JP2009132482A - エレベーターのロープ破断検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ロープの破断検出にあたり低速な点検速度でエレベーターを動かしながら行う必要がなく、エレベーターを定格速度で運転中においてもロープの破断を検出可能であり、かつ、ロープの素材を問わず、磁性を帯びることが可能な物質でなくともロープの破断を検出することができるエレベーターのロープ破断検出装置を得る。
【解決手段】エレベーターのロープ破断検出装置においてロープの近傍に配置され、破断した前記ロープの素線が接触する際に掛かる応力により発生する電圧を電気信号として出力する圧電素子と、前記圧電素子と電気的に接続され、前記電気信号の入力を受けて前記ロープの破断を検出する検出回路部と、を備える。
【選択図】図１

Description

この発明は、エレベーターのロープ破断検出装置に関するものである。

従来におけるエレベーターのロープ破断検出装置においては、鋼線素線を含むロープに近接して素線破断等の異常を磁気的に検出する検出部と、この検出部から得られる信号を処理する信号処理部とからなるロープ異常検出機器と、前記ロープが相対移動し、かつロープの走行路との間隔が一定の位置にあるエレベーター昇降路内の所定箇所に前記ロープ異常検出装置を保持して取付ける固定具とを備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
また、従来におけるエレベーターのロープ破断検出においては、保守員が極めて低速な点検速度でエレベーターを動かしながら、目視により直接確認したり、ワイヤロープテスタ等の冶具をロープに近づけることにより、ロープの破断を検出する方法が行われている。
なお、特許文献１においても言及されているように、ワイヤロープテスタは、ワイヤが鋼線でできていることを利用しており、ワイヤを永久磁石等で磁化させた際にワイヤの破断箇所で生じる漏洩磁束を検出コイル等のセンサで検出するものである。

特開２００４−０９９３２８号公報

しかしながら、目視により直接確認したり、ワイヤロープテスタ等の冶具を用いるエレベーターのロープ破断検出方法においては、極めて低速な点検速度でエレベーターを動かしながら行う必要があるため、ビルの高層化が進む昨今、点検に長時間掛かってしまうという課題がある。
また、ワイヤロープテスタ等の冶具を用いるエレベーターのロープ破断検出方法や、特許文献１に示されたエレベーターのロープ破断検出装置においては、ロープを磁化させることにより破断を検出するため、ロープが鋼線等の磁性を帯びることが可能な物質でなければ破断を検出できないという課題や、ロープを検出部のガイド等に通したり、装置の使用や設置にあたり設定を要する等、煩雑な手数が掛かるという課題がある。

この発明は、前述のような課題を解決するためになされたもので、ロープの破断検出にあたり低速な点検速度でエレベーターを動かしながら行う必要がなく、エレベーターを定格速度で運転中においてもロープの破断を検出可能であり、かつ、ロープの素材を問わず、磁性を帯びることが可能な物質でなくともロープの破断を検出することができるエレベーターのロープ破断検出装置を得るものである。

この発明に係る、エレベーターのロープ破断検出装置においては、ロープの近傍に配置され、破断した前記ロープの素線が接触する際に掛かる応力により発生する電圧を電気信号として出力する圧電素子と、前記圧電素子と電気的に接続され、前記電気信号の入力を受けて前記ロープの破断を検出する検出回路部と、を備えた構成とする。

この発明はエレベーターのロープ破断検出装置に関し、ロープの近傍に配置され、破断した前記ロープの素線が接触する際に掛かる応力により発生する電圧を電気信号として出力する圧電素子と、前記圧電素子と電気的に接続され、前記電気信号の入力を受けて前記ロープの破断を検出する検出回路部と、を備えた構成としたことで、ロープの破断検出にあたり低速な点検速度でエレベーターを動かしながら行う必要がなく、エレベーターを定格速度で運転中においてもロープの破断を検出可能であり、かつ、ロープの素材を問わず、磁性を帯びることが可能な物質でなくともロープの破断を検出することができるという効果を奏する。
また、構成が簡潔で設置性に優れるとともに省電力化を図ることができるという効果も併せ奏する。

実施の形態１．
図１及び図２は、この発明の実施の形態１に関するもので、図１はエレベーターのロープ破断検出装置の構成概略を示す斜視図、図２は図１中の矢印Ａの示す方向から見た矢視図である。
図において１は固定台２に固定された巻上機で、この巻上機１のシーブ部１ａにはロープ３が巻き掛けられている。そして、このロープ３の一端には図示しないかごが、他端には図示しない釣合い重りが結合されている。
前記ロープ３の近傍には、前記ロープ３を挟むように対向してセンサ部である圧電素子４が配置されている。そして、この圧電素子４は、検出回路部５と送信線６を介して電気的に接続されている。なお、ここで、前記ロープ３自体が揺れて前記圧電素子４に接触してしまうことによる誤検出を回避する等の理由により、前記圧電素子４は前記シーブ部１ａに近い位置、好ましくは前記シーブ部１ａと図示しないソラセ車の間の位置、に設けられる。

前記かごが運転されると、前記ロープ３が前記圧電素子４の間を通過していくが、前記ロープ３の破断箇所が前記圧電素子４の間を通過する際に、前記ロープ３の破断した素線が前記圧電素子４に接触する。そして、この接触により前記圧電素子４に応力が掛かり、前記圧電素子４に電圧が生じる。こうして、前記圧電素子４より出力される電気信号が前記送信線６を介して前記検出回路部５へと送信され、前記検出回路部５はこの電気信号の入力を受けて前記ロープ３の破断を検出する。
なお、前記検出回路部５に予め接続した図示しない保守用コンピュータ等を用いることにより、保守員は検出された前記ロープ３の破断を確認することができるようになっている。

以上のように構成されたエレベーターのロープ破断検出装置においては、破断して解けたロープの素線がセンサ部である圧電素子に接触することで、圧電素子に発生する電気信号（電圧）を利用してロープの破断を検出するようにしたことにより、ロープの破断検出にあたり低速な点検速度でエレベーターを動かしながら行う必要がなく、エレベーターを定格速度で運転中においてもロープの破断を検出可能であり、ロープ破断の確認時間を短縮することができるとともに、圧電素子に電圧が生じるには素子に応力が掛かりさえすればよいため、鋼線、樹脂線等のロープ素線の材質に関係なく早期にロープ破断を検出することができる。さらに、ワイヤロープテスタ等の冶具をロープに近づける必要がないため、安全性が高く、そして、目視により直接確認するのと同等以上の信頼性を確保することができるとともに、センサ部である圧電素子自体には電源が不要なため省電力である。
また、機器構成が簡潔であるため、機械室内や昇降路内等自由に設置可能であり、前記圧電素子４を前記ロープ３の近傍に設置した上で、前記検出回路部５は例えば前記かごに乗降するための乗場等の前記圧電素子４とは離れた場所に設置することもできる。

実施の形態２．
図３は、この発明の実施の形態２に関するもので、センサ部周辺の構成を示す模式図である。この図３において、図１及び図２と同符号は同一部分又は相当部分を示しており、説明を省略する。
ここで説明する実施の形態２は、前述した実施の形態１の構成において、ロープが複数本用いられている場合に、センサ部である圧電素子を各ロープ毎に対応させて設けるようにしたものである。
すなわち、略平行に配置された複数本の前記ロープ３のそれぞれを挟むように対向して、前記圧電素子４が前記ロープ３の本数と同数の対を成して配置されており、他の構成は実施の形態１と同様である。

なお、実施の形態１において前述したように、前記圧電素子４の配置箇所は前記シーブ部１ａと前記ソラセ車の間の位置が望ましいが、高層ビルに設置されるいわゆる高揚程エレベーターにおいては前記シーブ部１ａの径が比較的大きく、前記ソラセ車を有しない場合も多い。
この場合、前記シーブ部１ａに巻き掛けられた箇所における複数本の前記ロープ３間のピッチ寸法と、前記かごに結合された箇所における複数本の前記ロープ３間のピッチ寸法とが異なる（一般に前記かご側に近づくにつれて前記ロープ３間のピッチ寸法は大きくなる）ことが多いことを考慮すると、前記圧電素子４はなるべく前記シーブ部１ａの近傍に配置するのがよいといえる。

前記ロープ３の破断検出動作についても概ね前述した実施の形態１と同様である。
すなわち、前記かごの運転時において、素線が破断した前記ロープ３の破断箇所が前記圧電素子４の間を通過する際に、前記ロープ３の破断した素線が、破断した前記ロープ３に対応して配置された前記圧電素子４に接触する。そして、この接触により前記圧電素子４に応力が掛かり、前記圧電素子４に電圧が生じる。こうして、前記圧電素子４より出力される電気信号が前記送信線６を介して前記検出回路部５へと送信され、前記検出回路部５はこの電気信号がどの前記圧電素子４から出力されたものかを判別することにより、前記ロープ３の破断有無及び破断が生じていた場合にはその破断が生じているのはどの前記ロープ３であるのかを検出する。
なお、保守員は、実施の形態１同様、前記検出回路部５に予め接続した図示しない保守用コンピュータ等を用いることにより、検出された前記ロープ３の破断及びどの前記ロープ３に素線破断が生じているのかを確認することができる。

以上のように構成されたエレベーターのロープ破断検出装置においては、実施の形態１と同様の効果を奏することができるのに加えて、圧電素子を各ロープ毎に対応させて設け、検出回路部においてどの圧電素子から出力された電気信号であるのかを判別するようにしたことにより、複数本のロープのうち、どのロープの素線が破断しているのかを容易に識別することが可能である。
そして、これにより保守員は現場においてどのロープが破断しているかを容易に確認することができるとともに、何本のロープで破断が生じているのかを即座に検知し、エレベーターの危険度の度合いを容易に判断することができ、作業性も向上させることが可能である。

実施の形態３．
図４は、この発明の実施の形態３に関するもので、センサ部周辺の構成を示す模式図である。この図４において、図１から図３と同符号は同一部分又は相当部分を示しており、説明を省略する。
ここで説明する実施の形態３は、前述した実施の形態２の構成において、検出回路部として電流制限抵抗とＬＥＤ等の表示器とを各圧電素子に接続したものである。
すなわち、前記検出回路部５は、各々の前記圧電素子４に対し前記送信線６を介して、それぞれ電気的に接続された、前記圧電素子４と同数の（すなわち前記ロープ３の本数と同数の）電流制限抵抗７及び表示器８の組により構成されており、他の構成は実施の形態２と同様である。
なお、ここでは、前記電流制限抵抗７及び前記表示器８の組の一端が前記送信線６を介して前記圧電素子４に接続され、他端は接地する構成としている。

前記かごの運転時において、素線が破断した前記ロープ３の破断箇所が前記圧電素子４の間を通過する際に、前記ロープ３の破断した素線が、破断した前記ロープ３に対応して配置された前記圧電素子４に接触する。そして、この接触により掛かる応力により電圧が発生し、電気信号を出力した前記圧電素子４に対応する前記表示器８が点灯する。
この場合は、機器構成が非常に簡潔で小型であるため、前記電流制限抵抗７及び前記表示器８のみをエレベーターの乗場（図示せず）の操作表示器具（図示せず）内に収納することが可能であり、こうすることにより保守員は前記乗場の戸を開けることなく前記乗場から前記ロープ３の破断有無を確認することができる。

以上のように構成されたエレベーターのロープ破断検出装置においては、実施の形態２と同様の効果を奏することができるのに加えて、ロープの破断した素線が圧電素子に接触することにより掛かる応力により電圧が発生し、電気信号を出力した圧電素子に対応する表示器が点灯することにより、どのロープの、どの箇所が破断しているのかを視覚的に確認し易いという効果がある。そして、この効果に付随して、保守員でなくともビルの管理人やオーナーなどが容易にロープ破断有無の確認を行うことが可能である。
また、前述のように電流制限抵抗及び表示器のみを乗場の操作表示器具内に収納することが可能であり、こうすることにより保守員は乗場の戸を開けることなく乗場からロープの破断有無を確認することができるため、確認作業の安全性や作業性を向上することができる。
さらにまた、ここで説明した検出回路部は、動作させるための電源が不要であるため、待機電力が零であり、省エネルギー効果がある。
なお、実施の形態２における検出回路部に限らず、実施の形態１における検出回路部についても、ここで説明したように電流制限抵抗とＬＥＤ等の表示器とを圧電素子に接続することにより構成することが可能である。

実施の形態４．
図５は、この発明の実施の形態４に関するもので、エレベーターのロープ破断検出装置におけるデータ伝送の概要を示す模式図である。この図５において、図１から図４と同符号は同一部分又は相当部分を示しており、説明を省略する。
ここで説明する実施の形態４は、前述した実施の形態１から実施の形態３の構成に加えて、ロープ破断検出信号をエレベーター制御盤経由で保守センターへと通報するようにしたものである。
すなわち、前記検出回路部５は、前記巻上機１の動作を含むエレベーターの運転を制御するエレベーター制御盤９と電気的に接続されており、さらに、このエレベーター制御盤９は、遠隔監視通信線１０を介してエレベーターの状況等を遠隔監視する施設である保守センター１１と結ばれている。他の構成は実施の形態１から実施の形態３と同様である。

前記圧電素子４から送信される電気信号を元に前記ロープ３の破断を検出した前記検出回路部５は、前記エレベーター制御盤９へとロープ破断検出信号を送信する。
そして、ロープ破断検出信号を受信した前記エレベーター制御盤９は、前記巻上機１の動作等を制御して前記かごを最寄階へと停止させる等の緊急動作を行う。
また、ロープ破断検出信号を受信した前記エレベーター制御盤９は、前記遠隔監視通信線１０を介して前記保守センター１１へとロープ破断情報を送信して、前記ロープ３の破断に関する情報を前記保守センター１１へと通知する。

以上のように構成されたエレベーターのロープ破断検出装置においては、実施の形態１から実施の形態３と同様の効果を奏することができるのに加えて、圧電素子及び検出回路部が早期に検出したロープ破断検出信号に基づき、ロープ破断の初期段階において自動的に前記かごを最寄階へと停止させる等の緊急動作を行うことにより、ロープ破断の段階が進んでしまった後に、運転急停止によるかご内への閉じ込め等の事態が起きることを未然に防止することができる。
また、ロープ破断検出信号を受信したエレベーター制御盤が自動的に保守センターへとロープ破断情報を送信することにより、保守センターにおいてロープ破断情報を常時遠隔監視することができ、定期的な保守と保守の間の期間に発生するロープ破断に対し破断箇所が悪化する前にロープ交換を行う等の適切な対処が可能である。

なお、以上説明した実施の形態１から実施の形態４における構成は巻上機のロープに関してだけでなく、調速機に用いられる調速機用ロープや、かごと釣合い重りとに連結されるコンペンロープ等にも適用することが可能である。

この発明の実施の形態１に関しエレベーターのロープ破断検出装置の構成概略を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に関し図１中の矢印Ａの示す方向から見た矢視図である。 この発明の実施の形態２に関しセンサ部周辺の構成を示す模式図である。 この発明の実施の形態３に関しセンサ部周辺の構成を示す模式図である。 この発明の実施の形態４に関しエレベーターのロープ破断検出装置におけるデータ伝送の概要を示す模式図である。

符号の説明

１ 巻上機
１ａ シーブ部
２ 固定台
３ ロープ
４ 圧電素子
５ 検出回路部
６ 送信線
７ 電流制限抵抗
８ 表示器
９ エレベーター制御盤
１０ 遠隔監視通信線
１１ 保守センター

Claims (7)

1. ロープの近傍に配置され、破断した前記ロープの素線が接触する際に掛かる応力により発生する電圧を電気信号として出力する圧電素子と、
   前記圧電素子と電気的に接続され、前記電気信号の入力を受けて前記ロープの破断を検出する検出回路部と、を備えたことを特徴とするエレベーターのロープ破断検出装置。
2. 前記圧電素子は、前記ロープを挟むように対向して配置されたことを特徴とする請求項１に記載のエレベーターのロープ破断検出装置。
3. 前記ロープは、複数本が配置され、
   前記圧電素子は、複数本の前記ロープのそれぞれに対応して前記ロープの近傍に配置され、
   前記検出回路部は、前記電気信号がどの前記圧電素子から出力されたものかを判別することにより、前記ロープの破断有無及び破断が生じていた場合にはその破断が生じているのはどの前記ロープであるのかを検出することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のエレベーターのロープ破断検出装置。
4. 前記ロープは、巻上機のシーブ部に巻き掛けられ、
   前記圧電素子は、前記シーブ部の近傍に配置されたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のエレベーターのロープ破断検出装置。
5. 前記検出回路部は、前記圧電素子に電気的に接続され、前記電気信号の入力を受けて点灯する、前記圧電素子と同数の表示器を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のエレベーターのロープ破断検出装置。
6. 前記ロープの破断を検出した前記検出回路部が出力したロープ破断検出信号を受信した場合に、かごを最寄階へと停止させる緊急動作を行うようにエレベーターの運転を制御するエレベーター制御盤を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のエレベーターのロープ破断検出装置。
7. 前記ロープの破断を検出した前記検出回路部が出力したロープ破断検出信号を受信した場合に、エレベーターの状況等を遠隔監視する施設である保守センターへとロープ破断情報を送信するエレベーター制御盤を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のエレベーターのロープ破断検出装置。

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