JPH11325841A - ワイヤロープの診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワイヤロープの全長に亘って素線切れ、摩
耗、形くずれ状態を簡便に診断でき、かつ断線に至る前
のワイヤロープの素線の断線状態や摩耗・形くずれ状態
を同時に診断できるようにしたこと。 【解決手段】 ワイヤロープ４に対峙した投光器６と、
ワイヤロープを間にして投光器６と対峙する受光器７
と、受光器７の測定した受光量を周波数分析して求めた
周波数スペクトルをワイヤロープの素線切れ、摩耗・形
くずれ、伸びをそれぞれ表す周数数基準値と比較してワ
イヤロープの素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びを診断処
理する信号処理回路８と、信号処理装置８が診断処理し
た処理結果を表示する結果表示回路９とを備えてなるも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば広くはクレ
ーン・エレベータ等に使用されているワイヤロープの劣
化状態を診断するワイヤロープの診断装置に関するもの
であり、特にワイヤロープの劣化損傷による破断事故の
発生を防止する一方、上記の事故防止を図るため、真の
ワイヤロープの寿命よりも短周期でワイヤロープを取り
替えている不合理性の改善を狙いとするものである。

【０００２】

【従来の技術】クレーン・エレベータ等に使用されるワ
イヤロープは、重量物の吊り上げ、吊り下げを繰り返し
実施しており、かつ巻取りドラムや滑車を通過するとき
の繰り返し曲げ疲労が激しいため、疲労度の蓄積・進行
が大きい。従って、ワイヤロープの折損により重量物が
落下したときには、それに従事する作業員の生命が非常
に危険となり、また重量物の大破により多大の損害を受
ける問題がある。そこで、巻上げワイヤロープの取り替
え時期を予測することが非常に重要になってくる。

【０００３】従来、この種の巻上げワイヤロープの消耗
取り替え時期は、巻上げワイヤロープの実稼働時間、具
体的には予めワイヤロープ使用後の残留強度調査結果な
どに基づいて使用限界時間を設定し、この使用限界時間
と巻き上げモータの累積使用時間からワイヤロープの取
り替え時期を推定し、その時期に達した時に新しいワイ
ヤロープと交換するようにしているが、ワイヤロープの
疲労、破断及び吊り荷落下を恐れ、一般にワイヤロープ
の寿命よりもかなり早い時期に取り替えているのが実態
である。この場合は、ワイヤロープの購入費や取替え費
用など、いわゆる補修費用が大幅に増大することにな
り、やはりワイヤロープの取替え時期を予測することが
非常に重要である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従って、ワイヤロープ
の取替え時期を予測する方法として以下の通り様々なも
のが提案されているが、劣化検出の確実性や取り付け、
取り外しの容易性、検出器の予想製作コスト面から判断
した場合、いずれの方法も実用的なものではなかった。
その代表的なものについて何点か説明し、その問題点を
述べる。第１に、ワイヤロープの巻上げ、巻下げによる
曲げ回数や負荷荷重・張力などを測定し、その曲げ回数
や負荷荷重・張力などから疲労度を算出し、更にこの疲
労度を積算してワイヤロープの総疲労度を求めてワイヤ
ロープの取替え時期を予測する方法がある。かかる方法
は、特開昭６２−１７６３８号公報、特開平５−３９１
８７号公報及び特開平５−２７８９８９号公報等に開示
されている。しかし、この方法は、負荷荷重測定や張力
測定などに特殊な測定器を要し、かつ、曲げ回数測定及
び疲労度の演算装置が複雑となるために一般に大きな設
備投資費用を必要とする。また、巻取りドラム・滑車な
どの曲率半径や過渡的な荷重変動量と疲労度との関係が
不明確なこと、ワイヤロープの製作誤差等が反映されな
い方法であり、精度的にも問題がある。

【０００５】第２に、ワイヤロープを構成する各ストラ
ンドに絶縁被覆付き素線を少なくとも１本組込み、かつ
これらの絶縁被覆付き素線をそれぞれ通電制御してその
通電状態の有無からこれらの絶縁被覆付き素線の断線を
検出する素線切れ回路と、絶縁被覆付き素線と絶縁され
ていない他のストランド素線を介して電圧を印加して、
その絶縁被覆の絶縁状態から、ワイヤロープの損傷度を
求めてその取り替え時期を予測する方法がある。かかる
方法は、特開昭６２−１２３３６８号公報に開示されて
いる。しかし、この方法は、特殊なワイヤロープを製作
する必要があり、ワイヤロープの製作・購入費用が大と
なる。また、損傷度演算装置の他に、ワイヤロープへの
通電制御装置が必要であって一般的でないという問題点
があった。

【０００６】第３に、ワイヤロープを飽和点近くまで磁
化させるための永久磁石と、ロープからの漏れ磁束を検
出する検出素子を含む検出ヘッドと出力回路等からな
り、ワイヤロープに素線切れが有った場合の漏洩磁束の
変化量を検出してワイヤロープの損傷度を求め、その取
替え時期を予測する方法がある。かかる方法は、特開昭
６０−２４３５５９号公報、実開平６−８７８６１号公
報及び特開平７−１３７９８５号公報等に開示されてい
る。この方法は、上記第１及び第２の方法よりも比較的
低コストで実現可能な方法といえる。しかし、この方法
は、以下の理由により、検出精度の低い方法であると推
定される。ワイヤロープの素線切れの検出の場合、渦流
センサに比べてワイヤ素線径が非常に小さいため、素線
断線による磁束変化程度も小さいと予想されるためであ
る。また、ワイヤロープの摩耗や形くずれ等の検出は困
難であるという問題点があった。というのは、磁気セン
サは被測定物との距離により特性が大きく変化するた
め、ワイヤロープに摩耗や形くずれがあった場合やワイ
ヤロープに揺れが生じた場合に、磁気センサと被測定物
との距離が大きく変化することから容易に推定される。

【０００７】第４に、内面にマジックテープ等を装備し
た管状のセンサを用意し、ワイヤロープの素線に断線が
発生した場合、素線の断線部がマジックテープに引っ掛
かり、センサがワイヤロープと共に上下何れかの方向に
引っ張られ、センサに接続されたリードロープを介して
リミットスイッチが作動されて警報する方法がある。か
かる方法は、特開昭５６−６９５７４号公報に開示され
ている。この方法は、第１、第２及び第３の方法よりも
更に低コストで実現可能な方法といえる。しかし、この
方法は、素線の断線部がマジックテープに引っ掛って動
作するものであるため、ワイヤロープの素線切れの検出
には比較的に有効だが、それ以外のワイヤロープの摩耗
や形くずれ現象等の検出には、明らかに対応不可能な方
法であるという問題点があった。

【０００８】第５に、ワイヤロープの周囲に撮像手段と
その映像信号の解析手段を設け、映像解析データからワ
イヤロープの素線切れ、摩耗、腐食等を検出する方法が
ある。かかる方法は、特開平２−５６３９７号公報に開
示されている。しかし、この方法は、検出器の取り付
け、取り外しに多大な工数を要し、かつ、高価な機器を
用いるために、上記のどの方法よりも設備投資金額が大
となる。従って、それぞれのクレーン等に常設して固定
使用するわけにいかず、一方、測定機器を携帯して定期
的に診断を繰り返そうとすれば、検出器の取り付け、取
り外しに多大な費用と時間を要することになるから、設
備停止時間が大となる上に補修費も大となり、現実的な
方法ではない。このようにいずれの方法も、ワイヤロー
プの素線切れ、摩耗・形くずれを安価で簡便に検出でき
ないという問題点があった。

【０００９】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、ワイヤロープの全長に亘って
素線切れ、摩耗・形くずれ状態を簡便に診断でき、かつ
断線に至る前のワイヤロープの素線の断線状態や摩耗・
形くずれ状態を同時に診断できるワイヤロープの診断装
置を得ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
ワイヤロープの診断装置は、ワイヤロープに対峙した投
光器と、ワイヤロープを間にして投光器と対峙する受光
器と、受光器の測定した受光量を周波数分析して求めた
周波数スペクトルをワイヤロープの素線切れ、摩耗・形
くずれ、伸びをそれぞれ表す周数数基準値と比較してワ
イヤロープの素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びを診断処
理する信号処理手段と、信号処理手段が診断処理した処
理結果を表示する結果表示手段とを備えて構成されてい
る。

【００１１】本発明の請求項２に係るワイヤロープの診
断装置の信号処理手段はハイパスフィルタ、ローパスフ
ィルタ、又はバンドパスフィルタの少なくともいずれか
１以上を有してなるものである。

【００１２】本発明の請求項３に係るワイヤロープの診
断装置は、ワイヤロープを吊り下げているロープ昇降装
置に設置され、該ロープ昇降装置の振動を受けて振動す
る振動体及び振動体に設けられ、該振動体からの振動を
受けたときに電荷を発生する圧電素子を具備する圧電素
子電源発生器と、圧電素子電源発生器の発生する電荷を
直流電源に変換する直流変換器とからなり、投光器、受
光器、信号処理手段及び結果表示手段に電源を供給する
電源供給手段を有してなるものである。

【００１３】本発明の請求項４に係るワイヤロープの診
断装置は、ワイヤロープを吊り下げているロープ昇降装
置に設置され、ワイヤロープに当接し、ワイヤロープの
上下動によって回転させられる回転コロと、回転コロの
回転に基づき発電する回転型発電機とからなり、投光
器、受光器、信号処理手段及び結果表示手段に電源を供
給する電源供給手段を有してなるものである。

【００１４】本発明の請求項５に係るワイヤロープの診
断装置は、ワイヤロープを吊り下げているロープ昇降装
置に設置され、永久磁石をスプリングを介して上下動可
能に吊り下げ保持している磁石吊り下げ装置及び永久磁
石を取り巻く誘導コイルとからなる可動磁石型発電機
と、可動磁石型発電機の誘導コイルに発生する誘導電流
を直流電源に変換する直流変換器とからなり、投光器、
受光器、信号処理手段及び結果表示手段に電源を供給す
る電源供給手段を有してなるものである。

【００１５】本発明の請求項６に係るワイヤロープの診
断装置は、受光器の出力側に送信器を設け、送信器の送
信信号を受信する受信器を信号処理手段の入力側に設け
ている。

【００１６】本発明の請求項７に係るワイヤロープの診
断装置は、信号処理手段の出力側に送信器を設け、送信
器の送信信号を受信する受信器を前記結果表示手段の入
力側に設けている。

【００１７】本発明の請求項８に係るワイヤロープの診
断装置は、複数箇所のワイヤロープにそれぞれ対峙した
投光器と、各ワイヤロープを間にして投光器と対峙する
受光器と、各受光器の測定した受光量を周波数分析して
求めた周波数スペクトルをワイヤロープの素線切れ、摩
耗・形くずれ、伸びをそれぞれ表す周数数基準値と比較
してワイヤロープの素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びを
診断処理する信号処理手段と、各信号処理手段の出力側
に設けられた送信器と、各送信器から送信された送信信
号を受信する受信器と、受信器に接続され、各信号処理
手段が診断処理した処理結果を表示する結果表示手段と
を備え、受信器と結果表示手段とを複数箇所のワイヤロ
ープから離れたセンタ部に設置して構成されている。

【００１８】本発明の請求項１に係るワイヤロープの診
断装置においては、ワイヤロープに対峙した投光器から
投光した光をワイヤロープを介して受光器が受光し、信
号処理手段が受光器の測定した受光量を周波数分析して
求めた周波数スペクトルをワイヤロープの素線切れ、摩
耗・形くずれ、伸びをそれぞれ表す周数数基準値と比較
してワイヤロープの素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びを
診断処理し、結果表示手段にて信号処理手段が診断処理
した処理結果を表示するから、ワイヤロープに対して簡
便かつ非接触で、また比較的低コストでワイヤロープの
全長に亘って、素線切れ、摩耗・形くずれ、伸び等の劣
化状態を精度よく点検でき、かつ断線に至る前のワイヤ
ロープ素線の断線状態や摩耗・形くずれ状態を同時に診
断することが可能になるため、ワイヤロープの取り替え
時期を最適に予測することが可能となり、その結果ワイ
ヤロープの劣化損傷による破断事故が防止可能となり、
併せてワイヤロープの購入費用や取り替え費用等、いわ
ゆる補修費用を最小限に抑制することができる。よっ
て、ワイヤロープを使用する世の中の多くのクレーン・
エレベータなどの安全性向上及び補修費用の低減に貢献
することができる。

【００１９】本発明の請求項２に係るワイヤロープの診
断装置の信号処理手段はハイパスフィルタ、ローパスフ
ィルタ、又はバンドパスフィルタの少なくともいずれか
１以上を有してなるから、これらのフィルタによって受
光量を周波数分析して求めた周波数スペクトルよりワイ
ヤロープの素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びをそれぞれ
示す周波数スペクトルを効率的に取り出すことができ
る。

【００２０】本発明の請求項３に係るワイヤロープの診
断装置は、ワイヤロープを吊り下げているロープ昇降装
置に設置され、該ロープ昇降装置の振動を受けて振動す
る振動体及び振動体に設けられ、該振動体からの振動を
受けたときに電荷を発生する圧電素子を具備する圧電素
子電源発生器と、圧電素子電源発生器の発生する電荷を
直流電源に変換する直流変換器とからなり、投光器、受
光器、信号処理手段及び結果表示手段に電源を供給する
電源供給手段を有してなるから、ワイヤロープの診断装
置の設置にあたり、その動作用電源として外部電源を供
給することなしに、ワイヤロープの診断装置を動作させ
ることができ、従来ワイヤロープの診断装置を設置する
ときに必要であった電源工事が不要になり、ワイヤロー
プの診断装置の設置費用を最小限に抑制することができ
る。

【００２１】本発明の請求項４に係るワイヤロープの診
断装置は、ワイヤロープを吊り下げているロープ昇降装
置に設置され、ワイヤロープに当接し、ワイヤロープの
上下動によって回転させられる回転コロと、回転コロの
回転に基づき発電する回転型発電機とからなり、投光
器、受光器、信号処理手段及び結果表示手段に電源を供
給する電源供給手段を有してなるから、ワイヤロープの
診断装置の設置にあたり、その動作用電源として外部電
源を供給することなしに、ワイヤロープの診断装置を動
作させることができ、従来ワイヤロープの診断装置を設
置するときに必要であった電源工事が不要になり、ワイ
ヤロープの診断装置の設置費用を最小限に抑制すること
ができる。

【００２２】本発明の請求項５に係るワイヤロープの診
断装置は、ワイヤロープを吊り下げているロープ昇降装
置に設置され、永久磁石をスプリングを介して上下動可
能に吊り下げ保持している磁石吊り下げ装置及び永久磁
石を取り巻く誘導コイルとからなる可動磁石型発電機
と、可動磁石型発電機の誘導コイルに発生する誘導電流
を直流電源に変換する直流変換器とからなり、投光器、
受光器、信号処理手段及び結果表示手段に電源を供給す
る電源供給手段を有してなるから、ワイヤロープの診断
装置の設置にあたり、その動作用電源として外部電源を
供給することなしに、ワイヤロープの診断装置を動作さ
せることができ、従来ワイヤロープの診断装置を設置す
るときに必要であった電源工事が不要になり、ワイヤロ
ープの診断装置の設置費用を最小限に抑制することがで
きる。

【００２３】本発明の請求項６に係るワイヤロープの診
断装置においては、受光器の出力側に送信器を設け、送
信器の送信信号を受信する受信器を信号処理手段の入力
側に設けているから、従来では、ワイヤロープの診断装
置を設置したとしても保全マンまたはオペレータによる
巡回監視体制が必要であったが、信号処理手段と結果表
示手段はワイヤロープから離れた位置に設置できるた
め、保全マンまたはオペレータによる巡回監視体制が不
要となり、常時監視によりワイヤロープ破断事故に対す
る安全性が更に向上するほか、定期修理時以外は簡単に
人の近づけない自動クレーンの安全性向上や保全マンま
たはオペレータによる巡回監視体制の省力化にも貢献で
き、ワイヤロープを使用する世の中の多くのクレーン・
エレベータなどの安全性向上および補修費用低減にさら
に貢献できる。

【００２４】本発明の請求項７に係るワイヤロープの診
断装置においては、信号処理手段の出力側に送信器を設
け、送信器の送信信号を受信する受信器を前記結果表示
手段の入力側に設けているから、従来では、ワイヤロー
プの診断装置を設置したとしても保全マンまたはオペレ
ータによる巡回監視体制が必要であったが、信号処理手
段と結果表示手段はワイヤロープから離れた位置に設置
できるため、保全マンまたはオペレータによる巡回監視
体制が不要となり、常時監視によりワイヤロープ破断事
故に対する安全性が更に向上するほか、定期修理時以外
は簡単に人の近づけない自動クレーンの安全性向上や保
全マンまたはオペレータによる巡回監視体制の省力化に
も貢献でき、ワイヤロープを使用する世の中の多くのク
レーン・エレベータなどの安全性向上および補修費用低
減にさらに貢献できる。

【００２５】本発明の請求項８に係るワイヤロープの診
断装置においては、複数箇所のワイヤロープにそれぞれ
投光器、受光器及び信号処理手段が設けられ、各信号処
理手段の出力側に送信器が設けられ、各送信器から送信
された送信信号を受信する受信器と、受信器に接続され
た結果表示手段は複数箇所のワイヤロープから離れたセ
ンタ部に設置されているから、各ワイヤロープの素線切
れ、摩耗・形くずれ、伸びなどの劣化状態量は定期的に
センタ部に送信されることとなり、センタ部にてその劣
化状態量の傾向管理ができ、さらにワイヤロープの劣化
状態量と進行量からワイヤロープの寿命予測なども可能
となる。従って、ワイヤロープの劣化状態量の傾向管理
や寿命予測などの実施により、ワイヤロープ破断事故に
対する安全性が向上し、ワイヤロープを使用する世の中
の多くのクレーン・エレベータなどの安全性向上および
補修費用低減にさらに貢献できるものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は本発明の実
施形態１に係るワイヤロープの診断装置を示す回路図、
図２は同ワイヤロープの診断装置の投光器及び受光器が
搭載されたロープ昇降装置がクレーンガータに設置され
ている状態を示す説明図、図３は同ワイヤロープの診断
装置の正常なワイヤロープの波形データを示す波形図、
図４は同ワイヤロープの診断装置の正常なワイヤロープ
の波形データの周波数スペクトルを示す周波数スペクト
ル図、図５は同ワイヤロープの診断装置の素線切れの発
生しているワイヤロープの波形データを示す波形図、図
６は同ワイヤロープの診断装置の素線切れの発生してい
るワイヤロープの波形データの周波数スペクトルを示す
周波数スペクトル図、図７は同ワイヤロープの診断装置
の摩耗減径大となったワイヤロープの波形データを示す
波形図、図８は同ワイヤロープの診断装置の摩耗減径大
となったワイヤロープの波形データの周波数スペクトル
を示す周波数スペクトル図である。

【００２７】図２において、１はクレーンガータ、２は
クレーンガータ１上を走行するロープ昇降装置であるク
ラブ、３はクラブ２に搭載された回転ドラム、４は回転
ドラム３によって巻き上げ、巻下ろしされるワイヤロー
プ、５はワイヤロープ４に吊り下げられているフック、
６はクラブ２の下部に設けられ、ワイヤロープ４に対峙
した投光器、７はワイヤロープ４を間にして投光器６と
対峙する受光器である。８は信号処理回路で、受光器７
の測定した受光量を周波数分析して求めた周波数スペク
トルをワイヤロープ４の素線切れ、摩耗・形くずれ、伸
びをそれぞれ表す周数数基準値と比較してワイヤロープ
４の素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びを診断処理する。
９は信号処理回路８が診断処理した処理結果を表示する
結果表示回路である。

【００２８】信号処理回路８は受光器７の測定した受光
量から素線切れに対応する周波数成分の信号を取り出す
素線切れ検出用の５０Ｈｚのハイパスフィルタまたは５
０Ｈｚ〜５００Ｈｚのバンドパスフィルタ１２Ａと、受
光量から摩耗に対応する周波数成分の信号を取り出す摩
耗・形くずれ検出用の５Ｈｚのローパスフィルタまたは
０．１Ｈｚ〜５Ｈｚのバンドパスフィルタ１２Ｂと、受
光量から伸びに対応する周波数成分の信号を取り出す伸
び検出用の５〜２０Ｈｚのバンドパスフィルタ１２Ｃ
と、各フィルタを通過した所定周波数の信号をそれぞれ
平滑して整流する３つの整流回路１３Ａ〜１３Ｃと、各
整流回路１３Ａ〜１３Ｃが整流した信号と素線切れ、摩
耗・形くずれ、伸びをそれぞれ表す信号基準値と比較し
てワイヤロープ４の素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びを
診断処理する３つのコンパレータ１４Ａ〜１４Ｃとで構
成されている。

【００２９】また、結果表示回路９は、３つのコンパレ
ータ１４Ａ〜１４Ｃにそれぞれ接続され、各コンパレー
タにて基準値と比較された結果についてそれがオーバー
した場合と基準値以下の場合とに切り替えて出力する切
替器１５Ａ〜１５Ｃと、各切替器が基準値をオーバーし
た場合に出力して点灯される赤ランプ１６Ａ及び各切替
器が基準値以下の場合に出力して点灯される青ランプ１
６Ｂとで構成されている。１７は電源回路で、投光器
６、受光器７、信号処理回路８及び結果表示回路９の各
ユニットにケーブル（図示省略）で接続されている。

【００３０】この実施の形態１では、ワイヤロープ４の
素線切れを検出するためのフィルタとして、５０Ｈｚの
ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１２Ａを用いている。これ
はワイヤロープ４の素線切れに対しては、素線切れ部が
投光器６及び受光器７間を通過するときに瞬時に光量が
変化（外径が変化）することによる。なお、５０〜５０
０Ｈｚのバンドパスフィルタでも同様の機能を有する。
また、摩耗・形くずれを検出するためのフィルタとし
て、５Ｈｚのローパスフィルタタ（ＬＨＰＦ）１２Ｂを
用いている。これはワイヤロープ４の摩耗劣化・形くず
れに対しては、摩耗部が投光器６及び受光器７間を通過
するときの光量変化が素線切れの場合よりも緩やかなも
のになることによる。なお、０．１〜５Ｈｚのバンドパ
スフィルタでも同様の機能を有する。また、局部的摩耗
・形くずれ部は過渡的にデータが変化するのに対して、
全体摩耗部は過渡的なデータ変化は少なく、ワイヤ全長
のデータの平均値にて評価可能であり、ワイヤロープ取
替え後の初期値と比較管理することにより、その区別も
可能となる。

【００３１】また、伸びを検出するためのフィルタとし
て、５〜２０Ｈｚのバンドパスフィルタ１２Ｃを用いて
いる。このワイヤロープ４の伸び量を評価する方法とし
て、撚りのピッチ成分に相当する光量の変化分のうち
「ピッチ周波数の平均値」及び又は「ある一定の長さに
おける山谷の数」を演算し、基準値と比較して異常判定
を行っている。なお、伸び量は、上記周波数成分（ピッ
チ周波数）量をワイヤロープの取り付け後の初期値と比
較管理することにより、評価可能である。

【００３２】次に、本発明の実施形態１に係るワイヤロ
ープの診断装置の動作を説明する。ワイヤロープ４が劣
化した時、ワイヤロープ４を間にして投光器６と対峙す
る受光器７の光量の変化具合はそれぞれワイヤロープ４
の素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びなどの劣化の種類に
より、周波数が異なる。従って、まず、受光器７の測定
した受光量から素線切れに対応する周波数成分の信号を
ハイパスフィルタまたはバンドパスフィルタ１２Ａで取
り出し、また摩耗・形くずれに対応する周波数成分の信
号をローパスフィルタまたはバンドパスフィルタ１２Ｂ
で取り出し、さらに伸びに対応する周波数成分の信号を
バンドパスフィルタ１２Ｃで取り出す。

【００３３】次に、これら各フィルタ１２Ａ〜Ｃで取り
出した信号は、それぞれ整流回路１３Ａ〜１３Ｃによっ
て平滑して整流された後に、コンパレータ１４Ａ〜１４
Ｃにより、ワイヤロープ４の素線切れ、摩耗・形くず
れ、伸びをそれぞれ表す周波数基準値と比較される。そ
して、コンパレータ１４Ａ〜１４Ｃでそれぞれ比較され
た結果について、結果表示回路９の切替器１５Ａ〜１５
Ｃでは、各周波数成分の信号が基準値をオーバーした場
合と基準値以下の場合とに切り替え、基準値をオーバー
した場合には赤ランプ１６Ａを点灯し、基準値以下の場
合には青ランプ１６Ｂを点灯表示する。このとき、それ
ぞれの動作している切替器１５Ａ〜１５Ｃの動作状態に
より素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びの何れかが分か
る。

【００３４】このようにしてワイヤロープ４の素線切
れ、摩耗を診断した事例として、投光器６及び受光器７
においてレーザーを用いてワイヤロープ４を測定した波
形データと、その測定データを周波数分析して求めた周
波数スペクトルを図３〜図８に挙げて説明する。図３は
正常なワイヤロープ４の波形データであり、ワイヤ速度
は３００ｍｍ／秒で巻き取られている時の状態である。
横軸に時間を、縦軸に外径の大きさを表したものである
が、波形に全く乱れはなく、ワイヤロープ４の撚りのピ
ッチ成分に相当する光量変化の周波数成分のみが良く表
れている。図４は上記の正常なワイヤロープ４の波形デ
ータを周波数分析して求めた周波数スペクトルである。
この結果、正常なワイヤロープ４の周波数成分は、ワイ
ヤロープ４の撚りのピッチ成分に相当する２０Ｈｚが主
体であることが良く分かる。

【００３５】次に、図５は素線切れの発生しているワイ
ヤロープ４の波形データであるが、素線切れ部は明瞭に
判断できる。図６はその周波数スペクトルであるが、素
線切れ部の周波数成分は、１１５〜１３０Ｈｚが主体で
あることがよく分かる。図７は摩耗減径大となったワイ
ヤロープ４の波形データであるが、ワイヤロープ４の撚
りのピッチ成分が大きく乱れていることがよく分かる。
図８はその周波数スペクトルであり、８ａは摩耗が大き
いワイヤロープのもの、８ｂは正常なワイヤロープのも
のである。正常時（８ｂ）のスペクトルに比べて摩耗大
のとき（８ａ）は摩耗減径により、ワイヤロープ４の撚
りのピッチ成分に相当する周波数成分約２０Ｈｚが減少
し、新たに１Ｈｚ成分が主体となっていることがよく分
かる。

【００３６】このように、ワイヤロープ４に対峙した投
光器６から投光した光をワイヤロープ４を介して受光器
７が受光し、信号処理回路８が受光器７の測定した受光
量から１２Ａから１２Ｃのフィルタにより所定の周波数
成分毎に取り出し、ワイヤロープの素線切れ、摩耗・形
くずれ、伸びをそれぞれ表す周数数基準値と比較してワ
イヤロープ４の素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びを診断
処理し、結果表示手段９にて信号処理回路８が診断処理
した処理結果を表示するようにしている。従って、ワイ
ヤロープ４に対して簡便かつ非接触で、また比較的低コ
ストでワイヤロープ４の全長に亘って、素線切れ、摩耗
・形くずれ、伸び等の劣化状態を精度よく点検でき、か
つ断線に至る前のワイヤロープ４の素線の断線状態や摩
耗・形くずれ状態を同時に診断することが可能になった
め、ワイヤロープ４の取り替え時期を最適に予測するこ
とが可能となった。その結果ワイヤロープ４の劣化損傷
による破断事故が防止可能となり、併せてワイヤロープ
４の購入費用や取り替え費用等、いわゆる補修費用を最
小限に抑制することができる。よって、ワイヤロープ４
を使用する世の中の多くのクレーン・エレベータなどの
安全性向上及び補修費用の低減に貢献することができ
る。

【００３７】なお、上記実施の形態１のように、光学的
検出センサとして投光器６と受光器７を１組とした場合
は、投光器６と受光器７の光軸方向以外の方向に素線切
れがあった場合は検出不可能となるが、実際には、素線
切れ１０％以上をワイヤロープ４の取り替えの基準とし
ており（クレーン等安全規則にて規定）、断線初期の断
線量の極く少ない状態を捉える必要は無いこと。また、
一般に、素線切れはランダムに発生することから、投光
器６と受光器７は１組で十分である。但し、断線初期の
断線量の極少ない状態を捉える必要性があれば、検出セ
ンサ数を増やせば良い。なお、ここでいう光学的検出セ
ンサとは、レーザセンサ、ＣＣＤイメージセンサ、フォ
トダイオード型受光器などを有する投受光器等をいう。
これらの信号処理は、上記で説明したハード的な回路以
外に、ソフト的な処理によっても実施可能である。

【００３８】実施の形態２．図９は本発明の実施形態２
に係るワイヤロープの診断装置を示す回路図である。図
において、本発明の実施形態１のワイヤロープの診断装
置と同様の構成は、同一符号を付して重複した構成の説
明を省略する。１８は受光器７の出力側に接続された送
信器、１９は送信器１８の送信信号を受信する受信器
で、信号処理回路８の入力側に接続されている。

【００３９】この実施の形態２では、受光器７の出力側
に送信器１８を設け、送信器１８の送信信号を受信する
受信器１９を信号処理回路８の入力側に設けているか
ら、信号処理回路８と結果表示回路９はワイヤロープ４
から離れた位置に設置できることとなり、従来行われて
いた保全マンまたはオペレータによる巡回監視体制が不
要となり、常時監視によりワイヤロープ破断事故に対す
る安全性が更に向上するほか、定期修理時以外は簡単に
人の近づけない自動クレーンの安全性向上や保全マンま
たはオペレータによる巡回監視体制の省力化にも貢献で
き、ワイヤロープ４を使用する世の中の多くのクレーン
・エレベータなどの安全性向上及び補修費用低減にさら
に貢献できることとなった。

【００４０】実施の形態３．図１０は本発明の実施形態
３に係るワイヤロープの診断装置を示す回路図である。
図において、本発明の実施形態１のワイヤロープの診断
装置と同様の構成は、同一符号を付して重複した構成の
説明を省略する。この実施の形態３は、実施の形態２と
異なり、送信器１８が信号処理装置８の出力側に接続さ
れ、送信器１８の送信信号を受信する受信器１９が結果
表示装置９の入力側に接続されている。この実施の形態
３の作用効果の説明は、実施の形態２と同様であるので
省略する。

【００４１】実施の形態４．図１１は本発明の実施形態
４に係るワイヤロープの診断装置が各クレーン毎に配置
された状態を示す配置図である。この実施の形態４は、
７箇所のクレーンＡ〜Ｇのワイヤロープ４にそれぞれ投
光器６、受光器７及び信号処理回路８が設けられてい
る。そして、信号処理回路８の出力側に送信器１８が設
けられ、各送信器１８から送信された送信信号を受信す
る受信器１９と、受信器１９に接続された結果表示回路
９とは各クレーンＡ〜Ｇから離れたセンタ部２０に設置
されている。

【００４２】従って、各クレーンのワイヤロープ４の素
線切れ、摩耗・形くずれ、伸びなどの劣化状態量は各信
号処理回路８に接続された送信器１８から定期的にセン
タ部２０の受信器１９に送信されることとなり、センタ
部２０の結果表示回路９の表示を見ててワイヤロープ４
の劣化状態量の傾向管理ができ、さらにワイヤロープ４
の劣化状態量と進行量からワイヤロープの寿命予測など
も可能となる。従って、ワイヤロープ４の劣化状態量の
傾向管理や寿命予測などの実施により、ワイヤロープ４
の破断事故に対する安全性が向上し、ワイヤロープ４を
使用する世の中の多くのクレーンや、エレベータなどの
安全性向上および補修費用低減にさらに貢献できるもの
である。なお、この実施の形態４では、送信器１８が各
信号処理回路８の出力側に接続され、受信器１９がセン
タ部２０の結果表示回路９に接続されているが、送信器
１８を受光器７の出力側に接続し、受信器１９を信号処
理回路８の入力側に接続し、各信号処理回路８をセンタ
部２０に設置するようにしてもよいことは勿論である。

【００４３】実施の形態５．図１２は本発明の実施形態
５に係るワイヤロープの診断装置の電源供給装置が搭載
されたロープ昇降装置がクレーンガータに設置されてい
る状態を示す説明図、図１３は同ワイヤロープの診断装
置の電源供給装置の圧電素子電源発生器と直流変換器を
示す説明図である。

【００４４】図１２、図１３において、２１はクラブ２
に搭載された自発用電源供給装置で、圧電セラミック電
源発生器２２と圧電セラミック電源発生器２２が発生し
た電荷を直流電源に変換する直流変換器２３とで構成さ
れている。この圧電セラミック電源発生器２２は、両面
に電極が形成された長方形の板状圧電セラミック３１
Ａ、３１Ｂを金属製の振動板３２に貼り合わせてバイモ
ルフ構造とし、その一端を絶縁を兼ねてフレーム（振動
体）３６にエポキシ樹脂等の接着剤３４で固定し、その
他端に絶縁を兼ねてエポキシ樹脂等の接着剤３５で金属
性の錘３７を取り付けて構成されている。３８Ａは圧電
セラミック３１Ａに接続されたリード線、３８Ｂは圧電
セラミック３１Ｂに接続されたリード線である。また、
フレーム（振動体）３６は回転ドラム３の回転駆動など
により常に振動しているクラブ２に取り付けられてい
る。

【００４５】このような構成でフレーム（振動体）３６
を経由して上下方向に振動を受けると圧電セラミック３
１Ａ、３１Ｂは破線のような曲げ振動により電荷を発生
させる。この発生した電荷はリード線３８Ａ、３８Ｂで
取り出され、直流変換部２３へ供給される。ここで、図
１３のバイモルフ構造の場合には、曲げ振動により、板
状圧電セラミック３１Ａ、３１Ｂの一方が引き伸ばされ
たとき、他方は圧縮され、それぞれ逆方向に変形して電
荷を発生するので、圧電セラミックが１枚の場合の２倍
の電荷を発生する。また、２枚の圧電セラミック３１
Ａ、３１Ｂの間に振動板３２を設けることにより圧電セ
ラミックの取付が容易になると共に機械的強度が増加す
る。

【００４６】また、この板状形状の圧電セラミック振動
素子は、そのたわみ振幅が大きい程、発生する電荷量も
大きくなるので、振動によりできるだけ大きなたわみ振
幅が得られるように、片持支持の振動素子の他端に錘を
つけ、その重量は、軸受け等通常の振動周波数帯（１０
〜１００Ｈｚ程度）で振動素子が共振するように調節す
る。図１２、図１３に示された圧電セラミック電源発生
部２２及び直流変換部２３は、ＤＣ３Ｖ、１２μＡの電
源として使用することができた。

【００４７】この実施の形態５では、クラブ２にワイヤ
ロープの診断装置と共に自発用電源供給装置２１が搭載
されており、外部電源を供給することなしに、ワイヤロ
ープの診断装置を動作させることができる。従って、ワ
イヤロープの診断装置を設置するときに従来は必要であ
った電源工事が不要になるため、ワイヤロープの診断装
置を設置するときの設置費用を最小限に抑制することが
可能になる。このことにより、世の中の多くのクレーン
・エレベータなどの安全性向上および補修費用低減にも
貢献できるものである。

【００４８】図１４は同ワイヤロープの診断装置の電源
供給装置の圧電素子電源発生器の第１の変形例を示す説
明図である。同図の（ａ）はその片持梁の構造例を、
（ｂ）は複数の重量の錘の例を示している。この実施の
形態５の第１の変形例の圧電素子電源発生器２２Ａは、
図１４の（ａ）に示すように、リン青銅等の長方形振動
板３２の両面に、それぞれ両面に電極が形成された長方
形の板状圧電素子３１Ａ，３１Ｂを貼り合わせた長方形
板状部材を製作し、この長方形板状部材の一端を絶縁を
兼ねてフレーム３６にエポキシ樹脂等の接着剤３４で固
定して片持梁の構造とし、その長方形板状部材の自由端
から、例えば図１４の（ｂ）に示されるような開口部を
有する錘３７を挿入して取り付けて構成されている。そ
の錘３７の取付位置は上記部材上を移動させた任意の位
置に錘位置固定ネジ３９によって固定することができ
る。なお、錘３７は図１４の（ｂ）に示すように予め重
量の異なる複数の錘を容易しておき、所望の重量のもの
を選択して使用するか、または錘の個数を１個、２個、
３個と変化させて所望の重量として使用する。

【００４９】この片持梁振動機構におけるたわみ振幅
は、その固有振動数がこの片持梁振動機構が設置される
設備の振動周波数に一致したときに最大値となることか
ら、図１４の（ａ）においては、錘３７の取付位置とそ
の重量を調整することによって長方形板状部材の固有振
動数を設備の振動周波数と一致させるようにしている。
なお、設備の振動周波数帯は１０〜１００Ｈｚ程度であ
るので、錘３７の取付位置と重量の調子により、上記振
動周波数帯における所望の固有振動数を得ることができ
る。そして、上記の調整により、２枚の圧電素子３１
Ａ、３１Ｂは最大量の電荷を発生させることができる。

【００５０】図１５は同ワイヤロープの診断装置の電源
供給装置の圧電素子電源発生器の第２の変形例を示す説
明図である。この実施の形態５の第２の変形例の圧電素
子電源発生器２２Ｂは、図１５に示すようにスペーサ４
０を用いてそれぞれ両面に圧電素子の成層された２枚の
振動板３２をＵ字形に連結した２階建て構造を示してい
る。図１５において、振動板３２の両面に圧電素子３１
Ａ、３１Ｂの成層された第１（下側）の長方形板状部材
の一端（図では左端）をフレーム３６に接着剤３４で固
定する構造は図１４の（ａ）と同じである。そして、振
動板３２より多少長さの短い振動板１３の両面に圧電素
子３１Ｃ、３１Ｄの成層された第２（上側）の長方形板
状部材を製作し、この第２の長方形板状部材の一端と上
記第１の長方形板状部材の他端（図の右端）とをスペー
サ４０を介してＵ字形に連結する。そして、第２の長方
形板状部材の自由端から図１４の（ｂ）に示したような
開口部を有する錘３７を挿入し、上記部材上を移動させ
て所望の位置に錘位置固定ネジ３９により固定する。３
８Ｃ、３８Ｄは圧電素子３１Ｃ、３１Ｄのリード線であ
る。

【００５１】図１４の（ａ）の圧電素子が２枚であるの
に対して、４枚の圧電素子を有する構造のため、発生電
荷量が図１４のほぼ２倍となる。図１５の構造は、片持
ち梁の梁の長さを長くして、これをＵ字形に折り曲げて
小スペース内に収納できるようにしたものであるから、
梁を長くした分だけ錘３７の重量を図１４の場合より軽
くすることができる。この錘３７の軽量化により振動機
構の耐久性が向上し、圧電素子電源発生部の長寿命化が
実現できる。

【００５２】図１６は同ワイヤロープの診断装置の電源
供給装置の圧電素子電源発生器の第３の変形例を示す説
明図で、同図の（ａ）は圧電素子電源発生部の円弧形板
状振動機構を真上からみた構成例を、（ｂ）は円弧形板
状部材の例を示している。この実施の形態５の第３の変
形例の圧電素子電源発生器２２Ｃは、図１６の（ａ）に
示すように、リン青銅板などで円弧の一端がこの円弧中
心位置において固定可能であり、その他端を自由端とす
るＣ字状の円弧形振動板３２を作り、この円弧形振動板
３２の両面に電極が形成された円弧形の板状圧電素子３
１Ａ、３１Ｂを貼り合わせた円弧形板状部材を製作して
構成されている。［図１６の（ｂ）を参照。但し、１１
Ｂは裏面側のため図示されていない。］

【００５３】また、上記円弧形板状部材の振動可能な円
弧長さ［図１６の（ａ）の円弧角度］を任意に調整して
固定できるような固定部材［例えば図１６の（ａ）に示
すような円弧形板状部材の上側に取り付ける固定板と下
側の図示されない固定台］３３３及び固定ネジ３９を用
意する。次に、上記下側固定台を振動検出装置のケース
に固定した上で、上記振動可能な円弧長さを調整して、
下側固定台に円弧形板状部材と上側固定板を固定ネジ３
９で固定する。さらに、円弧形板状部材の自由端には単
数又は複数の錘により所望の重量とした錘３７を取り付
けるが、この錘３７の取付位置は変更自在である。

【００５４】上記の構成により、図１６の（ａ）円弧形
板状部材の振動可能な円弧長さを可変できると共に、そ
の自由端に取り付けられる錘の重量も変更できる。図１
６の（ａ）のように構成された円弧形板状部材の固定ネ
ジ３９及び固定部材３３で固定された固定端に、振動検
出装置ケースから固定台を介して、図１６の紙面の表裏
方向に振動を受けると、圧電素子３１Ａ，３１Ｂの自由
端側が紙面の表裏方向に曲がり、この曲げ振動により電
荷を発生する。これは、圧電素子電源発生手段における
円弧形板状部材の振動アームの長さを変更するのみで、
様々の振動周波数で振動している各種検出対象設備に即
応して設置することができる。

【００５５】図１７は同ワイヤロープの診断装置の電源
供給装置の圧電素子電源発生器の第４の変形例を示す説
明図である。この実施の形態５の第４の変形例の圧電素
子電源発生器２２Ｄは、図１６に示す第３の変形例の円
弧形板状部材の円弧の長さを長くするため、これを螺旋
形板状部材に代えたものである。図１７においては、螺
旋形振動板３２の両面に圧電素子３１Ａ、３１Ｂを成層
して螺旋形板状部材を製作し、振動可能な螺旋長さに調
整した上で、螺旋形板状部材の一方を固定端に取り付
け、その他方に所定重量の錘３７を取い付け、取付位置
を調整した上で錘位置固定ネジ３９により固定する。

【００５６】図１７のような螺旋形振動機構によって、
図１６の円弧角度を大きくしたのと等価になり、その共
振周波数を２０Ｈｚ以下の低い周波数まで調整が可能と
なる。そして、共振周波数が低くなると、電荷感度は増
加するという効果が得られる。また、螺旋長さの調整範
囲が大きいので、振動機構の共振周波数の可変範囲を拡
大することができる。これは、圧電素子電源発生手段に
おける螺旋形板状部材の振動アームの長さを変更するの
みで、様々の振動周波数で振動している各種検出対象設
備に即応して設置することができる。

【００５７】実施の形態６．図１８は本発明の実施形態
６に係るワイヤロープの診断装置の電源供給装置の回転
型発電機を示す説明図である。図１８において、２１は
クラブ２に取り付けられた自発用電源供給装置で、ワイ
ヤロープ４に当接し、ワイヤロープ４の上下動によって
回転させられる回転コロ４２と、ワイヤロープ４を吊り
下げているロープ昇降装置であるクラブ２に設置され、
回転コロ４２の回転に基づき発電する回転型直流発電機
４３とで構成されている。この実施の形態６では、ワイ
ヤロープ４が上下動することにより、回転コロ４２が回
転させられ、その回転コロ４２の回転に基づき回転型直
流発電機４３が回転して直流を発電するものである。

【００５８】この実施の形態６では、クラブ２にワイヤ
ロープの診断装置と共に自発用電源供給装置２１が搭載
されており、外部電源を供給することなしに、ワイヤロ
ープの診断装置を動作させることができる。従って、ワ
イヤロープの診断装置を設置するときに従来は必要であ
った電源工事が不要になるため、ワイヤロープの診断装
置を設置するときの設置費用を最小限に抑制することが
可能になる。このことにより、世の中の多くのクレーン
・エレベータなどの安全性向上および補修費用低減にも
貢献できるものである。

【００５９】実施の形態７．図１９は本発明の実施形態
７に係るワイヤロープの診断装置の電源供給装置の可動
磁石型発電機を示す説明図である。図１９において、５
２はクラブ２に取り付けられた自発用電源供給装置で、
ワイヤロープ４を吊り下げているロープ昇降装置である
クラブ２に設置され、永久磁石５４をスプリング５５を
介して上下動可能に吊り下げ保持している磁石吊り下げ
装置５７及び永久磁石５４を取り巻く誘導コイル５６と
からなる可動磁石型交流発電機５２と、可動磁石型交流
発電機５２の誘導コイル５６に発生する誘導電流を直流
電源に変換する直流変換器（図示省略）とで構成されて
いる。

【００６０】この実施の形態７では、磁石吊り下げ装置
５７が回転ドラム３が常時回転駆動して常に振動してい
るクラブ２に取り付けられているおり、その磁石吊り下
げ装置５７には永久磁石５４がスプリング５５を介して
上下動可能に吊り下げ保持され、クラブ２が常に振動し
ていることにより、磁石吊り下げ装置５７が上下に振動
して永久磁石５４が常に上下動しているため、その永久
磁石５４を取り巻く誘導コイル５６に誘導電流が流れて
発電するものである。なお、誘導コイル５６に発生した
有津電流は直流変換器で直流電源に変換される。

【００６１】この実施の形態６では、クラブ２にワイヤ
ロープの診断装置と共に自発用電源供給装置２１が搭載
されており、外部電源を供給することなしに、ワイヤロ
ープの診断装置を動作させることができる。従って、ワ
イヤロープの診断装置を設置するときに従来は必要であ
った電源工事が不要になるため、ワイヤロープの診断装
置を設置するときの設置費用を最小限に抑制することが
可能になる。このことにより、世の中の多くのクレーン
・エレベータなどの安全性向上および補修費用低減にも
貢献できるものである。

【００６２】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１によれ
ば、ワイヤロープに対峙した投光器から投光した光をワ
イヤロープ介して受光器が受光し、信号処理手段が受光
器の測定した受光量を周波数分析して求めた周波数スペ
クトルをワイヤロープの素線切れ、摩耗・形くずれ、伸
びをそれぞれ表す周数数基準値と比較してワイヤロープ
の素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びを診断処理し、結果
表示手段にて信号処理手段が診断処理した処理結果を表
示するので、ワイヤロープに対して簡便かつ非接触で、
また比較的低コストでワイヤロープの全長に亘って、素
線切れ、摩耗・形くずれ、伸び等の劣化状態を精度よく
点検でき、かつ断線に至る前のワイヤロープ素線の断線
状態や摩耗・形くずれ状態を同時に診断することが可能
になるため、ワイヤロープの取り替え時期を最適に予測
することが可能となり、その結果ワイヤロープの劣化損
傷による破断事故が防止可能となり、併せてワイヤロー
プの購入費用や取り替え費用等、いわゆる補修費用を最
小限に抑制することができる。よって、ワイヤロープを
使用する世の中の多くのクレーン・エレベータなどの安
全性向上及び補修費用の低減に貢献することができると
いう効果を有する。

【００６３】本発明の請求項２によれば、ワイヤロープ
の診断装置の信号処理手段はハイパスフィルタ、ローパ
スフィルタ、又はバンドパスフィルタの少なくともいず
れか１以上を有してなるので、これらのフィルタによっ
て受光量を周波数分析して求めた周波数スペクトルより
ワイヤロープの素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びをそれ
ぞれ示す周波数スペクトルを効率的に取り出すことがで
きるという効果を有する。

【００６４】本発明の請求項３によれば、ワイヤロープ
を吊り下げているロープ昇降装置に設置され、該ロープ
昇降装置の振動を受けて振動する振動体及び振動体に設
けられ、該振動体からの振動を受けたときに電荷を発生
する圧電素子を具備する圧電素子電源発生器と、圧電素
子電源発生器の発生する電荷を直流電源に変換する直流
変換器とからなり、投光器、受光器、信号処理手段及び
結果表示手段に電源を供給する電源供給手段を有してな
るので、ワイヤロープの診断装置の設置にあたり、その
動作用電源として外部電源を供給することなしに、ワイ
ヤロープの診断装置を動作させることができ、従来ワイ
ヤロープの診断装置を設置するときに必要であった電源
工事が不要になり、ワイヤロープの診断装置の設置費用
を最小限に抑制することができるという効果を有する。

【００６５】本発明の請求項４によれば、ワイヤロープ
を吊り下げているロープ昇降装置に設置され、ワイヤロ
ープに当接し、ワイヤロープの上下動によって回転させ
られる回転コロと、回転コロの回転に基づき発電する回
転型発電機とからなり、投光器、受光器、信号処理手段
及び結果表示手段に電源を供給する電源供給手段を有し
てなるので、ワイヤロープの診断装置の設置にあたり、
その動作用電源として外部電源を供給することなしに、
ワイヤロープの診断装置を動作させることができ、従来
ワイヤロープの診断装置を設置するときに必要であった
電源工事が不要になり、ワイヤロープの診断装置の設置
費用を最小限に抑制することができるという効果を有す
る。

【００６６】本発明の請求項５によれば、ワイヤロープ
を吊り下げているロープ昇降装置に設置され、永久磁石
をスプリングを介して上下動可能に吊り下げ保持してい
る磁石吊り下げ装置及び永久磁石を取り巻く誘導コイル
とからなる可動磁石型発電機と、可動磁石型発電機の誘
導コイルに発生する誘導電流を直流電源に変換する直流
変換器とからなり、投光器、受光器、信号処理手段及び
結果表示手段に電源を供給する電源供給手段を有してな
るので、ワイヤロープの診断装置の設置にあたり、その
動作用電源として外部電源を供給することなしに、ワイ
ヤロープの診断装置を動作させることができ、従来ワイ
ヤロープの診断装置を設置するときに必要であった電源
工事が不要になり、ワイヤロープの診断装置の設置費用
を最小限に抑制することができるという効果を有する。

【００６７】本発明の請求項６によれば、受光器の出力
側に送信器を設け、送信器の送信信号を受信する受信器
を信号処理手段の入力側に設けているので、従来ではワ
イヤロープの診断装置を設置したとしても保全マンまた
はオペレータによる巡回監視体制が必要であったが、信
号処理手段と結果表示手段はワイヤロープから離れた位
置に設置できるため、保全マンまたはオペレータによる
巡回監視体制が不要となり、常時監視によりワイヤロー
プ破断事故に対する安全性が更に向上するほか、定期修
理時以外は簡単に人の近づけない自動クレーンの安全性
向上や保全マンまたはオペレータによる巡回監視体制の
省力化にも貢献でき、ワイヤロープを使用する世の中の
多くのクレーン・エレベータなどの安全性向上および補
修費用低減にさらに貢献できるという効果を有する。

【００６８】本発明の請求項７によれば、信号処理手段
の出力側に送信器を設け、送信器の送信信号を受信する
受信器を前記結果表示手段の入力側に設けているので、
従来ではワイヤロープの診断装置を設置したとしても保
全マンまたはオペレータによる巡回監視体制が必要であ
ったが、信号処理手段と結果表示手段はワイヤロープか
ら離れた位置に設置できるため、保全マンまたはオペレ
ータによる巡回監視体制が不要となり、常時監視により
ワイヤロープ破断事故に対する安全性が更に向上するほ
か、定期修理時以外は簡単に人の近づけない自動クレー
ンの安全性向上や保全マンまたはオペレータによる巡回
監視体制の省力化にも貢献でき、ワイヤロープを使用す
る世の中の多くのクレーン・エレベータなどの安全性向
上および補修費用低減にさらに貢献できるという効果を
有する。

【００６９】本発明の請求項８によれば、複数箇所のワ
イヤロープにそれぞれ投光器、受光器及び信号処理手段
が設けられ、各信号処理手段の出力側に送信器が設けら
れ、各送信器から送信された送信信号を受信する受信器
と、受信器に接続された結果表示手段とは複数箇所のワ
イヤロープから離れたセンタ部に設置されているので、
各ワイヤロープの素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びなど
の劣化状態量は定期的にセンタ部に送信されることとな
り、センタ部にてその劣化状態量の傾向管理ができ、さ
らにワイヤロープの劣化状態量と進行量からワイヤロー
プの寿命予測なども可能となるという効果を有する。従
って、ワイヤロープの劣化状態量の傾向管理や寿命予測
などの実施により、ワイヤロープ破断事故に対する安全
性が向上し、ワイヤロープを使用する世の中の多くのク
レーン・エレベータなどの安全性向上および補修費用低
減にさらに貢献できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１に係るワイヤロープの診断
装置を示す回路図である。

【図２】同ワイヤロープの診断装置の投光器及び受光器
が搭載されたロープ昇降装置がクレーンガータに設置さ
れている状態を示す説明図である。

【図３】同ワイヤロープの診断装置の正常なワイヤロー
プの波形データを示す波形図である。

【図４】同ワイヤロープの診断装置の正常なワイヤロー
プの波形データの周波数スペクトルを示す周波数スペク
トル図である。

【図５】同ワイヤロープの診断装置の素線切れの発生し
ているワイヤロープの波形データを示す波形図である。

【図６】同ワイヤロープの診断装置の素線切れの発生し
ているワイヤロープの波形データの周波数スペクトルを
示す周波数スペクトル図である。

【図７】同ワイヤロープの診断装置の摩耗減径大となっ
たワイヤロープの波形データを示す波形図である。

【図８】同ワイヤロープの診断装置の摩耗減径大となっ
たワイヤロープの波形データの周波数スペクトルを示す
周波数スペクトル図である。

【図９】本発明の実施形態２に係るワイヤロープの診断
装置を示す回路図である。

【図１０】本発明の実施形態３に係るワイヤロープの診
断装置を示す回路図である。

【図１１】本発明の実施形態４に係るワイヤロープの診
断装置が各クレーン毎に配置された状態を示す配置図で
ある。

【図１２】本発明の実施形態５に係るワイヤロープの診
断装置の電源供給装置が搭載されたロープ昇降装置がク
レーンガータに設置されている状態を示す説明図であ
る。

【図１３】同ワイヤロープの診断装置の電源供給装置の
圧電素子電源発生器と直流変換器を示す説明図である。

【図１４】同ワイヤロープの診断装置の電源供給装置の
圧電素子電源発生器の第１の変形例を示す説明図であ
る。

【図１５】同ワイヤロープの診断装置の電源供給装置の
圧電素子電源発生器の第２の変形例を示す説明図であ
る。

【図１６】同ワイヤロープの診断装置の電源供給装置の
圧電素子電源発生器の第３の変形例を示す説明図であ
る。

【図１７】同ワイヤロープの診断装置の電源供給装置の
圧電素子電源発生器の第４の変形例を示す説明図であ
る。

【図１８】本発明の実施形態６に係るワイヤロープの診
断装置の電源供給装置の回転型発電機を示す説明図であ
る。

【図１９】本発明の実施形態７に係るワイヤロープの診
断装置の電源供給装置の可動磁石型発電機を示す説明図
である。

【符号の説明】

４ ワイヤロープ ６ 投光器 ７ 受光器 ８ 信号処理回路 ９ 結果表示回路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワイヤロープに対峙した投光器と、 ワイヤロープを間にして投光器と対峙する受光器と、 受光器の測定した受光量を周波数分析して求めた周波数
   スペクトルをワイヤロープの素線切れ、摩耗・形くず
   れ、伸びをそれぞれ表す周数数基準値と比較してワイヤ
   ロープの素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びを診断処理す
   る信号処理手段と、 信号処理手段が診断処理した処理結果を表示する結果表
   示手段とを備えたことを特徴とするワイヤロープの診断
   装置。
2. 【請求項２】 前記信号処理手段はハイパスフィルタ、
   ローパスフィルタ、又はバンドパスフィルタの少なくと
   もいずれか１以上を有することを特徴とする請求項１記
   載のワイヤロープの診断装置。
3. 【請求項３】 ワイヤロープを吊り下げているロープ昇
   降装置に設置され、該ロープ昇降装置の振動を受けて振
   動する振動体及び振動体に設けられ、該振動体からの振
   動を受けたときに電荷を発生する圧電素子を具備する圧
   電素子電源発生器と、圧電素子電源発生器の発生する電
   荷を直流電源に変換する直流変換器とからなり、前記投
   光器、受光器、信号処理手段及び結果表示手段に電源を
   供給する電源供給手段を有してなることを特徴とする請
   求項１又は２のいずれか記載のワイヤロープの診断装
   置。
4. 【請求項４】 ワイヤロープを吊り下げているロープ昇
   降装置に設置され、ワイヤロープに当接し、ワイヤロー
   プの上下動によって回転させられる回転コロと、回転コ
   ロの回転に基づき発電する回転型発電機とからなり、前
   記投光器、受光器、信号処理手段及び結果表示手段に電
   源を供給する電源供給手段を有してなることを特徴とす
   る請求項１又は２のいずれか記載のワイヤロープの診断
   装置。
5. 【請求項５】 ワイヤロープを吊り下げているロープ昇
   降装置に設置され、永久磁石をスプリングを介して上下
   動可能に吊り下げ保持している磁石吊り下げ装置及び永
   久磁石を取り巻く誘導コイルとからなる可動磁石型発電
   機と、可動磁石型発電機の誘導コイルに発生する誘導電
   流を直流電源に変換する直流変換器とからなり、前記投
   光器、受光器、信号処理手段及び結果表示手段に電源を
   供給する電源供給手段を有してなることを特徴とする請
   求項１又は２のいずれか記載のワイヤロープの劣化診断
   装置。
6. 【請求項６】 前記受光器の出力側に送信器を向け、送
   信器の送信信号を受信する受信器を前記信号処理手段の
   入力側に設けたことを特徴とする請求項１又は２のいず
   れか記載のワイヤロープの診断装置。
7. 【請求項７】 前記信号処理手段の出力側に送信器を設
   け、送信器の送信信号を受信する受信器を前記結果表示
   手段の入力側に設けたことを特徴とする請求項１又は２
   のいずれか記載のワイヤロープの診断装置。
8. 【請求項８】 複数箇所のワイヤロープにそれぞれ対峙
   した投光器と、 各ワイヤロープを間にして投光器と対峙する受光器と、 各受光器の測定した受光量をワイヤロープの素線切れ、
   摩耗・形くずれ、伸びを表すそれぞれの基準値と比較し
   てワイヤロープの素線切れ、摩耗・形くずれ、伸びを診
   断処理する信号処理手段と、 各信号処理手段の出力側に設けられた送信器と、 各送信器から送信された送信信号を受信する受信器と、 受信器に接続され、各信号処理装置が診断処理した処理
   結果を表示する結果表示手段とを備え、 受信器と結果表示手段とを複数箇所のワイヤロープから
   離れたセンタ部に設置したことを特徴とするワイヤロー
   プの診断装置。