JP7347717B2 - 溝摩耗量の測定方法、測定装置、及びエレベーター用綱車 - Google Patents

Description

本開示は、溝の摩耗量を測定する方法及び装置に関する。また、本開示は、エレベーター用綱車に関する。

特許文献１に、エレベーターの綱車を点検するための装置が記載されている。特許文献１に記載された装置は、変位センサを備える。変位センサは、綱車に巻き掛けられたロープに対向するように配置される。変位センサによって、ロープの表面の変位が検出される。また、変位センサによって、綱車の表面の変位が検出される。

日本特開平５－２７８９７５号公報

特許文献１に記載された装置では、変位センサは、カバーによってブラケットに取り付けられる。このブラケットは、綱車とは別の部材である。このため、変位センサによって検出された結果には、カバーの取付誤差が含まれる。また、当該変位センサを用いて測定した溝の摩耗量には、ロープの摩耗量が誤差として含まれる。このため、特許文献１に記載された装置は測定精度が悪いといった問題があった。

本開示は、上述のような課題を解決するためになされた。本開示の目的は、溝の摩耗量を精度良く測定することができる方法と、溝の摩耗量を精度良く測定するための装置とを提供することである。本開示の他の目的は、このような方法及び装置を適用するためのエレベーター用綱車を提供することである。

本開示に係る溝摩耗量の測定方法は、金属製の綱車に形成された溝の摩耗量を測定する方法である。当該測定方法は、溝の底面が向く方向と反対の方向を向く基準面に、センサを対向させる第１工程と、第１工程の後、底面と基準面との距離である金属の厚さをセンサによって測定する第２工程と、を備える。

本開示に係る測定装置は、測定面を有し、測定面を金属製部材に接触させることによって金属製部材の厚さを測定可能なセンサと、センサを支持する支持部材と、を備える。支持部材は、センサが固定された基部と、基部に設けられ、基部の表面から突出する円盤状の第１嵌め合い部と、基部に設けられ、基部の表面から突出し、中心軸が第１嵌め合い部の中心軸に対して平行である円盤状の第２嵌め合い部と、を備える。

本開示に係るエレベーター用綱車は、回転軸に固定される内筒部と、ロープを巻き掛けるための複数の溝が外周面に形成された外筒部と、内筒部に設けられ、外筒部を支持する支持部と、を備える。外筒部に、複数の溝と回転軸との間を通過するように測定用の孔が形成される。孔の中心軸は、回転軸に対して平行である。

本開示によれば、溝の摩耗量を精度良く測定することができる。

エレベーター装置の例を示す図である。 駆動綱車を拡大した図である。 図２のＡ－Ａ断面を示す図である。 実施の形態１における測定装置の例を示す図である。 図４に示す測定装置をＢ方向から見た図である。 図４に示す測定装置をＣ方向から見た図である。 図２のＥ－Ｅ断面を示す図である。 溝の摩耗量を測定する方法を説明するための図である。 外筒部に取り付けられたセンサ及び支持部材をＢ方向から見た図である。

以下に、図面を参照して詳細な説明を行う。重複する説明は、適宜簡略化或いは省略する。各図において、同一の符号は同一の部分又は相当する部分を示す。

実施の形態１．
図１は、エレベーター装置の例を示す図である。エレベーター装置は、かご１及びつり合いおもり２を備える。かご１は、昇降路３を上下に移動する。つり合いおもり２は、昇降路３を上下に移動する。かご１及びつり合いおもり２は、ロープ４によって昇降路３に吊り下げられる。ロープ４は、例えばワイヤロープである。

巻上機５は、かご１を駆動する。巻上機５は、駆動綱車６、モータ７、及びブレーキ装置８を備える。駆動綱車６は金属製である。ロープ４は、駆動綱車６に巻き掛けられる。モータ７は、駆動綱車６を駆動するための駆動力を発生させる。ブレーキ装置８は、駆動綱車６を静止保持する。図１は、２：１ローピング方式のエレベーター装置を一例として示す。１：１ローピング方式のエレベーター装置では、ロープ４は、そらせ車に更に巻き掛けられる。駆動綱車６及びそらせ車は、エレベーター用綱車の一例である。

図２は、駆動綱車６を拡大した図である。図３は、図２のＡ－Ａ断面を示す図である。駆動綱車６は、内筒部１０、外筒部１１、及び支持部１２を備える。内筒部１０は、回転軸９に固定される。回転軸９は、内筒部１０を貫通する。回転軸９は、モータ７の駆動力によって回転する。例えば、回転軸９は、モータ７の出力軸に直結される。内筒部１０は、回転軸９とともに回転する。

内筒部１０は、外筒部１１の内側に配置される。外筒部１１の外周面に、ロープ４を巻き掛けるための複数の溝１３が形成される。図３は、外筒部１１に３本の溝１３が等間隔に形成される例を示す。外筒部１１の外周面に形成される溝１３の本数は何本でも良い。また、図３は、外筒部１１の外周面に形成された各溝１３に１本のロープ４が巻き掛けられる例を示す。即ち、図３に示す例では、かご１は３本のロープ４によって吊られている。外筒部１１に形成された一部の溝１３にロープ４が巻き掛けられていなくても良い。

支持部１２は、内筒部１０に設けられ、内筒部１０から放射状に延びる。支持部１２は、内筒部１０と外筒部１１とを繋ぐ。即ち、外筒部１１は、支持部１２によって支持される。駆動綱車６が鋳造によって製造される場合、内筒部１０、外筒部１１、及び支持部１２は一体的に形成される。

かご１及びつり合いおもり２はロープ４によって吊り下げられているため、ロープ４には吊り荷重が作用する。ロープ４に作用する吊り荷重によって、ロープ４と溝１３との間に摩擦力が発生する。上述したように、かご１は、駆動綱車６が回転することによって移動する。このため、ロープ４が巻き掛けられている溝１３は、かご１が移動する度に極僅かに摩耗する。かご１が複数本のロープ４によって吊られている場合、摩耗が進行する早さは溝１３毎に異なる。

例えば、エレベーターが据え付けられた当初は、ロープ４に作用する吊り荷重が各ロープ４において同じになるように調整される。しかし、ロープ４の伸びには個体差があるため、時間の経過に伴い、ロープ４に作用する吊り荷重に偏りが生じる。溝１３の摩耗の進み具合は、ロープ４に作用する吊り荷重の大きさに比例する。このため、溝１３の摩耗の進行にも偏りが生じる。

溝１３に生じる摩耗の偏りを放置すると、１本のロープ４にのみ過大な吊り荷重が作用するようになる。当該ロープ４は、他のロープ４と比較して、素線が切れやすく、滑りが発生し易くなる。このため、エレベーター装置を適切な状態に保つためには、溝１３の摩耗量を定期的に測定し、把握する必要がある。

図２及び図３に示す駆動綱車６には、外筒部１１に、複数組の貫通孔１４と段付き穴１５とが形成される。貫通孔１４は、溝１３の摩耗量を測定する際に用いられる測定用の孔である。当該複数の貫通孔１４は、回転軸９の周りに配置される。図３に示す例では、８つの貫通孔１４が回転軸９の周りに等間隔に形成されている。外筒部１１に形成される貫通孔１４の数は８に限定されない。

貫通孔１４は、外筒部１１の側面１１ａ及び側面１１ｂで開口する。側面１１ａ及び側面１１ｂは、回転軸９に直交する面であり、互いに反対の方向を向く。貫通孔１４の中心軸は、回転軸９に対して平行である。貫通孔１４は、回転軸９と各溝１３との間を通過するように形成される。

段付き穴１５は、対応する貫通孔１４に隣接するように配置される。段付き穴１５は、側面１１ａで開口する止まり穴１５ａと、止まり穴１５ａの底面で開口するねじ穴１５ｂとを含む。ねじ穴１５ｂの中心軸は、止まり穴１５ａの中心軸と一致する。

図４は、実施の形態１における測定装置２０の例を示す図である。図５は、図４に示す測定装置２０をＢ方向から見た図である。図６は、図４に示す測定装置２０をＣ方向から見た図である。測定装置２０は、駆動綱車６に形成された溝１３の摩耗量を測定するための装置である。測定装置２０によって他の綱車に形成された溝の摩耗量を測定しても良い。測定装置２０は、センサ２１、ケーブル２２、表示器２３、及び支持部材２４を備える。

センサ２１は、測定面２５を有する。センサ２１は、測定面２５から例えば超音波を発する。測定面２５が金属製の部材の表面に接触していれば、測定面２５からの超音波は当該金属製部材の内部を伝搬する。金属製部材の内部を伝搬する超音波は、金属製部材の他の表面に達することにより、当該他の表面で反射する。センサ２１は、この反射した超音波を検出することにより、当該表面間の距離、即ち金属製部材の厚さを測定することができる。センサ２１によって測定された結果は、表示器２３に表示される。

支持部材２４は、センサ２１を支持する。また、支持部材２４は、測定装置２０によって溝１３の摩耗量を測定する際のセンサ２１の位置決め機能を有する。図４から図６に示す例では、支持部材２４は、基部２６、嵌め合い部２７、及び嵌め合い部２８を備える。

基部２６は、板状である。基部２６に、センサ２１が固定される。センサ２１が図４に示すように円柱形状であれば、基部２６は、センサ２１に対して直交するように配置される。嵌め合い部２７は、円盤状である。嵌め合い部２８は、円盤状である。嵌め合い部２７及び嵌め合い部２８は、基部２６に設けられる。嵌め合い部２７及び嵌め合い部２８は、基部２６の表面２６ａから突出する。嵌め合い部２８の中心軸は、嵌め合い部２７の中心軸に対して平行に配置される。

図４から図６に示す例では、センサ２１の一部が嵌め合い部２７から突出する。センサ２１の当該一部、即ち突出部分は円柱形状である。当該突出部分の外周面は測定面２５である。他の例として、当該突出部分の外周面の一部は、測定面２５である。当該突出部分の中心軸は、嵌め合い部２７の中心軸に対して平行である。但し、当該突出部分の中心軸は、嵌め合い部２７の中心軸とは一致していない。当該突出部分は、測定面２５の少なくとも一部と嵌め合い部２７の外周面の一部との間に段差が形成されないように配置される。図６に示す例では、符号Ｄで示される測定面２５の下端と嵌め合い部２７の外周面の下端とが一直線状に配置されるように、センサ２１が基部２６に固定されている。

支持部材２４に、貫通孔２４ａが形成される。貫通孔２４ａは、基部２６と嵌め合い部２８とを貫く。貫通孔２４ａの中心軸は、嵌め合い部２８の中心軸に一致する。

次に、図７から図９も参照し、測定装置２０を用いて駆動綱車６に形成された溝１３の摩耗量を測定する方法について説明する。

図７は、図２のＥ－Ｅ断面を示す図である。図７は、駆動綱車６の外筒部１１に３本の溝１３ａ～１３ｃが形成された例を示す。なお、溝１３ａは、摩耗していない溝の例を示す。溝１３ｂは、溝１３ａの状態から摩耗が少し進行した溝の例を示す。溝１３ｃは、溝１３ｂの状態から摩耗が更に進行した溝の例を示す。

本実施の形態に示す例では、溝１３の底面３０と予め設定された基準面との距離を測定装置２０によって測定することにより、溝１３の摩耗量を得る。基準面は、底面３０が向く方向とは反対の方向を向く面である。即ち、底面３０と基準面との距離は、駆動綱車６の当該部分の金属の厚さである。本実施の形態に示す例では、基準面は、貫通孔１４の内側に形成されている。即ち、本実施の形態に示す例では、貫通孔１４の内周面のうち、底面３０が向く方向とは反対の方向を向く部分が基準面である。

測定装置２０を用いて溝１３の摩耗量を測定する場合、エレベーターの保守員は、先ず、センサ２１を貫通孔１４に挿入し、センサ２１を貫通孔１４に配置する。そして、保守員は、嵌め合い部２７が貫通孔１４に嵌まり且つ嵌め合い部２８が段付き穴１５の止まり穴１５ａに嵌まるように支持部材２４を配置する。

図８は、溝１３の摩耗量を測定する方法を説明するための図である。図８は、図２のＥ－Ｅ断面に相当する。以下においては、溝１３ａの底面に対して符号３０ａを付す。同様に、溝１３ｂの底面に対して符号３０ｂを付す。溝１３ｃの底面に対して符号３０ｃを付す。

図８に示す例では、嵌め合い部２７が貫通孔１４に嵌まり且つ嵌め合い部２８が止まり穴１５ａに嵌まるように支持部材２４が配置されている。この状態では、貫通孔１４の内側に形成された基準面にセンサ２１の測定面２５が対向する。より好ましくは、貫通孔１４の内側に形成された基準面にセンサ２１の測定面２５が接触する。センサ２１を図８に示す状態に配置すると、保守員は、貫通孔２４ａに通したボルト３１をねじ穴１５ｂに締め付けることにより、支持部材２４を外筒部１１に固定する。図９は、外筒部１１に取り付けられたセンサ２１及び支持部材２４をＢ方向から見た図である。

センサ２１及び支持部材２４が外筒部１１に取り付けられると、保守員は、センサ２１によって、底面３０ａと基準面との距離Ｌ１、底面３０ｂと基準面との距離Ｌ２、及び底面３０ｃと基準面との距離Ｌ３を測定する。センサ２１によって測定された結果は表示器２３に表示される。

保守員は、測定された距離Ｌ１、距離Ｌ２、及び距離Ｌ３のそれぞれを基準値ＴＨ１と比較する。基準値ＴＨ１は予め設定される。保守員は、測定された距離Ｌ１、距離Ｌ２、及び距離Ｌ３の少なくとも１つでも基準値ＴＨ１より小さければ、駆動綱車６の交換が必要であると判断する。かかる場合、保守員は、その場で或いは後日、駆動綱車６を新品のものに交換する。

また、保守員は、測定した距離（金属の厚さ）の中で一番大きい値と一番小さい値との差を求める。保守員は、求めた差を基準値ＴＨ２と比較する。基準値ＴＨ２は予め設定される。保守員は、求めた差が基準値ＴＨ２より大きければ、駆動綱車６の交換が必要であると判断する。

なお、駆動綱車６の交換が必要か否かの判断は、その場で行われなくても良い。かかる場合、測定装置２０は、表示器２３を備えていなくても良い。測定装置２０は、表示器２３の代わりに記憶装置或いは送信機を備えても良い。測定装置２０が記憶装置を備えていれば、センサ２１によって測定された結果は記憶装置に保存される。測定装置２０が送信機を備えていれば、センサ２１によって測定された結果は、予め登録された他の機器に送信される。

本実施の形態に示す例では、駆動綱車６の外筒部１１に形成された基準面に測定面２５が対向するようにセンサ２１が配置される。このため、センサ２１の取付誤差を極めて小さな値に収めることができ、溝１３の摩耗量を精度良く測定することができる。また、本実施の形態に示す例であれば、貫通孔１４の加工を駆動綱車６の製作時に行うことができるため、極めて高い精度で貫通孔１４を加工することができる。

従来では、溝１３の摩耗量を測定する際に、駆動綱車６の外周面を基準面とすることがあった。駆動綱車６の外周面には、ロープ４から染み出た油が付着している。このため、駆動綱車６の外周面を測定の基準面とする場合は、外周面に付着した油を取り除く作業を事前に行わなければならなかった。

本実施の形態に示す例では、測定の基準面が溝１３よりも回転軸９に近い位置に配置されている。また、当該基準面は、溝１３の底面３０が向く方向とは反対の方向を向いている。このため、ロープ４から染み出た油が基準面に付着することを防止できる。

ロープ４から染み出た油が基準面に付着することを更に防止するため、駆動綱車６は、貫通孔１４を塞ぐための蓋（図示せず）を更に備えても良い。駆動綱車６は、貫通孔１４と段付き穴１５との双方を塞ぐ蓋を備えても良い。かかる場合、貫通孔１４が蓋に塞がれた状態で、エレベーターにおいて通常運転が行われる。

溝１３の摩耗量を測定する場合、保守員は、蓋を外筒部１１から外した後に支持部材２４を外筒部１１に固定する。溝１３の摩耗量の測定が終了すると、保守員は、センサ２１及び支持部材２４を外筒部１１から取り外した後に、蓋を外筒部１１に取り付ける。

本実施の形態では、センサ２１の位置決めのために、支持部材２４の嵌め合い部２７を貫通孔１４に嵌め、嵌め合い部２８を止まり穴１５ａに嵌める例について説明した。他の例として、測定装置２０は、貫通孔１４の内部においてセンサ２１の測定面２５を外筒部１１の基準面に押し付けるための手段を更に備えても良い。例えば、当該手段として、弾性部材或いは板バネ等が採用されても良い。

本実施の形態では、エレベーターの点検時等に、保守員が測定装置２０の取り付け及び取り外しを行う例について説明した。測定装置２０は、駆動綱車６に常設されても良い。かかる場合、測定装置２０は、表示器２３の代わりに記憶装置或いは送信機を備えることが好ましい。

本開示に係る測定方法は、金属製の綱車に形成された溝の摩耗量を測定する際に適用できる。

１ かご、 ２ つり合いおもり、 ３ 昇降路、 ４ ロープ、 ５ 巻上機、 ６ 駆動綱車、 ７ モータ、 ８ ブレーキ装置、 ９ 回転軸、 １０ 内筒部、 １１ 外筒部、 １１ａ～１１ｂ 側面、 １２ 支持部、 １３ 溝、 １４ 貫通孔、 １５ 段付き穴、 １５ａ 止まり穴、 １５ｂ ねじ穴、 ２０ 測定装置、 ２１ センサ、 ２２ ケーブル、 ２３ 表示器、 ２４ 支持部材、 ２４ａ 貫通孔、 ２５ 測定面、 ２６ 基部、 ２６ａ 表面、 ２７～２８ 嵌め合い部、 ３０ 底面、 ３１ ボルト

Claims (8)

1. 金属製の綱車に形成された溝の摩耗量を測定する方法であって、
   前記溝の底面が向く方向と反対の方向を向く基準面に、センサを対向させる第１工程と、
   前記第１工程の後、前記底面と前記基準面との距離である金属の厚さを前記センサによって測定する第２工程と、
   を備えた溝摩耗量の測定方法。
2. 前記第２工程の後、前記センサによって測定された厚さが基準値より小さい場合に、前記綱車を交換する第３工程を更に備えた請求項１に記載の溝摩耗量の測定方法。
3. 前記センサは支持部材に支持され、
   前記綱車に、測定用の孔が形成され、
   前記孔の中心軸は、前記綱車の回転軸に対して平行であり、
   前記基準面は、前記孔の内側に形成され、
   前記第１工程において、前記センサが前記孔に配置された状態で前記支持部材が前記綱車に固定される請求項１又は請求項２に記載の溝摩耗量の測定方法。
4. 測定面を有し、前記測定面を金属製部材に接触させることによって前記金属製部材の厚さを測定可能なセンサと、
   前記センサを支持する支持部材と、
   を備え、
   前記支持部材は、
   前記センサが固定された基部と、
   前記基部に設けられ、前記基部の表面から突出する円盤状の第１嵌め合い部と、
   前記基部に設けられ、前記基部の前記表面から突出し、中心軸が前記第１嵌め合い部の中心軸に対して平行である円盤状の第２嵌め合い部と、
   を備えた測定装置。
5. 前記支持部材に、前記基部と前記第２嵌め合い部とを貫くように貫通孔が形成され、
   前記支持部材は、前記貫通孔を貫通するボルトによって前記金属製部材に固定される請求項４に記載の測定装置。
6. 回転軸に固定される内筒部と、
   ロープを巻き掛けるための複数の溝が外周面に形成された外筒部と、
   前記内筒部に設けられ、前記外筒部を支持する支持部と、
   を備え、
   前記外筒部に、前記複数の溝と前記回転軸との間を通過するように測定用の孔が形成され、
   前記孔の中心軸は、前記回転軸に対して平行であるエレベーター用綱車。
7. 前記外筒部に、前記回転軸の周りに等間隔に配置されるように複数の前記孔が形成された請求項６に記載のエレベーター用綱車。
8. 前記孔を塞ぐための蓋を更に備えた請求項６又は請求項７に記載のエレベーター用綱車。

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