ファイバの屈曲回数に伴う白化の進行、す
なわち、透過光量の減少に着目し、ロープを構成するス
トランド内に光ファイバを配設し、ロープの一端に発光
手段、他端に受光手段とを備え、光ファイバを通過する
透過光量の変化を検出し、ロープの劣化、および寿命を
判定する手段を備えたものである。
に、樹脂製光ファイバの屈曲回数に伴う白化の進行、す
なわち、透過光量の減少に着目し、ロープを構成するス
トランド内に光ファイバを配設し、ロープの一端に発光
手段、他端に受光手段とを備え、光ファイバを通過する
透過光量の変化を検出し、ロープの劣化、および寿命を
判定する手段を備えたものである。
【０００７】また、検出された透過光量の値を記録する
手段と、検出された透過光量の値を低下率に換算する手
段と、換算された低下率が許容限度内か否かを判定する
手段とを備えたものである。
手段と、検出された透過光量の値を低下率に換算する手
段と、換算された低下率が許容限度内か否かを判定する
手段とを備えたものである。
【０００８】また、ロープの外層に導電性被覆を施し、
さらに最外層に樹脂被覆が施されたロープを金属製シー
ブに巻き掛け、最外層樹脂被覆が摩耗、劣化し、導電性
被覆と金属製シーブが接触した際の導通から、ロープの
劣化、寿命を検出する手段を備えたものである。
さらに最外層に樹脂被覆が施されたロープを金属製シー
ブに巻き掛け、最外層樹脂被覆が摩耗、劣化し、導電性
被覆と金属製シーブが接触した際の導通から、ロープの
劣化、寿命を検出する手段を備えたものである。
【０００９】また、これらのロープ劣化検出法を備えた
エレベータにおいて、検出結果を記録し、経時的な劣
化、進行を把握し、ロープの劣化、寿命時期に至ったこ
とをエレベータ管理者に通報する手段を備えたものであ
る。
エレベータにおいて、検出結果を記録し、経時的な劣
化、進行を把握し、ロープの劣化、寿命時期に至ったこ
とをエレベータ管理者に通報する手段を備えたものであ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の一実施例を図１から図８
を用いて説明する。ロープの劣化は、破断強度の低下と
して表すことができる。特に動索として使用する合成繊
維製ロープの場合、ロープのシーブ通過に伴う屈曲によ
る繊維相互の相対的なすべりなどにより、繊維の部分的
な破断が生じ、ロープ全体の破断強度が低下する。この
とき、繊維相互のすべり量最大値は、ロープ径ｄと共に
増加し、シーブ径Ｄの増加に伴い減少する。これより、
ロープ径ｄ、シーブ径Ｄの組合せ毎に、ロープのシーブ
通過に伴う劣化進行のデータベースを作成し、ロープの
ある箇所での繰り返し曲げ回数の履歴を検出することに
より、その箇所でのロープの劣化状態を判別することが
できる。
を用いて説明する。ロープの劣化は、破断強度の低下と
して表すことができる。特に動索として使用する合成繊
維製ロープの場合、ロープのシーブ通過に伴う屈曲によ
る繊維相互の相対的なすべりなどにより、繊維の部分的
な破断が生じ、ロープ全体の破断強度が低下する。この
とき、繊維相互のすべり量最大値は、ロープ径ｄと共に
増加し、シーブ径Ｄの増加に伴い減少する。これより、
ロープ径ｄ、シーブ径Ｄの組合せ毎に、ロープのシーブ
通過に伴う劣化進行のデータベースを作成し、ロープの
ある箇所での繰り返し曲げ回数の履歴を検出することに
より、その箇所でのロープの劣化状態を判別することが
できる。
【００１１】このため、まず、ロープ屈曲回数の増加に
伴う、ロープ破断強度の保持率の低下を測定した。図１
にその実験結果を示す。図１において、横軸は屈曲回数
で有り縦軸は破断強度の保持率を示したものである。本
実験では、ロープをシーブに１８０度巻き掛け、張力は
そのロープが持つ破断強度の１０％として、繰り返しシ
ーブを通過させた。使用したロープは径１０ｍｍ、シー
ブは径２００ｍｍ、および、３００ｍｍであり、ロープ
寿命と関連が高いとされるシーブ径Ｄとロープ径ｄの比
Ｄ／ｄは、それぞれ、２０、３０となる。屈曲回数が１
０3回、１０4回、１０5回、１０6回に達した時点で、そ
のロープの破断強度を引張り試験機で測定し、屈曲させ
ていない状態での破断強度と比較し、強度保持率を得
た。実験結果から、屈曲回数の増加に伴い、強度保持率
は低下し、その低下率は、Ｄ／ｄが２０の方が、Ｄ／ｄ
が３０のときよりも大きいことがわかる。
伴う、ロープ破断強度の保持率の低下を測定した。図１
にその実験結果を示す。図１において、横軸は屈曲回数
で有り縦軸は破断強度の保持率を示したものである。本
実験では、ロープをシーブに１８０度巻き掛け、張力は
そのロープが持つ破断強度の１０％として、繰り返しシ
ーブを通過させた。使用したロープは径１０ｍｍ、シー
ブは径２００ｍｍ、および、３００ｍｍであり、ロープ
寿命と関連が高いとされるシーブ径Ｄとロープ径ｄの比
Ｄ／ｄは、それぞれ、２０、３０となる。屈曲回数が１
０3回、１０4回、１０5回、１０6回に達した時点で、そ
のロープの破断強度を引張り試験機で測定し、屈曲させ
ていない状態での破断強度と比較し、強度保持率を得
た。実験結果から、屈曲回数の増加に伴い、強度保持率
は低下し、その低下率は、Ｄ／ｄが２０の方が、Ｄ／ｄ
が３０のときよりも大きいことがわかる。
【００１２】次に、繰り返し曲げ伸ばしを受ける動索と
してロープが使用された際、ロープのある箇所が受けた
屈曲回数の履歴を検出する手段として、光ファイバに着
目し、その妥当性を検証した。ポリメチルメタクリレー
ト（ＰＭＭＡ）などの樹脂材料をコア材としたプラスチ
ック系光ファイバ（ＰＯＦ）は、屈曲が繰り返し作用す
ると、コア材料に「白化」が生じ、透過光量が低下す
る。このため、ＰＯＦをロープ内に配置し、ＰＯＦ自体
に屈曲を作用させ、白化させることにより、透過光量の
低下を検出し、ロープの屈曲履歴を検出することができ
る。
してロープが使用された際、ロープのある箇所が受けた
屈曲回数の履歴を検出する手段として、光ファイバに着
目し、その妥当性を検証した。ポリメチルメタクリレー
ト（ＰＭＭＡ）などの樹脂材料をコア材としたプラスチ
ック系光ファイバ（ＰＯＦ）は、屈曲が繰り返し作用す
ると、コア材料に「白化」が生じ、透過光量が低下す
る。このため、ＰＯＦをロープ内に配置し、ＰＯＦ自体
に屈曲を作用させ、白化させることにより、透過光量の
低下を検出し、ロープの屈曲履歴を検出することができ
る。
【００１３】図２に、屈曲回数の増加に伴う透過光量保
持率の低下を示す。本実験では、直径０．７５ｍｍ、お
よび１．０ｍｍのＰＯＦを用い、曲率半径２００ｍｍの
円筒に１８０度巻き掛ける屈曲を繰り返した。屈曲回数
が１０3回、１０4回、１０5回、１０6回に達した時点
で、ＰＯＦの透過光量を測定し、屈曲を与える前の透過
光量と比較して、透過光量保持率を得た。直径２ｍｍ、
および３ｍｍのＰＯＦは共に、屈曲回数の増加に伴い、
透過光量保持率は低下した。ＰＯＦの直径増加に伴い、
最大発生曲げ応力も増加することから、直径３ｍｍのＰ
ＯＦでは、直径２ｍｍのＰＯＦよりも白化が進み、透過
光量保持率の低下が大きい。このため、使用するシーブ
径から、適切にＰＯＦの直径を選定すれば、予め測定し
たロープの屈曲回数に伴うロープ破断強度のデータと、
ロープ内に配設されたＰＯＦの透過光量保持率のデータ
とを照らし合わせることで、ロープの破断強度の低下を
検出することができる。
持率の低下を示す。本実験では、直径０．７５ｍｍ、お
よび１．０ｍｍのＰＯＦを用い、曲率半径２００ｍｍの
円筒に１８０度巻き掛ける屈曲を繰り返した。屈曲回数
が１０3回、１０4回、１０5回、１０6回に達した時点
で、ＰＯＦの透過光量を測定し、屈曲を与える前の透過
光量と比較して、透過光量保持率を得た。直径２ｍｍ、
および３ｍｍのＰＯＦは共に、屈曲回数の増加に伴い、
透過光量保持率は低下した。ＰＯＦの直径増加に伴い、
最大発生曲げ応力も増加することから、直径３ｍｍのＰ
ＯＦでは、直径２ｍｍのＰＯＦよりも白化が進み、透過
光量保持率の低下が大きい。このため、使用するシーブ
径から、適切にＰＯＦの直径を選定すれば、予め測定し
たロープの屈曲回数に伴うロープ破断強度のデータと、
ロープ内に配設されたＰＯＦの透過光量保持率のデータ
とを照らし合わせることで、ロープの破断強度の低下を
検出することができる。
【００１４】図３に本発明の、ロープの劣化状態検出方
法の一実施例であるロープ１の断面図を示す。ロープ１
は、アラミド繊維などの合成繊維２から構成されるスト
ランド３を、複数本撚り合わせて構成される。各ストラ
ンド３には、それぞれ光ファイバ４が配設されている。
本実施例では、各ストランド３の最外層には、ポリエチ
レン、ポリアミド、４フッ化エチレン、ポリウレタンな
どの樹脂材料からなるストランド被覆５が施してある。
ロープ１の最外層は、ポリウレタン、ポリアミド、ポリ
エチレンなどの樹脂材料からなるロープ被覆６が施して
ある。光ファイバ４は、ＰＭＭＡをコア材としたＰＯＦ
が望ましい。なお、ロープ１での荷重支持部材となる合
成繊維２の弾性率と光ファイバ４の弾性率の差から、光
ファイバ４の撚りピッチは、合成繊維２の撚りピッチよ
りも短くし、光ファイバ４の軸方向荷重を低減させるこ
とが望ましい。また、光ファイバ４による情報通信を行
うことも可能である。また、ストランド３を構成する材
料は、合成繊維２に変えて鋼製の素線であっても良い。
法の一実施例であるロープ１の断面図を示す。ロープ１
は、アラミド繊維などの合成繊維２から構成されるスト
ランド３を、複数本撚り合わせて構成される。各ストラ
ンド３には、それぞれ光ファイバ４が配設されている。
本実施例では、各ストランド３の最外層には、ポリエチ
レン、ポリアミド、４フッ化エチレン、ポリウレタンな
どの樹脂材料からなるストランド被覆５が施してある。
ロープ１の最外層は、ポリウレタン、ポリアミド、ポリ
エチレンなどの樹脂材料からなるロープ被覆６が施して
ある。光ファイバ４は、ＰＭＭＡをコア材としたＰＯＦ
が望ましい。なお、ロープ１での荷重支持部材となる合
成繊維２の弾性率と光ファイバ４の弾性率の差から、光
ファイバ４の撚りピッチは、合成繊維２の撚りピッチよ
りも短くし、光ファイバ４の軸方向荷重を低減させるこ
とが望ましい。また、光ファイバ４による情報通信を行
うことも可能である。また、ストランド３を構成する材
料は、合成繊維２に変えて鋼製の素線であっても良い。
【００１５】図４は本発明のロープ１の劣化状態を検出
する方法の一実施例を示した図である。ロープ１中に配
設された光ファイバ４の透過光量保持率を検出するシス
テムを示す。発光素子７は、半導体レーザ、発光ダイオ
ード、固体レーザなどの光源からなり、コネクタ８を通
じて、光ファイバ４の一端側に接続される。光ファイバ
４内を伝送された光は、ロープ１中に生じた白化により
減衰し、光ファイバ４の他端に設けたフォトトランジス
タ、ピン型フォトダイオード、アバラシン・フォトダイ
オードなどの受光素子９によってその光量が検出され
る。検出された光量を図２に示した透過光量保持率、及
び、図１に示した強度保持率とを照らし合わせ、ロープ
１の劣化状態を判別する。すなわち、ロープ長が変化し
ても使用する光ファイバが同じであれば、白化前と白化
後の変化量も略等価になるため図２の透過光量保持率を
用いることができる。
する方法の一実施例を示した図である。ロープ１中に配
設された光ファイバ４の透過光量保持率を検出するシス
テムを示す。発光素子７は、半導体レーザ、発光ダイオ
ード、固体レーザなどの光源からなり、コネクタ８を通
じて、光ファイバ４の一端側に接続される。光ファイバ
４内を伝送された光は、ロープ１中に生じた白化により
減衰し、光ファイバ４の他端に設けたフォトトランジス
タ、ピン型フォトダイオード、アバラシン・フォトダイ
オードなどの受光素子９によってその光量が検出され
る。検出された光量を図２に示した透過光量保持率、及
び、図１に示した強度保持率とを照らし合わせ、ロープ
１の劣化状態を判別する。すなわち、ロープ長が変化し
ても使用する光ファイバが同じであれば、白化前と白化
後の変化量も略等価になるため図２の透過光量保持率を
用いることができる。
【００１６】また、図４に示すように、発光素子７側
に、カプラ１０を介在して、受光素子９を設けた構成と
しても良い。本構成で受光素子９は、ロープ１中のある
箇所に集中的に白化が生じた場合、その散乱反射波を検
出しするものである。この場合、発光素子７が発光して
から、受光素子９が受光するまでの時間差から、集中的
に白化が生じた位置の特定が可能となる。
に、カプラ１０を介在して、受光素子９を設けた構成と
しても良い。本構成で受光素子９は、ロープ１中のある
箇所に集中的に白化が生じた場合、その散乱反射波を検
出しするものである。この場合、発光素子７が発光して
から、受光素子９が受光するまでの時間差から、集中的
に白化が生じた位置の特定が可能となる。
【００１７】図５は、本発明のロープ１の劣化状態検出
方法を用いた、エレベータのロープ劣化状態判別演算装
置の処理手順を示す。まず、図４に示したシステムを用
いて、光ファイバ４の透過光量保持率を検出する。検出
結果は、測定したロープ走行距離、延べ走行時間などと
共に記録を行い、連続的な測定から得られるロープの劣
化進行の経時的把握に活用される。また、この結果は、
ロープの屈曲に伴う破断強度の低下、及び、ＰＯＦの屈
曲に伴う透過光量保持率の低下のデータベースに基づい
て、予め設定、記録された透過光量保持率の許容値と比
較を行う。透過光量保持率の低下が許容値以内であれ
ば、通常運転を継続する。許容値を超えた場合は、乗り
かごを最寄り階に停止させ、運転を終了する。また、こ
の結果は、エレベータの管理者に通報される。以上示し
たように、検出結果を随時記録し、データベースとの比
較を行うことにより、ロープ１の劣化進行状態を、経時
的に把握することができる。このため、予め、ロープ１
の寿命を予測し、余裕を持った交換時期を決定すること
ができ、製品の安全、信頼性を向上させることができ
る。
方法を用いた、エレベータのロープ劣化状態判別演算装
置の処理手順を示す。まず、図４に示したシステムを用
いて、光ファイバ４の透過光量保持率を検出する。検出
結果は、測定したロープ走行距離、延べ走行時間などと
共に記録を行い、連続的な測定から得られるロープの劣
化進行の経時的把握に活用される。また、この結果は、
ロープの屈曲に伴う破断強度の低下、及び、ＰＯＦの屈
曲に伴う透過光量保持率の低下のデータベースに基づい
て、予め設定、記録された透過光量保持率の許容値と比
較を行う。透過光量保持率の低下が許容値以内であれ
ば、通常運転を継続する。許容値を超えた場合は、乗り
かごを最寄り階に停止させ、運転を終了する。また、こ
の結果は、エレベータの管理者に通報される。以上示し
たように、検出結果を随時記録し、データベースとの比
較を行うことにより、ロープ１の劣化進行状態を、経時
的に把握することができる。このため、予め、ロープ１
の寿命を予測し、余裕を持った交換時期を決定すること
ができ、製品の安全、信頼性を向上させることができ
る。
【００１８】図６は、本発明の実施例であるロープ１を
用いたエレベータの概略図である。ロープ式エレベータ
は電動機１１、シーブ１２、そらせ車１３からなる駆動
装置を備え、シーブ１２に巻き掛けたロープ１の一方に
乗りかご１４の荷重を、シーブ１２を介して他方にカウ
ンタウェイト１５の荷重を作用させ、ロープ１とシーブ
１２との間の摩擦により、乗りかご１４、カウンタウェ
イト１５を昇降させる機構を有している。ここで使用さ
れるロープ１は、内部に光ファイバ４が配設されてい
る。ロープ１の端部には、発光素子および受光素子ボッ
クス１６が設置され、ロープ１の内部に配設された光フ
ァイバ４の白化状態を検出する。また、図中省略したロ
ープ劣化状態判別演算装置がエレベータに備えられてい
る。なお、乗りかご１４にはかご位置検出器１７が設置
され、光ファイバ４による白化状態の検出、すなわちロ
ープ屈曲回数のモニタリングに併せて、乗りかご２の移
動量から、ロープ１の各箇所ごとのシーブ通過回数、す
なわち屈曲回数もモニタリングされても良い。
用いたエレベータの概略図である。ロープ式エレベータ
は電動機１１、シーブ１２、そらせ車１３からなる駆動
装置を備え、シーブ１２に巻き掛けたロープ１の一方に
乗りかご１４の荷重を、シーブ１２を介して他方にカウ
ンタウェイト１５の荷重を作用させ、ロープ１とシーブ
１２との間の摩擦により、乗りかご１４、カウンタウェ
イト１５を昇降させる機構を有している。ここで使用さ
れるロープ１は、内部に光ファイバ４が配設されてい
る。ロープ１の端部には、発光素子および受光素子ボッ
クス１６が設置され、ロープ１の内部に配設された光フ
ァイバ４の白化状態を検出する。また、図中省略したロ
ープ劣化状態判別演算装置がエレベータに備えられてい
る。なお、乗りかご１４にはかご位置検出器１７が設置
され、光ファイバ４による白化状態の検出、すなわちロ
ープ屈曲回数のモニタリングに併せて、乗りかご２の移
動量から、ロープ１の各箇所ごとのシーブ通過回数、す
なわち屈曲回数もモニタリングされても良い。
【００１９】図７は本発明に係わるロープの劣化状態を
検出する方法の一実施例であるロープ１８の断面図を示
す。ロープ１８は、図３で示したロープ１の外層（ロー
プ被覆６の外側）に導電性材料から構成される導電性被
覆１９と非導電性被覆２０を施したものである。導電性
被覆１９は、導電性樹脂、金属網、金属線などから構成
される。また、非導電性樹脂被覆２０は、ポリウレタ
ン、ポリアミド、ポリエチレンなどの樹脂材料から構成
される。また、ロープ１の寿命と比較して、非導電性樹
脂被覆２０の摩耗が早く進むよう、すなわち、導電性被
覆１９の露出が早くなるよう、最外層樹脂２０の材質、
厚さは決定される。
検出する方法の一実施例であるロープ１８の断面図を示
す。ロープ１８は、図３で示したロープ１の外層（ロー
プ被覆６の外側）に導電性材料から構成される導電性被
覆１９と非導電性被覆２０を施したものである。導電性
被覆１９は、導電性樹脂、金属網、金属線などから構成
される。また、非導電性樹脂被覆２０は、ポリウレタ
ン、ポリアミド、ポリエチレンなどの樹脂材料から構成
される。また、ロープ１の寿命と比較して、非導電性樹
脂被覆２０の摩耗が早く進むよう、すなわち、導電性被
覆１９の露出が早くなるよう、最外層樹脂２０の材質、
厚さは決定される。
【００２０】図８は本発明に係わるロープ１８の劣化状
態を検出する方法の一実施例である、ロープ１８中に配
設された導電性被覆１９と、金属製シーブ２１との導通
を検出するシステムを示す。ロープ１８の非導電性樹脂
被覆２０が、金属シーブ２１との接触を繰り返し、摩耗
が進むと、導電性被覆１９が露出し、金属シーブ２１と
接触する。電源２２からの電流が、導電性被覆１９と金
属シーブ２１との間で流れると、導通検出器２３が検出
する。この検出結果を、図中省略した劣化状態判別演算
装置が受け取り、先に述べた光ファイバの検出結果と合
わせて、ロープ１８の廃棄時期を判別する。また、かご
位置検出器１７からのロープ位置情報をもとに、ロープ
１８の導電性被覆１９が露出した箇所を特定することが
できる。これらの検出結果は、図中省略した劣化状態判
別演算装置から、エレベータ管理者に通報される。この
ように、最外層の被覆が破損した状況まで加味してロー
プの寿命を判断でき、寿命の判断精度が向上する。
態を検出する方法の一実施例である、ロープ１８中に配
設された導電性被覆１９と、金属製シーブ２１との導通
を検出するシステムを示す。ロープ１８の非導電性樹脂
被覆２０が、金属シーブ２１との接触を繰り返し、摩耗
が進むと、導電性被覆１９が露出し、金属シーブ２１と
接触する。電源２２からの電流が、導電性被覆１９と金
属シーブ２１との間で流れると、導通検出器２３が検出
する。この検出結果を、図中省略した劣化状態判別演算
装置が受け取り、先に述べた光ファイバの検出結果と合
わせて、ロープ１８の廃棄時期を判別する。また、かご
位置検出器１７からのロープ位置情報をもとに、ロープ
１８の導電性被覆１９が露出した箇所を特定することが
できる。これらの検出結果は、図中省略した劣化状態判
別演算装置から、エレベータ管理者に通報される。この
ように、最外層の被覆が破損した状況まで加味してロー
プの寿命を判断でき、寿命の判断精度が向上する。
【００２１】本発明によるロープの劣化状態判別方法
は、エレベータ以外の装置、例えば、クレーン、ダムウ
ェータ、巻き上げ機など、動索としてのロープを使用す
る機械システムにも適用することができる。
は、エレベータ以外の装置、例えば、クレーン、ダムウ
ェータ、巻き上げ機など、動索としてのロープを使用す
る機械システムにも適用することができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているため、ロープの劣化進行状態をオンラインで連続
的に把握することができ、ロープ交換、廃棄の時期を迅
速に決定することができる。このため、エレベータなど
の機械システムの安全性、信頼性を向上させることがで
きる。また、ロープの劣化進行状態の記録、通報の自動
化により、メンテナンスの省力化に効果がある。
ているため、ロープの劣化進行状態をオンラインで連続
的に把握することができ、ロープ交換、廃棄の時期を迅
速に決定することができる。このため、エレベータなど
の機械システムの安全性、信頼性を向上させることがで
きる。また、ロープの劣化進行状態の記録、通報の自動
化により、メンテナンスの省力化に効果がある。
【図１】本発明の一実施例であるロープの劣化状態判別
方法の、ロープ破断保持率と、屈曲回数の関係を示す概
略図である。
方法の、ロープ破断保持率と、屈曲回数の関係を示す概
略図である。
【図２】本発明の一実施例であるロープの劣化状態判別
方法の、光ファイバの透過光量保持率と屈曲回数の関係
を示す概略図である。
方法の、光ファイバの透過光量保持率と屈曲回数の関係
を示す概略図である。
【図３】本発明の一実施例であるロープの劣化状態判別
方法の、ロープの断面図を示す概略図である。
方法の、ロープの断面図を示す概略図である。
【図４】本発明の一実施例であるロープの劣化状態を検
出する方法の、ロープ中に配設された光ファイバの透過
光量保持率を検出するシステムを示す概略図である。
出する方法の、ロープ中に配設された光ファイバの透過
光量保持率を検出するシステムを示す概略図である。
【図５】本発明の一実施例であるロープの劣化状態を検
出する方法を用いたエレベータの、ロープ劣化状態判別
演算装置の処理手順を示す概略図である。
出する方法を用いたエレベータの、ロープ劣化状態判別
演算装置の処理手順を示す概略図である。
【図６】本発明の一実施例であるエレベータの概略図で
ある。
ある。
【図７】本発明の一実施例であるロープの劣化状態判別
方法の、ロープの断面図を示す概略図である。
方法の、ロープの断面図を示す概略図である。
【図８】本発明の一実施例であるロープ中に配設された
導電性被覆と、金属製シーブとの導通を検出するシステ
ムの概略図である。
導電性被覆と、金属製シーブとの導通を検出するシステ
ムの概略図である。
【符号の説明】 １…ロープ、２…合成繊維、３…ストランド、４…光フ
ァイバ、５…ストランド被覆、６…ロープ被覆、７…発
光素子、８…コネクタ、９…受光素子、１０…カプラ
ー、１１…電動機、１２…シーブ、１３…そらせ車、１
４…乗りかご、１５…カウンタウェイト、１６…発光素
子および受光素子ボックス、１７…かご位置検出器、１
８…ロープ、１９…導電性被覆、２０…非導電性樹脂被
覆、２１…金属製シーブ、２２…電源、２３…導通検出
器。
ァイバ、５…ストランド被覆、６…ロープ被覆、７…発
光素子、８…コネクタ、９…受光素子、１０…カプラ
ー、１１…電動機、１２…シーブ、１３…そらせ車、１
４…乗りかご、１５…カウンタウェイト、１６…発光素
子および受光素子ボックス、１７…かご位置検出器、１
８…ロープ、１９…導電性被覆、２０…非導電性樹脂被
覆、２１…金属製シーブ、２２…電源、２３…導通検出
器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｎ 27/00 Ｇ０１Ｎ 27/00 Ｌ (72)発明者 中村 一朗 茨城県ひたちなか市堀口832番地の２ ハ イメックサービス株式会社内 (72)発明者 吉冨 雄二 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 (72)発明者 遠藤 喜重 茨城県土浦市神立町502番地 株式会社日 立製作所機械研究所内 Ｆターム(参考） 2G060 AA20 AE26 AG11 EA03 EA05 EB01 HC07 HC10 KA13 2G086 DD02 3B153 AA08 AA14 AA45 AA47 CC13 CC16 CC19 CC22 CC23 CC27 CC80 FF04 GG05 GG40 3F304 BA08 3F305 BB02 BB14 BC36
Claims (5)
- 【請求項１】荷重支持部材として屈曲が繰り返し作用す
る箇所に使用されるロープの劣化状態を判別する方法に
おいて、 前記ロープは各ストランド内に光ファイバが配設され、
前記ロープの一端に発光手段を、他端に受光手段とを備
え、前記光ファイバ内を通過する透過光量の変化を検出
し、その変化に基づいて前記ロープの劣化、および寿命
を判定することを特徴としたロープの劣化状態判別方
法。 - 【請求項２】請求項第１記載のロープの劣化状態判別方
法において、 前記光ファイバ内を通過する透過光量の低下率の許容値
を記録する手段と、検出された透過光量の値を記録する
手段と、検出された透過光量の値を低下率に換算する手
段と、換算された低下率が許容限度内か否かを判定する
手段とを備えたことを特徴としたロープの劣化状態判別
法。 - 【請求項３】請求項１記載のロープの劣化状態判別方法
において、 前記ロープの外層に導電性材料からなる被覆と、最外層
に非導電性の樹脂材料からなる被覆したロープ構成であ
って、前記ロープの導電性材料からなる被覆と前記金属
製シーブとの間に電源装置を備え、前記導電性材料から
なる被覆と、前記金属製のシーブとの接触による導通か
ら、前記最外層樹脂被覆の摩耗、劣化を検出することを
特徴としたロープの劣化状態判別方法。 - 【請求項４】乗りかごとカウンターウェイトが、複数の
ロープにより連結され、該ロープをシーブに巻きかけて
摩擦駆動するエレベータにおいて、 前記ロープを構成する各ストランドに光ファイバが配設
され、前記ロープの一端に発光手段を、他端に受光手段
とを備え、前記光ファイバを通過する透過光量の変化を
検出する手段と、前記検出値を記録する手段と、前記検
出値から前記ロープの劣化による廃棄時期を判定する手
段と、前記検出値、及び廃棄時期に至ったことをエレベ
ータの管理者に伝える手段とを備えたことを特徴とした
エレベータ。 - 【請求項５】請求項４記載のエレベータにおいて、 前記ロープは、外層に導電性材料の被覆と、最外層に非
導電性の樹脂材料からなる被覆を施し、前記ロープの導
電性材料からなる被覆と前記金属製シーブとの間に電源
装置を備え、前記導電性材料からなる被覆と、前記金属
製のシーブとの接触による導通を検出する手段と、導通
したロープ箇所を記録する手段と、前記最外層樹脂被覆
の摩耗、劣化と前記光ファイバの光量検出結果とから廃
棄時期を判定する手段と、前記導通記録、及びロープが
廃棄時期に至ったことをエレベータの管理者に伝える手
段とを備えたことを特徴としたエレベータ。
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| JP2000128947A JP3896764B2 (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | ロープの劣化状態判別方法、及びそれを用いたエレベータ |
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| JP2000128947A JP3896764B2 (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | ロープの劣化状態判別方法、及びそれを用いたエレベータ |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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- 2000-04-25 JP JP2000128947A patent/JP3896764B2/ja not_active Expired - Fee Related
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