JP2017159990A - エレベータのロープ異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エレベータにおいて、ロープの異常を正確に検出できるようにする。【解決手段】エレベータにおいては、乗りかごと釣合重りとが主ロープを介して連結されており、その主ロープとの均衡を保つように、乗りかごと釣合重りとの間にコンペンロープ２０が垂れ下げられて設けられている。ロープソケット３２は、コンペンロープ２０の一端に連結されてコンペンロープ２０によって張力が付与されている。その張力が解放された場合、バネ部材３４によってロープソケット３２が押し上げられ、光源５２から出射した光５６の光路がロープソケット３２によって遮られる。これにより、ロープの異常が検出される。【選択図】図２

Description

本発明は、エレベータのロープの異常を検出するロープ異常検出装置に関する。

一般的な釣瓶式エレベータにおいては、主ロープの一端が乗りかごに連結され、主ロープの他端が釣合重りに連結されており、巻上機によって乗りかごが昇降する。乗りかごが昇降すると、巻上機の乗りかご側と釣合重り側との間で主ロープが行き来し、主ロープの重量の移動が生じる。移動した主ロープの重量分を補って不釣合を解消するために、乗りかごと釣合重りとに連結されて下方に垂れるコンペンロープが設けられている。一般的に、乗りかご又は釣合重りが急停止した際に、乗りかご又は釣合重りが慣性によって跳ね上がることを防止するためのコンペン装置が設けられている。コンペンロープの下端の折り返し部は、コンペン装置に設けられたコンペンシーブに巻き掛けられ、コンペンシーブによってコンペンロープに所定の張力が付与される。

通常、エレベータには、ロープの切断や緩み等の異常を検出するロープ異常検出装置が設けられている。例えば、特許文献１には、各主ロープの張力が不均等になると傾斜する傾き検出片を用いて、ロープの張力不良を検出する装置が記載されている。

また、ロープ異常検出装置として、図６に示されている装置が知られている。この装置は、コンペン装置１００に設けられた検出用カム１０２とローラ（コロ）１０４付きのスイッチ１０６とによって構成されている。コンペン装置１００にはコンペンシーブ１０８が設けられており、コンペンロープ１１０の下端の折り返し部が、コンペンシーブ１０８に巻き掛けられている。検出用カム１０２の長さがスイッチ１０６の有効範囲に相当し、正常状態においては、ローラ１０４が検出用カム１０２に接触している。主ロープやコンペンロープ１１０が伸縮すると、コンペン装置１００が上下に移動する。その移動量が有効範囲内の場合、ロープは正常であると判定される、その移動量が有効範囲を超えて、ローラ１０４が検出用カム１０２と非接触の状態になると、スイッチ１０６が作動してロープの異状（例えばロープの切断や緩み）が検出され、エレベータが停止させられる。

特開２０１１−１６６２３号公報

一般的に、ロープの交換初期時や温度変化が大きい季節等においては、ロープに異常が発生していなくても、ロープの伸縮量が多くなる。上記のように、検出カムとローラ付きのスイッチとによってロープの異常を検出する装置においては、ロープの伸縮量に対するスイッチの有効範囲（検出用カムの長さ）の設定を誤ると、ロープに異常（切断や緩み）が発生していないにも関わらず、ローラが検出用カムと非接触の状態となり、ロープの異常が誤検出されてしまう。

本発明の目的は、エレベータにおいて、ロープの異常を正確に検出できるようにすることにある。

請求項１に係る発明は、主ロープを介して連結されて昇降する乗りかごと釣合重りとの間に前記主ロープとの均衡を保つように垂れ下げられて設けられたコンペンロープと、前記乗りかごと、を連結するロープソケットであって、前記コンペンロープの前記乗りかご側の端部に連結されて前記コンペンロープによって張力が付与されており、前記コンペンロープの張力が解放された場合に移動可能なロープソケットと、前記ロープソケットの移動を検出することにより、ロープ異常を検出する検出部と、を含むことを特徴とするエレベータのロープ異常検出装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のエレベータのロープ異常検出装置において、前記ロープソケットに設けられ、前記ロープソケットに対する前記コンペンロープの張力が解放された場合に、前記ロープソケットを押し付けて前記ロープソケットを移動させる弾性部材を更に含む、ことを特徴とするエレベータのロープ異常検出装置である。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のエレベータのロープ異常検出装置において、前記弾性部材は、前記コンペンロープの張力が前記ロープソケットに付与されているときに収縮しており、前記ロープソケットに対する前記コンペンロープの張力が解放された場合に、前記ロープソケットを押し付けて前記ロープソケットを移動させる、ことを特徴とするエレベータのロープ異常検出装置である。

請求項４に係る発明は、請求項３に記載のエレベータのロープ異常検出装置において、前記検出部は、光源と、前記光源から離間して配置されて前記光源から出射した光を検出するセンサ部と、を含み、前記ロープソケットに対する前記コンペンロープの張力が解放された場合、前記弾性部材は、前記光源から出射した光の光路を遮る位置まで、前記ロープソケットを押し付けて前記ロープソケットを移動させ、前記検出部は、前記光源から出射した光の光路が前記ロープソケットによって遮られて前記センサ部によって光が検出されていない場合に、ロープ異常が発生したと判定する、ことを特徴とするエレベータのロープ異常検出装置である。

請求項５に係る発明は、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のエレベータのロープ異常検出装置において、前記コンペンロープは、複数の個別ロープによって構成されており、前記弾性部材は、前記個別ロープ毎に設けられており、前記検出部は、前記個別ロープ毎に移動を検出し、これにより、前記ロープ異常を検出する、ことを特徴とするエレベータのロープ異常検出装置である。

本発明によると、エレベータにおいて、ロープの異常を正確に検出することが可能となる。

本発明の実施形態に係るエレベータの概略構成を示す図である。 本発明の実施形態に係るロープ異常検出装置を示す図である。 ロープソケットを示す図である。 本発明の実施形態に係るロープ異常検出装置を示す図である。 ロープソケットを示す図である。 従来技術に係るロープ異常検出装置を示す図である。

図１には、本発明の実施形態に係るエレベータの一例が示されている。エレベータ１０は、乗りかご１２と釣合重り１４とを含む。昇降路の上方には巻上機１６が設置されている。この巻上機１６に主ロープ１８が巻き掛けられている。主ロープ１８の一端は乗りかご１２の上面１２ａに連結されており、乗りかご１２が吊り下げされた状態で支持されている。主ロープ１８の他端は釣合重り１４の上面１４ａに連結されており、釣合重り１４が吊り下げられた状態で支持されている。このように、乗りかご１２と釣合重り１４とが主ロープ１８を介して連結されており、巻上機１６の駆動によって昇降路内を相対的に昇降する。

乗りかご１２が昇降すると、巻上機１６の乗りかご１２側と釣合重り１４側との間で主ロープ１８が行き来し、主ロープ１８の重量の移動が生じる。移動した主ロープ１８の重量分を補って不釣合を解消するために、乗りかご１２と釣合重り１４とに連結されて下方に垂れるコンペンロープ２０（釣合ロープ）が設けられている。乗りかご１２の下面１２ｂには、後述するロープ異常検出装置２２が設けられている。コンペンロープ２０の一端は、そのロープ異常検出装置２２を介して、乗りかご１２の下面１２ｂに連結されている。コンペンロープ２０の他端は、釣合重り１４の下面１４ｂに連結されている。このように、乗りかご１２と釣合重り１４との間にコンペンロープ２０を設けることにより、重量の均衡が保たれる。

ロープ異常検出装置２２は、主ロープ１８やコンペンロープ２０等のロープの異常を検出する装置である。ロープ異常検出装置２２については、図２及び図３を参照して後で詳しく説明する。

エレベータの昇降路内の床面２４には、床面２４に対して垂直方向（乗りかご１２の昇降方向）に延在するガイドレール２６が固定されている。そのガイドレール２６には、コンペン装置２８が設けられている。コンペン装置２８は、乗りかご１２又は釣合重り１４が非常停止等によって跳ね上がることを防止するための装置である。コンペンロープ２０の下端の折り返し部は、コンペン装置２８に設けられているコンペンシーブ３０（釣合車）に巻き掛けられており、コンペンシーブ３０によってコンペンロープ２０に所定の張力が付与されている。コンペン装置２８は、ガイドレール２６に沿って昇降方向（上下方向）に移動自在に案内される。

主ロープ１８やコンペンロープ２０に伸びが発生した場合、コンペン装置２８は、その伸びを吸収して主ロープ１８やコンペンロープ２０に張力を与えるように、ガイドレール２６に沿って下方に移動する。また、乗りかご１２又は釣合重り１４が急停止し、これにより、コンペンロープ２０が引っ張られてコンペン装置２８が引き上げられた場合、コンペン装置２８は、ある程度上昇した位置でガイドレール２６に対して係止して停止する機能を有する。これにより、慣性による乗りかご１２又は釣合重り１４の跳ね上がりが防止される。すなわち、コンペン装置２８は、主ロープ１８やコンペンロープ２０の伸びに伴い下方に移動しながら張力をコンペンロープ２０に付与するとともに、乗りかご１２又は釣合重り１４の跳ね上がりが発生した場合に、ガイドレール２６に係止してその跳ね上がりを防止する機能を有している。

以下、図２から図５を参照して、ロープ異常検出装置２２について詳しく説明する。

図２には、正常状態におけるロープ異常検出装置２２の全体構成が示されている。正常状態とは、ロープに異常（切断や緩み等）が発生していない状態のことである。図２中のＸ，Ｙ，Ｚ軸は互いに直交する軸であり、これらの軸により直交三次元座標系が構成されている。図２は、そのＹ軸の方向からロープ異常検出装置２２を見たときの図である。

ロープ異常検出装置２２は、ロープソケット３２と、弾性部材としてのバネ部材３４と、支持部材３６と、ソケットピン３８と、検出器としての光センサ装置４０と、を含む。

ロープソケット３２は一方向に長い形状を有し、コンペンロープ２０が固定される部材である。ロープソケット３２内には、ロープソケット３２の長手方向（Ｚ方向）に沿って中空部４２が形成されており、ロープソケット３２の下方端からその中空部４２内にコンペンロープ２０の一端が挿入されて固定されている。その固定方法として、圧着固定等の公知技術を用いることができる。コンペンロープ２０は、複数の個別ロープ４４（図２に示す例では４本の個別ロープ４４）によって構成されている。個別ロープ４４の数に合わせて、４個のロープソケット３２が設けられており、各ロープソケット３２の中空部４２内に個別ロープ４４の一端が挿入されて固定されている。もちろん、個別ロープ４４とロープソケット３２の個数は一例に過ぎず、その個数は４個以外の個数であってもよい。コンペンロープ２０が１本のロープによって構成され、１個のロープソケット３２に当該ロープが固定されてもよい。

複数のロープソケット３２は、例えば短手方向（幅方向（Ｘ方向））に沿って一列に配置されている。各ロープソケット３２の下方端にはバネ部材３４の一端が固定されている。バネ部材３４は、例えば、ロープソケット３２の下方端において個別ロープ４４の周囲に配置され、個別ロープ４４を取り囲んでロープソケット３２に固定されている。バネ部材３４の他端は、支持部材３６に固定されている。支持部材３６は、各ロープソケット３２の下方端から所定距離をおいて設けられた部材であり、例えば、図示しない固定部材によって乗りかご１２の下面１２ｂに固定されている。このように、各ロープソケット３２の下方端と支持部材３６との間に、各ロープソケット３２に対応する各バネ部材３４が設けられており、バネ部材３４は、ロープソケット３２の下方端と支持部材３６とに固定されている。バネ部材３４は、ロープソケット３２を上方側（矢印４６で示す方向）へ押し付ける力を生成する。

支持部材３６には、その厚さ方向（Ｚ方向）に貫通する貫通孔３７が形成されており、その貫通孔３７に個別ロープ４４が挿通されている。例えば、個々の個別ロープ４４毎に貫通孔３７が形成されている。図２に示す例では、４つの貫通孔３７が支持部材３６に形成されており、各貫通孔３７に個別ロープ４４が挿通されている。

ロープソケット３２の上方側には、ロープソケット３２の短手方向（Ｘ方向）に貫通する貫通孔４８が形成されている。貫通孔４８は、ロープソケット３２の長手方向（Ｚ方向）に延在する形状を有している。貫通孔４８にはソケットピン３８が挿通されている。ソケットピン３８は細長い形状を有する部材であり、図２に示す例では、ソケットピン３８はＸ方向に延在して配置されている。ソケットピン３８の短手方向の長さ（Ｚ方向の長さ）は、貫通孔４８の長手方向の長さ（Ｚ方向の長さ）よりも短い。ソケットピン３８は、例えば、図示しない固定部材によって乗りかご１２の下面１２ｂに固定されている。

ロープソケット３２の下方端には個別ロープ４４の一端が固定されているため、正常状態においては、個別ロープ４４によって、ロープソケット３２に対して下方（矢印５０で示す方向）に働く張力が付与される。この張力は、上述したコンペン装置２８によって与えられる力である。この張力は、バネ部材３４の反力（ロープソケット３２を押し付ける力）よりも大きい。それ故、正常状態においては、ロープソケット３２は下方へ引っ張られ、バネ部材３４は収縮している。

光センサ装置４０は、ロープ異常（切断や緩み等）を検出する装置であり、光を出射する光源５２と、その光を検出するセンサ部５４と、を含む。光源５２とセンサ部５４は、ロープソケット３２の上方端から上方側（乗りかご１２の下面１２ｂ側）へ所定距離をおいた位置に設けられており、複数のロープソケット３２を間にして離間して設けられている。光センサ装置４０は、乗りかご１２の下面１２ｂに固定されている。センサ部５４が光源５２からの光５６を検出している場合、ロープは正常であると判定され、センサ部５４が光源５２からの光５６を検出していない場合、ロープに異常が発生したと判定される。

センサ部５４には制御装置５８が接続されている。制御装置５８は、センサ部５４からの検出結果に応じて、エレベータを緊急停止させる等の緊急措置を実行する。具体的には、センサ部５４によって光５６が検出されている場合、制御装置５８は、ロープは正常であると判定して、エレベータを緊急停止させない。センサ部５４によって光５６が検出されていない場合、制御装置５８は、ロープに異常が発生したと判定して、エレベータを緊急停止させる。

図３には、正常状態におけるロープソケット３２、バネ部材３４、支持部材３６及びソケットピン３８が示されている。図３は、Ｘ軸の方向からロープソケット３２を見たときの図である。ロープソケット３２の上方側には貫通孔４８が形成されている。この貫通孔４８は、ロープソケット３２の長手方向（Ｚ方向）に延在する形状を有している。ロープソケット３２は例えば円形状の断面を有し、その断面の大きさは、貫通孔４８の大きさよりも小さい。例えば、その円形状の断面の縦方向の幅（Ｚ方向の幅）は、貫通孔４８の長手方向の幅（Ｚ方向の幅）よりも小さい。また、その円形状の断面の横方向の幅（Ｙ方向の幅）も、貫通孔４８の短手方向の幅（Ｙ方向の幅）よりも小さい。

正常状態においては、個別ロープ４４の張力によってロープソケット３２は下方（矢印５０で示す方向）へ引っ張られる。ソケットピン３８は乗りかご１２の下面１２ｂに固定されているので、ソケットピン３８の位置は変わらない。個別ロープ４４の張力によってロープソケット３２が下方へ移動するので、ソケットピン３８は、ロープソケット３２の貫通孔４８内において、相対的に上方側へ配置されることになる。

次に、図４及び図５を参照して、ロープに異常が発生したときのロープ異常検出装置２２の動作について説明する。

図４には、ロープ異常発生時におけるロープ異常検出装置２２の全体構成が示されている。図５には、ロープ異常発生時におけるロープソケット３２等が示されている。例えば、主ロープ１８やコンペンロープ２０（個別ロープ４４）が切断された場合、ロープが伸びてコンペン装置２８が床面２４（ピット面）に着いた場合、ロープ縮みやコンペンシーブ３０への異物噛み込みによる脱レールが発生した場合、等には、ロープソケット３２に付与されていたコンペンロープ２０（個別ロープ４４）の張力が解放される。これにより、ロープソケット３２がバネ部材３４の反発力（バネ力）によって、上方（矢印４６で示す方向）へ押し上げられ、ロープソケット３２の上端部が、光５６の光路に入り込んでその光路を遮る。これにより、光源５２から出射した光５６は、センサ部５４によって検出されなくなる。この場合、制御装置５８は、ロープに異常（切断や緩み等）が発生したと判定し、例えば、エレベータを緊急停止させる。図４に示す例では、左側の個別ロープ４４に異状（切断や緩み等）が発生しており、その個別ロープ４４に連結されているロープソケット３２に対して張力が付与されていない。それ故、そのロープソケット３２が、バネ部材３４のバネ力によって上方（矢印４６で示す方向）に押し上げられて、光５６の光路を遮断している。これにより、ロープの異常が検出される。

本実施形態では、コンペンロープ２０（個別ロープ４４）の張力が解放されて、ロープソケット３２が上方（矢印４６で示す方向）に押し上げられたときに、ロープソケット３２の上端部が光５６の光路を遮るように、ロープソケット３２における貫通孔４８の位置、及び、貫通孔４８の長手方向（Ｚ方向）の長さが決定されている。

以上のように、ロープソケット３２に付与されていたコンペンロープ２０（個別ロープ４４）の張力が解放された場合に、ロープソケット３２が光５６の光路を遮り、これにより、ロープの異常を検出することが可能となる。

本実施形態によると、主ロープ１８やコンペンロープ２０（個別ロープ４４）が切断された場合や、コンペン装置２８が床面２４（ピット面）に着く程度の伸びが主ロープ１８やコンペンロープ２０に発生した場合や、脱レールが発生した場合に、コンペンロープ２０（個別ロープ４４）からロープソケット３２に対して張力が付与されず、これにより、ロープに異常が発生したと判定される。つまり、上記の状況が発生する程度の異常、例えば切断や緩みが主ロープ１８やコンペンロープ２０（個別ロープ４４）に発生した場合に、ロープ異常が検出される。このように、ロープの切断や緩みが発生した状況のみをロープ異常として検出することが可能となり、その程度に至らないロープの伸縮を異常として検出することがない。それ故、ロープ異常の誤検出を防止することが可能となる。

例えば、コンペン装置２８が床面２４（ピット面）に着かない程度の伸びが、主ロープ１８やコンペンロープ２０に発生した場合には、コンペン装置２８によってコンペンロープ２０に張力が付与され、そのコンペンロープ２０の張力によってロープソケット３２が下方（矢印５０で示す方向）へ引っ張られる。この場合、ロープソケット３２の上端部が光５６の光路を遮ることはないので、ロープ異常の誤検出を防止することが可能となる。これに対して、図６に示されている従来技術に係るロープ異常検出装置においては、コンペン装置が床面に着かない程度の伸びが主ロープやコンペンロープに発生した場合であっても、スイッチ１０６の有効範囲の設定次第で、ローラ１０４が検出用カム１０２と非接触の状態になり、ロープ異常が誤検出されてしまう。本実施形態では、このような誤検出を回避することが可能となる。

なお、個々のロープソケット３２毎に光センサ装置４０が設けられていてもよい。具体的には、個々のロープソケット３２毎に、光源５２とセンサ部５４とが設けられ、個別ロープ４４からの張力が付与されなくなった場合に、ロープソケット３２の上端部が、当該ロープソケット３２に対応する光源５２からの光５６の光路を遮るようにしてもよい。これにより、個々の個別ロープ４４毎に異常を検出することができる。また、異常が発生した個別ロープ４４を特定することが可能となる。

本実施形態によると、従来技術に係るスイッチ１０６の有効範囲を設定するためのメンテナンス作業（例えば、スイッチ１０６の有効範囲の調整作業や、そのための昇降路内への出入り等）が不要となり、作業の安全性や効率が向上する。また、ロープ異常検出装置２２用の配線を乗りかご１２の周囲のみに設置することができ、簡易な構造でロープ異常を検出することが可能となる。これにより、製造コストを削減することが可能となる。

１０ エレベータ、１２ 乗りかご、１４ 釣合重り、１８ 主ロープ、２０ コンペンロープ、２２ ロープ異常検出装置、２８ コンペン装置、３２ ロープソケット、３４ バネ部材、３６ 支持部材、３８ ソケットピン、４０ 光センサ装置、４４個別ロープ、５２ 光源、５４ センサ部、５６ 光、５８ 制御装置。

Claims (5)

1. 主ロープを介して連結されて昇降する乗りかごと釣合重りとの間に前記主ロープとの均衡を保つように垂れ下げられて設けられたコンペンロープと、前記乗りかごと、を連結するロープソケットであって、前記コンペンロープの前記乗りかご側の端部に連結されて前記コンペンロープによって張力が付与されており、前記コンペンロープの張力が解放された場合に移動可能なロープソケットと、
   前記ロープソケットの移動を検出することにより、ロープ異常を検出する検出部と、
   を含むことを特徴とするエレベータのロープ異常検出装置。
2. 請求項１に記載のエレベータのロープ異常検出装置において、
   前記ロープソケットに設けられ、前記ロープソケットに対する前記コンペンロープの張力が解放された場合に、前記ロープソケットを押し付けて前記ロープソケットを移動させる弾性部材を更に含む、
   ことを特徴とするエレベータのロープ異常検出装置。
3. 請求項２に記載のエレベータのロープ異常検出装置において、
   前記弾性部材は、前記コンペンロープの張力が前記ロープソケットに付与されているときに収縮しており、前記ロープソケットに対する前記コンペンロープの張力が解放された場合に、前記ロープソケットを押し付けて前記ロープソケットを移動させる、
   ことを特徴とするエレベータのロープ異常検出装置。
4. 請求項３に記載のエレベータのロープ異常検出装置において、
   前記検出部は、光源と、前記光源から離間して配置されて前記光源から出射した光を検出するセンサ部と、を含み、
   前記ロープソケットに対する前記コンペンロープの張力が解放された場合、前記弾性部材は、前記光源から出射した光の光路を遮る位置まで、前記ロープソケットを押し付けて前記ロープソケットを移動させ、
   前記検出部は、前記光源から出射した光の光路が前記ロープソケットによって遮られて前記センサ部によって光が検出されていない場合に、ロープ異常が発生したと判定する、
   ことを特徴とするエレベータのロープ異常検出装置。
5. 請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のエレベータのロープ異常検出装置において、
   前記コンペンロープは、複数の個別ロープによって構成されており、
   前記弾性部材は、前記個別ロープ毎に設けられており、
   前記検出部は、前記個別ロープ毎に移動を検出し、これにより、前記ロープ異常を検出する、
   ことを特徴とするエレベータのロープ異常検出装置。

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