JPH10182036A - エレベータ巻上げロープ、巻上げロープの検査方法及び検査装置 - Google Patents

エレベータ巻上げロープ、巻上げロープの検査方法及び検査装置

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JPH10182036A
JPH10182036A JP9350596A JP35059697A JPH10182036A JP H10182036 A JPH10182036 A JP H10182036A JP 9350596 A JP9350596 A JP 9350596A JP 35059697 A JP35059697 A JP 35059697A JP H10182036 A JPH10182036 A JP H10182036A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エレベータ巻上げロープ、巻上げロープの検
査方法及び検査装置を提供する。 【解決手段】 エレベータ用巻上げロープは、ロープ内
に保持され長手方向に離間された複数の不連続なターゲ
ットを含む。ターゲットは、特性に応答する装置によっ
てモニタされ得る特性を有する。特別の実施態様におい
て、ターゲットは透磁性材料から形成され、モニタ装置
は、ターゲットがこのモニタ装置を通過する際の磁場の
変化に対応する。他の実施形態においては、ターゲット
は、電磁エネルギを反射する材料から形成される。この
実施形態において、モニタ装置は電磁エネルギを射出
し、ターゲットから反射されるエネルギを検知するよう
になっている。巻上げロープを検査する方法は、モニタ
装置を巻上げロープの近傍に設置し、巻上げロープをモ
ニタ装置に対して移動し、ターゲット間の離間を決定す
るためターゲットをモニタする工程を含む。離間変化は
ロープの劣化による延びを示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ロープ式エレベ
ータシステム、特に、このようなシステムの巻上げ用ロ
ープ、巻上げロープの検査方法及び検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エレベータ用巻上げロープは、エレベー
タのかごを移動するために必要な上昇力及び牽引力を供
給するのに用いられる。巻上げロープは、典型的には、
鋼製のワイヤストランドから形成され、これらのストラ
ンドが編み合わされてロープにされたものである。この
ような巻上げロープは非常に耐久力があり信頼性がある
ことが判っている。鋼のワイヤロープを用いることの欠
点は、その重量にある。エレベータが上昇するにつれ
て、ロープから生じる負荷部分が増加する。このことは
エレベータの上昇量と上昇装置の寸法に制約をもたら
す。
【０００３】他の高い強度の材料で鋼のワイヤロープに
換えることが推奨されている。ケブラー（ＫＥＶＬＡ
Ｒ）のような、高強度のポリアラミド材料がこれをエレ
ベータに用いるために研究されている。これらのロープ
は、ポリアラミド繊維から形成され、これらの繊維はス
トランドに撚り合わせられ、ついで、ロープに編み合わ
せられる。この撚り合わされた繊維を破損及び磨耗から
保護し、エレベータかごを動かすのに必要な牽引力を与
えるためには、外部ジャケットを用いても良い。
【０００４】問題点は、ロープを取り外して新しいロー
プに換えるか否かを決定するため、このような合成材料
製ロープをいかにして検査するかということにある。現
在の鋼ワイヤロープ検査法は、所定長さの鋼ロープ内の
破損した鋼の繊維数を決めるためのロープの目視検査を
行うものである。所定の最大の繊維数が破損したことが
検出されると、鋼ロープは廃棄される。しかし、この方
法は、外部ジャケットを有する合成材料製ロープには用
いることができない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来知られている１方
法は、ロープ内に電導部材を入れることである。電導部
材の状態は、この部材に電流を流すことによって検査で
きる。電導部材を破損する程大きな損傷が生じると、電
気回路が切断される。しかしながら、この方法にもいく
つかの欠点がある。第１に、電気的連続性がなくなって
いると言うことが、ロープに損傷が生じた結果であるこ
とを保証するものでないことである。第２に、ロープが
使用中に劣化しつつあることを示すための定性的な情報
を与えないことである。電動部材が破断して初めてその
ことが判る。さらに、この方法が、ロープの長さに沿っ
た破損位置についての情報を与えない。
【０００６】上述の技術があるものの、出願人の譲受人
の指導により科学者及び技術者が、巻上げロープを検出
するさらなる方法及び装置の開発に当たってきた。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、巻上げロー
プが劣化すると共に繊維とストランドが破損し始めると
言うことに基礎を置いている。このことによって、残り
の繊維及びストランドがより少ない負荷しか担持できな
くなり、これらの繊維及びストランドがさらに引き伸ば
されることになる。従ってロープの延びをモニタするこ
とによって、ロープの劣化のレベルが示されるのであ
る。
【０００８】この発明によれば、巻上げロープは、ロー
プ内に保持され、長手方向に離間された不連続の複数の
ターゲットを有している。これらのターゲットは、その
特性に応じた装置によってモニタされ得る特性を有して
いる。
【０００９】また、この発明によれば、巻上げロープを
検査する方法が提供でき、その方法は、巻上げロープの
近傍に装置を配置し、巻上げロープを装置に対して移動
させて、ターゲット間の離間を判断するためにターゲッ
トをモニタする工程を含む。
【００１０】ロープ内にターゲットを設けると、目視に
よる検査や破壊による検査を行わずに、ロープをモニタ
できるという利点がある。モニタ装置は、ターゲットが
この装置に近づくと、各ターゲットを検知する。この際
にターゲット間の離間に変化があると検出される。例え
ば、ロープの特定部分が劣化し始めると、少なくなった
ストランド及び繊維に負荷がかかるので、その部分が伸
び始める。ロープのこの部分が伸びると、この部分のタ
ーゲットはより離間する。ロープのこの部分が上記装置
によってモニタされると、ターゲット間の離間距離が増
加したことが認められる。
【００１１】この発明の別の利点は、上記装置がロープ
を定期的に検査する際に使用できるか、上記装置がロー
プ近くの固定位置に設置しておいて、ロープを継続的に
モニタするために用いることができることである。後者
の実施形態は、モニタ情報がエレベータの制御装置に伝
達され得るから、特に、エレベータに応用する場合に利
点がある。ロープの著しい劣化が検知されると、エレベ
ータの運転が停止される。加えて、モニタ装置の出力
は、遠隔モニタシステムに伝達され、ロープがさらに劣
化する前に、ロープの保守及び交換を行うことができる
ようにしている。
【００１２】特別の実施形態においては、複数のターゲ
ットを、弾性チューブ内にそれらの間にスペーサを置い
て配設している。弾性チューブは、ロープの荷重を担持
する部材ではないので、荷重を担持するロープのストラ
ンドよりも小さな弾性率を有している。このことでロー
プが伸びる量に応じて、上記チューブも伸びることにな
る。スペーサはモニタ装置によってモニタされる特別な
特性を有せず、隣接するターゲット間に所定の離間を設
けるために用いられている。
【００１３】特定の構成においては、ターゲットは、透
磁性材料から形成される。この形態において、上記モニ
タ装置は、磁場の変化に感応することで、ターゲットに
応答するようになっている。他の特定の構成において
は、ターゲットは、電磁波を反射する材料から形成され
る。この構成において、モニタ装置は電磁エネルギを射
出し、モニタ装置に反射されたエネルギに応答できるよ
うになっている。更に、この構成によれば、ターゲット
は、ロープの長手方向に対して横方向といった、予め選
択された方向に、特定周波数のエネルギを反射する形状
としておくこともできる。この後者の形態は、モニタ装
置の運転を妨げ、かつターゲットの検出に必要な放射パ
ワーを減少させるような不必要なノイズをフィルタする
手段を備えているといえるものである。
【００１４】この発明の上述の及び他の目的、特徴及び
利点は、添付の図面に説明されているように、その例示
の次の詳細な説明に照らして明らかになるであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１には、複数のロープ１８によ
ってカウンタウェート１６に接続されたかご１４を有す
るエレベータシステム１２を示す。ロープ１８は、モー
タ２４によって駆動される牽引シーブ２２に巻き掛けら
れている。シーブ２２とロープ１８の間の牽引力は、昇
降路を通じてかご１４と、カウンタウェイト１６と、を
駆動する。モータ（マシーン）２４の操作は、制御器２
６によって制御される。制御器２６は、かご１４の速度
及び位置を決定するために、位置検知装置２８から入力
を受けている。
【００１６】また、図１には、ロープモニタシステム３
２が示されている。ロープモニタシステム３２は、ロー
プ１８の近傍に位置するモニタ装置３４を有している。
モニタ装置３４は、ロープ１８内にあるターゲット３４
（図２−４を参照されよ）の存在を検知する。図示され
た実施形態において、モニタ装置３４は、この装置３４
の応答可能磁場内での磁場の変化に応答する誘導型セン
サである。図１に示されているように、モニタ装置３４
は、制御器２６に伝達される出力を発生する。
【００１７】図２及び３を参照して、各ロープ１８は、
ケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）のような合成繊維の、負荷を
担持する複数のストランド３８から形成される。ロープ
１８のストランド３８内には、複数のターゲット３６が
捕捉されている。ターゲット３６は、ロープ１９の長手
方向にわたって所定の距離を置いて離間されている。タ
ーゲット３６は、図４に示されているように、ロープ１
９内の中心線上にあり、フレキシブルチューブ４０内に
保持されている。チューブ４０は、ロープ１８の、負荷
担持部材ではない。複数のフレキシブルスペーサ４２
が、隣接するターゲット３６の間に配置され、取付の時
に、ターゲット３６間に適当な離間を維持するようにな
っている。隣接するターゲット３６の間に必要とされる
離間は、モニタ装置３４がターゲット３６を識別する大
きさに依存している。一度取り付けられると、ロープ１
８の周りのストランドからの剪断力によってターゲット
３６がさらによく保持されることとなる。
【００１８】ターゲット３６は、そのそれぞれがモニタ
装置３４によって発生され検知されるように、磁束に影
響を与えるような鉄材から形成されている。他の鉄材も
同様に利用できるが、ターゲット３６の推奨材料として
は鋼を挙げることができる。各ターゲット３６は、周り
のストランド３８の繊維を損傷するのを避けるために、
球形に形成されている。チューブ４０とスペーサ４２と
は、磁束を放出せず、弾性率がストランド３８よりも小
さく、歪み−破断特性がストランド材料よりも大きい材
料から形成される。このようにすると、チューブ４０
は、エレベータシステム１２の運転中、かつロープ１８
の寿命期間中ストランド３８に応じて伸びる。チューブ
４０と、スペーサ４２とは、ロープ１８内にターゲット
３６を設置する手段の一例である。ターゲットを設置す
るための他の実施し得る手段は、ロープの製造中にター
ゲットをロープ内に織り込むか、１本１本が鉄材及び非
鉄材から形成されるストランドを複数本織り合わせるこ
とを挙げることができる。加えて、図２及び図３にチュ
ーブがロープの中心線に位置するものとして示されてい
る。しかし、チューブは、ロープに一体化し、ストラン
ドロープの螺旋及びねじれに従うようにされていてもよ
い。
【００１９】操作中、制御器２６はモータ２４に指令し
て牽引シーブ２２を所望の方向へ回転させる。シーブと
ロープ１８の間の牽引力は、かご１４と、カウンタウェ
ート１６と、を互いに逆方向へ移動させる。ロープ１８
が駆動されるにつれて、複数のターゲット３６がモニタ
装置３４を通過して行く。各ターゲット３６は、モニタ
装置３４によって検知される磁場の変化を生じさせる。
モニタ装置３４は、隣接するターゲット３４間に要する
時間を検知する。ターゲット３６間に要する時間は、位
置検知装置２８によって決定されるかご１４の速度と相
互に関連して、隣接するターゲット３６間の距離を決定
する。次いで、ターゲット３６間について決定された距
離は、取付時のターゲット３６間の既知の距離と比較さ
れる。ロープ１８がそれぞれの劣化を示した特定の部分
で伸びることにより、ロープ１８が劣化したことが示さ
れる。この理由は、この部分のターゲット３６同士が更
に離れてしまうためである。従って、ターゲット３６間
の既知の取付距離に比べて、ターゲット３６間の距離が
増加すると、ロープ１８が劣化したことが示される。加
えて、モニタ装置３４の出力と、位置検知装置２８から
の出力と、を共に用いてロープ１８の損傷部の位置が決
定できることになる。
【００２０】モニタ装置３４の出力は、制御器２６に伝
達される。制御器２６は、隣接するターゲット３６間の
距離を所定のしきい値と比較し、エレベータシステム１
２を停止させなければならないほど大きくロープ１８が
劣化したどうかを決める。エレベータシステム１２の停
止を必要としない場合でも、制御器２６は伸びを別のし
きい値と比較して、ロープのその特定部分を検査しなけ
ればならないかどうかを決定する。加えて、モニタ装置
３４により発生されたデータも、更に分析したり、エレ
ベータシステム１２の保守中に作業者が用いる情報を与
えたりする遠隔モニタシステム４４へ出力される。保守
作業の間に、作業者は、この情報を用いて、ロープ１８
の直径を計ったり、目に見える損傷を探したりするとい
った、目視でのロープ１８の劣化部の検査を行うことが
できる。
【００２１】モニタ装置をロープの状態を連続的にモニ
タするものとして示し、説明してきたが、この発明は、
ロープの状態を定期的に検査する方法にも同様に適用で
きる。この場合には、作業者は、ルーチン的な保守作業
の際にモニタ装置を設置することになる。その後、この
エレベータシステムは、昇降路をぐるりと回動されて、
隣接するターゲット間の距離が決められる。伸びについ
ての情報は、ターゲット間の所望のベースラインの距離
及び前回の保全時に得た前回の情報と比較され、著しい
劣化が発生した否かが決定される。
【００２２】磁場の変化をターゲット３６の位置を決定
するために使用する上述のモニタシステム３２は、この
発明の１実施形態である。他の実施形態は図８に示され
ている。この他の実施形態では、モニタ装置５０は、ロ
ープ５４全体にわたって長手方向に離間された不連続な
導体部材から形成されたターゲット５２と、複数のロー
プ５４に指向された高周波（２ＧＨｚから４０ＧＨｚ）
のレーダ光又はレーザ光を発生するモニタ装置５６と、
を含む。ターゲット５２は、モニタ装置５６を通過する
につれて、電磁波を、ロープ５４から横方向に延長され
た方向に設けられたモニタ装置５６によって受け取られ
る、狭い幅のビームの形で反射する。ターゲット５２は
比較的長く（５〜２００ｃｍ）、かつ薄く（０．０５ｍ
ｍ）されていて、例えば図５に示すように、円筒形とさ
れている。これとは別に、ターゲット５２は、双面円錐
形（図６を参照されたし）又は偏球形（図７を参照され
たし）のような種々の他の形状を有してもよい。ターゲ
ットを種々に形成することによって、これらはモニタ装
置５６の作動条件及び感度に応じ、更に有利な異なった
応答パターンを与えるようにされている。
【００２３】ターゲット５２は、モニタ装置５６が発生
する周波数では反射しない材料から形成された、薄肉厚
のフレキシブルチューブ５８内に保持される。図１〜図
４の実施形態におけると同様に、チューブ５８は、ロー
プ５４のストランドよりも小さな弾性率を有しており、
このチューブが、ロープ５４のストランドが長くなるに
つれて、自由に伸びるようになっている。
【００２４】モニタ装置５６は、複数のロープ５４の近
傍に設置されたマルチプルインパルスレーダ(multiple
impulse radar)又はパルスレーザである。パルス繰り返
し周波数(pulse repetition frequency)は、ターゲット
５２をロープ５４から区別でき、ターゲット５２間の離
間の異常を決定できるように高く（約２ＭＨｚ）なって
いる。加えて、モニタ装置５６によって照射される、パ
ルス化されたレーダ光又はレーザ光は、種々の所定の距
離で焦点が合わされる。その結果、単一のモニタ装置を
用いて複数のロープ５４が同時にモニタできるのであ
る。
【００２５】この発明は、その実施形態について示され
記載されているが、この発明の精神及び範囲から離れる
ことなしに、種々の変更、省略及び追加をなし得ること
は発明に属する通常の知識を有するものによって理解さ
れるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】エレベータシステムの説明図である。
【図２】複数のターゲットを埋設した１本のロープの長
さに沿ったロープ断面図である。
【図３】図２の線３−３に沿って取られた断面図であ
る。
【図４】ターゲット及びスペーサを有するフレキシブル
チューブの側面図である。
【図５】円筒形のターゲットを示す。
【図６】双曲円錐形のターゲットを示す。
【図７】偏球形のターゲットを示す。
【図８】複数のロープをモニタするための１個のモニタ
装置を有する他の実施形態の説明図である。
【符号の説明】
１２…エレベータシステム １４…かご １６…カウンタウェート １８…ロープ ２２…牽引シーブ ２４…モータ ２８…位置検知装置 ３２…ロープモニタシステム ３４…モニタ装置 ３６…ターゲット ３８…ストランド ４０…フレキシブルチューブ ４２…フレキシブルスペーサ ４４…遠隔モニタシステム ５０…モニタシステム ５２…ターゲット ５４…ロープ ５６…モニタ装置 ５８…チューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒュー ジェイ．オードネル アメリカ合衆国，マセチューセッツ，ロン グメドウ，コンヴァース ストリート 289

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 巻上げロープであって、該巻上げロープ
    内に保持された複数の不連続なターゲットを含み、該タ
    ーゲットは、該巻上げロープの長さに沿って離間され、
    このターゲット特性に応答する装置によって該ターゲッ
    ト間の離間変化をモニタすることで巻上げロープの劣化
    を示すようになっている巻上げロープ。
  2. 【請求項２】 前記巻上げロープは、負荷を保持する複
    数のストランドから形成され、更に、該複数のストラン
    ド内に配設され、負荷を保持しないチューブを含み、前
    記複数のストランドが伸びることで該チューブが対応し
    て伸びるようにされ、該チューブは、前記巻上げロープ
    の負荷を保持する前記ストランドよりも小さな弾性率を
    有していて、前記ターゲットが前記チューブに固定され
    ている請求項１に記載の巻上げロープ。
  3. 【請求項３】 前記ターゲットは、該ターゲット間の離
    間を判断するためにモニタされ得る透磁性材料から形成
    される請求項１に記載の巻上げロープ。
  4. 【請求項４】 前記ターゲットは、電磁エネルギを発生
    する装置が前記ターゲット間の離間を判断するために使
    用される、該電磁エネルギを反射する材料から形成され
    る請求項１に記載の巻上げロープ。
  5. 【請求項５】 前記チューブは、前記巻上げロープの前
    記複数のストランドに編み込まれている請求項２に記載
    の巻上げロープ。
  6. 【請求項６】 前記ターゲットは、所定周波数の電磁エ
    ネルギが前記部材へ指向された場合に、反射ビームを巻
    上げロープの長手方向に対して横方向に発生させるよう
    な寸法にされている請求項３に記載の巻上げロープ。
  7. 【請求項７】 前記ターゲットが偏球形状を有する請求
    項６に記載の巻上げロープ。
  8. 【請求項８】 前記ターゲットが双曲円錐形状を有する
    請求項６に記載の巻上げロープ。
  9. 【請求項９】 ロープ内部に保持され、その長さに沿っ
    て離間された複数の不連続なターゲットを含む巻上げロ
    ープを検査するための方法であって、 前記ターゲットの特性に応答し、ターゲットが有ること
    を検知するように設けられた装置を前記巻上げロープの
    近傍に設置する工程と、 前記装置に対して前記巻上げロープを移動させる工程
    と、 前記ターゲット間の離間を決定するために該ターゲット
    をモニタする工程と、を含む巻き上げロープの検査方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記ターゲットが透磁性材料から成
    り、前記装置が磁場の変化に応答するようにされてい
    て、前記ターゲットをモニタする前記工程は、ターゲッ
    トによって発生された磁場変化を検知することによって
    各ターゲットの位置を判断する工程を含む請求項９に記
    載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記ターゲットは、電磁エネルギを反
    射する材料から形成され、前記装置が電磁エネルギに応
    答するようにされ、更に電磁エネルギを前記ターゲット
    に照射する工程を有していて、前記ターゲットをモニタ
    する前記工程は、反射された電磁エネルギを検知するこ
    とによって、各ターゲットの位置を判断する工程を含む
    請求項９に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 所定周波数の電磁エネルギがターゲッ
    トに指向され、反射ビームが前記巻上げロープの長手方
    向に対して横に発生され、前記ターゲットをモニタする
    前記工程は、反射ビームを検知することによって各ター
    ゲットの位置を判断する工程を有する請求項１１に記載
    の方法。
  13. 【請求項１３】 かごと、ロープによって該かごに接続
    されたカウンタウェートと、該かごを駆動するために前
    記ロープに係合された牽引シーブを有するモータと、ロ
    ープモニタ装置と、を有し、前記ロープは、その内部に
    複数の不連続のターゲットを保持しており、前記ターゲ
    ットは、前記ロープの長さに沿って離間されていて、前
    記ロープモニタ装置が前記ターゲットに応答して前記タ
    ーゲット間の離間変化を判断するエレベータシステム。
  14. 【請求項１４】 前記ロープモニタ装置は、エレベータ
    モニタシステムへ伝達される出力信号を発生する請求項
    １３に記載のエレベータシステム。
  15. 【請求項１５】 前記エレベータシステムは、前記ター
    ゲット間の離間変化が所定のしきい値を超える場合に
    は、サービス警報を発生する請求項１４に記載のエレベ
    ータシステム。
  16. 【請求項１６】 前記エレベータのかご位置を示す出力
    を有する位置検知装置を更に含み、前記ロープモニタ装
    置は、出力信号を発生し、このロープモニタ装置からの
    出力を前記位置検知装置と共に用いて前記ターゲットの
    ロープにおける位置を決定する請求項１３に記載のエレ
    ベータシステム。
  17. 【請求項１７】 複数のロープを更に含み、複数の不連
    続のターゲットが前記複数のロープの各々の内部に保持
    されていて、該ターゲットは前記複数のロープに沿って
    離間され、前記ロープの各々は前記ターゲット間の離間
    変化を決定するためにモニタされる請求項１３に記載の
    エレベータシステム。
  18. 【請求項１８】 前記ターゲットは、該ターゲット間の
    離間を判断するためにモニタされ得る透磁性材料から形
    成される請求項１３に記載のエレベータシステム。
  19. 【請求項１９】 前記ターゲットは、電磁エネルギを反
    射する材料から形成され、電磁エネルギを射出する装置
    が前記ターゲット間の離間を決定するために使用される
    ようになっている請求項１３に記載のエレベータシステ
    ム。
  20. 【請求項２０】 前記ターゲットは、所定周波数の電磁
    エネルギが前記部材に指向された場合に、反射ビームが
    前記巻上げロープの長手方向に対して横方向に発生する
    ように、寸法取りされている請求項１３に記載のエレベ
    ータシステム。
  21. 【請求項２１】 前記ターゲットは偏球形状を有する請
    求項２０に記載のエレベータシステム。
  22. 【請求項２２】 前記ターゲットは双曲円錐形状を有す
    る請求項２０に記載のエレベータシステム。
  23. 【請求項２３】 前記エレベータシステムは、更にエレ
    ベータ制御器を含み、前記ロープモニタ装置は該制御器
    に伝達される出力信号を発生し、該制御器は、前記ター
    ゲット間の離間変化が所定のしきい値を超えた時に、エ
    レベータシステムの作動を停止する請求項１３に記載の
    エレベータシステム。
  24. 【請求項２４】 前記制御器は、前記ロープモニタ装置
    からの出力を連続的にモニタする請求項２３に記載のエ
    レベータシステム。
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