JP4832820B2 - ワイヤーロープの素線切れ検知具 - Google Patents

Description

本発明はワイヤーロープの素線切れ検知具に関する。さらに詳しくは、エレベータ等に使用されるワイヤーロープの素線に切断部分が存在するか否かを検知する検知具に関する。

従来、ワイヤーロープは荷役、運搬、昇降等の種々の装置に使用されている。このような重量物の運搬昇降用ワイヤーロープとしては、たとえば図１２に示す構造のものが多く用いられている。すなわち、芯鋼（繊維芯やロープ芯）６１を中心として複数本（たとえば１９本）の素線６２を束ねて形成したストランド６３をスパイラル状に複数本（たとえば８本）撚り合わせた構造となっている。

そして、たとえば乗用エレベータ、エレベータ式駐車装置、立体倉庫、クレーン装置、高所作業車等では、定期的な保守点検が義務づけられ、ワイヤーロープに素線切れがあるか否かの調査も点検項目に含まれている。一般的にこのようなワイヤーロープの表面には潤滑剤としてグリースが塗り込められ、それが泥状となってストランド６３の表面を覆っている。したがって、たとえワイヤーロープ全体を照明したとしても素線切れを目視検査によって検知することは難しい。ワイヤーロープの全長にわたってウエス等によって泥状グリースを丁寧に拭き取れば目視による素線切れの検出が可能かも知れない。しかしながら、これは大変な時間と労力を必要とするうえ、作業者の手指を傷つける心配もある。

そこで、ワイヤーロープの素線切れを検知するための種々の装置が提案されている。たとえば特許文献１および特許文献２に開示された磁気探傷装置が知られている。この装置は、ワイヤーロープの長手方向に一対の磁極（Ｎ極およびＳ極）が配置され、その磁極間に、磁気検出片または磁気表示体が配設されたものである。そして、ワイヤーロープに磁束が通るような状態でこの装置の磁界にワイヤーロープを通過させ、磁束の変化を検出することによって素線切れを検知しようというものである。

また、電気的に素線切れを検知する装置も知られている（特許文献３および特許文献４参照）。特許文献３の装置は、ワイヤーロープの通過位置に細い導線につながれた可動体を設置したものである。外方に飛び出した素線切れ部分（当業者間では髭と呼ばれる）がワイヤーロープの移動に伴ってこの可動体を引っかけて移動させたとき、上記導線が引っ張られたことを電気的に検出して素線切れを検知しようというものである。特許文献４の装置は、ワイヤーロープの移動経路に、ワイヤーロープに近接して一対の電極を配置したものである。そして、ワイヤーロープの移動中に素線切れの飛び出し部分が両電極に接触したときの導通を検出することによって素線切れを検知しようというものである。

さらに、圧力センサ式の素線切れ検知装置も提案されている（特許文献５参照）。この装置は、二分割された漏斗状筒体と、その外部に圧力センサを介して備えられた保持具とから構成されている。この漏斗状筒体内にワイヤーロープを挿通して移動させると、ワイヤーロープの外方へ飛び出した素線の切断部が漏斗状筒体をひっかけて引きずるので、上記圧力センサを作動させてこれが検出されるというものである。

また、光学センサ式の素線切れ検知装置も提案されている（特許文献６参照）。この装置は、移動するワイヤーロープの軸線に直交するように、対向位置に投光器と受光器とを配置したものである。そして、外方に飛び出した素線切れ部分の通過によって生じる受光量の変化を検出して素線切れを検知しようというものである。

しかしながら、磁気探傷式の装置（特許文献１、２）はワイヤーロープの表面のみならず内部の素線切れをも検知できるが、大がかりで高価なものとなる。大がかりな装置を設置するための広いスペースが必要となる。

また、電気式（特許文献３、４）、圧力センサ式（特許文献５）および光学センサ式（特許文献６）の検出装置は、いずれもワイヤーロープの表面の状態を検査するものであり、素線切れがあればその部分がワイヤーロープ表面から外方へ飛び出しているということを前提としている。したがって、素線の切断部の髭がストランド内に押し込められた状態のものは検知することができない。さらに、これらの検知装置では、電磁探傷式の装置（特許文献１、２）と同様に、検知器本体および計測機器等の周辺機器類も装備されるため、狭小空間や高所では設置が困難となる。
特開平５−１８９３９号公報 特開平１１−２３０９４７号公報 実開平６−７３０７１号公報 特開２００１−１５１４３３号公報 特開平８−１１９５３９号公報 特開平１１−３２５８４４号公報

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、構成が簡単で且つ安価であり、効率的な素線切れ検知を可能とするワイヤーロープの素線切れ検知具を提供することを目的としている。

本発明のワイヤーロープの素線切れ検知具は、
１本のワイヤーロープが挿通される開口部が形成された枠部材と、
該開口部に挿通されるワイヤーロープの外周面に押圧可能なように、開口部を渡して張設された可撓性を有する線条体とを備え、しかも、
上記線条体が複数本張設されており、そのうちの少なくとも二本が、開口部をワイヤーロープの挿通方向に見たときに交差して張設されており、該線条体の交差位置を挟んで両側の線条体に該１本のワイヤーロープが押圧されたとき該ワイヤーロープの外周面が広い範囲で該両側の線条体に当接するようにしたものである。

かかる構成により、開口部に挿通されるワイヤーロープの外周面に線条体を押圧した状態で、この検知具をワイヤーロープの軸線に沿って摺動させることにより、線条体がワイヤーロープの素線の切断部に引っ掛かったときの衝撃力が手に伝わるため、素線切れを容易に検知することができる。

しかも、上記線条体を複数本張設し、そのうちの少なくとも二本を、開口部をワイヤーロープの挿通方向に見たときに交差して張設したので、ワイヤーロープの外周面のできるだけ多くの範囲に対して線条体を押圧することができる。

上記線条体が張設された複数個の枠部材を互いに間隔をおいて配設するとともに、接続部材によってこれら枠部材同士を固定して接続することができる。こうすれば、一回の摺動操作により、ワイヤーロープの外周面に対して重畳的に素線切れ検査を行うことができる。

上記線条体をピアノ線から形成することができる。こうすれば長寿命が期待でき、さらに、線条体が素線の切断端部に引っ掛かったときに、ピアノ線の弾かれた音によっても素線切れを判断できる可能性がある。

本発明のワイヤーロープの素線切れ検知具は、その構成が簡素で全体にコンパクトであり、しかも取扱いが容易である。したがって、多数のワイヤーロープが集まり、しかも狭小なスペースであっても容易に素線切れ検査を行うことができる。

添付の図面を参照しながら本発明の素線切れ検知具（以下、単に検知具という）の実施形態を説明する。

図１は本発明の素線切れ検知具を適用することができるエレベータ式駐車装置（以下、単に駐車装置という）の一例を示す断面図である。図２は図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。

この駐車装置１の内部には、車両搭載用のパレット２を昇降させるためのエレベータ３がワイヤーロープ４によって吊り下げられており、このワイヤーロープ４を巻き上げ繰り出すことによってエレベータ３を昇降させる駆動装置（巻き上げ装置）５およびカウンターウエイト６が備えられている。エレベータ３の昇降路７の両側には車両Ｍを収容するための多数段の駐車棚８が配設されている。各駐車棚８の上にはパレット２が横行し得るレール８ａが配設されており（図２参照）、このレール８ａ上にパレット２が載置される。

エレベータ３は両側の駐車棚８の間を昇降し、呼び出されたパレット２の駐車棚８まで移動したうえで当該パレット２を受け取り、これを入出庫階Ｅへ搬送する。また、入出庫階Ｅから指定された駐車棚８まで車両Ｍを載せたパレット２を搬送して預け入れる。本駐車装置１では入出庫階Ｅは一番下の床面（一階）とされている。エレベータ３にはパレットが横行するためのレール３ａが敷設されている（図２参照）。エレベータ３が車両Ｍの受け渡しのために駐車棚８の位置に至ると上記レール３ａ、８ａ同士が対向する。また、エレベータ３には、駐車棚８からパレット２を受け取り且つ戻すための移送装置９が配設されている（図２参照）。

図１、図３および図４には上記エレベータ３の駆動装置５が示されている。図３は図１におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図であり、図４はエレベータ３およびカウンターウエイト６を概略的に示す斜視図である。エレベータ３はワイヤーロープ４によってカウンターウエイト６と連結されている。符号１０はエレベータ３の昇降ガイドレールであり、その一部のみを示している。ワイヤーロープ４は、その中間部が駆動装置５の駆動シーブ１１および転向シーブ１２、並びに、転向プーリ１３に巻き掛けられている。ワイヤーロープ４は、駆動シーブ１１から出て複数個の転向プーリ１３を経てほぼ矩形のエレベータ３の四隅にその一端が接続されている。また、駆動シーブ１１から逆方向に出て転向シーブ１２に巻き掛けられた上で他端がカウンターウエイト６に接続されている。駆動シーブ１１には減速機１４を介して駆動モータ１５が連結されている。符号１６ａ、１６ｂはカップリングである。

そして、駆動モータ１５によって駆動シーブ１１を回転させ、駆動シーブ１１の摩擦力によってワイヤーロープ４を引いてエレベータ３を昇降させている。カウンターウエイト６の重量によって駆動装置５の上昇力と下降力との均一化を図っている。本実施形態ではエレベータ３の四隅それぞれに三本で一組のワイヤーロープ４が連結されているので各シーブ１１、１２には十二本のロープ４が巻き掛けられるように、ロープ一本ごとの溝１７が形成されている。そして、当然ながら両シーブ１１、１２間の十二本のロープ部分はそれぞれ張力によってたるむことなく直線状になっている。この部分では、各ロープ４がシーブ１１、１２の溝１７に係合し、張力によって張られているので、その長手方向に垂直の方向（ロープの断面半径方向）には変位することがなく整列している。図５にはシーブ１１、１２の各溝１７に係合したワイヤーロープ４の断面を示している。

このワイヤーロープ４の素線６２の切断部分を検知するための方法としては、ワイヤーロープ４の外周面に対し、その軸線に直交する方向にピアノ線や合成樹脂（ナイロンやポリエステル等）製等の線条体を押圧した状態でワイヤーロープの軸線方向に相対的に摺動させるのである。たとえば、作業者が両手で線条体の両端を持ってワイヤーロープ４の軸線に直交する方向に延ばし、その状態でワイヤーロープ４の外周面に押圧する。そのまま、線条体をワイヤーロープ４の外周面に押圧しつつ摺動させてもよく、または、線条体はワイヤーロープ４に押圧した状態で静止し、ワイヤーロープ４をその軸線方向に移動させてもよい。

このようにすると、ワイヤーロープの素線に切断部があれば線条体が素線の切断端部に引っ掛かるので、線条体が素線の切断端部を弾くか、または切断端部が線条体を弾く。そうすると、この引っ掛かったときの衝撃が作業者の手に伝わるため、素線の切断が検知できる。また、引っ掛かったときに線条体または切断端部の弾かれた音が聞こえる。それによっても素線切れが検知できる。本実施形態では、０．８〜１．０ｍｍ程度の断面直径の素線を使用したワイヤーロープに対して、その断面直径が０．５ｍｍ程度のピアノ線を用いている。しかし、この寸法に限定されることはない。

このようにワイヤーロープの外周面に線条体を摺動させる場合には、ワイヤーロープの表面に付着していた泥状のグリースが剥離するので、ウエス等によって表面を清掃するまでもなく切断部が目視可能に露出する。したがって、線条体から伝わる衝撃によって素線切れを検知した時点で、この素線切れ部分を目視によって再確認し、即座に彩色塗具によってマーキングを施すことが可能となり、その後の対処が容易となる。

その後の対処の一例としては、図６に示す八本ストランドのワイヤーロープ４のように、彩色マークを施した素線切れの箇所の数を数え、一撚りピッチ（一本のストランド６３の一周分の距離であって、直径１２ｍｍのワイヤーロープでは約７８ｍｍである）における素線切れ総数により点検判定基準に照らして、たとえば、監視要、要交換、ロープ使用限界で要交換、使用禁止等の軽重の判定を行う。その判断に応じて、たとえば、自社関連部署への記録の報告および監視の要請、顧客への交換提案、緊急交換、交換するまで機械の使用禁止等、それぞれの処置を行う。

前述したエレベータ式駐車装置１におけるエレベータ昇降用のワイヤーロープの場合、重点的に素線切れを検査すれば効果的である範囲が自ずと定まってくる。その範囲は、図４に示すように、ワイヤーロープ４のカウンターウエイト６に近いＡ〜Ｂの区間である。この区間Ａ〜Ｂは、エレベータ３が最下位置である入出庫階Ｅに停止している状態において、おおよそ、ワイヤーロープ４の駆動シーブ１１に巻回されている部分から転向シーブ１２に巻回されている部分までの範囲である。ワイヤーロープ４のこの範囲Ａ〜Ｂは、入出庫階Ｅが最下位置であることもあって、最もシーブ１１、１２の溝１７に係合する頻度が高い部分である。入出庫作業がないときには、通常はエレベータ３は入出庫階Ｅで待機するからである。

とくに昇降装置においてはワイヤーロープをシーブの溝に食い込ませ（たとえば図５参照）、そのシーブの溝面とワイヤーロープの外周面との接触摩擦によってワイヤーロープを送るための推進力を発生させる。このことに起因してシーブの溝面と接触するワイヤーロープの部分の素線が摩耗しやすく、切断する可能性が他の部分より高いことが知られている。したがって、一カ所に素線切れが発見されると、その箇所を含んだワイヤーロープの軸線方向の一直線上の他の位置にも素線切れが発生している可能性があることが経験上分かっている。したがって、ワイヤーロープのうち、駐車装置１の運転期間中に最もシーブ溝に係合する頻度が高い範囲、すなわち、最も素線切れが発生する可能性が高い範囲Ａ〜Ｂに対して重点的に検査を行うのが効率が良いことが分かる。

しかしながら、一般的なエレベータ式駐車装置の場合は、前述したとおりエレベータ３の四隅を吊り下げる四組のワイヤーロープ（たとえば三本で一組）は各転向プーリ１３を経てから駆動シーブ１１に集合し、さらに転向シーブ１２を経てカウンターウエイト６にまとめて接続されている。したがって、カウンターウエイト６が最上階の駆動装置５近傍まで上昇した入出庫時、または、そのための待機時には、両シーブ１１、１２に配置されるワイヤーロープの範囲Ａ〜Ｂというのは最もワイヤーロープが密集した部分となる。そのような部分については前述の従来技術（磁気探傷式、電気式、光学式等）では、ワイヤーロープに対向させるように装置を配置することが困難であるばかりか、作業者が両手で線条体を持って検査することもたやすいことではない。

このような場合は、図４において二点鎖線で示すように、エレベータ３を最上階に上昇させることにより、カウンターウエイト６を入出庫階ＥのピットＰ（図１も併せて参照）内に沈める。そうすればワイヤーロープ４の上記範囲Ａ〜Ｂがちょうど入出庫階Ｅに位置する。この状態であれば、作業者は余裕のある広い入出庫階Ｅの乗降床において、楽な姿勢でワイヤーロープの上記範囲Ａ〜Ｂについて検査することができる。もちろん、入出庫階Ｅに限定することはない。他の階であっても、作業者が楽な姿勢で検査することができる余裕のある広いスペースがあれば、その階の近傍にカウンターウエイトを移動して検査するようにしてもよい。これは、入出庫階Ｅが最下位置になく、最上階や中間階に設けられた駐車装置にも当てはまることである。

つぎに、図７に示す素線切れ検知具（以下、単に検知具という）２０を説明する。この検知具２０を用いれば、ワイヤーロープ４の重点検査対象範囲が駆動装置５の近傍に位置している場合（前述したワイヤーロープが密集している場合）であっても容易に素線切れ検知を行うことができる。

図７に示すように、この検知具２０は、ワイヤーロープ４が挿通するほぼＵ字状の開口部２１が形成された概略コ字状外形の板状枠部材２２を有している。この枠部材２２は、開口部２１の左右両側に位置する左脚部２３ａおよび右脚部２３ｂと、両脚部２３ａ、２３ｂをつなぐ背の部分２２ａとからなる。さらに、一方の脚部２３ａ（２３ｂ）から他方の脚部２３ｂ（２３ａ）にかけて開口部２１を渡して張設された線条体２４が配設されている。

枠部材２４の材料としては、金属、合成樹脂、木材等、必要な強度および硬度を有する材料であれば特に限定されない。本実施形態では線条体２４としてピアノ線を用いているが、ポリエステル等の合成樹脂であってもよい。図示のごとく、本実施形態では二本の線条体２４が、開口部２１をワイヤーロープ４の挿通方向に見たときに交差するように張設されている。具体的には、枠部材２２の一方の面に一本の線条体が斜めに張設され、他方の面に一本の線条体が逆向き斜めに張設されている。これは、図８に示すように、ワイヤーロープ４を開口部２１内に挿通したときに、ワイヤーロープ４の外周面（横断面の外周円）の出来る限り広い範囲に線条体２４を当接させるためである。線条体２４の端部は、枠部材２２に形成された取付孔２５に通されたうえで留め金２６が取り付けられている。こうすることにより、線条体２４は取付孔２５から抜けることが防止され、枠部材２２にしっかりと取り付けられる。もちろん、線条体２４の端部を溶接等によって枠部材２２に直接固着してもよい。

図７に示すごとく、作業者がこの検知具２０の背の部分２２ａを手指で把持し、コ字状の開口部２１内にワイヤーロープ４が挿入されるように両脚部２３ａ、２３ｂをワイヤーロープ４に跨らせる。そして、線条体２４がワイヤーロープ４の外周面に押圧されるように検知具２０を押しつける。この状態で検知具２０をワイヤーロープ４の軸線方向に摺動させる。または、検知具２０を静止させた状態でワイヤーロープ４をゆっくりと軸線方向に移動させる。

図９に示すように、このときにワイヤーロープ４の表面に素線６２の切断部Ｃが存在すると、線条体２４が素線６２切断部Ｃに引っ掛かるため、作業者の手指にそのときの衝撃が伝わって切断部Ｃが存在すると判断される。上記引っ掛かりとともに、素線６２の切断端部および／または線条体２４が弾かれた音を発することがある。この発生音を認識することによっても切断部Ｃの存在を認識することができる。上記切断部Ｃに泥状のグリースＧが付着していても線条体２４がそれを剥離するため、切断部Ｃの検知に影響することがない。

この検知具２０は作業者の片手で取り扱うことができるので、前述した駐車装置１の最上階に配置された駆動装置５の近傍、すなわち、１２本ものワイヤーロープが集中した狭小箇所においても容易に素線切れの検査を行うことができる。この検知具２０によって素線切れを発見した後の処置は前述したと同じ内容（マーキングおよび評価）である。

線条体２４の本数は二本に限定されない。図１０（ａ）に示すように一本の線条体２４を取り付けた検知具２７であってもよい。しかしながら、ワイヤーロープ４の外周面の出来る限り広い範囲に線条体２４を当接させるという観点からは、線条体の本数は多いほうがよい。たとえば図１０（ｂ）に示すように三本の線条体２４を取り付けた検知具２８が好ましい。また、四方以上の線条体を備えてもよい。

図１１には他の検知具２９が示されている。この検知具２９は、図７〜９に示す二個の検知具２０をその枠部材２２の面が平行となるように、相互に離間させた状態で接続部材３０によって接続したものである。接続部材３０と各検知具２０とはネジ等によって着脱可能にしてもよい。この検知具２９をワイヤーロープ４の挿通方向に見たとき、両開口部２１が一致するように二つの検知具２０が並んでいる。この検知具２９によれば、ワイヤーロープ４の外周面に対して一回の摺動操作によって重畳的に素線切れ検査をすることができ、素線切れの検知精度が向上する。この検知具２９は二本の線条体２４を有する検知具２０を二つ用いているが、この構成に限定されない。たとえば、この検知具２０および前述した他の検知具２７、２８のうちから二つまたは三つ以上を選択して接続したものであってもよく、四本以上の線条体を有する検知具を混在させてもよい。

検知具２０、２７、２８、２９の枠部材２２は前述した形状に限定されない。馬蹄形状等、枠部材として好適であればいかなる形状であってもよい。また、円筒の一部をその軸線方向に沿って切除した形状（その横断面が半円状またはＣ字状となるもの）の、部分円筒を用いてもよい。この部分円筒状の軸線方向に沿って間隔をおいた部位それぞれに線条体を張設すると、図１１に示す検知具２９と同様の機能を発揮する検知具が出来上がる。

素線切れ検知具の適用対象として、上記実施形態では他端にカウンターウエイトが連結されたエレベータ昇降用のワイヤーロープを例にとっているが、これに限定されない。本発明は、カウンターウエイトを用いずに巻き取りドラムに巻き取り且つ繰り出す昇降装置にも適用することができる。

また、上記実施形態ではエレベータ式駐車装置におけるエレベータ昇降装置を例にとって説明したが本発明はこれに限定されない。通常の人用のエレベータ昇降装置、クレーンなど、ワイヤーロープを用いる装置に適用可能である。

本発明によれば、ワイヤーロープの素線切れ検査が容易且つ効率よくなされ、しかも、検査作業のためのコストが低廉である。したがって本発明は、昇降装置に限らず、運搬や荷役等の広い分野におけるワイヤーロープの素線切れ検査に適用することが可能である。

本発明の素線切れ検知具を適用することができるエレベータ式駐車装置の一例を示す断面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線矢視図である。 図１の駐車装置におけるエレベータの駆動装置を示す平面図であり、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視図である。 図１の駐車装置における、エレベータおよびカウンターウエイトを概略的に示す斜視図である。 図３の駆動装置における駆動シーブの溝に係合した状態のワイヤーロープを示す横断面図である。 素線切れ検知の対象であるワイヤーロープの一例、および、そのストランドのうちの一本を示す側面図である。 本発明の素線切れ検知具の一実施形態を示す斜視図である。 図７の素線切れ検知具を示す正面図である。 図７の素線切れ検知具による素線切れ検知作業の一例を示す、図８のＩＸ−ＩＸ線断面図である。 図１０（ａ）および図１０（ｂ）はともに、本発明の素線切れ検知具の他の実施形態を示す斜視図である。 本発明の素線切れ検知具のさらに他の実施形態を示す斜視図である。 素線切れ検知の対象であるワイヤーロープの一例を示す側面図である。

１・・・・駐車装置
２・・・・パレット
３・・・・エレベータ
４・・・・ワイヤーロープ
５・・・・駆動装置
６・・・・カウンターウエイト
７・・・・昇降路
８・・・・駐車棚
１１・・・・駆動シーブ
１２・・・・転向シーブ
１３・・・・転向プーリ
１４・・・・減速機
１５・・・・駆動モータ
１６ａ、１６ｂ・・・・カップリング
１７・・・・（シーブの）溝
２０・・・・（素線切れ）検知具
２１・・・・開口部
２２・・・・枠部材
２３ａ、２３ｂ・・・・脚部
２４・・・・線条体
２５・・・・取付孔
２６・・・・留め金
２７・・・・（素線切れ）検知具
２８・・・・（素線切れ）検知具
２９・・・・（素線切れ）検知具
Ｃ・・・・（素線の）切断端部
Ｅ・・・・入出庫階
Ｇ・・・・グリース
Ｍ・・・・車両
Ｐ・・・・ピット

Claims (3)

1. １本のワイヤーロープが挿通される開口部が形成された枠部材と、
   該開口部に挿通されるワイヤーロープの外周面に押圧可能なように、開口部を渡して張設された可撓性を有する線条体とを備え、しかも、
   上記線条体が複数本張設されており、そのうちの少なくとも二本が、開口部をワイヤーロープの挿通方向に見たときに交差して張設されており、該線条体の交差位置を挟んで両側の線条体に該１本のワイヤーロープが押圧されたとき該ワイヤーロープの外周面が広い範囲で該両側の線条体に当接するようにした、ワイヤーロープの素線切れ検知具。
2. 上記線条体の張設された複数個の枠部材が互いに間隔をおいて配設されており、枠部材同士を固定して接続する接続部材がさらに備えられてなる請求項１記載のワイヤーロープの素線切れ検知具。
3. 上記線条体がピアノ線から形成されてなる請求項１又は２記載のワイヤーロープの素線切れ検知具。

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