JP2017128427A - 摩耗検出装置及びエレベーター - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術では、前記回転体のロープ溝の摩耗量を算出するために、位置センサおよび位置センサを中心軸方向へ移動させる複雑な機構や処理が必要である問題がある。【解決手段】本発明は、エレベーターの乗りかご及び釣合重りを昇降させる主ロープが巻き掛けられる回転体のロープ溝の摩耗を検出する摩耗検出装置であって、ロープ溝と接触し、ロープ溝と接触する部分を介して回転体から駆動力を得て回転可能なローラと、ローラの回転の有無、或いは回転速度の少なくともいずれかを検出する回転検出手段と、ローラを所定位置に固定する固定部を有し、回転体が回転中である場合の、回転検出手段の検出結果に基づいてロープ溝の摩耗量が所定値を超えたか否かを判定することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、摩耗検出装置及びエレベーターに関する。

巻上機によりロープを移動させる技術分野として、例えばエレベーターが挙げられる。ロープにより昇降される乗りかごを有するエレベーターでは、ロープ溝を有するシーブを巻上機により回転駆動することで、ロープ溝とロープとの摩擦力によりロープを移動させている。

乗りかごの昇降によって、シーブは徐々に摩耗していくため、摩耗量を測定し、スリップ等の不具合が発生する前にシーブを交換することが望ましい。

シーブの摩耗量を測定する背景技術として、特開２００９−１９８１９８号公報（特許文献１）がある。この公報には、「ロープ溝２１の特定部位の位置を測定する位置センサ４と、この位置センサを回転体２の中心軸方向に沿って移動する軸方向移動手段６と、回転体の回転角度を検出する回転角検出手段９と、位置センサの検出値（位置データ）と軸方向移動手段の駆動量（駆動データ）と回転角検出手段の検出値（回転角度データ）とからロープ溝の断面形状を算出する溝形状演算手段１０とを備え、回転体のロープ溝の全周に渡る摩耗状態を測定できる」と記載されている。

特開２００９−１９８１９８号公報

特許文献１では、シーブのロープ溝の摩耗量を算出するために、位置センサおよび位置センサを中心軸方向へ移動させる機構、シーブの回転角度を検出する機構や、検出された各データから断面形状を算出する必要があり、構造やデータ処理が複雑になる問題がある。

本発明は、前記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、エレベーターの乗りかご及び釣合重りを昇降させる主ロープが巻き掛けられる回転体のロープ溝の摩耗を検出する摩耗検出装置であって、ロープ溝と接触し、ロープ溝と接触する部分を介して回転体から駆動力を得て回転可能なローラと、ローラの回転の有無、或いは回転速度の少なくともいずれかを検出する回転検出手段と、ローラを所定位置に固定する固定部を有し、回転体が回転中である場合の、回転検出手段の検出結果に基づいてロープ溝の摩耗量が所定値を超えたか否かを判定することを特徴とする。

本発明によれば、シーブやプーリなどの回転体の溝の摩耗を簡易に検出することができる摩耗検出装置を提供することができる。なお、上述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１におけるエレベーターの制御装置とロープ溝摩耗検出装置の構成を表す図である。 図１に示すロープ溝摩耗検出装置の構成を表す図である。 図１に示すロープ溝摩耗検出装置を複数個取り付けた状態を表す図である。 本発明の実施例１におけるロープ溝摩耗検出処理をフローチャートで示したものである。 実施例２におけるロープ溝摩耗検出装置の構成を表す図である。

本発明は、ロープが巻き掛けられるシーブやプーリ等の回転体の溝に物体を接触させるように設置することで、通常は溝と物体が接触した状態に保たれるが、溝が徐々に摩耗してくると、溝と物体が非接触状態となる現象に着目した。この非接触状態を検知することで、回転体の溝の摩耗を検知することができる。

特に、溝接触させる物体をローラとすれば、回転体の溝をローラが接触している間は、ローラは接触している溝を介して回転体の動力を得て回転する。しかし、溝が所定の摩耗量を超えると、ローラと溝が非接触となり、ローラは駆動力を得られずに停止するため、このローラの回転挙動を検知すればよい。

溝と接触する物体としてローラを適用した本発明の実施形態を図面を用いて説明する。

図１は、本実施例のエレベーターの制御装置とロープ溝摩耗検出装置の構成を示す例である。本実施例は、エレベーターの乗りかご１、乗りかご１昇降時の負荷を軽減させるための釣合重り２、乗りかご１と釣合重り２を接続する主ロープ３、乗りかご１を昇降させるための巻上機４、巻上機４によって回転駆動し前記主ロープ３をロープ溝により巻き取る回転体５、乗りかご１と釣合重り２の接触を防止するためのソラセ車６、前記回転体５のロープ溝に接触するように取付けられたロープ溝摩耗検出装置７、エレベーターの制御を行なうエレベーター制御装置８、エレベーターの状態を監視し異常発生時に外部に通報する監視装置９より構成されている。

前記エレベーター制御装置８は、巻上機４およびロープ溝摩耗検出装置７からの信号の入出力処理を行なう入出力手段１０、エレベーターの運転を制御する運転制御手段１１、エレベーターの定常速度走行を検出する定常速度走行検出手段１２、前記ロープ溝摩耗検出装置７の動作状態をチェックする摩耗検出装置動作確認手段１３、前記定常速度走行検出手段１２と前記摩耗検出装置動作確認手段１３からの出力信号によりロープ溝の摩耗を検出するロープ溝摩耗検出手段１４、前記監視装置９との通信を行なうための通信手段１５から構成されている。

前記監視装置９は、前記エレベーター制御装置８との通信を行なうための通信手段１６、外部に対し通報を行なう外部通報手段１７から構成されている。

図２は、前記ロープ溝摩耗検出装置７の構成を示す例である。

ロープ溝摩耗検出装置７は、回転するローラ１８、前記ローラ１８を支持する軸受１９、内部が空洞となっている外装２０、外装２０の内部に取り付けられ軸受１９の上下移動を支えるバネ２１、外装２０およびバネ２１を支える台座２２、軸受１９に取り付けられローラ１８の回転状態を検出する回転検出手段としてのロータリーエンコーダ２３より構成されている。本実施例においては、これらの軸受１９、外装２０、バネ２１、及び台座２２が、ローラ１８を所定位置に固定する固定部を構成している。

次にロープ溝摩耗検出装置７の設置状態について説明する。

ロープ溝摩耗検出装置７は、回転体５の回転に合わせローラ１８が回転するように、回転体５のロープ溝の底部にローラ１８を接触するように設置する。このようにロープ溝摩耗検出装置７を設置することで、回転体５のロープ溝の摩耗が進行するとロープ溝底部とローラ１８が非接触状態となり、ローラ１８の回転が停止する。ロープ溝摩耗検出装置７の設置方法は特に限定するものではないが、例えば巻上機４から固定具を延ばして設置してもよいし、昇降路内の壁や天井から固定具を延ばして設置してもよい。但し、巻上機４に固定した方が、昇降路内の建物の伸縮の影響を受けにくい利点がある。

ローラ１８の回転の停止は、本実施例ではロータリーエンコーダ２３が検出するが、ローラ１８の回転の有無を検出出来る回転検出手段であればよい。例えば、ローラ１８の回転を電力に変換する発電機とすれば、発電機の電力生成の有無によってローラ１８の回転、無回転を検出してもよい。

また、検出したいロープ溝の摩耗量についてはロープ溝底部にローラ１８を接触させる際に、軸受１９を外装２０の内部に検出したい摩耗量分押し込むように設置することで、回転体５のロープ溝の摩耗量が検出したい摩耗量まで進行するまで、バネ２１により軸受１９およびローラ１８が押し上げられロープ溝に接触するため、検出したい摩耗量を任意に設定することが可能となる。

なお、ローラ１８とロープ溝は接触するため、極力互いに摩耗しないようにすることが望ましい。例えば、ローラ１８の硬さは、回転体５と同一であればあるほど、ローラ１８と回転体５の摩耗の影響を抑えることができる。また、バネ２１は、所定の距離を押し込める弾性体であれば、バネの種類は問わないし、ゴムで代用してもよい。

図３は前記ロープ溝摩耗検出装置７を回転体５の各ロープ溝に取り付けた図である。

ローラ１８は、摩耗量を検出したい回転体５の溝部分に設置すればよい。図３では、回転体５の備える各溝について、ロープ溝摩耗検出装置７〜７”を設置した例を示している。各溝の摩耗の検出結果をエレベーター制御装置８が取得することで、溝ごとの摩耗具合を把握することができ、溝ごとに偏った摩耗が生じる偏摩耗の発生の有無も検知できる。主ロープ３による摩耗を検知すべく、ローラ１８の幅を当該主ロープ３の径に近付ければ、より実状態に近い形で摩耗を検知できる。また、同じ効果を奏しながらローラ１８の幅を減らしてコストを下げるには、主ロープ３が実際に回転体５に接触している幅の長さを予め測定しておいて、当該長さに設定すればよい。

図４は、本実施例におけるロープ溝摩耗検出処理の動作のフローチャートの例を示す図である。特に、本実施例においては、摩耗検出タイミングは、エレベーターが走行中、すなわち回転体５が回転中であれば、その回転に伴ってローラ１８が回転しているか否かを検出することができる。しかし、より正確に摩耗検出をするために、以下の様に検出することが望ましい。

Ｓ４０１において、運転制御手段１１は図示されない利用者による乗場呼び釦やかご呼び釦の押下を検出し、エレベーターの走行を開始する。

Ｓ４０２において、定常速度走行検出手段１２は運転制御手段１１からエレベーターの走行状態を取得し、エレベーターの走行速度が一定状態(定常速度走行状態)となったことを検出した場合、Ｓ４０３に進む。定常速度走行状態を検出していない場合、処理を終了する。

Ｓ４０３において、摩耗検出装置動作確認手段１３はロープ溝摩耗検出装置７、７'、
７”に取り付けられたロータリーエンコーダ２３、２３’、２３”からの出力信号を入出力手段１０を介して取得し、ローラ１８、１８’、１８”の回転状態をロープ溝摩耗検出手段１４に対し送信する。

Ｓ４０４において、定常速度走行検出手段１２は運転制御手段１１からエレベーターの走行状態を取得し、エレベーターが減速を開始した場合、定常速度走行を終了したと判断し、Ｓ４０５に進む。エレベーターの減速開始を検出するまでは、Ｓ４０３の処理を継続する。

Ｓ４０５において、ロープ溝摩耗検出手段１４は定常速度走行開始から終了までの間に摩耗検出装置動作確認手段１３からの取得したローラ１８、１８’、１８”の回転状態をチェックし、各ローラの回転停止時間が予め設定された閾値(例えば３秒)を超過した場合、回転体５の各ロープ溝摩耗検出装置に対応したロープ溝が摩耗したと判断し、各ロープ溝摩耗検出装置別に摩耗検出信号（異常検出信号）を通信手段１５を介し監視装置９に出力する。

Ｓ４０６において、通信手段１５および通信手段１６を介し各ロープ溝摩耗検出装置の摩耗検出信号を受信した外部通報手段１７は、Ｓ４０７において、外部の専門技術者に対し、どのロープ溝摩耗検出装置が摩耗を検出したかの情報を含め故障発報を行なう。

監視装置９からの故障発報を受信した専門技術者は、故障発報の情報からどのロープ溝が摩耗したかを判断し、点検作業を実施する。

このように、回転体５のロープ溝の底部に接触するように設置され、回転体５の回転に合わせて回転するローラ１８、１８’、１８”の回転状態を監視することで、ロープ溝の摩耗状況を監視することが可能である。

なお、Ｓ４０５〜Ｓ４０７の処理は、Ｓ４０２〜Ｓ４０４の定常速度走行中にリアルタイムに演算を行って実行してもよい。

またエレベーターの加速、減速中は回転体５の回転速度が一定ではないため、ロープ溝の摩耗をより精度よく検出するためには回転体５とローラ１８の回転速度を比較、演算してもよい。例えば、回転体５の回転速度が一定でない場合は摩耗状態の誤検出の可能性がある。そこで本実施例のように回転体５の回転速度が一定である定常速度走行中に監視とすることで、摩耗状態の検出精度をより高めることができる。

また、図３のように複数の溝の各々にローラ１８、１８’、１８”を備える場合には、複数のローラ１８、１８’、１８”の回転速度のうち、特定のローラの回転速度の低下を検出することで、ロープ溝摩耗をより早期に検出することもできる。つまり、ロープ溝の摩耗の進行過程では、ロープ溝とローラが常に接触している状態から、徐々に非接触部分が増加していくと考えられる。非接触状態中は回転体５からの駆動力が得られない為、非接触状態が徐々に多くなってくると、健全な他のローラの回転速度よりも遅くなってくるため、他のローラの回転速度と相対的に比較して、所定の回転速度よりも低下したものを溝摩耗と検出することができる。この場合、定常速度走行状態に限らず、他のローラと相対的に回転速度が低下したことが検知出来ればよい。

その他、定常速度走行状態でのローラの回転速度の正常範囲・閾値を予め設定すれば、単独のローラであっても、上記正常範囲・閾値を下回った場合に、ロープ溝摩耗と検出してもよい。

前記実施例は巻上機４に取り付けられた回転体５に関して記載しているが、本発明は、ロープ溝にロープを巻き掛け、ロープ溝とロープの摩擦によりロープの巻き取りを行なう回転体全般に適用可能である。

なお、本実施例では、回転体５と連動して回転するローラ１８を設置しているが、必ずしもローラ１８である必要はなく、例えば棒状の弾性体を回転体５の溝に接触させてもよい。その場合、弾性体と台座との間に圧力センサを設け、弾性体が溝と接触・非接触状態の圧力センサの出力値に基づいて、回転体５の溝摩耗を検出してもよい。但し、ローラ１８を使用した方が、ローラ自身の回転体５への影響をより抑えることができる。

実施例１では、ロープ溝摩耗の検出をエレベーター制御装置８側で行っていたが、ロープ溝摩耗は、摩耗検出装置動作情報と、運転制御情報を取得することが出来れば、場所は問わない。

図５は、ロープ溝摩耗検出をロープ溝摩耗検出装置７にて実施する場合の例を示す。摩耗検出装置動作確認手段１３ａは、ロータリーエンコーダ２３から得られる摩耗検出装置動作情報を取得する。入出力手段１０ａは、エレベーター制御装置８側から運転制御情報を取得する。ロープ溝摩耗検出手段１４ａは、摩耗検出装置動作確認手段１３ａ、及び入出力手段１０ａを介して得られる摩耗検出装置動作情報と運転制御情報を比較し、ロープ溝摩耗が発生しているか否かを判定する。通信手段１５ａは、当該判定結果を取得し、監視装置９などの外部へ摩耗検出信号を出力する。その他、図１に記載の、定常速度走行検出手段１２や、外部通報手段１７を備えても良い。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明する為に詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置換することも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。例えば、実施例では、ローラ１８の回転をロータリーエンコーダ２３や発電機で検出しているが、マイクや光センサなどを用いても回転速度や回転の有無を検知してもよい。また、各構成を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

１…乗りかご
２…釣合重り
３…主ロープ
４…巻上機
５…回転体
６…ソラセ車
７…ロープ溝摩耗検出装置
７’…ロープ溝摩耗検出装置
７”…ロープ溝摩耗検出装置
８…エレベーター制御装置
９…監視装置
１０、１０ａ…入出力手段
１１…運転制御手段
１２…定常速度走行検出手段
１３…摩耗検出装置動作確認手段
１４…ロープ溝摩耗検出手段
１５…通信手段
１６…通信手段
１７…外部通報手段
１８…ローラ
１８’・・・ローラ
１８”…ローラ
１９…軸受
２０…外装
２１…バネ
２２…台座
２３…ロータリーエンコーダ
２３’…ロータリーエンコーダ
２３”…ロータリーエンコーダ

Claims (8)

1. エレベーターの乗りかご及び釣合重りを昇降させる主ロープが巻き掛けられる回転体のロープ溝の摩耗を検出する摩耗検出装置であって、
   前記ロープ溝と接触し、前記ロープ溝と接触する部分を介して前記回転体から駆動力を得て回転可能なローラと、
   前記ローラの回転の有無、或いは回転速度の少なくともいずれかを検出する回転検出手段と、
   前記ローラを所定位置に固定する固定部を有し、
   前記回転体が回転中である場合の、前記回転検出手段の検出結果に基づいて前記ロープ溝の摩耗量が所定値を超えたか否かを判定する摩耗検出装置。
2. 請求項１に記載の摩耗検出装置であって、
   前記回転検出手段が、前記ローラの無回転状態を所定時間検出した場合に異常検出信号を出力する摩耗検出装置。
3. 請求項１に記載の摩耗検出装置であって、
   前記乗りかごが定常速度走行中である場合の、前記回転検出手段の検出結果に基づいて前記判定を行う摩耗検出装置。
4. 請求項３に記載の摩耗検出装置であって、
   前記回転検出手段はエンコーダーであり、
   前記ローラの回転速度が所定の回転速度を下回った場合に異常検出信号を出力する摩耗検出装置。
5. 請求項４に記載の摩耗検出装置であって、
   前記回転体は複数の前記ロープ溝を有し、
   複数の前記ロープ溝の各々に、前記ローラ、前記回転検出手段、及び前記固定部を備え、
   複数の前記回転検出手段の検出結果に基づいて、前記異常検出信号を出力する摩耗検出装置。
6. 請求項１に記載の摩耗検出装置であって、
   前記固定部は、前記ローラを前記ロープ溝へ押しつけ可能な弾性体を有する
   摩耗検出装置。
7. 請求項１に記載の摩耗検出装置であって、
   前記ローラの硬さは、前記回転体と同一である
   摩耗検出装置。
8. 乗りかご及び釣合重りを昇降させる主ロープが巻き掛けられる回転体のロープ溝の摩耗を検出するエレベーターであって、
   前記ロープ溝と接触し、前記ロープ溝と接触する部分を介して前記回転体から駆動力を得て回転可能なローラと、
   前記ローラの回転の有無、或いは回転速度の少なくともいずれかを検出する回転検出手段と、
   前記ローラを所定位置に固定する固定部と、
   前記回転体が回転中である場合の、前記回転検出手段の検出結果に基づいて前記ロープ溝の摩耗量が所定値を超えたか否かを判定する摩耗検出手段と、を有するエレベーター。