JP2017075971A - ワイヤロープの損傷判定装置，方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】比較的損傷程度が軽いと考えられるものの，それが一箇所に集中して発生しているときに，警告を報知する。
【解決手段】複数本のワイヤロープが走行する走行路に沿って，検知コイルを含むロープテスタが設置される。ワイヤロープからの漏洩磁束によって検知コイルには起電力が生じる。ワイヤロープの撚り１ピッチ毎に，０．６Ｖ以上１．４Ｖ未満のピーク本数がカウントされる（ステップ48）。上記電圧範囲のピーク本数が複数検出されると，警告が出力される（ステップ49，51）。
【選択図】図１０

Description

この発明は，ワイヤロープの損傷判定装置，方法およびプログラムに関する。

エレベータ用ワイヤロープやクレーン用ワイヤロープの欠陥を，漏洩磁束法を用いて検査する検査装置が知られている（特許文献１）。この検査装置はワイヤロープの検査を行うときに現場に持ち運ばれる。取付用の固定治具を用いることで検査装置は手作業でワイヤロープにセットされる。上記検査装置にはまた信号ケーブル，電源ケーブル，波形モニタ等も現場で取付けられる。波形モニタに現れる漏洩磁束に基づく波形を作業員が見て，作業員は，ワイヤロープに損傷があるかどうか等を判断する。

このように，検査のたびに検査装置を現場に持ち運んでワイヤロープを検査するやり方では，現場までの作業員の移動が当然に必要とされ，人件費がかかってしまう。検査に要する時間も長い。また，ワイヤロープに損傷があるかどうかの判定は作業員の主観に大きく依存する。

検査装置をたとえばエレベータに固定的に常設しておくことが考えられる。しかしながら，検査装置を固定的に常設すると，検査装置（そのセンサ部）とワイヤロープとが常時接触するから，ワイヤロープおよび検査装置のいずれもが摩耗してしまう。特に，特許文献１に記載のセンサユニットのように，ワイヤロープの外周面の大部分を取囲む形状を持つセンサユニットを用いると，ワイヤロープとセンサユニットとの接触面積が広いので，摩耗の進行が早められてしまう。摩耗の進行は，ワイヤロープを強力に磁化してワイヤロープとセンサユニットとを強く接触させても，早められてしまう。

国際特許公開ＷＯ２０１１／１４８４５６

この発明は，常設して設けられるのに適するワイヤロープの検査装置を提供することを目的とする。

さらにこの発明は，ワイヤロープとの接触面積が小さく，設置を容易に行うことができるワイヤロープの検査装置を提供することを目的とする。

この発明はまた，遠隔地においてワイヤロープの検査結果を確認できるようにすることを目的とする。

この発明によるワイヤロープの検査装置は，互いに平行に配列された複数本のワイヤロープが走行する走行路に沿って設置され，磁化されたワイヤロープから発生する漏洩磁束を検知するセンサ装置を備えるワイヤロープの検査装置であって，上記センサ装置のセンサ面が平面状に形成されかつ上記平行に配列された複数本のワイヤロープの幅全体を超える長さを有しており，上記漏洩磁束を検知するときに，上記センサ装置のセンサ面が上記平行に配列された複数本のワイヤロープによって規定される平面と平行に設置されて上記複数本のワイヤロープのそれぞれと線接触し，かつ上記平行に配列された複数本のワイヤロープの幅全体を跨いで設置されることを特徴とする。

この発明によると，磁化されたワイヤロープから発生する漏洩磁束を検知するセンサ装置のセンサ面が平面状であり，上記漏洩磁束を検知するときに上記センサ面が複数本のワイヤロープのそれぞれと線接触するから，センサ面とワイヤロープとの接触面積は小さく，センサ面およびワイヤロープの摩耗は少ない。

また，センサ装置に平面状のセンサ面が採用されているので，検査すべきワイヤロープの直径や平行に配列された複数本のワイヤロープ間の間隔が異なっても，共通のセンサ装置を用いることができ，たとえば検査すべきワイヤロープの直径に応じてセンサ装置をそれぞれ作成する必要がない。センサ装置の設置も，センサ装置の平面状のセンサ面を走行する複数のワイヤロープに沿わせればよいから，時間も手間もかからない。

もっとも，上記平面状センサ面の長手方向の両端部分のみについては同じ向きに湾曲させて形成しておき，上記漏洩磁束を検知するときに，上記センサ面の長手方向の両端のそれぞれを，上記平行に配列された複数本のワイヤロープの両がわの端に位置する２本のワイヤロープのそれぞれの側方に至らせてもよい。比較的損傷の激しい両がわの端に位置する２本のワイヤロープに対する損傷検知の感度を上げることができる。

一実施態様では，上記センサ装置は漏洩磁束を検知する検知コイルを備えている。さらに好ましくは上記センサ装置は，上記検知コイルと，上記複数本のワイヤロープを磁化する磁化器とを備えている。一つのセンサ装置を用いて，上記複数本のワイヤロープの磁化と，上記漏洩磁束の検知の両方を実行することができる。好ましくは複数本のワイヤロープの磁化は，飽和磁化に達しない未飽和磁化にとどめられる。

好ましくは，ワイヤロープの検査装置は，上記センサ装置を移動させる移動機構を備え，上記移動機構は，上記漏洩磁束を検知するときに上記センサ装置を上記ワイヤロープに近づけてそのセンサ面をワイヤロープに線接触させ，かつ漏洩磁束の検知を行わないときに上記センサ装置を上記ワイヤロープから遠ざけるように移動させるものである。ワイヤロープを検査する（漏洩磁束を検知する）ときにだけセンサ装置のセンサ面がワイヤロープと接触するから，さらに摩耗を低減することができる。

上記移動機構は，たとえば，上記センサ装置を回動させる回動機構を備えるものとすることができる。

一実施態様では，互いに平行に離間して並べられた第１および第２の２つの検知コイルを備え，上記第１および第２の検知コイルのそれぞれの上記漏洩磁束が貫く部分の間の間隔が，上記ワイヤロープを構成する複数本のストランドの隣接するストランド間の距離の整数倍である。ワイヤロープが複数本のストランドを撚り合わせることでつくられているものである場合，上記複数本のストランドの間に存在する凹凸からも漏洩磁束は発生する。上記検知コイルを，互いに平行に離間して並べられた第１および第２の２つの検知コイルから構成し，上記第１および第２の検知コイルのそれぞれの上記漏洩磁束が貫く部分の間の間隔を，上記ワイヤロープを構成する複数本のストランドの隣接するストランド間の距離の整数倍にすることで，ストランド間の凹凸から生じる漏洩磁束を平均的に検出することができる。凹凸の存在によって発生する漏洩磁束を，ワイヤロープの損傷に起因して生じる漏洩磁束と区別しやすくすることができる。

この発明は，上述したワイヤロープの検査装置によって取得される検査データを用いてワイヤロープの損傷を自動的に判定するのに適する判定装置も提供する。

この発明によるワイヤロープの損傷判定装置は，一または複数本のワイヤロープが走行する走行路に沿って設置され，磁化されたワイヤロープから発生する漏洩磁束によって起電力を生じる検知コイルから出力される，上記漏洩磁束の大きさに応じた電圧データの入力を受付ける検査データ受付手段，上記検査データ受付手段によって受付けられた電圧データを用いて，最大電圧値を検出するピーク電圧検出手段，上記ピーク電圧検出手段によって検出された最大電圧値が第１の閾値以上かどうかを判断する第１の判断手段，および上記第１の判断手段によって上記電圧データ中に上記第１の閾値以上の最大電圧値が記録されていると判断された場合に，少なくとも注意を促すために用いられる第１判定データを出力する第１判定データ出力手段を備えている。

ワイヤロープに生じている損傷の程度が大きい（たとえば１ピッチあたりの断線数が多い）ほど上記漏洩磁束の量は大きくなり，この場合に検知コイルに生じる起電力も大きくなって測定される電圧値が大きくなる。あらかじめ閾値（第１の閾値）を設定しておき，第１の閾値以上の最大電圧値の存在が検知された場合に注意を促すための第１判定データを出力することによって，作業員の主観的な判断基準によらずに，客観的にワイヤロープに発生している損傷の存在を判定することができる。

上記最大電圧値が，上記第１の閾値よりも大きな第２の閾値以上かどうかを判断する第２の判断手段，および上記第２の判断手段によって上記電圧データ中に上記第２の閾値以上の最大電圧値が記録されていると判断された場合に，警告を促すために用いられる第２判定データを出力する第２判定データ出力手段をさらに備えてもよい。より程度の大きな損傷がワイヤロープに存在していることを客観的に判定することができる。

さらに，上記第１の判断手段および第２の判断手段によって，上記最大電圧値が，上記第１の閾値以上かつ上記第２の閾値未満の値であると判断された場合に，上記第１の閾値以上かつ上記第２の閾値未満の値を持つ電圧値が，上記ワイヤロープを構成する複数本のストランドの１ピッチに相当するデータ範囲内において，互いに離間して複数存在するかどうかを判断する第３の判断手段を備え，上記第３の判断手段によって，上記１ピッチに相当するデータ範囲内に上記第１の閾値以上かつ上記第２の閾値未満の値を持つ電圧値が複数存在すると判断された場合にも，上記第２判定データ出力手段に警告を促すために用いられる第２判定データを出力させてもよい。比較的程度が軽いと考えられる損傷が，１箇所（１ピッチの長さ内）に集中して発生しているかどうかを自動的に判定することができる。

上記最大電圧値が，上記第１の閾値よりも小さな第３の閾値未満かどうかを判断する第４の判断手段，および上記第４の判断手段によって上記最大電圧値が上記第３の閾値未満であることが判断された場合に，上記損傷判定装置の異常を通知するための第３判定データを出力する第３判定データ出力手段を備えてもよい。ワイヤロープが複数本のストランドを撚り合わせたものである場合，そのワイヤロープは表面に構造上の凹凸があるから，ワイヤロープに損傷が無くてもわずかな漏洩磁束は生じ，これにより低い値の電圧値は検出される。第１の閾値よりも小さな第３の閾値を用いて，第３の閾値未満の電圧値しか得られていないこと（電圧値が全く得られていない場合も含む）を判断することで，損傷判定装置の異常（検知コイルを含む検査装置が正しく設置されていないことを含む）を判断することができる。

上記第１，第２および第３判定データをネットワークを通して外部に送信する送信装置を設けてもよい。ワイヤロープの遠隔監視を行うことができる。

この発明は，上述したワイヤロープの損傷判定装置を制御するのに適する方法，プログラム，およびこのプログラムを記録した記録媒体（光学的記録媒体，磁気ディスク，半導体メモリなど）も提供する。

エレベータの構造を示す。 移動機構の構造を示す。 ロープテスタを示す拡大斜視図である。 図３のIV−IV線に沿う断面図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。 測定電圧（検査データ）を示すグラフである。 測定電圧（検査データ）を示すグラフである。 ワイヤロープの損傷判定処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。 ワイヤロープの損傷判定処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。 ワイヤロープの損傷判定処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。 損傷しているワイヤロープの計測試験の結果を示す表である。 図１１に示す試験結果に基づくグラフである。 ワイヤロープとロープテスタの位置関係を示す。 損傷しているワイヤロープの他の計測試験の結果を示す表である。 図１４に示す試験結果に基づくグラフである。 ワイヤロープとロープテスタの位置関係を示す。 他の実施例のロープテスタの図４に対応する断面図である。

図１はエレベータの構造を示している。

エレベータは，昇降路１，昇降路１の上方に設けられた機械室２，昇降路１内を上下に移動し人および貨物を運搬するかご３，上記かご３の上部（天井の外側）に一端が固定され，かつ他端に釣合おもり４が固定されたワイヤロープ５を備えている。エレベータに用いられる場合，一般には互いに平行に配列された複数本のワイヤロープ５が用いられる。この実施例では，平行に配列された４本のワイヤロープ５が用いられているものとする。図１では，分かりやすくするために１本のワイヤロープ５のみが示されている。

４本のワイヤロープ５はその中間部分が機械室２の内部を通っており，このワイヤロープ５の中間部分が機械室２に設けられた巻上機６に巻付けられかつそらせ車７にかけられている。機械室２内には通信装置10を含むエレベータ制御盤８が設けられており，上記エレベータ制御盤８によって上記巻上機６が制御される。上記巻上機６が正回転および逆回転することによってワイヤロープ５が移動し，これにより上記かご３が昇降路１内を昇降する。

機械室２内にはさらに，ワイヤロープ５の損傷（断線や傷の存在および程度）を検出するためのロープテスタ20，上記ロープテスタ20を位置移動するための移動機構30，ならびに上記ロープテスタ20および移動機構30を制御してワイヤロープ５の検査を実行する制御装置９が設けられている。

上述したように，機械室２内に設けられたエレベータ制御盤８は通信装置10を含む。上記通信装置10はエレベータ管理会社の監視システム11とネットワーク接続されている。エレベータの運行状況を表すデータがエレベータ制御盤８から通信装置10を介して上記監視システム11に送信され，監視システム11ではエレベータの運行状況が常に監視される。

エレベータ制御盤８はまた上記制御装置９に信号線を介して接続されている。後述するように，ワイヤロープ５の検査結果（判定結果）を表すデータも，上記制御装置９から信号線を通してエレベータ制御盤８に送られ，エレベータ制御盤８からエレベータ管理会社の監視システム11に送信される。

図２は，機械室２内に設けられた上記ロープテスタ20を位置移動するための移動機構30を，ワイヤロープ５とともに側方から示している。

移動機構30は，機械室２内に固定され，所定の角度範囲の正回転および逆回転を行う回転子（図示略）を備えるインダクションモータ31を備えている。インダクションモータ31の回転子につながる回転軸31Ａに第１アーム32の一端が固定されており，第１アーム32の他端に第１アーム32の長手方向と垂直な向きに伸びる第２アーム33の一端が固定されている。上記第２アーム33の他端にロープテスタ取付具34が固定されており，上記ロープテスタ取付具34にロープテスタ20が取付けられている。インダクションモータ31が駆動すると，上記ロープテスタ20は上記回転軸31Ａを中心にして，所定角度分，円弧状の軌跡を描いて移動する。

上記ロープテスタ20によるワイヤロープ５の検査が行われていないとき，上記移動機構30は上記ロープテスタ20を待機位置に保持する。図２では一点鎖線によってロープテスタ20が待機位置に保持されている様子が示されており，待機位置に保持されている状態ではロープテスタ20はワイヤロープ５に接触しない。上記制御装置９から駆動電圧が加えられるとインダクションモータ31は正回転（図２において時計回り）を開始する。ロープテスタ20はワイヤロープ５に次第に近づき，その平面状のセンサ面（正面）が複数本のワイヤロープ５によって規定される平面と平行とされかつワイヤロープ５に接触し，ここでインダクションモータ31の正回転が停止する。このときのロープテスタ20の位置を検出位置と呼ぶ。ロープテスタ20が検出位置にあるときの様子が図２において実線によって示されている。ロープテスタ20が検出位置に達し，ロープテスタ20のセンサ面がワイヤロープ５に接触しているときに後述するワイヤロープ５の検査が行われる。ワイヤロープ５はその横断面の形状がほぼ円形であるから，ロープテスタ20のセンサ面と４本のワイヤロープ５とはそれぞれ線接触する。

ワイヤロープ５の検査が完了すると，制御装置９は逆位相の駆動電圧をインダクションモータ31に加える。インダクションモータ31は逆回転（図２において反時計回り）を開始し，上記ロープテスタ20は元の待機位置にまで戻される。

制御装置９は，たとえば，１日１回〜３回程度，たとえば特定の時刻に，上記移動機構30を制御して上記ロープテスタ20を待機位置から検出位置に移動させ，このときにワイヤロープ５の検査が行われる。ワイヤロープ５を検査するときにだけ上記ロープテスタ20は検出位置に移動するので，ロープテスタ20とワイヤロープ５とは常時接触はせず，したがってロープテスタ20のセンサ面とワイヤロープ５の線接触による摩耗は少ない。

図３はロープテスタ20をセンサ面（正面）がわから見た拡大斜視図であり，カバー21の一部を破断して示すものである。図４は図３のIV−IV線に沿う断面図を，図５は図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図をワイヤロープ５とともにそれぞれ示している。図４および図５においてカバー21の図示は省略されている。

図３および図５を参照して，図５を基準にして説明すると，ロープテスタ20は，直方体状のヨーク22と，上記ヨーク22の上面の両側部に固定された直方体状の１対の磁石24，25と，上記１対の磁石24，25の間に，磁石24，25のそれぞれと間隔をあけて上記ヨーク22の上面に固定された直方体状のコイルベース23と，上記コイルベース23の上面に固定された１対の平面状の検知コイル26Ｌ，26Ｒを備えている。図３を参照して，これらのヨーク22，磁石24，25，コイルベース23，およびコイル26Ｌ，26Ｒがカバー21によって覆われている。コイル26Ｌ，26Ｒが位置している向きがロープテスタ20のセンサ面（正面）がわであり，ロープテスタ20のセンサ面は平面状である。

ロープテスタ20の長さ（ヨーク22，磁石24，25，コイルベース23，検知コイル26Ｌ，26Ｒの長手方向に対応する寸法）は，平行に配列された４本のワイヤロープ５の幅全体（ワイヤロープ５の直径×本数＋隣接するワイヤロープ５間の間隔×間隔数）を超えている。ワイヤロープ５の本数に合わせて上記ロープテスタ20の長さは適宜調整される。いずれにしても，ロープテスタ20（そのセンサ面および検知コイル26Ｌ，26Ｒ）は検査すべき複数本のワイヤロープ５の幅全体を跨いで設けられる。

図５を参照して，１対の磁石24，25から発生する磁束は，磁石25，ワイヤロープ５，磁石24，およびヨーク22を通る磁気ループを形成し，これによりワイヤロープ５は磁化される。ワイヤロープ５は飽和磁化させてもよいし，未飽和磁化にとどめてもよいが，好ましくは未飽和磁化にとどめられる。ワイヤロープ５の磁化の程度は，磁石24，25の種類，磁石24，25とワイヤロープ５との間の間隔，ヨーク22の断面積や長さによって調節することができる。たとえば，磁石24，25にネオジウムを用いるのではなくフェライト磁石を用いると，ワイヤロープ５の磁化の程度を抑制することができる。未飽和磁化にとどめることで，後述する検査データの信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を向上させることができ，またワイヤロープ５とロープテスタ20とが接触することによって生じる摩耗を軽減することができる。

ここで図４を参照して，ワイヤロープ５は，１束の繊維心５Ａと，繊維心５Ａの周囲に撚り合わされた８本のストランド５Ｂとによって構成されている。上記ストランド５Ｂは１本の心線（鋼線）５ａと，心線５ａの周囲に撚り合わされた９本の内層素線（鋼線）５ｂと，内層素線５ｂの周囲にさらに撚り合わされた９本の外層素線（鋼線）５ｃとによって構成された，シール形のものである（「８×Ｓ(19)」のように表記される）。上記磁石24，25からの磁束は上記ワイヤロープ５においてその外側周囲のストランド５Ｂを通る。

ワイヤロープ５は，その中心に位置する繊維心５Ａよりも先にストランド５Ｂに損傷が生じやすく，さらにストランド５Ｂに着目すると，損傷は心線５ａおよび内層素線５ｂよりも先に外層素線５ｃに生じやすい。外層素線５ｃにたとえば断線が生じていると，ストランド５Ｂを通る磁束に乱れが生じ，断線部分においてワイヤロープ５の外に磁束が漏れる。以下，ワイヤロープ５の外に漏れる磁束を「漏洩磁束」と呼ぶ。磁化されたワイヤロープ５の断線部分がロープテスタ20を通過すると，上記漏洩磁束によって検知コイル26Ｌ，26Ｒに起電力が生じる。検知コイル26Ｌ，26Ｒに生じる起電力の有無と大きさとによって，ワイヤロープ５に存在する損傷の有無と程度を検出することができる。

図６および図７は，検知コイル26Ｌ，26Ｒに生じた起電力に基づく測定電圧（検査データ）を示すグラフであり，縦軸には検知コイル26Ｌ，26Ｒに生じた起電力に基づく電圧値を６千倍に増幅した値が示されている。横軸は時間軸であり，横軸の左から右に向けて経時的に取得された電圧値が示されている。また，図６および図７には，ワイヤロープ５を構成するストランド５Ｂの１ピッチの長さに相当する時間幅（データ範囲）が実線によって示されている。

ワイヤロープ５に生じている損傷の程度が大きい（たとえば１ピッチあたりの断線数が多い）ほど上記漏洩磁束の量は大きくなり，この場合に検知コイル26Ｌ，26Ｒに生じる起電力も大きくなって測定電圧が大きくなる（図６と図７を対比せよ）。また，ワイヤロープ５の長手方向に複数の損傷が短い間隔で離間して発生していると，グラフには測定電圧のピークが狭いデータ範囲内に複数現れる（図７参照）。

さらに図６および図７を参照して，低い値の電圧値も常時測定されていることが分かる。これは，ワイヤロープ５は，上述のように８本のストランド５Ｂを撚り合わせることで形成されているので，ワイヤロープ５の表面にはこの８本のストランド５Ｂを撚り合わせることで形付けられる凹凸が存在することに起因している。すなわち，損傷が全くないワイヤロープ５であっても，８本のストランド５Ｂ間の凹凸部分からの漏洩磁束は常に存在し，これがグラフ上に低い値の測定電圧の波形として現れている。ストランド５Ｂの凹凸部分に起因して現れるこの波形は一般にストランドノイズと呼ばれている。ストランドノイズによって０．３Ｖ程度のピークを持つ電圧が計測される。

図５に戻って，上述したストランド５Ｂの凹凸部分に起因する測定電圧（ストランドノイズ）の変動をできるだけ低く抑えるために，上記ロープテスタ20は１対の検知コイル26Ｌ，26Ｒを備えており，かつ２つの検知コイル26Ｌ，26Ｒ間の距離（漏洩磁束が貫く部分の間の間隔）ｂが，隣接するストランド５Ｂの頂部（山）の間隔ａの整数倍とされている。ストランド５Ｂ間の凹凸部分に起因して生じる漏洩磁束が２つの検知コイル26Ｌ，26Ｒを通過する量が平均化されるので，ストランド５Ｂ間の凹凸部分に起因して生じる漏洩磁束とワイヤロープ５の損傷に起因して生じる漏洩磁束とが区別されやすくなる。すなわち，測定電圧に表れるストランドノイズの変動が抑制される。

図６，図７のグラフに示すような波形を表す測定電圧（検査データ）が上記ロープテスタ20から出力され，上述した制御装置９に与えられる。次に説明するように，制御装置９ではこの検査データを用いたワイヤロープ５の検査（判定）が行われる。

図８から図１０は，上記制御装置９におけるワイヤロープの損傷判定処理のアルゴリズムを示すフローチャートである。このフローチャートに示すアルゴリズムを実行するプログラムは，制御装置９が備えるコンピュータまたはメモリ（図示略）にあらかじめプログラミングされる。ＣＤ−ＲＯＭ等に記録されている上記プログラムを，端末装置（たとえばパーソナル・コンピュータ）を経由して制御装置９にインストールしてもよい。上記端末装置を用いて各種パラメータ（後述する各種判断のための複数の閾値電圧など）を修正（調整）し，修正されたパラメータを制御装置９に転送することもできる。

上述したように，制御装置９は，たとえば１日１回〜３回程度，たとえば特定の時刻に，エレベータに用いられている複数本のワイヤロープ５の検査を自動的に実行する。上記監視システム11から手動によってまたは自動的に検査開始信号を制御装置９に向けて送信し，この検査開始信号にしたがって検査を実行することもできる。制御装置９は，はじめにエレベータ制御盤８と協働してエレベータのかご３を最上階まで移動させる（図１参照）。次に上記移動機構30を制御してロープテスタ20を待機位置から検出位置に移動させる（図２参照）。所定速度（たとえば90ｍ／min ）でエレベータのかご３が最上階から最下階まで移動させられ，このときにロープテスタ20によって検査データ（図６，図７参照）が取得される。次に説明する検査データを用いた判定処理を終えると，制御装置９は移動機構30を制御してロープテスタ20を検出位置から元の待機位置に戻す。もちろん，検査データの取得を終えた直後にロープテスタ20を検出位置から元の待機位置に戻してもよい。

検査データ（測定電圧Ｖｓ）は，０Ｖ（波形が全くないデータ）でないことを前提とする。測定電圧Ｖｓが０Ｖであるとすると，それは，制御装置９の異常，たとえば制御装置９に電源が供給されていない状態や，制御装置９に電源は供給されているが制御装置９の回路基板上で配線がショートしていることなどが考えられる。移動機構30の異常によって上記ロープテスタ20を待機位置から検査位置まで移動させることができずに，その結果として電圧値が全く記録されていない検査データが生成されることも考えられる。有効と考えられる検査データが取得できないこと（制御装置９から検査データが出力されないことを含む）はたとえば上記エレベータ制御盤８によって検出してもよい。この場合，エレベータ制御盤８はたとえば判定ビット０を出力して監視システム11に送信する。監視システム11では，たとえば青色警告ランプ，警告音等によって，上述したような異常が発生したことを監視員等に通知する。機械室２内のエレベータ制御盤８または制御装置９に警告ランプやスピーカを設けておき，警告ランプの点灯や警報音の発生を行うようにしてもよい。

はじめに，ロープテスタ20から出力された検査データ（測定電圧Ｖｓ）（図６，図７参照）が制御装置９に与えられる（ステップ41）。

測定電圧Ｖｓが０Ｖではないものの，０Ｖ＜Ｖｓ＜ 0.2Ｖの電圧値にとどまっている場合，すなわち測定電圧Ｖｓの波形中に 0.2Ｖ以上のピーク電圧が全く現れていない場合（ステップ42でYES ），制御装置９は判定ビット０を出力し，これが上記エレベータ制御盤８（通信装置10）を介して監視システム11に送信される（ステップ43）。上述したように，ワイヤロープ５に損傷が全く存在しない場合であってもストランドノイズは存在し，このストランドノイズは0.3Ｖ程度のピークを持つからである。0.2Ｖ以上のピーク電圧が全く存在しない場合，たとえば検知コイル26Ｌ，26Ｒにショート不良またはオープン不良が発生していることが考えられる。この場合にも，判定ビット０が監視システム11に送信されることによって，たとえば青色警告ランプ，警告音等によって異常の発生が監視員等に通知される。

測定電圧Ｖｓの波形中に 0.2Ｖ以上の電圧値が含まれている場合（ステップ42でNO），測定波形中の最大の瞬時電圧値（以下，ピーク電圧Ｖｐと言う）が取得され，このピーク電圧Ｖｐが 0.6Ｖ未満であるかどうかが判断される（ステップ44，ステップ45）。ピーク電圧Ｖｐが 0.6Ｖ未満である場合，ワイヤロープ５に損傷は存在しないと判断される。この場合制御装置９は判定ビット１を出力する（ステップ45でYES ，ステップ46）。たとえば緑色ランプによってワイヤロープ５に異常のないことが監視員等に通知される。

0.6Ｖ以上のピーク電圧Ｖｐが存在する場合（ステップ45でNO），それはストランドノイズではなく，ワイヤロープ５に損傷が発生しているために検出された電圧値であると考えられる。制御装置９は，次の２段階のレベルでワイヤロープ５の損傷の程度を判断する。

はじめにピーク電圧Ｖｐが1.4Ｖ以上であるかどうかが判断される（ステップ47）。

ピーク電圧Ｖｐが1.4Ｖ以上であれば（ステップ47で1.4≦Ｖｐ），ワイヤロープ５には比較的程度の大きな損傷が発生している可能性がある。この場合，制御装置９は判定出力ビット３を出力し，これに応じて監視システム11ではたとえば赤色警告ランプ，警告音等によってワイヤロープ５の異常が通知される（ステップ51）。ワイヤロープ５の異常が通知された場合には，一般には，複数本のワイヤロープ５のうちのいずれのワイヤロープ５に損傷が発生しているかを特定するための精密な検査が行われる。

ピーク電圧Ｖｐが0.6Ｖ以上1.4Ｖ未満の値であれば（ステップ47でYES ），次にストランド５Ｂの１ピッチの長さ範囲（１ピッチに相当するデータ範囲）（図６，図７参照）内における，0.6Ｖ≦Ｖｐ＜1.4Ｖの範囲の値を持つ電圧値の数（ピーク本数）がカウントされ，それが１本であるか複数本であるかが判断される（ステップ48，ステップ49）。これは，比較的程度の軽い損傷と考えられるが，それが一箇所に集中して発生しているかどうかを判断するものである。

１ピッチの長さ範囲内に，上記0.6Ｖ以上1.4Ｖ未満の値を持つ電圧値の数が１本だけであれば，ワイヤロープ５の一箇所に集中して発生している損傷ではないと考えられる。この場合制御装置９は判定出力ビット２を出力し，これに応じてたとえば黄色警告ランプ等によって監視員等に注意が喚起される（ステップ49でYES ，ステップ50）。

他方，１ピッチの長さ範囲内に上記0.6Ｖ以上1.4Ｖ未満の値を持つ電圧値が複数存在すれば，損傷の程度は比較的軽いと考えられるものの，それが一箇所に集中して発生している可能性がある。この場合，ピーク電圧Ｖｐが 1.4Ｖ以上である場合と同様に，制御装置９は判定出力ビット３を出力し，たとえば赤色警告ランプ，警告音等によって，異常の発生が監視員等に通知される（ステップ49で「２本以上」，ステップ51）。

上述したアルゴリズムにおいて，ロープテスタ20（検知コイル26Ｌ，26Ｒ）に異常があるかどうかを判定するための第１の閾値電圧 0.2Ｖと，ワイヤロープ５に損傷が発生しているかどうかを判定するための第２の閾値電圧 0.6Ｖと，損傷の程度を２つに分けるための第３の閾値電圧 1.4Ｖが用いられている。これら３つの閾値電圧は試験を行うことで得られた値であり，その試験内容を以下説明しておく。

図１１は損傷しているワイヤロープ５についての，上述したロープテスタ20を用いた計測試験の結果を示すもので，上記ロープテスタ20によって計測されたピーク電圧Ｖｐの値（実測値を６千倍したもの）を示している。図１２は図１１に示す試験結果にしたがうピーク電圧Ｖｐの値（縦軸）と，欠陥通過位置（角度）（後述する）（横軸）との関係を示すグラフである。図１３はワイヤロープ５の断面とロープテスタ20との位置関係を示している。図１１の表においてピーク電圧Ｖｐの数値には，その右上になんらの印も付されていないものと，数値の右上に二つの記号（**）が付されているものと，数値の右上に一つの記号（*） が付されているものがある。二つの**が付されている数値は，上述したアルゴリズム（図８〜図１０）にしたがう判定処理において異常発生が通知されることになる数値（ステップ51）を示している。一つの* が付されている数値は，上述したアルゴリズムにしたがう判定処理において少なくとも注意喚起が行われることになる数値（ステップ50）を示している。記号が付されていない数値は異常がないことが判定される数値である。

この試験では，上述した８×Ｓ（19）の構成を持つ直径10mmの４本のワイヤロープ５を，隣り合うワイヤロープ５同士の間に３mmの間隔をあけて互いに平行に配列したものを用いた。また，試験は４本のワイヤロープ５のすべてをあらかじめ消磁した上で複数回試みた。図１１および図１２には，１回目の試験（消磁後にワイヤロープ５をはじめてロープテスタ20を通過させたとき）の検査データではなく，消磁をせずに次の２回目の試験によって得られた検査データが示されている。これは，複数回の試験を行ったところ，２回目以降の試験において得られたデータは試験ごとの乖離が小さかったものの，最初の試験によって得られたデータだけは，２回目以降の試験で得られたデータと乖離が大きかったからである。２回目以降の測定では，前回（それ以前）の試験でワイヤロープ５が磁化されるためにワイヤロープ５に残留磁気が残っており，この残留磁気と検査時の磁化の合計によってワイヤロープ５は磁化されることになる。残留磁気と検査時の磁化の合計が飽和磁化に達しないように，検査時の磁化の程度（大きさ）は調節される。

ワイヤロープ５は，上述したように，複数本のストランド５Ｂを撚り合わせることで作られ，ストランド５Ｂのそれぞれは複数本の素線を撚り合わせることで作られている。ワイヤロープ５の損傷は，ストランド５Ｂを構成する素線のうちの外層素線５ｃに発生しやすい。計測試験は，第１に，４本のワイヤロープ５のうちの特定の１本（両端の２本を除く）について，そのワイヤロープ５を構成する８本のストランド５Ｂのうちの１本につき，１ピッチの範囲で様々な数の断線を外層素線５ｃに故意に作成し，断線させた外層素線５ｃを含むワイヤロープ５を含めて，４本のワイヤロープ５をロープテスタ20に通過させることで行った。

図１１の表において，「断線数」の欄に，１ピッチの範囲における外層素線５ｃの断線数が示されている。ただし，最後の「ストランド１本」については外層素線５ｃのみならず，内層素線５ｂおよび心線５ａを含むストランド５Ｂ全体を断線させたときの試験結果を示している。

たとえば，断線数「素線１箇所」は，平行に配列されている４本のワイヤロープ５のうち両端に位置する２本のワイヤロープ５によって挟まれている残りの２本のワイヤロープ５のうちの特定の１本のワイヤロープ５を構成する特定の１本のストランド５Ｂに対し，そのストランド５Ｂを構成する外層素線５ｃを１ピッチの範囲内で１箇所断線させたものであることを意味している。

ここで，図１３を参照して，外層素線５ｃは，同じストランド５Ｂにおいて両側に隣接する外層素線５ｃのみに接する外層素線（山素線）と，隣接する他のストランド５Ｂの外層素線５ｃにも隣接する外層素線（谷素線）と，繊維心５Ａに接触する外層素線（心接面素線）の３つに区別することができる。同じストランド５Ｂに含まれる外層素線５ｃであっても，上述した山素線と，谷素線と，心接面素線では，ロープテスタ20（検知コイル26Ｌ，26Ｒ）までの距離が異なる。計測試験は，第２に，断線数を異ならせるのみならず，断線させる外層素線５ｃの位置も異ならせて行った。

図１１を参照して，「断線種類」の欄に，心接面素線，谷素線および山素線のうちのいずれを断線させたのかが示されている。たとえば断線数「素線１箇所」には，断線種類「心接面切」，「谷切」および「山切」の３つの試験結果が示されている。これは，１ピッチの範囲において外層素線５ｃに１箇所の断線があることは共通するが，その１箇所の断線が，それぞれ，上述した「心接面素線」，「谷素線」および「山素線」に存在するものであることを意味している。

さらに，ロープテスタ20はワイヤロープ５の片側のみに設けられるので（図１，図２，図１３参照），断線を持つワイヤロープ５がロープテスタ20を通過するときに，その断線の箇所がロープテスタ20に近ければピーク電圧は大きくなるし，断線箇所がロープテスタ20から離れた位置にあればピーク電圧は小さくなる。そこで，計測試験は，第３に，ロープテスタ20と断線箇所との角度位置を異ならせても行った。図１３を参照して，試験は，ロープテスタ20とワイヤロープ５の断線箇所の位置関係を，ロープテスタ20に最も近いときを０°とし，最も遠いときを 180°として，０°，45°，90°， 135°および 180°のそれぞれの角度位置（これが上述した「欠陥通過位置（角度）」である）について行った。

さらに，図１１の表には，上述したストランドノイズによると考えられる電圧値（定常的な電圧値）が，「ノイズ（Ｖ）」欄に示されている。

図１１の表を参照して，ストランドノイズの電圧値はいずれの試験結果についても 0.3Ｖ〜 0.4Ｖであった。これが，ロープテスタ20（検知コイル26Ｌ，26Ｒ）に異常があるかどうかを判定する第１の閾値電圧を 0.2Ｖとした理由である。ストランドノイズによって生じる計測電圧は 0.2Ｖ以下となることはまずなく，第１の閾値電圧である 0.2Ｖ以下のピーク電圧しか得られなかったときには，上述したように，ロープテスタ20（検知コイル26Ｌ，26Ｒ）に異常があることが判定される（ステップ43）。

図１１の表および図１２のグラフを参照して，ほとんどの試験結果について，同じ損傷であれば，欠陥通過位置が０°（断線箇所がロープテスタ20に最も近い）の場合にピーク電圧は大きくなり，欠陥通過位置が 180°に近づくにつれて（断線箇所がロープテスタ20から離れるにつれて）ピーク電圧は小さくなっている。最も感度の低い欠陥通過位置 180°では，断線数「ストランド１本」を除いて 0.6Ｖ以上のピーク電圧は得られなかった。欠陥通過位置が 180°の場合，ストランド５Ｂの１本全体が断線しているものについて第２の閾値電圧 0.6Ｖ以上である 1.3Ｖのピーク電圧Ｖｐが得られており，注意喚起が行われることになる（ステップ49，ステップ50を参照）。

欠陥通過位置が 135°になると，ストランド５Ｂの１本全体が断線している場合のピーク電圧Ｖｐは第３の閾値電圧 1.4Ｖを超える。これにより，異常の発生が通知されることになる（ステップ47，ステップ51を参照）。欠陥通過位置が 135°の場合，素線７箇所山切，素線３箇所山切，および素線２箇所山切の場合に， 0.6Ｖ以上のピーク電圧Ｖｐが得られており，注意喚起が行われることになる。

欠陥通過位置が90°になると，さらに素線４箇所谷切についても注意喚起が行われることになる。

欠陥通過位置が45°になると，ストランド１本断線のみならず，素線７箇所山切および素線３本山切についても第３の閾値 1.4Ｖを超えるピーク電圧Ｖｐが得られており，異常の発生が通知されることになる。欠陥通過位置が45°の場合，素線１箇所山切，素線２箇所心接面切，素線２箇所谷切，素線２箇所山切についてもさらに注意喚起が行われる。

欠陥通過位置が０°になると，素線４箇所心接面切および素線４箇所谷切について，注意喚起ではなく異常通知が行われる。

欠陥通過位置が 180°の場合の感度はやや低いものの，ワイヤロープ５に損傷が発生しているかどうかを判定するための第２の閾値電圧を 0.6Ｖとし，損傷の程度を２つに分けるための第３の閾値電圧を 1.4Ｖとすることで，比較的良好に注意喚起および異常通知を行うことができる。

もっとも，上述した第１，第２，第３の閾値電圧は一例であって，ワイヤロープ５に損傷が発生しているかどうかを判断する感度をより高める場合には第２の閾値電圧をより低めればよいし，また第３の閾値電圧をより低めることで異常通知が行われる場合を多くすることができるのは言うまでもない。

図１４および図１５は，図１１および図１２に相当する表およびグラフを示しており，図１６に示すように，ワイヤロープ５の片側ではなく，その両側にロープテスタ20を設けた場合についてのシミュレーション結果を示している。２つのロープテスタ20をワイヤロープ５をその両側から挟むように設けることによって，90°から 180°の範囲の欠陥通過位置における感度が向上する。ワイヤロープ５の両側にロープテスタ20を設けると，図１４を参照して，ワイヤロープ５の片側のみにロープテスタ20を設けた場合に比べて注意喚起（ *印を参照）および警告（**印を参照）が行われる頻度が多くなる。ワイヤロープ５の両側にロープテスタ20を設ける場合には，片側にロープテスタ20を設ける場合と異なる値の第２，第３の閾値電圧を設定してもよい。

図１７は，他の実施例のロープテスタ20Ａの図４に対応する断面図を示している。図４のロープテスタ20とは，ロープテスタ20Ａのセンサ面（検知コイル26Ｌ，26Ｒ）（図１７ではコイル26Ｌのみが図示されている）の長手方向の両端が上方（ワイヤロープ５が位置する向き）に向けて湾曲している点が異なる。検知コイル26Ｌ，26Ｒを支持するコイルベース23も，その両端に立ち上がり部分が形成されている。

平行に配列された４本のワイヤロープ５の全体の幅（ワイヤロープ５同士の間隔）が，巻上機６やそらせ車７（図１参照）に用いられるシーブにおける溝の間隔よりも広い場合，４本のワイヤロープ５のうち両端に位置する２本のワイヤロープ５は，シーブとの接触面が外側へ偏り，シーブと強く接触するので，中間に位置する残りの２本のワイヤロープ５よりも損傷の進行が早い。ロープテスタ20Ａのセンサ面（検知コイル26Ｌ，26Ｒ）の両端のそれぞれを湾曲させ，その両端部分を，４本のワイヤロープ５の両がわの端に位置する２本のワイヤロープ５のそれぞれの側方に至らせることで，両がわの端に位置する２本のワイヤロープ５についての損傷検知の感度を高めることができる。

５ ワイヤロープ
５Ｂ ストランド
９ 制御装置
10 通信装置
20，20Ａ ロープテスタ（センサ装置）
24，25 磁石
26Ｌ，26Ｒ 検知コイル
30 移動機構
31 インダクションモータ

Claims (6)

1. 一または複数本のワイヤロープが走行する走行路に沿って設置され，磁化されたワイヤロープから発生する漏洩磁束によって起電力を生じる検知コイルから出力される，上記漏洩磁束の大きさに応じた電圧データの入力を受付ける検査データ受付手段，
   上記検査データ受付手段によって受付けられた電圧データを用いて，ピーク電圧を検出するピーク電圧検出手段，
   上記ピーク電圧検出手段によって検出されたピーク電圧が所定の電圧値範囲内にある場合に，上記所定の電圧値範囲内のピーク電圧が，上記ワイヤロープを構成する複数本のストランドの１ピッチに相当するデータ範囲内において互いに離間して複数存在するかどうかを判断する第１の判断手段，および
   上記第１の判断手段によって上記１ピッチに相当するデータ範囲内に上記所定の電圧値範囲内のピーク電圧が複数存在すると判断された場合に，警告を促すために用いられる第１判定データを出力する第１判定データ出力手段を備えている，
   ワイヤロープの損傷判定装置。
2. 上記所定の電圧値範囲が，第１の閾値と，上記第１の閾値よりも大きい第２の閾値とによって規定され，
   上記ピーク電圧が第１の閾値以上かつ第２の閾値未満であるときに，上記第１の判断手段による判断に進む，
   請求項１に記載のワイヤロープの損傷判定装置。
3. 上記第１の判断手段によって上記１ピッチに相当するデータ範囲に上記第１の閾値以上かつ第２の閾値未満のピーク電圧が１つだけ存在すると判断された場合に，少なくとも注意を促すために用いられる第２判定データを出力する第２判定データ出力手段を備えている，
   請求項２に記載のワイヤロープの損傷判定装置。
4. 上記ピーク電圧検出手段によって検出されたピーク電圧が第２の閾値以上であるかどうかを判断する第２の判断手段を備え，
   上記第１判定データ出力手段は，上記第２の判断手段によって第２の閾値以上のピーク電圧の存在が判断された場合にも，警告を促すために用いられる第１判定データを出力する，
   請求項２に記載のワイヤロープの損傷判定装置。
5. 一または複数本のワイヤロープが走行する走行路に沿って設置され，磁化されたワイヤロープから発生する漏洩磁束によって起電力を生じる検知コイルから出力される，上記漏洩磁束の大きさに応じた電圧データの入力を受付け，
   受付けた電圧データを用いてピーク電圧を検出し，
   検出したピーク電圧が所定の電圧値範囲内にある場合に，上記所定の電圧値範囲内のピーク電圧が，上記ワイヤロープを構成する複数本のストランドの１ピッチに相当するデータ範囲内において互いに離間して複数存在するかどうかを判断し，
   上記１ピッチに相当するデータ範囲内に上記所定の電圧値範囲内のピーク電圧が複数存在すると判断された場合に，警告を促すために用いられる判定データを出力するようにコンピュータを制御する，
   コンピュータ読取り可能なワイヤロープの損傷判定プログラム。
6. 一または複数本のワイヤロープが走行する走行路に沿って設置され，磁化されたワイヤロープから発生する漏洩磁束によって起電力を生じる検知コイルから出力される，上記漏洩磁束の大きさに応じた電圧データの入力を受付け，
   受付けた電圧データを用いてピーク電圧を検出し，
   検出したピーク電圧が所定の電圧値範囲内にある場合に，上記所定の電圧値範囲内のピーク電圧が，上記ワイヤロープを構成する複数本のストランドの１ピッチに相当するデータ範囲内において互いに離間して複数存在するかどうかを判断し，
   上記１ピッチに相当するデータ範囲内に上記所定の電圧値範囲内のピーク電圧が複数存在すると判断された場合に，警告を促すために用いられる判定データを出力するようにコンピュータを制御する，
   ワイヤロープの損傷判定方法。

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