JP4037267B2 - エレベータロープ用の点検装置配置 - Google Patents

Description

本発明は、主に、エレベータ装置に関し、特に、ベルトの状態を監視するために有利に配置された点検装置を有するエレベータ装置に関する。

エレベータ装置は、典型的にビルの種々の高さにある乗場間で乗客を搬送するかご室を有する。一般に、釣合いおもりが、かご室と関連して設けられる。かご室と釣合いおもりとは、通常、ロープまたはベルトによって連結されている。所望のエレベータ動作を達成するために、駆動機構および一連の綱車が、ベルト、かご室、および釣合いおもりを昇降路内で移動させるように作動する。

エレベータのロープまたはベルトは、典型的に、複数の鋼製ストランドからそれぞれ構成される複数のコードを含む。鋼製のコードは、被覆されている場合がある。

ベルトの総合的な組成にかかわらず、時間の経過にわたって鋼製ストランドの状態を監視する必要がある。ロープの長さやエレベータ装置の寿命にわたってロープにかかる力を含むエレベータの特性によって、ベルトの状態を定期的に評価することが必要となる。例えば、ロープの１つまたは複数の鋼製要素が切れたり、曲がったりした場合には、エレベータの動作時にベルトにかかる負荷を支持するベルトの能力に影響を与える弱い部分がベルト内に生じてしまう。鋼製ベルトの劣化は、通常の摩耗や切れ、ベルトへの衝撃、疲労、または不注意による腐食によって起こりうる。

エレベータベルトの目視点検は、ベルト内の疲労を示す可能性のある全ての症状を検知するには不充分である。例えば、複数の鋼製ストランドは、ベルトの中心部にあり、目視することができない。さらに、ベルトが昇降路内に配置されているために、ロープの全長を点検することが典型的に妨げられている。

エレベータベルトを点検する能力が制限されていることにより、ベルトが典型的に過剰に設計され、エレベータ装置のコストが増加してしまう。また、劣化状態が正確に確認できないにもかかわらず、劣化の疑いから、まだ利用可能なベルトが廃棄されることがある。

ベルト状態の判断の信頼性を高めるとともにベルトの設計、保守、および交換に関連する効率を改善する、改善されたエレベータベルト点検装置が求められている。本発明は、エレベータベルトを点検する固有の装置を提供することでこのような要求に応える。

本発明は、一般に、エレベータのロープまたはベルトの状態に関する情報を提供する点検装置を有するエレベータ装置である。本発明の装置は、エレベータかご室と釣合いおもりとを含む。複数の綱車が、かご室と釣合いおもりとを連結するロープを導くように配置されている。点検装置は、時間が経つにつれて摩耗するおそれが最も高いロープ部分の状態に関する情報を提供するように配置されている。

ベルトが通過する度に、摩耗するおそれが最も高いロープ部分の全体が点検装置によって点検されるように、複数の要素を考慮して点検装置の理想的な位置を決定することが好ましい。エレベータ装置の設計および特性によって、点検装置の理想的な位置が決定される。本発明は、点検装置の理想的な位置を決定する方法を含む。

本発明の種々の特徴および利点は、現時点での好適実施例に関する以下の詳細な説明により当業者に明らかとなる。

エレベータ装置２０は、ビル内の複数の乗場（図示省略）の間で乗客を搬送するかご室２２を含む。釣合いおもり２４が、少なくとも１つのロープまたはベルト２６によってかご室２２と連結されている。以下の説明では、装置２０の耐荷重部分２６をベルトと呼ぶ場合が多いが、本発明は、狭義の“ベルト”に限定されるものではない。“ロープ”および“ベルト”の用語は、本明細書において同義であり、置き換えることができる。

当業者であれば分かるように、複数のベルトを使用することもできるが、本明細書では、説明の目的で単一のベルトについて述べる。ベルト２６は、複数のストランドをそれぞれ有する複数の鋼製コードを含むことが好ましい。かご室２２を種々の乗場間で移動させるために、綱車２８，３０が選択された経路に沿ってベルトを案内する。ベルトを駆動してエレベータ構成要素を所望の通りに移動させるように、従来の駆動機構３２が綱車３０と関連して設けられている。釣合いおもり２４とかご室２２とは、従来の方法で（仮想線３４で示す）昇降路内を移動する。

点検装置４０が、ベルト２６の状態に関する情報を提供するためにエレベータ構成要素に関連して配置されている。点検装置４０の情報は、制御装置４２に提供されることが好ましく、制御装置４２は、この情報を処理してエレベータ設計者や技術者などが利用可能な形式にする。制御装置４２は、複数の点検装置４０と関連づけることができる。また、制御装置４２は、エレベータ昇降路内またはビル内の他の位置に設置することができる。さらに、点検装置４０の情報を遠隔地に送信して、そこで情報を適切に解析および処理することも本発明の範囲に含まれる。

点検装置４０は、１９９９年３月２９日出願の米国特許出願第０９／２８０，６３７号に開示された磁束または電気抵抗測定技術を利用することが好ましい。本発明の範囲内であれば他の種類の点検装置を使用してもよい。

本発明は、時間が経つにつれて摩耗や劣化が生じるおそれが最も高いベルト部分に関する情報を収集するために、エレベータ構成要素に対して点検装置を有利に配置することを含む。点検装置の最適な配置を決定するときには、種々の要素を検討する必要がある。このような要素には、昇降路内でのエレベータの移動時にベルトの種々の部分が通る曲がり部の数および特性、ベルトが上で曲がる綱車の直径または寸法、綱車の間の距離、綱車の周囲に巻き付けられたベルトの角度、およびベルトの種々の部分にかかる最悪の場合の荷重が含まれる。当業者であれば分かるように、これらの要素は、エレベータのローピング構成、駆動機構すなわち巻上機の位置、そらせ車の使用および配置、および最悪の場合の荷重条件が典型的に生じるビルの階床などの種々の変数に従属している。本発明は、１つまたは複数のこのような要素を利用して、点検装置の理想的な位置を決定する。

好適実施例では、点検装置４０は、昇降路内におけるエレベータの完全な昇降行程の度に劣化または疲労が生じるおそれが最も高いベルト２６の部分が必ず点検されるように配置される。

考慮される種々の要素は、ベルト疲労のより重要な原因となる要素に適切な重みを与えるために重み付けされることが好ましい。例えば、曲がり部が比較的小さい直径の綱車上にあることや綱車間の距離が短いことは、荷重よりも大きな影響を与える。同様に、逆方向の曲がり部（ｒｅｖｅｒｓｅ ｂｅｎｄ）は、一方向の曲がり部（ｓｉｍｐｌｅ ｂｅｎｄ）よりも大きな影響を与える。他の例としては、固定綱車上の逆方向の曲がり部は、可動綱車上の逆方向の曲がり部よりも影響が大きい。この説明により、当業者であれば、特定の状況においてどのような要素を考慮すべきかを判断することができよう。さらに、当業者であれば、この説明を参照して、適切な点検装置位置を決定するために種々の要素に適切な重要性すなわち重み付けを割り当てることができる。

以下の説明では、本発明に従って設計された理想的な点検装置位置を有するエレベータ装置の構成の種々の例を示している。勿論、他の点検装置位置が最適の結果をもたらす他の構成も可能である。本発明は、本明細書で説明する例に限定されるものではない。

図２Ａは、そらせ車を含まないオーバスラングされた２：１エレベータローピング構成を示している。かご室２２が頂部の乗場から昇降路の底部に移動するに従って、ベルト２６の部分Ａ−Ｂは、固定された駆動綱車５０の周囲で１８０°一方向に曲がる。ベルト２６は、さらに綱車５２の周囲で９０°逆方向に曲がり、かご室可動綱車５４，５６の周囲でそれぞれ９０°一方向に曲がる。Ａで示されたベルト２６の地点は、エレベータかご室２２が昇降路の頂部で移動し始めるときに比較的急速に逆方向に曲がる。かご室２２が昇降路３４の頂部にあるときには、地点Ａにおけるベルト荷重は、釣合いおもり２４の１／２の重量と、釣合いおもりと駆動綱車５０との間のベルト部分の重量と、を足した値である。

かご室２２が昇降路の底部から頂部に向かって移動すると、部分Ｃ−Ｄが、固定された駆動綱車５０の周囲で１８０°一方向に曲がる（図２Ｂ参照）。また、ベルトは、釣合いおもり可動綱車５２の周囲で１８０°逆方向に曲がる。Ｄで示されたベルト２６の地点は、釣合いおもりが昇降路の頂部で動き始めたときに、比較的急速に逆方向に曲がる。昇降路の底部では、地点Ｄにおける荷重は、かご室２２の全荷重の１／２と、かご室と駆動綱車５０との間のベルト部の重量と、を足した値である。

図２Ａ，図２Ｂの例では、より過酷な荷重および曲げ状態が部分Ｃ−Ｄに加わるために、部分Ｃ−Ｄが部分Ａ−Ｂよりも早くに劣化するおそれが高い。よって、点検装置４０の位置は、エレベータが昇降路の両端の間で移動するときに部分Ｃ−Ｄの全体が点検されるように設けられる。この例では、Ｄで示されたベルトの地点は、点検装置４０によって特に重要視される。図２Ａ，図２Ｂの例では、点検装置４０は、駆動綱車５０の下側でかつ釣合いおもり側の地点で昇降路内に固定されることが最も好ましい。

説明のために、ベルト２６は、部分Ａ−ＢおよびＣ−Ｄを有すると考えており、これらの部分は、以下の基準で選択されている。地点Ａは、エレベータが昇降路３４内の最も高い地点にあるときに、釣合いおもり側で駆動綱車５０とベルト２６が接触する地点であると考えられる。この地点は、かご室２２が下向きに移動し始めるときに部分Ａ−Ｂが曲がり始める地点である。地点Ｃは、釣合いおもりのヒッチ側で釣合いおもり綱車５２とベルト２６が接触する地点である。この地点は、エレベータかご室２２が下向きに移動し始めるときに部分Ｃ−Ｄが曲がり始める地点である。

かご室２２が最も低い乗場にあるときには、地点Ｄは、かご室側で駆動綱車５０とベルト２６が接触する地点である。この地点は、エレベータかご室２２が上向きに移動し始めるときに部分Ｃ−Ｄが曲がり始める地点である。点Ｂは、かごのヒッチ側でかご綱車とベルトが接触する地点である。この地点は、かご室２２が上向きに移動し始めるときに部分Ａ−Ｂが曲がり始める地点である。

図２Ａ，図２Ｂの例は、そらせ車を含むことで変更可能である。反らせ車が含まれる場合には、点検装置を駆動綱車５０とそらせ車との間に配置することができる。また、点検装置を上述のように（すなわち駆動綱車５０の下側でかつ釣合いおもり側５８に）配置してもよい。

図３Ａ，図３Ｂは、駆動綱車６０とそらせ車６２とを含む１：１ローピング構成を示している。この例では、点検装置４０の好適な位置は、駆動綱車６０とそらせ車６２との間である。カンチレバー式のかご室などで使用される、そらせ車を含まない１：１ローピング構成では、点検装置４０は、駆動綱車の下側でかつ釣合いおもり側に配置されることが好ましい。

図４Ａ，図４Ｂは、駆動綱車７０がかご室２２の下側に設けられた１：１ローピング構成を示している。このような構成は、一般にマシーンビロー構成と呼ばれている。この例では、点検装置４０は、そらせ車７２，７４の間でかご室側に配置されることが好ましい。

図５Ａ，図５Ｂは、駆動綱車８０がかご室２２および釣合いおもり２４の下側に設けられた２：１ローピング構成を示している。この例は、２つのかご室可動綱車８２，８４、２つの固定そらせ車８６，８８、および釣合いおもり可動綱車８９を含んでいる。点検装置４０の好適位置は、固定そらせ車８６の下側でかつかご室側である。これにより、図示の構成で劣化するおそれが最も高い部分Ａ−Ｂ全体の点検が可能になる。

上述の例では、点検装置４０は、好ましくは昇降路内の位置に固定されている。図６Ａ，図６Ｂに示す例などのように、点検装置４０が１つまたは複数のエレベータ構成要素とともに昇降路を通って移動することが好ましい場合もある。

図６Ａ，図６Ｂに示す例は、ロープクライミングエレベータ構成を含む。第１のベルト２６Ａが部分Ｃ−Ｄを含み、第２のベルト２６Ｂが部分Ａ−Ｂを含む。かご室２２が昇降路を通って上向きまたは下向きに移動するときに、部分Ａ−Ｂおよび部分Ｃ−Ｄは、一方向に曲がってから２つの駆動綱車９０，９２の周囲で急速に逆方向に曲がる。これらの曲がり部は、共に９０°よりも大きい。

ベルトにかかる荷重条件が最悪の場合は、かご室２２が最下階にあるときである。これは、典型的には、２つのベルト装置の間で等しく分配されたかご室の全荷重を含む。この例では、ベルトは、地点Ａ，Ｃの周囲で早く劣化するおそれが最も高い。

点検装置の好適位置は、かご室２２の２つの綱車９０，９２の間である。この位置は、ベルトの劣化の優れた検知を提供するだけでなく、ベルト２６Ａ，２６Ｂの両方を同時に点検できる可能性を含むという利点も有する。また、２つの点検装置４０をかご室２２に支持された綱車９０，９２の下側にそれぞれ設けることもできる。

上述の説明より、当業者であれば、特定の状況における点検装置の理想的な位置を決定する種々の要素を考慮することができる。開示した実施例の変更および改良は、当業者には明らかであり、これらは本発明の範囲および趣旨から必ずしも逸脱するものではない。本発明に与えられる法的な保護範囲は、請求項の検討のみによって判断することができる。

本発明に従って設計されたエレベータ装置の概略説明図である。 本発明に従って配置された点検装置を含む、エレベータ装置の構成要素の第１の配置を示す説明図である。 本発明に従って設計されたエレベータ装置の構成要素の第２の配置を示す説明図である。 本発明に従って設計されたエレベータ装置の構成要素の第３の配置を示す説明図である。 第４の配置を示す説明図である。 第５の配置を示す説明図である。

Claims (2)

1. ２：１ローピング方式のエレベータ装置であって、
   かご室と、
   釣合いおもりと、
   前記かご室と前記釣合いおもりとに関連づけられた複数の金属性耐荷重要素を有する少なくとも１つのロープと、
   前記かご室が移動するときに前記ロープを案内する駆動綱車と、
   前記綱車から離間されており、かつ前記ロープの状態に関する情報を提供するとともに、前記かご室が昇降路の終端階の間を移動するにつれて摩耗するおそれが最も高い前記ロープの部分の全体を点検するように、前記駆動綱車の下側でかつ前記釣合いおもり側で昇降路内に設置された点検装置と、を含み、
   摩耗するおそれが最も高い前記ロープの部分は、第１の点と第２の点との間に位置し、第１の点は、前記かご室が昇降路内の最も高い階床に位置するときに前記ロープが前記釣合いおもりのヒッチ側で釣合いおもり綱車と接触する点であり、第２の点は、前記かご室が昇降路内の最も低い階床に位置するときに前記ロープが前記かご室側で前記駆動綱車と接触する点であることを特徴とするエレベータ装置。
2. ２：１ローピング方式のエレベータ装置における少なくとも１つのベルトの点検方法であって、このベルトは、かご室および釣合いおもりと関連づけられているとともに少なくとも１つの駆動綱車によって案内されており、前記点検方法は、
   （Ａ）摩耗するおそれが最も高いベルトの部分を判断し、
   （Ｂ）前記駆動綱車の下側でかつ前記釣合いおもり側で昇降路内に点検装置を設置し、
   （Ｃ）前記かご室が昇降路の終端階の間で移動するときに、前記ベルトの摩耗するおそれが最も高い部分の状態に関する情報を収集するステップをそれぞれ含み、
   前記ベルトの摩耗するおそれが最も高い部分は、第１の点と第２の点との間に位置し、第１の点は、前記かご室が昇降路内の最も高い階床に位置するときに前記ベルトが前記釣合いおもりのヒッチ側で釣合いおもり綱車と接触する点であり、第２の点は、前記かご室が昇降路内の最も低い階床に位置するときに前記ベルトが前記かご室側で前記駆動綱車と接触する点であることを特徴とするベルトの点検方法。

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