JP2019137489A - エレベータ - Google Patents

Abstract

【課題】ロープ測長に係るシステムのコストを低減させると共にロープ測長の正確性を向上させたエレベータを提供すること。【解決手段】一実施形態に係るエレベータは、光学ユニット２１と、エンコーダ２２と、演算装置２３とを備える。光学ユニット２１は、測長対象とする複数のロープ１０それぞれの長手方向に一定間隔で設けられた複数のマークを検出する。エンコーダ２２は複数のロープ１０の移動に同期してパルス信号を発生する。演算装置２３は光学ユニット２１による上記各マークの検出タイミングと上記エンコーダから出力されるパルス信号のカウント値とに基づいて上記複数のロープ１０それぞれの上記各マーク間隔を演算し、上記各ロープ１０の伸びを判定する。【選択図】 図１

Description

本発明の実施形態は、乗りかごを吊り上げるワイヤロープの長さを測長するエレベータに関する。

近年、抗張力部材の表面をポリウレタンのような耐摩耗性と高摩擦係数を有する樹脂材で被覆したワイヤロープの普及が進んでいる。この種のワイヤロープは、内部の抗張力部材を目視できず、素線の摩耗状態や断線数の目視点検によって強度管理ができない。このため、例えば素線に通電し、経年劣化に伴う電気的特性の変化を測定する方法や、ロープ内部に抗張力部材よりも先行して劣化する導電部材を配置し、その導通状態を測定する方法が用いられる。しかし、前者の方法については、抗張力部材がスチールコードのように素線が少ないロープ構造に限られる。後者の方法については、アラミド繊維や樹脂被覆付きのワイヤロープには適用できるが、ロープ構造が複雑化するため、製造コストを上昇させる。

ここで、乗りかごをベルトで吊り上げる構成のエレベータにおいて、ベルトの表面に一定の間隔でマークを施しておき、そのマークの間隔の変化からベルトの伸び量を検出し、ベルトの異常の有無を検出する方法がある。

特表２００５−５１２９２１号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術のように乗りかごをベルトで吊り上げる構成では、シーブとの接触圧が低いために、マークが欠損し難く、かつ、自転性を有しないため、マークを容易に検出できる。

これに対し、一般的なエレベータでは、乗りかごをロープで吊り上げる構成である。ロープの場合、強度を向上させ安全性を確保するために複数のロープを用いて乗りかごを釣り上げる。したがって、測長対象となるロープ数が多くなり、ロープ毎にマークを検出する検出装置を設ける必要が生じ、コストが非常に高くなる。さらに、ロープは長尺物であり自転が発生するため、マークをロープ全周にわたって設けることができない場合、ロープ毎に１つの検出装置を設けるだけではマークを正確に検出できない事態が生じ得る。マークの一部欠損、検出装置の故障、及び異物による干渉が発生した場合も同様の事態を生じ得る。このような事態は１つのロープに対して複数の検出装置を設けることにより解決できるようにも考えられるが、このように構成するとコストがさらに高くなる。

本発明が解決しようとする課題は、ロープ測長に係るシステムのコストを低減させると共にロープ測長の正確性を向上させたエレベータを提供することである。

一実施形態に係るエレベータは、マーク検出手段と、パルス発生手段と、演算手段と、を備える。マーク検出手段は測長対象とする複数のロープそれぞれの長手方向に一定間隔で設けられた複数のマークを検出する。パルス発生手段は、上記複数のロープの移動に同期してパルス信号を発生する。演算手段は、上記マーク検出手段による上記各マークの検出タイミングと上記パルス発生手段から出力されるパルス信号のカウント値とに基づいて上記複数のロープそれぞれの上記各マーク間隔を演算し、上記各ロープの伸びを判定する。

図１は第１の実施形態に係るマシンルームレスタイプのエレベータの概略構成を示す図である。 図２は同実施形態におけるエレベータに用いられるメインロープの構造を示す断面図である。 図３は同実施形態におけるエレベータに用いられるメインロープの外観を示す斜視図である。 図４は同実施形態におけるマーク検出手段の構成を側面から説明する図である。 図５は同実施形態におけるマーク検出手段の上側からみた断面を模式的に示す図である。 図６は同実施形態におけるマーク検出用のセンサをメインロープの両側に一対にして設けた状態を示す図である。 図７は同実施形態におけるガイド装置の構成を示す図である。 図８は同実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。 図９はパルス信号とマーク間隔との関係を説明するための図である。 図１０はパルス信号とマーク間隔との関係を説明するための図である。 図１１は第２の実施形態におけるマーク検出手段の構成を側面から説明する図である。 図１２は同実施形態におけるマーク検出手段の上側からみた断面を模式的に示す図である。 図１３は２つのマーク検出手段の検出結果を用いて演算を行う場合を説明するための図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施形態に係るマシンルームレスタイプのエレベータの概略構成を示す図である。

エレベータ１は、建屋に設けられた昇降路２を有し、この昇降路２の内部に乗りかご１１およびカウンタウェイト１２がそれぞれにガイドレールを介して昇降動可能に支持されている。さらに、トラクションシーブ１３を有する巻上機１４が昇降路２の上部に設置されている。

乗りかご１１およびカウンタウェイト１２は、メインロープ１０を介して昇降路２内に吊り下げられている。なお、本実施形態では、メインロープ１０は、メインロープ１０ａ，１０ｂの２本有している場合で説明するが、説明の便宜上、図１では、一本のメインロープ１０のみを示している。また、以下においては、メインロープ１０ａ，１０ｂを代表してメインロープ１０として説明する場合がある。

メインロープ１０の一端部３ａおよび他端部３ｂは、それぞれに昇降路２の上端にロープヒッチ４ａ，４ｂを介して固定されている。また、メインロープ１０の中間部３ｃが乗りかご１１に設けられたシーブ１５、巻上機１４に設けられたトラクションシーブ１３およびカウンタウェイト１２に設けられたシーブ１６に連続的に巻き掛けられている。これにより、乗りかご１１とカウンタウェイト１２を２：１ローピンク形式で支持している。巻上機１４の駆動によりトラクションシーブ１３が回転すると、そのトラクションシーブ１３の回転に伴い、乗りかご１１とカウンタウェイト１２がメインロープ１０を介して昇降路２内をつるべ式に昇降動作する。

また、昇降路２内には、調速機(ガバナ)１７が設けられている。図中の１８は調速機１７を回転駆動するためのガバナロープである。調速機１７は、乗りかご１１の昇降動作に伴って移動するガバナロープ１８を介して乗りかご１１の位置、速度を検出し、何らかの異常で乗りかご１１の速度が設定速度を超えた場合にブレーキを起動する。

なお、機械室がないマシンルームレスタイプのエレベータでは、巻上機１４が昇降路２内に設置されるが、本発明は特にこの構成に限定されるものではなく、機械室を有するエレベータであってもよい。機械室を有するエレベータでは、巻上機１４が機械室に設置される。また、ローピングについても、図１に示したような２：１ローピングに限らず、例えば１：１ローピングなどの他の方式であっても良い。

ここで、本実施形態のエレベータ１（ロープ測長システム）は、光学ユニット２１と、エンコーダ２２と、演算装置２３と、表示装置２４とを備える。

光学ユニット２１は、検査対象とするメインロープ１０の長手方向に一定間隔で設けられた複数のマーク２０（参照：図３）を検出する（マーク検出手段）。エンコーダ２２は、メインロープ１０の移動に同期してパルス信号を発生する（パルス発生手段）。演算装置２３は、光学ユニット２１によるマーク２０の検出タイミングとエンコーダ２２から出カされるパルス信号のカウント値とに基づいて、メインロープ１０（１０ａ，１０ｂ）上の各マーク２０の間隔を演算し、その演算結果から各ロープ１０（１０ａ，１０ｂ）の劣化状態（伸び量）を判定する（演算手段）。表示装置２４は、例えば演算装置２３によって演算されたマーク２０間の距離等の測長結果を表示する。なお、演算装置２３と表示装置２４は汎用のコンピュータからなる。

エレベータ１では、メインロープ１０の強度が規定値を下回った時にロープ交換が要求される。そのため、規定された強度低下に対応するメインロープ１０の伸び量を交換基準とすることで、メインロープ１０を安全に使用することができる。

ここで、図２および図３を参照してメインロープ１０の構造について説明しておく。図２は第１の実施形態におけるエレベータに用いられるメインロープの構造を示す断面図である。図３は第１の実施形態におけるエレベータに用いられるメインロープの外観を示す斜視図である。

メインロープ１０としてワイヤロープが用いられる。図２に示すように、メインロープ１０は、抗張力部材としてのロープ本体３１と、ロープ本体３１を全面的に被覆した外部被覆層３２とを主要な要素として備えている。

ロープ本体３１は、複数本の鋼鉄製ストランド３３を所定のピッチで撚り合わせることで構成されている。外部被覆層３２は、例えばポリウレタンのような耐摩耗性および高摩擦係数を有する熱可塑性の樹脂材で形成されている。外部被覆層３２は、メインロープ１０の外表面を規定する外周面３２ａを有している。外周面３２ａは、円形の断面形状を有するとともに、各シーブ１３，１５，１６に巻き掛けられた際に、摩擦を伴いながら接触する。

さらに、外部被覆層３２を形成する樹脂材は、隣り合うストランド３３の間の隙間に充填されている。そのため、外部被覆層３２は、ロープ本体３１の周方向に隣り合うストランド３３の間に入り込む複数の充填部３４を有している。充填部３４は、外部被覆層３２の外周面３２ａの内側に位置されている。

図３に示すように、メインロープ１０の表面（つまり外部被覆層３２の外周面３２ａ）に複数のマーク２０が設けられている。これらのマーク２０は、メインロープ１０の劣化による伸び量を検出するための要素であって、メインロープ１０の全長に亘って長手方向に一定の間隔（例えば５００ｍｍ間隔）で並んでいる。これらのマーク２０の１つ１つは、メインロープ１０の周方向に連続的な直線あるいは間欠的な点線で形成されている。

ところで、メインロープ１０は、使用期間の経過に伴ってストランド３３の間の隙間およびストランド３３を構成する複数の素線間の隙間が減少する。これにより、ストランド３３や素線が互いに摩擦を繰り返し、ストランド３３や素線の摩耗・断線が進行する。

特に、メインロープ１０が各シーブ１３，１５，１６と接触する部分では、摩擦を繰り返し受ける。このため、メインロープ１０の摩耗・断線の進行度合いは、メインロープ１０がシーブ１３，１５，１６を通過しない部分に比べて大きく、これによりメインロープ１０のロープ径が減少したり、メインロープ１０に局部的な伸びが生じる。したがって、メインロープ１０の伸びと強度低下率との関係を明確化し、メインロープ１０の中でも劣化が最大となる部分の伸びを検出することで、メインロープ１０の強度を管理することができる。

光学ユニット２１は、例えば巻上機１４の近傍でメインロープ１０に対向させるようにして固定しておく。エンコーダ２２は、ロータリー型のエンコーダであり、例えば乗りかご１１の上部に固定し、回転部をガイドレール５に圧接させる。これにより、点検運転で最上階と最下階の間で乗りかご１１を昇降させると、ロープヒッチ４ａ，４ｂに近い部分を除き、メインロープ１０の全長の大部分は光学ユニット２１を通過し、その通過時に連続的にマーク２０を検出することができる。また、エンコーダ２２は、乗りかご１１の移動に同期してパルス信号を出力するため、略ロープ送り量に応じたパルス出力となる。

演算装置２３は、光学ユニット２１から出力されるマーク検出信号をトリガにして、その間にエンコーダ２２から出力されるパルス信号のカウント値に基づいてマーク間の距離を演算する。

なお、光学ユニット２１を固定する巻上機１４近傍の位置は、乗りかご１１側であっても、カウンタウェイト１２側であってもよい。カウンタウェイト１２側であれば、ロープ張力が乗りかご１１の積載状態に依存しないため、交換判定の閾値は特定の構造に対して一定となり、運用上の利便性が高い。これは、乗りかご１１とカウンタウェイト１２の質量の違いからメインロープ１０の弾性的な伸びが異なり、一定の劣化に対して異なる伸び量を示すためである。ただし、交換判定の閾値はロープ張力に合せて変更すればよいため、マーク間隔の測定において本質的な問題ではない。

光学ユニット２１に用いるセンサは、応答性に鑑みてレーザ反射光を用いた光電センサで構成することが望ましい。市販の光電センサでは、近年レーザ光を対象物に照射し、反射光強度の差によって表面の色の変化を検出するセンサが普及している。

図４および図５はセンサによる光学ユニット２１によってメインロープ１０（１０ａ，１０ｂ）上のマーク２０を光学的に検出する場合の光学ユニット２１の構成を示す図である。図４は光学ユニット２１の構成を側面から説明する図、図５は光学ユニットの構成を上側から見た断面を模式的に示す図である。光学ユニット２１は、センサ部２１ａ、レンズ２１ｂ、スリット部２１ｃを含む。ここでは、２本のメインロープ１０ａ，１０ｂのマークを１つの光学ユニット２１で検出する構成について説明するが、３本以上のメインロープを１つの光学ユニットで検出する構成としてもよい。即ち、光学ユニット２１の個数は、メインロープ１０のロープ数以下とすることができる。また、２本のメインロープ１０ａ，１０ｂの片側に１つの光学ユニット２１を配置した構成を示すが、後述するように、マーク２０の一部が欠損している場合を考慮すると、メインロープ１０の両側に一対の光学ユニット２１を配置しておくことが好ましい。

センサ部２１ａは、レーザ光を照射するための照射部２５と、反射光を受光するための受光部２６とを備える。レンズ２１ｂは、センサ部２１ａと、スリット部２１ｃとの間に介在し、照射部２５から照射されるレーザ光をスリット部２１ｃの側面に対して発散して照射すると共に、スリット部２１ｃのスリットを通過して入力される反射光を集光して受光部２６に入力する。スリット部２１ｃは、メインロープ１０ａに対する光路ＯＰ１、及びメインロープ１０ｂに対する光路ＯＰ２を形成する２つのスリットＳＬ１１，ＳＬ１２が設けられている。受光部２６は、メインロープ１０の長手方向に破線Ａで示す範囲内の反射光に対して検出感度を有している。

光学ユニット２１は、このように構成されているため、照射部２５からレーザ光が照射されるとレンズ２１ｂにより発散されるレーザ光がスリット部２１ｃの側面に照射され、光路ＯＰ１，ＯＰ２を通過したレーザ光がメインロープ１０ａ，１０ｂにそれぞれ照射される。そして、メインロープ１０ａ，１０ｂからの反射光が光路ＯＰ１，ＯＰ２を介してレンズ２１ｂに入力され、レンズ２１ｂにより反射が集光されて受光部２６に入力される。受光部２６はこの反射光を検出し、その反射光の強度からメインロープ１０ａ，１０ｂそれぞれのマーク２０の有無を判別することができる。ここで、メインロープ１０ａ，１０ｂのマーク２０の位置は、メインロープ１０ａ，１０ｂの長手方向に所定距離ずれてマークされているため、メインロープ１０ａ，１０ｂの２本のロープのマークを光学ユニット２１によりそれぞれ検出することが可能になる。

メインロープ１０の移動速度が１ｍ／ｓ以下の点検運転であれば、十分な応答性能を得ることができる上、先行文献１のような画像処理カメラによる検出方法にくらべて低コストである。さらに、画像処理カメラによる検出方法では、メインロープ１０ａ，１０ｂから離れた場所にカメラを設置してメインロープ１０を広範囲に撮影しないと、撮影画像からマーク間隔を測定することができない。これに対し、本実施形態では、メインロープ１０ａ，１０ｂの近くに光学ユニット２１を設置すれば良いので、ロープ測長の環境を広く必要としない利点がある。

ここで、光学ユニット２１における反射光強度の判定閾値は、点検時に可変できる構成とする。これは、レーザ反射光強度に影響を与えるマーク２０とロープ表面状態が経年的に変化するためである。

例えば、マーク２０の一部が欠損した場合には、反射光強度が下がるために検出感度を増加する必要がある。また、メインロープ１０ａ、１０ｂ表面に光を反射しやすい（明るい色の）付着物が定着した場合には検出感度を下げる必要がある。メインロープ１０ａ，１０ｂ表面の状態は、エレベータの使用条件で異なるため、物件毎に状態に応じて判定閾値を調整可能にすることで、マーク２０の誤検出や検出漏れを防ぐことができる。

なお、メインロープ１０ａ，１０ｂの表面に設けられたマーク２０は反射光強度が高いものとして説明したが、要はメインロープ１０ａ，１０ｂの中でマーク２０が施されている部分（マーク部）とマーク２０が施されていない部分（非マーク部）とで反射光強度に差があればよく、マーク部で反射光強度が下がる構成であっても効果は同じである。

また、メインロープ１０ａ，１０ｂそれぞれが自転性を有し、かつ、経年的に一部が欠損するマーク２０を確実に検出するためには、ロープ全周に対して検出感度を有する構成とすればよい。この場合は、図６に示すように、メインロープ１０の両側から挟むように一対の光学ユニット２１を設けておくことが好ましい。

次に、実際の保守現場において、マーク２０の誤検出や検出漏れを防止できるより望ましい構成について説明する。

図７はメインロープ１０をガイドするためのガイド装置の構成を示す図である。メインロープ１０ａ，１０ｂは共通する構成になるため、図７においてはメインロープ１０として説明する。

ガイド装置４０は、光学ユニット２１の近傍でメインロープ１０をガイドするためのガイド部材として用いられる。ガイド装置４０は、コの字形状のガイド本体４１を有し、そのガイド本体４１の上端部４１ａにローラ４２ａ、下端部４１ｂにローラ４２ｂがそれぞれに回転自在に取り付けられている。

図７に示すように、ガイド装置４０は、メインロープ１０の両側に一対にして設けられた光学ユニット２１の近傍にそれぞれ設けられ、互いに上下のローラ４２ａ，４２ｂでメインロープ１０を挟持することで、メインロープ１０の動きを抑制している。上述したように、光学ユニット２１は、センサ部２１ａと、レーザ光を発散すると共に反射光を集光するレンズ２１ｂと、２つの光路ＯＰ１，ＯＰ２を形成するための２つのスリットＳＬ１１、ＳＬ１２を有するスリット部２１ｃとを備え、センサ部２１ａは、レーザ光を照射するための照射部２５と、反射光を受光するための受光部２６とを備える（これらは図７において図示を省略している）。

また、ガイド本体４１の上端部４１ａにはブラシ４３ａを有する付着物除去部４４ａ、下端部４１ｂにはブラシ４３ｂを有する付着物除去部４４ｂが設けられている。この付着物除去部４４ａ，４４ｂは、センサ部２１ａの近傍でメインロープ１０に付着した塵埃等を除去するための部材である。ガイド本体４１の中央部４１ｃには遮蔽板４５が設けられている。この遮蔽板４５は、外部からセンサ部２１ａに入り込む光（太陽光など）を遮蔽するための部材であり、例えば光学ユニット２１の両側に対にして設けられている。

点検運転時にメインロープ１０が振れていると、特にマーク２０が一部欠損している場合に検出漏れが発生する可能性がある。したがって、常に光学ユニット２１の検出範囲をメインロープ１０が通過するように、メインロープ１０の動きをガイドすることが望ましい。図７に示すように、一対のガイド装置４０をメインロープ１０の両側に配置し、センサ部２１ａの上下でレーザ照射方向と同一方向から延出されたローラ４２ａ，４２ｂをメインロープ１０に当接させることで、自転性を有するメインロープ１０ａ，１０ｂの動きをセンサ部２１ａの検出範囲で安定化させ、マーク２０を正しく検出することができる。

また、ロープ表面には、運転中にコンクリート片、塵埃等が付着することがあり、これらがセンサ部２１ａを通過すると誤検出を生じる可能性がある。そのため、ロープ表面のマーク２０以外の部分では、ロープ表面の色変化となる付着物は除去することが望ましい。図７に示すガイド装置４０を用いれば、メインロープ１０が光学ユニット２１を通過する手前でブラシ４３ａ，４３ｂによって塵埃等の付着物が除去されるので、付着物による誤検出を防ぐことができる。

なお、付着物を除去する手段としてはブラシ４３ａ，４３ｂに限定されるものではなく、ロープ表面にダメージを与えるものでなければ、例えばフェルト等の布材を押し付けるものであっても同様の効果を得ることができる。

また、例えばメインロープ１０の片側に１つの光学ユニット２１を設置した構成の場合であっても、図７のように一対のガイド装置４０を用いてメインロープ１０の両側から挟み込む構成が好ましい。

一般に、エレベータではメインロープ１０として３本以上のロープを用いる。これらのロープの２本毎に１つの光学ユニット２１それぞれを長手方向の異なる位置に設け、各光学ユニット２１に含まれるセンサ部２１ａの信号を演算装置２３（参照：図１）に入力すれば、各ロープのマーク間隔を同時に測定することができる。この場合、各２本ロープに対して光学ユニット２１を設けると、各センサ部２１ａから放射される光が互いに干渉して誤検出する可能性があるが、図７に示したガイド装置４０を用いれば、遮蔽板４５によって隣り合うセンサ部２１ａの光を遮蔽して誤検出を防ぐことができる。

次に、本システムの動作について説明する。

図８は本システムの動作を説明するためのフローチャートであり、点検運転によりマーク２０の間隔を自動測定してメインロープ１０ａ，１０ｂの伸び量を判定する処理が示されている。

まず、乗りかご１１を最下階に移動させ、そこから最上階に向けて点検運転を開始する（ステップＳ１１）。なお、最上階から最下階に向けて乗りかご１１を点検運転することでも良い。この点検運転によって、乗りかご１１とカウンタウェイト１２を吊り下げているメインロープ１０ａ，１０ｂが一定の速度でゆっくり移動する。このとき、メインロープ１０ａ，１０ｂの移動に同期してエンコーダ２２からパルス信号が出力される。演算装置２３は、このエンコーダ２２から出力されるパルス信号の数を逐次カウントする（ステップＳ１２）。

また、メインロープ１０ａ，１０ｂの移動に伴い、メインロープ１０ａ，１０ｂの表面に設けられたマーク２０が光学ユニット２１によって光学的に検出される。演算装置２３は、光学ユニット２１によってマーク２０が検出された場合（ステップＳ１３のＹＥＳ）、検出されたときのタイミングで現時点のパルス信号のカウント値を確認し、そのカウント値に基づいてマーク間の距離を算出する（ステップＳ１４）。このとき算出されたマーク間の距離を示すデータは演算装置２３内の記憶部（メモリ２３ａ（参照：図１））に記憶される。光学ユニット２１によってマーク２０が検出されない場合（ステップＳ１３のＮＯ）、光学ユニット２１は引き続きマークの検出判定を行う。

以後同様にして、乗りかご１１が最上階に到達するまでの間、マーク２０の検出タイミングでパルス信号のカウント値を確認して、そのカウント値からマーク間の距離を順次算出してメモリ２３ａに記憶していく（ステップＳ１２〜Ｓ１５）。

なお、パルス信号のカウント方法として、初期値（例えば「００００」）から１パルスずつ積算していく方法と、マーク検出毎に初期値にリセットしてカウントを繰り返す方法がある。前者の方法の場合には、マーク２０が検出されたときのパルスの積算値と前回検出されたときのパルスの積算値との差分値を求め、その差分値からマーク間の距離を求めることになる。

ロープ位置とかご位置を関連付けておくためには、前者の方法のように初期値から１パルスずつ積算していく方法が好ましい。この場合、マーク２０が検出されたときのパルスの積算値を順次記憶しておけば、後にその積算値を指標として乗りかご１１を移動させれば、メインロープ１０ａ，１０ｂの中でチェックしたい部分を光学ユニット２１の設置場所で目視することができる。なお、例えば２：１ローピングであれば、かご速度はロープ速度の１／２となるため、パルス信号のカウント値からマーク間隔を求めるためには、そのときのローピングの比率を考慮する必要がある。

ここで、エレベータ据付時には、メインロープ１０ａ，１０ｂそれぞれにおいて、長手方向の異なる位置に所定間隔ずれてマーク２０が配列されている。したがって、メインロープ１０ａ，１０ｂの劣化による伸びがない場合には、上記パルス信号のカウント値は据付時のマーク間隔に対応した基準値と略同じになる（参照：図９）。一方、メインロープ１０ａ，１０ｂの劣化によりメインロープ１０が伸びている場合には、上記パルス信号のカウント値は据付時のマーク間隔に対応した基準値を超えることになる。

この様子を図９，図１０に示す。

図９，図１０はパルス信号とマーク間隔との関係を説明するための図であり、図９は据付時のメインロープ１０ａ，１０ｂのマーク間隔Ｄ１（マーク２０ａとマーク２０ｂとの距離）、マーク間隔Ｄ２（マーク２０ｂとマーク２０ｄとの距離）を示し、図１０はメインロープ１０ａのマーク間隔Ｄ１（マーク２０ａとマーク２０ｃとの距離）と、経年変化によりメインロープ１０ｂが伸びているときのマーク間隔Ｄ３（マーク２０ｂとマーク２０ｄと距離）とを示している。なお、マークを異なる位置にずらしたずれ量はｇで示している。ずれ量ｇは、例えば、図９に示すように、マーク２０ａとマーク２０ｂとの距離である。

据付時のマーク間隔Ｄ１，Ｄ２でパルス信号をカウントしたときの基準値をｎパルスとすると、メインロープ１０ａが劣化していない場合には、点検運転で得られるカウント値は据付時のｎパルスと多少の誤差を含み略同じである。そして、図９において、センサ部２１ａにて検出した波形の隣り合わないピーク間距離をメインロープ１０ａ，１０ｂそれぞれのマーキング間距離とする。演算装置２３は、パルス信号が示す４つのピークＰ１１，Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ１４のうち、ピークＰ１１とピークＰ１３とのマーキング間距離ｄ１と、ピークＰ１２とピークＰ１４とのマーキング間距離ｄ２とをそれぞれ算出する。演算装置２３は、マーク間隔Ｄ１及びマーキング間距離ｄ１、並びにマーク間隔Ｄ２及びマーキング間距離ｄ２をそれぞれ比較し略同じであれば、メインロープ１０ａ，１０ｂが伸びていないことを判定することができる。図９においては、据付時のメインロープ１０ａ，１０ｂを測長しているため、各ロープの伸び量がほとんどなく、マーク間隔Ｄ１及びマーキング間距離ｄ１、並びにマーク間隔Ｄ２及びマーキング間距離ｄ２をそれぞれ略同じとなる。

一方、劣化によりメインロープ１０ｂが伸びた状態にあると、点検運転で得られるカウント値は据付時のマーク間隔に対応したｎパルスよりも多くなる。図１０においても、図９の場合と同様に、演算装置２３はセンサ部２１ａにて検出した波形の隣り合わないピーク間距離をメインロープ１０ａ，１０ｂそれぞれのマーキング間距離とし、パルス信号が示す４つのピークＰ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４のうち、ピークＰ２１とピークＰ２３とのマーキング間距離ｄ３と、ピークＰ２２とピークＰ２４とのマーキング間距離ｄ４とをそれぞれ算出する。演算装置２３は、マーク間隔Ｄ３及びマーキング間距離ｄ３、並びにマーク間隔Ｄ４及びマーキング間距離ｄ４をそれぞれ比較し、マーク間隔Ｄ３，Ｄ４よりマーキング間距離ｄ３，ｄ４がそれぞれ誤差以上大きければ、メインロープ１０ａ，１０ｂが所定以上伸びていることを判定することができる。

また、図１０においては、メインロープ１０ｂのマーク２０ｂとマーク２０ｄとの間の伸び量が大きくなっている。具体的には、メインロープ１０ａのマーク２０ａよりも先にメインロープ１０ｂが検出されてしまうほど伸び量が大きい場合である。なお、マーク２０ｃ及びマーク２０ｄが検出される位置は、図９の場合とそれぞれ同様である。この場合において、演算装置２３はセンサ部２１ａにて検出した波形の隣り合わないピーク間距離をメインロープ１０ａ，１０ｂそれぞれのマーキング間距離とすると、各ロープのマーキング間距離ではなく、異なるロープのマーク位置でマーキング間距離を算出することになる。このため、各ロープのマーキング間距離を算出しているか否かを判定するため、演算装置２３がずれ量ｇの大きさを判定してもよい。演算装置２３はずれ量ｇが誤差の範囲で略同じであれば正しく各ロープのマーキング間距離が検出されていると判定し、ずれ量ｇが誤差の範囲を超えている場合は、各ロープのマーキング間距離が検出されていないと判定する（参照：図１０）。これにより、演算装置２３は測長結果が正しいか否かを判定することができる。

点検運転後、演算装置２３は、メモリ２３ａに測定結果として記憶された各マーキング間距離に基づいてメインロープ１０ａ，１０ｂの伸び状態を判定し（ステップＳ１６）、その判定結果に応じて処理を実行する（ステップＳ１７）。

具体的には、演算装置２３は、メモリ２３ａに記憶された測定結果に基づいてマーク間隔が予め設定された閾値を超える箇所があるか否かを判定する。該当する箇所があった場合、演算装置２３は、例えば表示装置２４に警告メッセージを表示したり、アラーム音を発するなどして、保守員にロープ交換時期が近付いている旨やマーキング間距離の算出にエラーが発生した旨を知らせる。これにより、保守員による点検作業を削減でき、ロープ交換が必要な時期を把握して対処することができる。

また、パルス信号のカウント値から各部のマーク間隔の測定値と点検運転によるロープ移動量とを関連付けることは容易であるため、上記閾値を超えた箇所のロープ位置を表示装置２４に表示するようにしても良い。マーク間隔が閾値を超えた箇所は損傷が進んだ部分であり、損傷原因を明らかにするため、外観観察によって損傷レベルの目視確認が望まれる。このような場合に、閾値を超えた箇所のロープ位置を表示させることで、確認作業が容易になる。

また、メインロープ１０の中で最も伸びている箇所つまりマーク間隔が最大のロープ位置を表示装置２４に表示することでも良い。一般にメインロープ１０の劣化が大きい箇所は、乗りかご１１の停止頻度が多い階に関連付けられる曲げ負荷が最大となる部分である。しかし、例えば据付け時等に誤って損傷を受けた箇所があると、その損傷部分の劣化が先行する可能性がある。最大伸び部分のロープ位置を表示することで、このような通常劣化とは異なる劣化箇所の確認が容易になる。

また、メモリ２３ａにマーク間隔の初期値とマーク測定結果（演算結果）を履歴情報として記憶しておき、演算装置２３はメインロープ１０の伸び量の変化を測定結果の履歴情報及び上記初期値から演算し、閾値以上の変化であるか否かによりロープの伸びを判定するようにしてもよい。さらに、その履歴情報を点検日毎にグラフ表示することでも良い。このようにすれば、マーク間隔の変化からロープ劣化の状態を容易に把握できるようになる。

さらに、上記履歴情報を図示せぬ遠隔地のエレベータ監視センタに定期的に送るようにすれば、エレベータ監視センタ側では各物件のメインロープ１０ａ，１０ｂの劣化状態を一元管理できるようになり、ロープ交換時期の近い物件を保守員に知らせることができる。

このように第１の実施形態によれば、安価な構成でメインロープ１０ａ，１０ｂの長手方向に設けられた各マーク２０の間隔を正確に測定することでき、この測定結果からメインロープ１０ａ，１０ｂの劣化による伸び量を把握して適切に対処することができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。

上記第１の実施形態では、２本のメインロープ１０ａ，１０ｂのマーク間隔を１つの光学ユニット２１を用いて測長する構成について説明したが、第２の実施形態では、３本のメインロープを３つの光学ユニット２１で二重に検出する構成について説明する。なお、上記第１の実施形態と同一の構成については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

図１１及び図１２は、３本のメインロープ１０ａ，１０ｂ，１０ｃを３つの光学ユニット２１，１２１，２２１を用いて測長する構成を示し、図１１は、当該構成を側面から説明する図であり、図１２は当該構成を上面から見た断面を模式的に示す図である。

図１１に示すように、光学ユニット２１，１２１，２２１は、メインロープ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの長手方向の異なる位置に配置される。長手方向に異ならせる距離は、例えば、光学ユニット２１の受光部２６の検出範囲よりも若干大きくする。このようにすると、各光学ユニット２１，１２１，２２１が他の光学ユニットにより照射される光の反射光を受光しない。

図１２に示すように、光学ユニット１２１，２２１は、それぞれ光学ユニット２１と同様な構成をしており、光学ユニット１２１はセンサ部１２１ａ、レンズ１２１ｂ、スリット部１２１ｃを有し、光学ユニット２２１はセンサ部２２１ａ、レンズ２２１ｂ、スリット部２２１ｃを有している。さらに、センサ部１２１ａ，２２１ａは、それぞれ照射部２５及び受光部２６を有している。

スリット部２１ｃはメインロープ１０ａ、１０ｂに対する光路ＯＰ１１，ＯＰ１２を形成するスリットＳＬ１１，ＳＬ１２を有している。このため、照射部２５から照射されるレーザ光がレンズ２１ｂにより発散した後、一部が光路ＯＰ１１，ＯＰ１２を通過してメインロープ１０ａ，１０ｂに照射され、その反射光が光路ＯＰ１１，ＯＰ１２を通過した後、レンズ２１ｂにより集光され、受光部２６に入力される。

スリット部１２１ｃはメインロープ１０ａ，１０ｃに対する光路ＯＰ２１，ＯＰ２２を形成するスリットＳＬ２１、ＳＬ２２を有している。このため、照射部２５から照射されるレーザ光がレンズ１２１ｂにより発散した後、一部が光路ＯＰ２１，ＯＰ２２を通過してメインロープ１０ａ，１０ｃに照射され、その反射光が光路ＯＰ２１，ＯＰ２２を通過してレンズ１２１ｂにより集光され、受光部２６に入力される。

スリット部２２１ｃはメインロープ１０ｂ，１０ｃに対する光路ＯＰ３１，ＯＰ３２を形成するスリットＳＬ３１，ＳＬ３２を有している。このため照射部２５から照射されるレーザ光がレンズ２２１ｂにより発散した後、一部が光路ＯＰ３１，ＯＰ３２を通過してメインロープ１０ｂ，１０ｃに照射され、その反射光が光路ＯＰ３１，ＯＰ３２を通過してレンズ２２１ｂにより集光され、受光部２６に入力される。

このように構成されているため、演算装置２３は、メインロープ１０ａ，１０ｂ，１０ｃのマーク検出を二重に行うことができ、２つの検出結果を利用して、メインロープ１０ａ，１０ｂ，１０ｃの伸び量を判定することにより、第１の実施形態の構成より正確にマーク検出を行うことができる。

例えば、演算装置２３は、光学ユニット２１からメインロープ１０ａ，１０ｂのマークの検出結果が得られると共に、光学ユニット１２１からメインロープ１０ａ，１０ｃのマークの検出結果が得られる。このため、図１３に示すように、光学ユニット１２１の検出結果である第２パルス信号からマーキング間距離が検出できない場合にも、光学ユニット２１による検出結果である第１パルス信号を用いてメインロープ１０ａのマーキング間距離を測長することができ、メインロープ１０ａの測長を行うことができる。つまり、光学ユニット２１の測長対象となるメインロープ１０ａが光学ユニット１２１の測長対象となるメインロープ１０ａと重複しており、演算装置２３は、重複したメインロープ１０ａのマークの検出結果が光学ユニット１２１により得られない場合、光学ユニット２１による検出結果を利用してマーク間隔を演算することができる。

なお、図１１及び図１２に示す構成は一実施形態であり、センサ部２１ａ，１２１ｂ，２２１ａとメインロープ１０ａ，１０ｂ，１０ｃとの光路を確保することができればレンズ２１ｂ，１２１ｂ，２２１ｂの向きや屈折率、スリット部２１ｃ，１２１ｃ，２２１ｃの向きや厚さ、及びスリットＳＬ１１，ＳＬ１２，ＳＬ２１，ＳＬ２２，ＳＬ３１，ＳＬ３２を設ける向きは、任意に設定することが可能である。

以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、抗張力材の損傷が目視できない複数のロープそれぞれに測長管理のためにマークを施しておく場合に、点検時に保守員に負担をかけずにマーク間隔を測定して、そのマーク間隔から複数のロープそれぞれの伸びを判定することにより、ロープ測長に係るシステムのコストを低減させると共にロープ測長の正確性を向上させるエレベータを提供することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…エレベータ、２…昇降路、３ａ…ロープ一端部、３ｂ…ロープ他端部、３ｃ…ロープ中間部、４ａ，４ｂ…ロープヒッチ、５…ガイドレール、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…メインロープ、１１…乗りかご、１２…カウンタウェイト、１３…トラクションシーブ、１４…巻上機、１５，１６…シーブ、１７…調速機、１８…ガバナロープ、２０…マーク、２１…光学ユニット、２１ａ，１２１ａ，２２１ａ…センサ部、２１ｂ，１２１ｂ，２２１ｂ…レンズ、２１ｃ，１２１ｃ，２２１ｃ…スリット部、２２…エンコーダ、２３…演算装置、２３ａ…メモリ、２４…表示装置、２５…照射部、２６…受光部、ＳＬ１１，ＳＬ１２，ＳＬ２１，ＳＬ２２，ＳＬ３１，ＳＬ３２…スリット、ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ１１，ＯＰ１２，ＯＰ２１，ＯＰ２２，ＯＰ３１，ＯＰ３２…光路

一実施形態に係るエレベータは、マーク検出手段と、パルス発生手段と、演算手段と、を備える。マーク検出手段は測長対象とする複数のロープそれぞれの長手方向に一定間隔で設けられた複数のマークを検出する。パルス発生手段は、上記複数のロープの移動に同期してパルス信号を発生する。演算手段は、上記マーク検出手段による上記各マークの検出タイミングと上記パルス発生手段から出力されるパルス信号のカウント値とに基づいて上記複数のロープそれぞれの上記各マーク間隔を演算し、マーク間のずれ量を用いて上記各ロープの伸びを判定する。

図９，図１０はパルス信号とマーク間隔との関係を説明するための図であり、図９は据付時のメインロープ１０ａ，１０ｂのマーク間隔Ｄ１（マーク２０ａとマーク２０ｃとの距離）、マーク間隔Ｄ２（マーク２０ｂとマーク２０ｄとの距離）を示し、図１０はメインロープ１０ａのマーク間隔Ｄ１（マーク２０ａとマーク２０ｃとの距離）と、経年変化によりメインロープ１０ｂが伸びているときのマーク間隔Ｄ３（マーク２０ｂとマーク２０ｄと距離）とを示している。なお、マークを異なる位置にずらしたずれ量はｇで示している。ずれ量ｇは、例えば、図９に示すように、マーク２０ａとマーク２０ｂとの距離である。

一方、劣化によりメインロープ１０ｂが伸びた状態にあると、点検運転で得られるカウント値は据付時のマーク間隔に対応したｎパルスよりも多くなる。図１０においても、図９の場合と同様に、演算装置２３はセンサ部２１ａにて検出した波形の隣り合わないピーク間距離をメインロープ１０ａ，１０ｂそれぞれのマーキング間距離とし、パルス信号が示す４つのピークＰ２１，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４のうち、ピークＰ２１とピークＰ２３とのマーキング間距離ｄ３と、ピークＰ２２とピークＰ２４とのマーキング間距離ｄ４とをそれぞれ算出する。演算装置２３は、マーク間隔Ｄ３及びマーキング間距離ｄ３、並びにマーク間隔Ｄ１及びマーキング間距離ｄ４をそれぞれ比較し、マーク間隔Ｄ３，Ｄ１よりマーキング間距離ｄ３，ｄ４がそれぞれ誤差以上大きければ、メインロープ１０ａ，１０ｂが所定以上伸びていることを判定することができる。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
（１）測長対象とする複数のロープそれぞれの長手方向に一定間隔で設けられた複数のマークを検出するマーク検出手段と、上記複数のロープの移動に同期してパルス信号を発生するパルス発生手段と、上記マーク検出手段による上記各マークの検出タイミングと上記パルス発生手段から出力されるパルス信号のカウント値とに基づいて上記複数のロープそれぞれの上記各マーク間隔を演算し、上記各ロープの伸びを判定する演算手段と、を備えるエレベータ。
（２）上記マーク検出手段は、光を照射する照射部と、光を受光する受光部と、上記測長対象とする上記複数のロープそれぞれに対する光路をスリットにより形成したスリット部と、上記照射部で照射する光を上記スリット部の上記各光路に向けて発散すると共に、上記各光路から受光する光を上記受光部に集光するレンズと、を備える、（１）に記載のエレベータ。
（３）上記マーク検出手段を設ける数は、上記測長対象とする上記複数のロープのロープ数以下である、（１）に記載のエレベータ。
（４）上記測長対象とする上記複数のロープのマーク位置はそれぞれ上記長手方向の異なる位置に設けられている、（１）に記載のエレベータ。
（５）上記マーク検出手段は、第１マーク検出手段と、第２マーク検出手段とを備え、上記第１マーク検出手段の測長対象となるロープの一部が上記第２マーク検出手段の測長対象となるロープと重複しており、上記演算手段は、重複したロープのマークの検出が上記第１マーク検出手段により検出できない場合、上記第２マーク検出手段による検出結果を利用して上記マーク間隔を演算する、（１）に記載のエレベータ。
（６）上記演算手段は、上記演算の結果の履歴情報及び上記一定間隔の距離の初期値を記憶する記憶部を含み、上記各ロープの伸び量の変化を上記履歴情報及び上記初期値から演算し、閾値以上の変化であるか否かにより上記ロープの伸びを判定する、（１）に記載のエレベータ。

一実施形態に係るエレベータは、１つのマーク検出手段と、パルス発生手段と、演算手段と、を備える。１つのマーク検出手段は測長対象とする複数のロープそれぞれの長手方向に一定間隔で設けられた複数のマークを検出する。パルス発生手段は、上記複数のロープの移動に同期してパルス信号を発生する。演算手段は、上記１つのマーク検出手段による上記各マークの検出タイミングと上記パルス発生手段から出力されるパルス信号のカウント値とに基づいて上記複数のロープそれぞれの上記各マーク間隔を演算し、マーク間のずれ量を用いて上記各ロープの伸びを判定する。

Claims (6)

1. 測長対象とする複数のロープそれぞれの長手方向に一定間隔で設けられた複数のマークを検出するマーク検出手段と、
   上記複数のロープの移動に同期してパルス信号を発生するパルス発生手段と、
   上記マーク検出手段による上記各マークの検出タイミングと上記パルス発生手段から出力されるパルス信号のカウント値とに基づいて上記複数のロープそれぞれの上記各マーク間隔を演算し、上記各ロープの伸びを判定する演算手段と、
   を備えるエレベータ。
2. 上記マーク検出手段は、
   光を照射する照射部と、
   光を受光する受光部と、
   上記測長対象とする上記複数のロープそれぞれに対する光路をスリットにより形成したスリット部と、
   上記照射部で照射する光を上記スリット部の上記各光路に向けて発散すると共に、上記各光路から受光する光を上記受光部に集光するレンズと、
   を備える、請求項１に記載のエレベータ。
3. 上記マーク検出手段を設ける数は、上記測長対象とする上記複数のロープのロープ数以下である、請求項１に記載のエレベータ。
4. 上記測長対象とする上記複数のロープのマーク位置はそれぞれ上記長手方向の異なる位置に設けられている、請求項１に記載のエレベータ。
5. 上記マーク検出手段は、第１マーク検出手段と、第２マーク検出手段とを備え、
   上記第１マーク検出手段の測長対象となるロープの一部が上記第２マーク検出手段の測長対象となるロープと重複しており、
   上記演算手段は、重複したロープのマークの検出が上記第１マーク検出手段により検出できない場合、上記第２マーク検出手段による検出結果を利用して上記マーク間隔を演算する、請求項１に記載のエレベータ。
6. 上記演算手段は、上記演算の結果の履歴情報及び上記一定間隔の距離の初期値を記憶する記憶部を含み、上記各ロープの伸び量の変化を上記履歴情報及び上記初期値から演算し、閾値以上の変化であるか否かにより上記ロープの伸びを判定する、請求項１に記載のエレベータ。

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