KR101878619B1

KR101878619B1 - 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치, 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 방법, 및 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단용 돌기 부재

Info

Publication number: KR101878619B1
Application number: KR1020177000044A
Authority: KR
Inventors: 다이키 후쿠이
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2014-07-03
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2018-07-13
Also published as: CN106660741A; KR20170013974A; DE112015003122T5; JPWO2016002370A1; CN106660741B; JP6239112B2; WO2016002370A1

Abstract

설치시의 카(6)가 최상층에 정지되어 있을 때의 균형추(7)의 초기 정지 위치와, 균형추(7)의 하방에 배치된 추 완충기(11)의 사이에 마련되며, 경년 열화에 의해 로프(5)에 생긴 열화 신장량이 미리 설정된 허용 범위를 초과했을 때, 균형추(7)와 기계적으로 접촉하며 외란을 주는 돌기 부재(30)를 구비하고, 돌기 부재(30)는, 돌기 부재(30)로부터 균형추(7)에 부여되는 외란의 주파수가, 균형추(7)를 통하여 카(6)에 전달되는 진동을 미리 결정된 진동 주파수보다 작아지도록 규정된 소망의 특정 주파수가 되는 단면형상을 갖고 있다.

Description

엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치, 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 방법, 및 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단용 돌기 부재{ROPE DETERIORATION ELONGATION DIAGNOSIS DEVICE FOR ELEVATOR, ROPE DETERIORATION ELONGATION DIAGNOSIS METHOD FOR ELEVATOR, AND ROPE DETERIORATION ELONGATION DIAGNOSING PROJECTING MEMBER FOR ELEVATOR}

본 발명은 경년 열화에 의해 엘리베이터의 로프에 생기는 열화 신장을 진단하는 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치, 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 방법, 및 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단용 돌기 부재에 관한 것이다.

일반적으로, 엘리베이터의 카와 균형추를 연결하고 있는 로프는 도르래에 감겨져 사용되고 있다. 이에 의해, 로프는 카의 승강에 따라서 경년적으로 반복하여 휨 피로를 받으므로, 로프 신장이 생긴다. 로프 신장이 생긴 상태에서, 카가 최상층에 정지했을 때의 균형추의 정지 위치는 로프가 신장된 분만큼, 설치시보다 승강로 저부에 근접한 상태가 된다.

이 때문에, 로프 신장을 방치한 경우, 균형추와, 충격을 흡수하기 위해서 승강로 바닥부에 설치된 버퍼의 거리가 설치시보다 점차 작아져, 최종적으로는 균형추와 버퍼가 충돌할 우려가 있다.

균형추와 버퍼의 충돌을 방지하기 위해서, 균형추와 버퍼의 간격이 설정값 이상 확보되어 있는지의 여부를, 보수원이 정기 점검시에 확인하는 것이 일반적으로 알려져 있다. 설정값 미만으로 되어 있는 경우에는, 로프가 길이 조정 또는 축소가 보수원에 의해 실행된다.

그러나, 균형추와 버퍼의 간격이 확실히 설정값 이상인 경우에도, 보수원은 정기 점검시에 매회 균형추와 버퍼의 간격을 점검할 필요가 있다. 이 때문에, 보수원의 정기 점검에 시간과 수고가 들게 되어 버린다.

이것을 해결하기 위해서, 가이드 레일의 소망의 위치에, 균형추의 가이드체와 기계적으로 접촉했을 때에, 외란(예를 들면, 진동, 소리)을 발생시키는 외란 수단을 마련한 엘리베이터의 균형추 클리어런스 확인 장치가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 특허문헌 1에 개시된 외란 수단은 가이드 레일에 마련된 돌기 부재로 구성되어 있다.

이 돌출 부재에는, 가이드 레일에 고정되는 박판과, 박판에 마련되는 고 마찰재로 이루어지는 입자형상 돌출부, 또는 고 마찰재로 이루어지는 선형상 돌출부로 구성되어 있는 예를 들고 있다. 이외에도, 돌출부는, 상단으로부터 하단을 향함에 따라서 서서히 가이드 레일로부터 멀어지는 방향으로 경사지는 쐐기 부재와, 쐐기 부재에 마련된 선형상 돌출부로 구성되어 있는 예를 들고 있다.

일본 특허 공개 제 2004-203620 호 공보

그렇지만, 종래 기술에는 이하와 같은 과제가 있다.

특허문헌 1에 나타나 있는 엘리베이터의 균형추 클리어런스 확인 장치에서는, 가이드체는 돌기 부재에 얹혀지면서 통과하게 된다. 이 때, 균형추는 돌기 부재로부터 외란을 받아 진동하며, 그 진동이 카에도 전달되어, 카의 진동을 유발한다. 이에 의해, 카 내의 승객에게 불쾌감을 준다는 문제가 있었다.

또한, 로프 신장의 증가에 따라서, 가이드체가 기계적으로 접촉하면서 돌기 부재를 통과하는 속도가 증가된다. 이에 수반하여, 카의 진동도 커지므로, 카 내의 승객에게 불쾌감을 주는 동시에, 불안감을 안겨준다는 문제가 있었다.

특허문헌 1에는, 가이드체가 돌기 부재에 얹혀지는 부분을, 상단으로부터 하단을 향함에 따라서 서서히 가이드 레일로부터 멀어지는 방향으로 경사지는 쐐기 부재를 이용하여 매끄럽게 얹는 예도 들고 있다. 그러나, 로프 신장이 설정값 이상으로 증가되어 버린 경우, 가이드체가 돌기 부재를 넘어 버려, 돌기 부재에 의해 균형추에 진동이 발생하는 것을 방지할 수 없다. 따라서, 돌기 부재를 통과할 때에 발생한 진동은 카에 전달되어, 카 내의 승객에게 불쾌감을 준다는 문제는 해결되어 있지 않다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로서, 로프의 열화 신장을 검출하는 동시에, 균형추가 돌기 부재와 접촉했을 때에, 카에 전달되는 진동을 억제할 수 있는 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치, 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 방법, 및 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단용 돌기 부재를 얻는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 의한 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치는, 로프를 통하여 로 내를 반대 방향으로 승강하는 카 및 균형추, 설치시에 있어서 카가 최상층에 정지되어 있을 때의 균형추의 초기 정지 위치보다 하방이 되는 위치에서, 승강로 내에 배치된 추 완충기, 초기 정지 위치와 추 완충기의 사이에 마련되며, 경년 열화에 의해 로프에 생긴 열화 신장량이 미리 설정된 열화 신장의 허용 범위를 초과했을 때, 균형추와 기계적으로 접촉하여, 균형추에 외란을 주는 돌기 부재, 및 카가 최상층에 정지했을 때에, 최상층에 정지할 때까지의 이동중에 돌기 부재로부터 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 것을 검출한 경우에, 로프에 생긴 열화 신장량을 연산하는 열화 신장량 연산부를 포함하며, 돌기 부재는, 돌기 부재로부터 균형추에 부여되는 외란의 주파수가 소망의 특정 주파수가 되는 단면형상을 갖고 있으며, 소망의 특정 주파수는, 설치시의 카가 최상층에 정지했을 때, 균형추를 통하여 카에 전달되는 진동을 미리 정해진 진동 주파수보다 작아지도록 규정되어 있다.

본 발명에 의한 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 방법은, 로프를 통하여 승강로 내를 반대 방향으로 승강하는 카 및 균형추, 설치시에 있어서 카가 최상층에 정지되어 있을 때의 균형추의 초기 정지 위치보다 하방이 되는 위치에서, 승강로 내에 배치된 추 완충기, 초기 정지 위치와 추 완충기의 사이에 마련되며, 경년 열화에 의해 로프에 생긴 열화 신장량이 미리 설정된 열화 신장의 허용 범위를 초과했을 때, 균형추와 기계적으로 접촉하여, 균형추에 외란을 주는 돌기 부재, 및 카가 최상층에 정지했을 때에, 최상층에 정지할 때까지의 이동중에 돌기 부재로부터 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 것을 검출한 경우에, 로프에 생긴 열화 신장량을 연산하는 열화 신장량 연산부를 포함한 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치에 있어서의, 열화 신장량 연산부에 의해 실행되는 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 방법에 있어서, 돌기 부재는, 돌기 부재로부터 균형추에 부여되는 외란의 주파수가 소망의 특정 주파수가 되는 단면형상을 갖고 있으며, 소망의 특정 주파수는, 설치시의 카가 최상층에 정지했을 때, 균형추를 통하여 카에 전달되는 진동을 미리 결정된 진동 주파수보다 작아지도록 규정되어 있으며, 열화 신장량 연산부에 있어서, 카가 최상층으로 이동중에 있어서, 위치 센서를 통하여 취득한 카의 위치 정보에 근거하여 카 위치 시계열 데이터를 생성하여, 기억부에 기억시키는 제 1 단계와, 카가 최상층으로 이동중에 있어서, 전류 센서를 거쳐서 취득한 카 및 균형추를 승강시키는 권상기의 토크 전류 정보에 근거하여, 토크 전류 시계열 데이터를 생성하고, 기억부에 기억시키는 제 2 단계와, 토크 전류 시계열 데이터에 근거하여 소망의 특정 주파수에 기인하는 진동을 검출함으로써, 돌기 부재로부터 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 것을 검출하는 제 3 단계와, 제 3 단계에서, 돌기 부재로부터 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 것을 검출한 경우에는, 위치 정보의 시계열 데이터에 근거하여, 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 시각에서의 카 위치와, 카가 최상층에서 정지한 시각에 있어서의 카 위치의 차분값을, 열화 신장의 허용 범위를 초과한 신장량인 열화 신장량으로서 산출하는 제 4 단계를 포함한다.

본 발명에 의한 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단용 돌기 부재는, 승강로 내를 반대 방향으로 승강하는 카와 균형추의 사이를 접속하는 로프에 생긴 열화 신장량이 미리 설정된 열화 신장의 허용 범위를 초과했을 때, 균형추와 기계적으로 접촉하여, 상기 균형추에 외란을 주기 위해서 사용되는 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단용 돌기 부재로서, 상기 균형추와 기계적으로 접촉했을 때에, 상기 균형추에 대하여 소망의 특정 주파수를 갖는 외란을 줄 수 있는 단면형상을 갖고 있으며, 상기 소망의 특정 주파수는, 상기 설치시의 상기 카가 상기 최상층에 정지했을 때, 상기 균형추에 발생하고 있는 추측 1차 고유 진동수 이하의 주파수로서 설정된다.

본 발명에 따른 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치, 로프 열화 신장 진단 방법, 및 로프 열화 신장 진단 장치의 돌기 부재에 의하면, 돌기 부재의 형상은, 균형추가 돌기 부재와 접촉했을 때에, 돌기 부재가 균형추에 부여하는 외란의 주파수를 소망의 특정 주파수가 되는 형상으로 설정하고 있다. 이에 의해, 가이드 부재가 돌기 부재와 접촉했을 때에, 균형추에 주는 외란을 특정 주파수로 한정할 수 있다. 또한, 소망의 특정 주파수는, 설치시의 카가 최상층에 정지했을 때, 균형추를 통하여 카에 전달되는 진동이 미리 정해진 진동 주파수보다 작아지도록 규정되어 있으므로, 카 내의 승객에게 불쾌감을 주는 주파수에 도달할 일은 없다. 그 결과, 로프의 열화 신장을 검출하는 동시에, 균형추가 돌기 부재와 접촉했을 때에, 카에 전달되는 진동을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 엘리베이터 전체를 도시하는 구성도이다.
도 2는 도 1의 카가 최상층에 정지되어 있을 때의, 추 버퍼와 균형추의 위치 관계를 도시하는 확대도이다.
도 3은 도 2의 추용 가이드 레일에 마련된 돌기 부재를 확대하여 도시하는 사시도이다.
도 4는 도 3의 돌기 부재의 C-C 선을 따른 단면도이다.
도 5는 일반적인 엘리베이터의 속도 패턴 및 균형추의 위치의 시계열 파형을 도시하는 도면이다.
도 6은 5층의 엘리베이터에 있어서의 전체 1차 고유 진동수 fa와 카의 위치의 관계를 도시하는 도면이다.
도 7은 5층의 엘리베이터에 있어서의, 추측 1차 고유 진동수 fb와 카의 위치의 관계를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 6 및 도 7을 오버랩한 그래프를 도시한 도면이다.
도 9는 도 1의 엘리베이터 제어 장치의 특히 진단부의 구성을 구체적으로 도시한 구성도이다.
도 10은 정상시, 전류 센서에서 검출된 카가 임의의 층으로부터 최상층으로 주행할 때의 권상기 토크 전류 파형을 도시하는 도면이다.
도 11은 열화 신장 발생시, 전류 센서에서 검출된 카가 임의의 층으로부터 최상층으로 주행할 때의 권상기 토크 전류 파형을 도시하는 도면이다.
도 12는 도 11의 권상기 토크 전류 파형에 있어서의, 균형추의 위치의 시계열 파형을 도시하는 도면이다.
도 13은 도 3의 돌기 부재의 변형예를 도시하는 단면도이다.
도 14는 도 3의 돌기 부재의 장착 위치를 변경한 예를 도시하는 사시도이다.
도 15는 본 실시형태 2에 있어서의 엘리베이터의 로프가, 엘리베이터의 운전에 수반하여 휨 피로를 받았을 때의 운전 회수와 로프 신장율의 관계를 도시하는 도면이다.
도 16은 본 실시형태 3에 있어서의 추용 가이드 레일에 마련된 돌기 부재를 확대하여 도시하는 사시도이다.
도 17은 도 16의 돌기 부재를, 가이드 부재가 모두 통과했을 때, 카가 임의의 층으로부터 최상층으로 주행할 때의 권상기 토크 전류 파형을 도시하는 도면이다.

실시형태 1

도 1은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 엘리베이터 전체를 도시하는 구성도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 승강로(1)의 상부에는, 기계실(2)이 마련되어 있다. 기계실(2) 내에는, 강차(sheave)를 갖는 권상기(3), 디플렉터 휠(4), 및 엘리베이터 제어 장치(20)가 마련되어 있다. 또한, 권상기(3)와 디플렉터 휠(4)은 서로 간격을 두고 배치되어 있다.

강차 및 디플렉터 휠(4)에는, 공통의 주색(main cable)(예를 들면, 로프, 벨트)(5)이 감겨 있다. 이하, 주색(5)을 로프(5)로 하여 설명한다. 로프(5)에는, 카(6) 및 균형추(7)가 매달려 있다. 이 예에서는, 로프(5)의 일단부에 섀클 스프링(shackle spring)(8a)을 거쳐서 카(6)의 상부가 접속되며, 로프(5)의 타단부에 섀클 스프링(8b)을 거쳐서 균형추(7)의 상부가 접속되어 있다.

카(6) 및 균형추(7)는, 권상기(3)의 구동력으로 강차가 회전되는 것에 의해, 승강로(1) 내를 상하 방향으로 이동(승강)한다. 카(6)는, 승강로(1) 내에 설치된 가이드 레일(도시하지 않음)을 따라서, 승강로(1) 내를 상하 이동한다. 또한, 균형추(7)는, 승강로(1) 내에 설치된 추용 가이드 레일(9)(후술하는 도 2에 도시함)을 따라서, 카(6)와 반대 방향으로 승강로(1) 내를 상하 이동한다.

권상기(3)의 구동은 엘리베이터 전체의 운전을 관리하고 있는 엘리베이터 제어 장치(20)에 의해 제어되고 있다. 엘리베이터 제어 장치(20)는 카(6)의 운전을 제어하는 제어부(21)와, 경년 열화에 의한 로프(5)의 열화 신장을 진단하는 진단부(22)를 갖고 있다.

제어부(21)는, 카(6)가 정지되어 있는 위치의 정보인 카 위치 정보, 및 권상기(3)에 흐르고 있는 전류의 정보인 전류 정보에 근거하여, 권상기(3)에 출력하는 권상기 토크 전류를 결정하고 있다. 여기서, 제어부(21)는, 권상기(3)에 마련되며, 카(6)의 위치를 검출 가능한 위치 센서(3a)로부터, 카 위치 정보를 취득하고 있다. 또한, 제어부(21)는, 제어부(21) 내에 마련되며, 권상기(3)에 흐르고 있는 전류를 검출 가능한 전류 센서(21a)로부터 전류 정보를 취득하고 있다.

승강로(1)의 하방에 마련된 승강로 피트의 저면(이하, 피트면이라 칭함)(1a)에는, 예기치 않은 원인에 의해 카(6) 및 균형추(7)가 피트면(1a)에 충돌했을 때의 충격을 완화하는 카 버퍼(카 완충기)(10) 및 추 버퍼(추 완충기)(11)가 마련되어 있다.

도 2는 도 1의 카(6)가 최상층에 정지되어 있을 때의, 추 버퍼(11)와 균형추(7)의 위치 관계를 도시하는 확대도이다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 추용 가이드 레일(9)은, 수평 방향(도 2의 화살표(A) 방향)에 대하여, 서로 대향하여 한쌍 마련되며, 하단부는 피트면(1a)에 고정되어 있다.

여기서, 균형추(7)는, 복수(이 예에서는, 4개)의 가이드 부재(12)를 거쳐서 추용 가이드 레일(9)에 마련되어 있다. 이 예에서는, 가이드 부재(12)는, 승강로(1)의 높이 방향(도 2의 화살표(B) 방향)에 대하여, 균형추(7)의 상단부에 마련된 2개의 상부 가이드(12a)와, 균형추(7)의 하단부에 마련된 2개의 하부 가이드(12b)를 갖고 있다. 균형추(7)의 상하 이동은 각 가이드 부재(12)가 추용 가이드 레일(9)을 따라서 미끄럼 운동하는 것에 의해 실행된다.

여기서, 엘리베이터 설치시, 카(6)가 최상층에 정지되어 있을 때(즉, 균형추(7)가 최하단에 있을 때), 하부 가이드(12b)의 하단부의 초기 정지 위치는, 추 버퍼(11)의 상단부로부터 승강로(1)의 상방에, 미리 설정된 거리만큼 멀어진 위치에 설정되어 있다. 미리 설정된 거리는, 경년 열화에 의한 로프(5)의 열화 신장량이 허용 범위 내인 거리 L0과, 로프(5)의 열화 신장량이 허용 범위 외인 추 버퍼(11)의 상단부로부터의 거리 Lc를 맞춘 거리로 되어 있다. 여기서, "열화 신장량이 허용 범위 내임"은, 로프(5)에 신장이 발생했다고 하여도, 신장량을 감시할 필요까지는 없는 허용 레벨의 신장량의 범위를 의미한다.

그러나, 경년 열화가 진행되어, 로프(5)의 열화 신장량이 거리 L0을 초과하면, 균형추(7)의 하단부가 추 버퍼(11)의 상단부에 가까워진다. 또한, 경년 열화가 진행되면, 균형추(7)의 하단부와 추 버퍼(11)의 상단부가 접촉해버릴 우려가 있다. 그래서, 추용 가이드 레일(9)의 적어도 한쪽에는, 하부 가이드(12b)가, 초기 정지 위치로부터 거리 L0보다 하강했을 때, 하부 가이드(12b)와 기계적으로 접촉하며, 가이드(12)를 통하여 외란을 균형추(7)에 주는 것이 가능한 돌기 부재(30)가 마련되어 있다. 여기서, "초기 정지 위치로부터 거리 L0보다 하강했을 때"는, 즉 하부 가이드(12b)가 추 버퍼(11)의 상단부로부터의 거리 Lc 내에 들어갔을 때이다.

돌기 부재(30)는, 엘리베이터 설치시에 있어서, 균형추(7)가 최하단에 있을 때의 하부 가이드(12b)의 하단부와, 추 버퍼(11)의 상단부의 사이에 마련되어 있다. 구체적으로는, 돌기 부재(30)는, 그 상단부가, 추 버퍼(11)의 상단부로부터 거리 Lc 상방으로 멀어진 위치가 되도록, 추용 가이드 레일(9)에 장착되어 있다. 돌기 부재(30)에 의해 발생한 외란은 균형추(7)로부터 권상기(3)에 대해서도 외란을 준다.

본 실시형태 1에서는, 돌기 부재(30)가 권상기(3)에 준 외란에 근거하여, 진단부(22)가 로프(5)의 열화 신장을 진단하고 있다. 따라서, 로프 열화 신장 진단 장치는 진단부(22)와 돌기 부재(30)를 갖고 있다.

도 3은 도 2의 추용 가이드 레일(9)에 마련된 돌기 부재(30)를 확대하여 도시하는 사시도이다. 또한, 도 4는 도 3의 돌기 부재(30)의 C-C 선을 따른 단면도이다. 또한, 도 3의 C-C 단면은 균형추(7)가 추용 가이드 레일(9)을 따라서 승강로(1) 내를 승강하는 방향을 따른 방향의 단면이다. 도 3에 도시하는 바와 같이, 추용 가이드 레일(9)은 가이드 부재(12)가 미끄럼 운동 가능하게 되어 있는 미끄럼 운동부(9a)와, 미끄럼 운동부(9a)를 지지하는 지지부(9b)로 단면 대략 T자형으로 구성되어 있다.

미끄럼 운동부(9a)는 지지부(9b)로부터 평행하게 신장되는 한쌍의 대향면(90a, 91a)과, 한쌍의 대향면(90a, 91a)의 지지부(9b)로부터 멀어진 단부를 폐쇄하는 폐쇄면(92a)을 갖고 있다. 가이드 부재(12)는 한쌍의 대향면(90a, 91a) 및 폐쇄면(92a)을 따라서 미끄럼 운동한다. 또한, 도 3에서는, 대향면(91a)은 보이지 않는다.

돌기 부재(30)는 한쌍의 대향면(90a, 91a) 및 폐쇄면(92a)의 적어도 한 면에 마련되며, 또한 가이드(12)와 접촉 가능한 위치에 배치되어 있다. 이 예에서는, 돌기 부재(30)는 대향면(90a)에 마련되어 있다. 또한, 돌기 부재(30)는 대향면(90)으로부터 멀어지는 방향으로 돌출되어 있다. 여기서, 도 4에 도시하는 바와 같이, 돌기 부재(30)의 단면형상은 정현파 1파장분의 형상으로 되어 있다.

따라서, 가이드 부재(12)는, 돌기 부재(30)를 통과할 때, 정현파의 형상을 따라서 매끄럽게 통과한다. 이에 의해, 가이드 부재(12)가, 돌기 부재(30)와 접촉했을 때, 또는 돌기 부재(30)를 통과했을 때에, 돌기 부재(30)로부터 가이드 부재(12)에 전달되는 외란의 파장(이하, 외란 파장이라 칭함)은 돌기 부재(30)의 단면형상의 정현파의 파장과 일치한다.

이 때, 돌기 부재(30)가 가이드 부재(12)를 통하여 균형추(7)에 주는 외란의 특정 주파수는 하기 식 1과 같이 나타낼 수 있다. 여기서, fd[㎐]는 특정 주파수, V[m/s]는 속도, d[m]는 외란 파장이다.

[식 1]

(1)

상기 식 1에 의해, 돌기 부재(30)가 균형추(7)에 주는 외란의 특정 주파수는, 가이드 부재(12)가 돌기 부재(30)와 접촉하는 속도, 또는 돌기 부재(30)를 통과하는 속도와, 외란 파장을 설정하는 것에 의해 구할 수 있다.

여기서, 외란 파장 d를 발생시키는 돌기 부재(30)를 일반적인 속도 패턴의 엘리베이터에 적용했을 때, 로프(5)의 열화 신장에 수반하여 균형추(7)에 부여되는 외란에 의한 주파수에 대하여, 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는 일반적인 엘리베이터의 속도 패턴 및 균형추(7)의 위치의 시계열 파형을 도시하는 도면이다. 도 5의 (A)는 일반적인 엘리베이터의 카(6)가 임의의 층으로부터 최상층으로 주행하는 속도 패턴의 시계열 파형을 도시하는 도면이다. 또한, 도 5의 (B)는 도 5의 (A)의 엘리베이터의 균형추(7)의 위치의 시계열 파형을 도시하는 도면이다.

또한, 도 5의 (B)에 있어서, 파형 (a)는, 로프(5)의 열화 신장이 발생하고 있지 않은 정상시의 파형으로서, 카(6)가 최상층에 정지하는 위치에 대응하는 균형추(7)의 초기 정지 위치를 0으로 하고 있다. 또한, 파형 (b)는, 파형 (a)일 때보다 로프(5)의 열화 신장이 증가한 열화시 1의 상태를 도시하고 있다. 또한, 파형 (c)는, 파형 (b)시보다 로프(5)의 열화 신장이 증가한 열화시 2의 상태를 도시하고 있다.

도 5의 (B)의 파형 (a) 내지 (c)에 도시하는 바와 같이, 로프(5)의 열화 신장이 발생하고 있어도, 로프(5)가 어느 양만큼 열화 신장한 상태에 있어서의 균형추(7)의 이동 거리는, 열화 신장이 발생하고 있지 않는 정상시에 있어서의 균형추(7)의 이동 거리와 다르지 않다. 또한, 카(6)가 최상층에 정지했을 때의 균형추(7)의 위치는 열화 신장량만큼 추 버퍼(11) 방향으로 근접하고 있다.

돌기 부재(30)는, 균형추(7)의 초기 정지 위치 0으로부터 거리 S1 하방으로 낮춘 위치 S1에 설치한 경우, 가이드 부재(12)가 돌기 부재(30)와 접촉 또는 통과하는 속도는, 열화시 1에는 속도 V1이며, 열화시 2에는, 속도 V2이다. 이 때, 속도 V2는 최대 통과 속도가 되어 있다. 또한, 위치 S1은 도 1의 하부 가이드(12b)의 하단부로부터 거리 L0의 위치와 동일한 위치이다.

이 속도 V1 및 속도 V2를 상기 식 1에 대입하면, 균형추(7)에 부여되는 외란에 의한 주파수는 통과 속도의 증가에 수반하여 증가하며, 최대 통과 속도로 최대값이 되는 것을 알 수 있다. 또한, 균형추(7)에 부여되는 외란에 의한 주파수는, 최대 통과 속도에 대해서는, 항상 일정해지는 것을 알 수 있다.

이것을 이용하여, 엘리베이터의 속도 패턴의 소망의 통과 속도일 때, 승객에게 불쾌감을 주지 않는 특정 주파수가 되도록, 외란 파장 d를 설정한다. 이에 의해, 열화 신장량의 증가에 수반하여 서서히 외란에 의한 주파수가 증가하여도, 승객에게 불쾌감을 주는 주파수가 균형추(7)에 전달되지 않는 설정이 가능하게 된다.

그래서, 돌기 부재(30)가 균형추(7)에 주는 승객에게 불쾌감을 주지 않는 특정 주파수의 설정 방법의 일 예를 설명한다. 먼저, 카(6)와 균형추(7)의 종진동의 전체 고유각 진동수(이하, 전체 1차 고유각 진동수이라 칭함)는 하기 식 2로 나타낼 수 있다.

[식 2]

(2)

여기서, ωa[red/s]는 전체 1차 고유각 진동수 ωa=2πfa, k[N/m]는 로프 강성, fa[㎐]는 전체 1차 고유 진동수이다. 또한, m에 ＾를 부여하는 것을 이하 m(햇(hat))으로 칭하며, 하기 식 3으로 산출한다. m(햇)[kg]은 등가 질량이며, 하기 식 3에 있어서, m1[kg]은 카(6)의 질량, m2[kg]는 균형추(7)의 질량이다.

[식 3]

(3)

상기 식 2에 있어서, 로프 강성 k는, 권상기(3)로부터 카(6)까지의 로프(5), 권상기(3)로부터 균형추(7)까지의 로프(5), 및 섀클 스프링(8a, 8b)이 직렬 접속된 1개의 직렬 스프링으로 했을 때의 등가 스프링 강성으로서, 일정한 값이다. 또한, 등가 질량 m(햇)도 일정한 값이다. 따라서, 상기 식 2로 나타내는 진동수와 카 위치의 관계는 도 6과 같이 도시한다. 또한, 도 6은 5층의 건물을 예시하고 있다.

도 6은 5층의 엘리베이터에 있어서의 전체 1차 고유 진동수 fa와 카 위치의 관계를 도시하는 도면이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 상기 식 2로 나타내는 전체 1차 고유 진동수 fa는, 카 위치에 관계없이, 일정한 진동수 fa1로 되어 있다.

다음에, 권상기(3)를 고정점으로 했을 때, 균형추(7)의 종진동의 추측 고유각 진동수(이하, 추측 1차 고유각 진동수라 칭함)는 하기 식 4로 나타낼 수 있다. 여기서, ωb[red/s]는 추측 1차 고유각 진동수 ωb=2πfb, k1[N/m]은 추측 로프 강성, m2[kg]는 균형추의 질량, fb[㎐]는 추측 1차 고유 진동수이다.

[식 4]

(4)

상기 식 4에 있어서, 추측 로프 강성 k1은, 권상기(3)로부터 균형추(7)까지의 로프(5), 및 균형추(7)에 장착되어 있는 섀클 스프링(8b)이 직렬 접속된 1개의 직렬 스프링으로 했을 때의 등가 스프링 강성이 된다. 따라서, 상기 식 4로 나타내는 진동수와 카 위치의 관계는 도 7과 같이 도시한다. 또한, 도 7은, 앞의 도 6과 마찬가지로, 5층의 건물을 예시하고 있다.

도 7은, 5층의 엘리베이터에 있어서의, 추측 1차 고유 진동수 fb와 카 위치의 관계를 도시하는 도면이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 추측 1차 고유 진동수 fb는 카 위치가 5층을 향할수록 작아지고 있다. 이것은, 카(6)가 1층에서 5층을 상승함에 따라서, 권상기(3)로부터 균형추(7)까지의 로프(5)의 길이가 길어지므로, 추측 로프 강성 k1의 값이 작아지기 때문이다.

따라서, 추측 1차 고유 진동수 fb는 카(6)의 상승에 따라서 작아지며, 카(6)가 5층에 도착했을 때, 추측 1차 고유 진동수 fb는 fb1이 된다. 이 때, 도 6의 전체 1차 고유 진동수 fa와 카 위치의 관계도, 및 도 7의 추측 1차 고유 진동수 fb와 카 위치의 관계도를 비교한다.

도 8은 도 6 및 도 7을 오버랩한 그래프를 도시한 도면이다. 도 8에 도시하는 바와 같이, 이 예에서는, 카 위치가 최상층인 5층 부근에서는, 추측 1차 고유 진동수 fb1이 전체 1차 고유 진동수 fa1보다 작게 되어 있다. 이에 의해, 균형추(7)가 돌기 부재(30)를 통과했을 때의 외란에 의한 주파수가 추측 1차 고유 진동수 fb1보다 작은 경우, 승객에게 불쾌감을 주는 일은 없다.

그래서, 소망의 통과 속도를 도 5에서 도시한 최대 통과 속도 V2로 하고, 돌기 부재(30)에 의해 균형추(7)에 부여되는 특정 주파수를 추측 1차 고유 진동수인 fb1로 하면, 외란 파장 d는, 상기 식 1에 대입하여, 하기 식 5와 같이 설정된다.

[수 5]

(5)

이와 같이 외란 파장 d를 설정하는 것에 의해, 로프(5)에 열화 신장이 생겨, 돌기 부재(30)와 가이드 부재(12)가 기계적으로 접촉하기 시작하면, 균형추(7)에 전달되는 주파수, 증가해 가지만, 특정 주파수로 설정한 추측 1차 고정 진동수 fb1을 초과하는 일은 없다.

그 결과, 돌기 부재(30)에 의해 권상기(3)에 부여되는 주파수를 추측 1차 고정 진동수 fb1로 한정함으로써, 전체 1차 고유 진동수 fa1에 영향을 주지 않도록 할 수 있다. 이에 의해, 가이드 부재(12)가 돌기 부재(30)를 통과했을 때에, 카(6)에 전달되는 진동의 영향을 작게 할 수 있다. 또한, 카(6)에 전달되는 진동의 영향이 작으므로, 카(6) 내의 승객에게 불쾌감을 주는 것을 방지할 수 있는 동시에, 불안감을 안기는 것을 방지할 수 있다.

다음에, 진단부(22)가 로프(5)의 열화 신장을 진단하는 열화 신장 진단 방법에 대하여 설명한다. 도 9는 도 1의 엘리베이터 제어 장치(20)의 특히 진단부(22)의 구성을 구체적으로 도시한 구성도이다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 진단부(22)는 열화 신장량 연산부(221)와, 알림 내용 판정부(222)를 갖고 있다. 열화 신장량 연산부(221)에는, 위치 센서(3a)로부터 카(6)의 위치 정보와, 전류 센서(21a)로부터 권상기의 토크 전류 정보가 입력되어 있다.

도 10은 정상시, 전류 센서(21a)에서 검출되는 카(6)가 임의의 층으로부터 최상층으로 주행할 때의 권상기 토크 전류 파형을 도시하는 도면이다. 또한, 도 11은 열화 신장 발생시, 전류 센서(21a)에서 검출되는 카(6)가 임의의 층으로부터 최상층으로 주행할 때의 권상기 토크 전류 파형을 도시하는 도면이다. 도 10 및 도 11을 비교하면, 시각 t1에 있어서, 가이드 부재(12)가 돌기 부재(30)를 통과하고 있는 것을 알 수 있다. 이것은, 가이드 부재(12)가 돌기 부재(30)를 통과했을 때에, 균형추(7)에 추측 1차 고유 진동수 fb1이 부여된 것에 의해 변화한 주파수의 영향이 권상기 토크 전류에 나타난 것이다.

열화 신장량 연산부(221)는, 카(6)가 이동을 개시하고 정지할 때마다, 권상기 토크 전류의 시계열 데이터를 전류 센서(21a)를 통하여 취득하고, 도시하지 않은 기억부에 토크 전류 정보로서 권상기 토크 전류 파형을 기억시킨다.

또한, 열화 신장량 연산부(221)는, 위치 센서(3a)로부터 카(6)가 최상층에 도달한 정보를 수신했을 때, 기억부로부터 권상기 토크 전류 파형을 취득한다. 또한, 열화 신장량 연산부(221)는 취득한 권상기 토크 전류 파형으로부터 외란의 영향의 유무를 확인한다(제 3 단계).

외란의 영향의 유무는, 권상기 토크 전류 파형에 있어서, 카(6)가 운전을 개시할 때의 전류값과, 카(6)가 정지할 때의 전류값을 제외한 범위의 전류값이 미리 설정된 허용 전류값 폭에 들어가 있는지의 여부로 판단된다. 즉, 열화 신장량 연산부(221)는, 카(6)가 등속도로 운전하고 있을 때의 전류값(이하, 등속도 전류값이라 칭함)으로부터 외란의 영향의 유무를 확인하고 있다. 여기서, 허용 전류값 폭은 정상시의 권상기 토크 전류 파형의 등속도 전류값으로부터 결정되어 있다.

이 때, 권상기 토크 전류 파형에, 외란의 영향이 없는 경우, 즉 등속도 전류값이 미리 설정된 허용 전류값 폭에 들어가 있는 경우, 열화 신장량 연산부(221)는 열화 신장량을 연산하는 일은 없다.

한편, 권상기 토크 전류 파형에, 외란의 영향이 있는 경우, 즉 등속도 전류값이 미리 설정된 허용 전류값 폭으로부터 벗어난 부분이 있는 경우, 열화 신장량 연산부(221)는 돌기 부재(30)가 마련되어 있는 위치 S1로부터 균형추(7)가 어느 정도 하방에 정지했는가를 연산한다(제 4 단계). 열화 신장량 연산부(221)가 실행하는 연산 방법은, 앞의 도 5에서 도시한 바와 같이, 로프(5)의 열화 신장이 발생하고 있어도, 균형추(7)의 이동 거리는 변하지 않는 것을 이용하고 있다.

도 12는 도 11의 권상기 토크 전류 파형에 있어서의, 균형추(7)의 위치의 시계열 파형을 도시하는 도면이다. 또한, 도 12의 파형 (a)는 로프(5)의 열화 신장이 발생하고 있지 않는 정상시의 파형이며, 카(6)가 최상층에 정지하는 위치에 대응하는 균형추(7)의 초기 정지 위치를 0으로 하고 있다. 또한, 파형 (b)는 파형 (a)시보다 로프(5)의 열화 신장이 증가한 열화시 3의 상태를 도시하고 있다.

여기서, 열화 신장량 연산부(221)는, 앞의 도 9에 도시하는 바와 같이, 위치 센서(3a)를 통하여 카(6)의 위치 정보를 취득할 수 있는 동시에, 전류 센서(21a)를 통하여 권상기의 토크 전류 정보를 취득할 수 있다. 그래서, 열화 신장량 연산부(221)는, 카(6)가 최상층으로 이동중에 있어서의 카(6)의 위치 정보의 시계열 데이터 및 토크 전류 정보의 시계열 데이터를, 도시하지 않은 기억부에 기억시킨다(제 1 단계 및 제 2 단계).

또한, 위치 센서(3a)에 근거하여 생성되는 카(6)의 위치 정보의 시계열 데이터는, 위치의 변화로서는, 플러스 마이너스의 방향은 역이지만, 균형추(7)의 위치의 변화와 동일하다. 따라서, 열화 신장량 연산부(221)는, 생성된 카(6)의 위치 정보의 시계열 데이터에 관하여, 최상층에서 정지했을 때의 위치를 0으로 보고, 또한 플러스 마이너스를 반전시킴으로써, 도 12에 도시한 정상시의 균형추(7)의 위치 정보의 시계열 데이터에 상당하는 데이터로서 카(6)의 위치 정보의 시계열 데이터를 취급할 수 있다.

그래서, 도 12에 도시하는 바와 같이, 열화 신장량 연산부(221)는 도 12의 진단 거리 P를 연산한다. 열화시 3에서는, 시각 t1일 때, 돌기 부재(30)가 마련되어 있는 위치 S1을 균형추(7)가 통과하는 것을 알 수 있다.

구체적으로는, 열화 신장량 연산부(221)는, 먼저 외란의 영향이 나타난 시각 t1을 연산한다. 외란의 영향이 나타난 시각 t1은, 권상기의 토크 전류 정보의 시계열 데이터 중에서, 허용 전류값 폭으로부터 벗어난 위치로부터 연산 가능하다.

다음에, 열화 신장량 연산부(221)는, 카(6)의 위치 정보의 시계열 데이터에 근거하여, 시각 t1에 있어서의 카(6)의 위치와, 카(6)가 최상층에 도달한 시각에 있어서의 카(6)의 위치(즉, 0의 위치)의 차분으로부터, 진단 거리 P를 연산할 수 있다. 이와 같이 하여 구한 진단 거리 P는, 결과적으로는, 도 12에 도시한 열화시 3에 있어서의 균형추(7)의 위치에 관하여, 돌기 부재(30)를 통과했을 때의 균형추(7)의 위치 S1과, 최상층에 정지했을 때의 균형추(7)의 위치 S2와의 차분인 진단 거리 P에 상당한다.

열화 신장량 연산부(221)는, 연산한 진단 거리 P를, 알림 내용 판정부(222)로 보낸다. 알림 내용 판정부(222)는 진단 거리 P의 값에 따라서 알림 내용을 결정하고 있다.

알림 내용 판정부(222)는, 진단 거리 P가, 설계시에 미리 설정된 거리를 초과했는지의 여부로, 보수 센터에 경고하는 알림 내용을 결정하고 있다. 여기서, 설계시에 미리 설정된 거리를, 이하 거리 P1로 하여 설명한다.

진단 거리 P가 0보다 크고 거리 P1보다 작을(0<P<P1) 때, 알림 내용 판정부(222)는 로프(5)에 열화 신장이 발생하고 있는 정보를 보수 센터에 알리는 것을 결정한다. 한편, 진단 거리 P가 거리 P1 이상일(P1≤P) 때, 알림 내용 판정부(222)는 로프(5)의 열화 신장이 엘리베이터의 운전에 영향을 줄 가능성이 있다고 판단하여, 로프(5)의 열화 신장에 의해 엘리베이터의 운전을 휴지하는 정보를 보수 센터에 알리는 것을 결정한다. P1≤P일 때, 알림 내용 판정부(222)는 엘리베이터의 운전을 휴지하는 정보를 제어부(21)에도 보낸다.

따라서, 진단 거리 P가 0<P<P1일 때, 알림 내용 판정부(222)는, 엘리베이터의 운전은 계속되지만, 열화 신장이 발생하고 있는 내용을 제 1 경고로서 알림부(40)에 보낸다. 한편, 진단 거리 P가 P1≤P일 때, 알림 내용 판정부(222)는, 로프(5)의 열화 신장에 의해 엘리베이터의 운전을 휴지하는 것을 제 2 경고로서 알림부(40)에 보낸다. 이 때, 알림 내용 판정부(222)는 제 2 경고를 제어부(21)에도 보낸다.

알림부(40)는, 제 1 경고 또는 제 2 경고에 따라서, 보수 센터에 로프(5)의 열화 신장이 발생하고 있는 정보, 또는 로프(5)의 열화 신장에 의해 엘리베이터의 운전을 휴지하는 것을 알린다. 또한, 제 2 경고를 수신한 제어부(21)는, 전문 기술자에 의한 대응이 실행될 때까지, 엘리베이터의 운전을 휴지한다.

이와 같이, 본 실시형태 1에 의한 열화 신장 진단 장치에서는, 가이드 부재가 돌기 부재에 접촉 또는 통과했을 때에, 균형추에 주는 외란의 특정 주파수가, 소망의 속도일 때에, 카 내의 승객에게 불쾌감을 주는 주파수 이하가 되도록, 돌기 부재의 단면형상을 설정하고 있다. 또한, 돌기 부재의 단면형상은 정현파 1파장분의 형상으로 되어 있다. 이러한 구성을 구비함으로써, 로프의 열화 신장이 증가하고, 가이드 부재가 돌기 부재를 통과하는 통과 속도가 증가하여도, 균형추로부터 카에 전달되는 진동의 영향을 억제할 수 있다. 그 결과, 카 내의 승객에게 불쾌감을 주는 것을 방지할 수 있다.

또한, 돌기 부재로부터 균형추에 주는 외란의 특정 주파수 최대값을 추측 1차 고유 진동수 이하로 설정하고 있다. 이러한 구성을 구비함으로써, 균형추로부터 카에 전달되는 진동의 영향을 더욱 억제할 수 있다. 그 결과, 카가 흔들리는 것에 의해, 카 내의 승객이 불안감을 안게 되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 선행기술문헌인 특허문헌 1에 개시된 엘리베이터의 균형추 클리어런스 확인 장치에서는, 가이드체가 외란 수단을 통과했을 때의 진동 및 소리로 로프의 열화 신장을 판단하고 있다. 이에 의해, 설치 초기에 외란 수단을 설치한 위치까지, 로프 열화 신장이 발생했는지, 발생하고 있지 않은지, 라는 판단밖에 할 수 없었다. 이에 의해, 계속적으로 로프 열화 신장량을 감시한 진단을 할 수 없다는 문제가 있었다.

이에 반하여, 본 발명의 열화 신장 진단 장치에서는, 권상기 토크 전류에 외란의 영향이 확인된 경우, 진단부의 열화 신장량 연산부가 돌기 부재가 마련되어 있는 위치로부터 균형추가 어느 정도 하방에 정지했는지를 연산하고 있다. 이러한 구성을 구비함으로써, 열화 신장량을 계속적으로 확인할 수 있다. 그 결과, 열화 신장이 엘리베이터의 운전에 영향을 줄 가능성이 있는 값에 도달할 때까지, 엘리베이터의 운전을 계속시킬 수 있다.

또한, 본 실시형태 1에서는, 열화 신장량 연산부(221)가, 돌기 부재(30)가 마련되어 있는 위치 S1로부터 균형추(7)가 정지하는 정지 위치 S2까지의 진단 거리 P를 연산한 후, 보수 센터에 통보하고 있다. 그러나, 단순히, 권상기 토크 전류 파형이 외란의 영향을 확인한 타이밍에, 진단 거리 P를 연산하는 일 없이, 열화 신장이 발생하고 있는 정보를 보수 센터에 알리도록 하여도 좋다.

또한, 본 실시형태 1에서는, 권상기 토크 전류 파형에 외란의 영향이 나타난 타이밍에서, 가이드 부재(12)가 돌기 부재(30)가 마련되어 있는 위치 S1을 통과한 것을 이용하여, 진단 거리 P를 연산하고 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 열화 신장량의 증가에 따라서 가이드 부재(12)가 돌기 부재(30)와 접촉 또는 통과하는 속도가 증가함에 따라서, 돌기 부재(30)로부터 균형추(7)에 전달되는 외란의 주파수가 증가하므로, 권상기 토크 전류 파형에 나타나는 외란의 특정 주파수의 크기로부터 열화 신장량을 진단하여도 좋다.

또한, 본 실시형태 1에서는, 돌기 부재(30)의 단면형상을 정현파 1파장분의 형상으로 하고 있지만, 마찬가지의 주파수의 주성분을 갖는 삼각파, 사다리꼴파로 한 경우에도, 동등의 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시형태 1에서는, 소망의 통과 속도를, 최대 통과 속도 V2로 하고 있지만, 감속 구간인 속도 V1이라도 좋다. 가이드 부재(12)가 돌기 부재(30)를 통과하는 통과 속도는, 도 5의 (A)에 도시하는 바와 같이, 일정한 변화율로 변화하고 있다. 도 13은 도 3의 돌기 부재(30)의 변형예를 도시하는 단면도이다. 도 13의 단면은 도 3의 C-C 단면에 상당한다. 도 13에 도시하는 바와 같이, 돌기 부재(30)의 단면형상은, 정현파 1파장분의 형상을, 가이드 부재(12)가 돌기 부재(30)를 소망의 변화율의 속도로 통과했을 때에, 정현파의 외란을 균형추(7)에 작용시키도록 뒤틀리게 하고 있다.

또한, 본 실시형태 1에서는, 돌기 부재(30)는 대향면(90a)에 장착되어 있지만, 가이드 부재(12)와 미끄럼 운동부(9a)의 미끄럼 운동면에 마련되어 있으면 좋다. 도 14는 도 3의 돌기 부재(30)의 장착 위치를 변경한 예를 도시하는 사시도이다. 도 14에 도시하는 바와 같이 폐쇄면(92a)에 마련되어 있어도 좋다. 또한, 한쌍의 대향면(90a, 91a)에 각각 마련되어 있어도 좋고, 한쌍의 대향면(90a, 91a) 및 폐쇄면(92a)의 전체면에 마련되어 있어도 좋다.

또한, 본 실시형태 1에서는, 열화 신장 진단 장치를 기계실이 있는 엘리베이터에 이용한 예를 설명했지만, 기계실이 없는 엘리베이터에 이용하여도 좋다.

실시형태 2

앞의 실시형태 1에서는, 로프(5)의 열화 기간에 따른 로프의 신장율의 변화 특성을 고려하지 않고, 돌기 부재(30)를 장착하는 위치 S1을 결정하고 있었다. 이에 반하여, 본 실시형태 2에서는, 로프(5)의 열화 기간에 수반하는 로프의 신장율의 변화 특성을 이용하여, 돌기 부재(30)를 장착하는 위치 S1을 적절히 결정하는 경우에 대하여 설명한다.

도 15는 본 실시형태 2에 있어서의 엘리베이터의 로프(5)가, 엘리베이터의 운전에 수반하여 휨 피로를 받았을 때의 운전 회수와 로프 신장율의 관계를 도시하는 도면이다. 도 15에 도시하는 바와 같이, 로프(5)의 열화 신장은 크게 3개의 존으로 분류할 수 있다.

구체적으로는, 1번째가, 엘리베이터 설치의 직후부터 반년 정도의 기간에서 로프의 신장이 발생하는 초기 신장 구간 Z1이다. 2번째가, 운전 회수에 따라서 미소하게 로프의 신장이 증가하는 안정 구간 Z2이다. 그리고, 3번째가, 열화가 진행되어, 안정 구간 Z2에 대하여 열화 신장이 급격하게 증가하고, 최종적으로 파단에 이를 우려가 있는 가속 구간 Z3이다.

초기 신장 구간 Z1에 있어서의 로프 신장율은 0~h1이다. 또한, 안정 구간 Z2에 있어서의 로프 신장율은 h1~h2이다. 또한, 가속 구간 Z3에 있어서의 로프 신장율은 h2~h3이다.

그래서, 본 실시형태 2에서는, 돌기 부재(30)를 추용 가이드 레일(9)에 장착하는 위치 S1을, 가속 구간 Z3에서 생기는 로프 신장율 h2 이상 h3 이하(h2<로프 신장율<h3)의 범위 내로 설정한다. 그 이외의 구성은 앞의 실시형태 1과 마찬가지이다.

이와 같이, 본 실시형태 2에 있어서의 열화 신장 진단 장치에서는, 로프의 열화 기간 중, 로프의 열화 신장이 진행되어, 최종적으로 파단에 이를 우려가 있는 가속 구간에 있어서의 로프의 신장율을 고려하여 돌기 부재를 설치하는 위치를 설정하고 있다. 이러한 구성을 구비함으로써, 가속 구간의 열화 신장으로 한정하여 진단할 수 있다.

또한, 여기에서는 돌기 부재를 설치하는 위치를 가속 구간에 있어서의 로프의 신장율을 고려하여 설정하는 예를 설명했지만, 초기 신장 구간이나 안정 구간의 로프의 신장율을 고려하여 설정하여도 좋다. 또한, 초기 신장 구간, 안정 구간, 가속 구간의 각각의 로프 신장율을 고려한 위치에 복수의 돌기 부재를 설치하여도 좋다.

이러한 구성을 구비함으로써, 안정 구간에 있어서의 열화 신장인지, 또는, 가속 구간에 있어서의 열화 신장인지를 확실히 구별할 수 있다.

또한, 안정 구간과 가속 구간의 로프 신장율의 경사가 크게 상이한 것을 이용하여, 진단 거리의 변화율이 미리 설정된 값 이상이 된 경우에, 로프의 열화 신장이 가속 구간 내의 열화 신장이라고 판단할 수 있다. 따라서, 열화 신장이 급격하게 증가하여, 최종적으로 파단에 이를 우려가 있는 가속 구간에 있어서의 열화 신장을 확실히 검출할 수 있다.

실시형태 3

앞의 실시형태 1에서는, 추용 가이드 레일(9)의 높이 방향을 따라서, 1개의 돌기 부재(30)가 마련되어 있는 예에 대하여 설명했다. 이에 반하여, 본 실시형태 3에서는, 추용 가이드 레일(9)의 높이 방향을 따라서 복수의 돌기 부재(30)가 마련되어 있는 예에 대하여 설명한다.

도 16은 본 실시형태 3에 있어서의 추용 가이드 레일(9)에 마련된 돌기 부재(30)를 확대하여 도시하는 사시도이다. 도 16에 도시하는 바와 같이, 추용 가이드 레일(9)의 미끄럼 운동부(9a)의 대향면(90a)에는, 앞의 실시형태 1과 마찬가지의 단면형상을 갖는 돌기 부재(30)가, 추용 가이드 레일(9)의 높이 방향을 따라서 복수(이 예에서는, 3개) 마련되어 있다.

본 실시형태 3에서는, 각 돌기 부재(30)는, 추용 가이드 레일(9)의 높이 방향에 대하여, 서로 인접한 상태로 배치되어 있다. 이에 의해, 가이드 부재(12)는, 로프(5)의 열화 신장량에 따라서, 돌기 부재(30)를 통과하는 개수가 변화한다.

도 17은, 도 16의 돌기 부재(30)를, 가이드 부재(12)가 모두 통과했을 때, 카(6)가 임의의 층으로부터 최상층으로 주행할 때의 권상기 토크 전류 파형을 도시하는 도면이다. 도 17에 도시하는 바와 같이, 권상기 토크 전류 파형에는, 각 돌기 부재(30)를 통과한 영향이 나타나 있다. 그 이외의 구성은 앞의 실시형태 1과 마찬가지이다.

이와 같이, 본 실시형태 3에 있어서의 열화 신장 진단 장치에서는, 돌기 부재가 추용 가이드 레일의 높이 방향을 따라서 복수 마련되어 있다. 이러한 구성을 구비하는 것에 의해, 열화 신장량 연산부는 권상기 토크 전류 파형에 나타난 전류값 폭을 초과하는 외란의 수로부터 열화 신장량을 진단할 수 있다.

또한, 권상기 토크 전류 파형에 있어서의 가감 속도의 주파수가, 돌기 부재에 의한 외란의 특정 주파수보다 낮은 주파수 대역인 것을 이용하고, 가감속의 주파수 이하를 제거하는 하이 패스 필터를 이용하여, 돌기 부재에 의한 외란의 특정 주파수의 영향만을 추출하여도 좋다.

이에 의해, 돌기 부재에 의한 외란이 작고, 외란의 영향이 권상기 토크 전류 파형에 현저하게 나타나지 않는 경우에도, 각 돌기 부재에 의한 영향만을 분리할 수 있다. 따라서, 권상기 토크 전류 파형에 나타나는 외란 수를 용이하게 확인할 수 있다.

또한, 본 실시형태 3에서는, 외란 수를 세는 것에 의해 열화 신장량을 진단하는 방법을 설명했지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 권상기 토크 전류 파형의 주파수 분석을 실시하는 것에 의해, 가이드 부재(12)가 돌기 부재(30)를 통과하는 개수가 증가함에 따라서 외란의 특정 주파수의 값이 증가한다. 이것을 이용하여, 특정 주파수 성분의 피크의 높이로부터 외란 수를 판단하여도 좋다.

Claims

로프를 통하여 승강로 내를 반대 방향으로 승강하는 카 및 균형추,
설치시에 있어서 상기 카가 최상층에 정지되어 있을 때의 상기 균형추의 초기 정지 위치보다 하방이 되는 위치에서, 상기 승강로 내에 배치된 추 완충기,
상기 초기 정지 위치와 상기 추 완충기의 사이에 마련되며, 열화시에 상기 로프에 생긴 열화 신장량이, 미리 설정된 열화 신장의 허용 범위를 초과했을 때, 상기 균형추와 기계적으로 접촉하여, 상기 균형추에 외란을 주는 돌기 부재, 및
상기 카가 상기 최상층에 정지했을 때에, 상기 최상층에 정지할 때까지의 이동중에 상기 돌기 부재로부터 상기 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 것을 검출한 경우에, 상기 로프에 생긴 열화 신장량을 연산하는 열화 신장량 연산부를 포함하며,
상기 돌기 부재는, 상기 돌기 부재로부터 상기 균형추에 부여되는 상기 외란의 주파수가 소망의 특정 주파수가 되는 단면형상을 갖고 있으며,
상기 소망의 특정 주파수는 미리 결정된 진동 주파수보다 작아지도록 규정되어 있는
엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 미리 결정된 진동 주파수는 상기 카가 설치시에 상기 최상층에 정지했을 때의 상기 균형추의 종진동의 추측 1차 고유 진동수인
엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치.
제 1 또는 제 2 항에 있어서,
상기 열화 신장량 연산부는, 위치 센서를 통하여 상기 카의 위치 정보를 취득하는 동시에, 전류 센서를 통하여 상기 카 및 상기 균형추를 승강시키는 권상기의 토크 전류 정보를 취득하고, 상기 카가 상기 최상층으로 이동중에 있어서의 위치 정보의 시계열 데이터 및 상기 토크 전류 정보의 시계열 데이터를 기억부에 기억하고, 상기 토크 전류 정보의 시계열 데이터의 천이 상태에 근거하여, 상기 돌기 부재로부터 상기 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 것을 검출한 경우에는, 상기 위치 정보의 시계열 데이터에 근거하여, 상기 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 시각에서의 카 위치와, 상기 카가 최상층에서 정지한 시각에 있어서의 카 위치와의 차분값을 상기 열화 신장의 허용 범위를 초과한 신장량인 상기 열화 신장량으로서 산출하는
엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 돌기 부재는 상기 균형추가 승강되는 방향을 따라서 복수 마련되어 있으며,
상기 열화 신장량 연산부는, 전류 센서를 통하여 상기 카 및 상기 균형추를 승강시키는 권상기의 토크 전류 정보를 취득하고, 상기 카가 상기 최상층으로 이동중에 있어서의 상기 토크 전류 정보의 시계열 데이터를 기억부에 기억하고, 상기 토크 전류 정보의 시계열 데이터의 천이 상태에 근거하여, 상기 돌기 부재로부터 상기 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 것을 검출한 경우에는, 검출한 회수에 따라서, 복수 마련된 상기 돌기 부재의 설치 위치에 대응하는 신장량이 상기 열화 신장량으로서 발생했다고 판단하는
엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 열화 신장량 연산부에 의해 연산된 상기 열화 신장량에 따라서 외부에 실행하는 경고의 내용을 결정하는 알림 내용 판정부를 추가로 구비하는
엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 돌기 부재의 단면형상은, 상기 돌기 부재로부터 상기 균형추에 주어지는 상기 외란의 파장이 정현파 1파장이 되는 형상인
엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 돌기 부재는, 엘리베이터 설치후의 초기 단계에 있어서 로프 신장이 발생하는 초기 신장 구간과, 로프 신장이 어느 범위 내에서 안정되어 있는 안정 구간과, 로프 신장이 증가하여 최종적으로 상기 로프가 파단에 이를 우려가 있는 가속 구간으로 구분되는 로프 열화 기간 중, 상기 가속 구간에 상당하는 로프 신장을 검출하는 위치에 설치되어 있는
엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 장치.
로프를 통하여 승강로 내를 반대 방향으로 승강하는 카 및 균형추,
설치시에 있어서 상기 카가 최상층에 정지되어 있을 때의 상기 균형추의 초기 정지 위치보다 하방이 되는 위치에서, 상기 승강로 내에 배치된 추 완충기, 및
상기 초기 정지 위치와 상기 추 완충기의 사이에 마련되며, 열화시에 상기 로프에 생긴 열화 신장량이 미리 설정된 열화 신장의 허용 범위를 초과했을 때, 상기 균형추와 기계적으로 접촉하여, 상기 균형추에 외란을 주는 돌기 부재를 포함한 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 방법에 있어서,
상기 카가 상기 최상층에 정지했을 때에, 상기 최상층에 정지할 때까지의 이동중에 상기 돌기 부재로부터 상기 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 것을 검출하는 외란 발생 검출 단계와,
상기 외란 발생 검출 단계에서 외란이 주어진 상태가 발생한 것을 검출한 경우에, 상기 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 시각 및 상기 카가 최상층에서 정지한 시각으로부터 상기 로프에 생긴 열화 신장량을 연산하는 열화 신장 연산 단계를 포함하며,
상기 돌기 부재는, 상기 돌기 부재로부터 상기 균형추에 부여하는 상기 외란의 주파수가 소망의 특정 주파수가 되는 단면형상을 갖고 있으며,
상기 소망의 특정 주파수는 미리 결정된 진동 주파수보다 작아지도록 규정되어 있는
엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 외란 발생 검출 단계는,
상기 카가 상기 최상층으로 이동중에 있어서, 위치 센서를 통하여 취득한 상기 카의 위치 정보에 근거하여 카 위치 시계열 데이터를 생성하고, 기억부에 기억시키는 제 1 단계와,
상기 카가 상기 최상층으로 이동중에 있어서, 전류 센서를 통하여 취득한 상기 카 및 상기 균형추를 승강시키는 권상기의 토크 전류 정보에 근거하여, 토크 전류 시계열 데이터를 생성하고, 상기 기억부에 기억시키는 제 2 단계와,
상기 토크 전류 시계열 데이터에 근거하여 상기 소망의 특정 주파수에 기인하는 진동을 검출하는 것에 의해, 상기 돌기 부재로부터 상기 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 것을 검출하는 제 3 단계를 포함하며,
상기 열화 신장 연산 단계는,
상기 위치 정보의 시계열 데이터에 근거하여, 상기 균형추에 외란이 주어진 상태가 발생한 시각에서의 카 위치와, 상기 카가 최상층에서 정지한 시각에 있어서의 카 위치의 차분값을, 상기 열화 신장의 허용 범위를 초과하는 신장량인 상기 열화 신장량으로서 산출하는 제 4 단계를 포함하는
엘리베이터의 로프 열화 신장 진단 방법.
승강로 내를 반대 방향으로 승강하는 카와 균형추의 사이를 접속하는 로프에 생긴 열화 신장량이, 미리 설정된 열화 신장의 허용 범위를 초과했을 때, 상기 균형추와 기계적으로 접촉하며, 상기 균형추에 외란을 주는 엘리베이터의 로프 열화 신장 진단용 돌기 부재에 있어서,
상기 균형추와 기계적으로 접촉했을 때에, 상기 균형추에 대하여 소망의 특정 주파수를 갖는 외란을 줄 수 있는 단면형상을 갖고,
상기 소망의 특정 주파수는 상기 카가 설치시에 최상층에 정지했을 때의 상기 균형추의 종진동의 추측 1차 고유 진동수보다 작은 주파수로서 설정되는
엘리베이터의 로프 열화 신장 진단용 돌기 부재.