(57)【要約】【課題】本発明は、構造を簡素化しつつ、外層被覆体の損傷及びストランドの疲労を検出することができるロープを得ることを目的とするものである。【解決手段】複数のストランド２，５，８を有するロープ本体９の外周には、樹脂製の外層被覆体１０を被覆した。外層被覆体１０の内面には、複数の劣化診断フィルム体１１を螺旋状に配置した。劣化診断フィルム体１１には、外層被覆体１０の損傷及びストランド２，５，８の疲労を破断により検出するための導電性フィルム部１２を設けた。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに撚り合わされている複数本のストランドを有するロープ本体、
上記ロープ本体の外周に被覆されている外層被覆体、及び
上記ロープ本体の長さ方向に連続して上記外層被覆体の内面に設けられ、上記外層被覆体の損傷及び上記ストランドの疲労を破断により検出するための導電性フィルム部
を備えていることを特徴とするロープ。
【請求項２】
上記導電性フィルム部を覆うように上記外層被覆体の内面に設けられている非導電性フィルム部をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載のロープ。
【請求項３】
疲労強度が互いに異なる複数の上記導電性フィルム部が、上記外層被覆体の周方向に互いに間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載のロープ。
【請求項４】
耐摩耗性が互いに異なる複数の上記導電性フィルム部が、上記外層被覆体の周方向に互いに間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロープ。
【請求項５】
上記導電性フィルム部は、上記ロープ本体の外周に螺旋状に配置されていることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のロープ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばエレベータ又はクレーン装置等に用いられるロープに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、エレベータのロープは、長期の使用により劣化が進むため、定期点検により劣化状態が確認され、必要な場合には新しいロープに交換される。しかし、外周部が樹脂等の被覆材で覆われたロープでは、被覆材の劣化状態は目視確認できるものの、被覆材の内側に配置されたストランドの素線の劣化を目視確認することは困難である。
【０００３】
これに対して、ストランドに光ファイバを配置し、光ファイバ内を通過する光量の変化から素線の劣化状態を検出するロープが提案されている。また、被覆材の外周を導電性被覆で覆い、さらにその導電性被覆の外周を非導電性被覆で覆い、非導電性被覆が摩耗して綱車と導電性被覆が導通することにより、非導電性被覆の破損を検出するロープが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３０２１３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように構成された従来のロープにおいては、最外層の被覆の劣化とストランドの素線の劣化とをそれぞれ別々の方法で検出しているため、発光装置、受光装置及び導通検出装置などの装置が必要になり、システムが複雑になってしまう。また、ストランド内に光ファイバを配置する必要があるため、ロープの製造工程も複雑になってしまう。
【０００６】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、構造を簡素化しつつ、外層被覆体の損傷及びストランドの疲労を検出することができるロープを得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るロープは、互いに撚り合わされている複数本のストランドを有するロープ本体、ロープ本体の外周に被覆されている樹脂製の外層被覆体、及びロープ本体の長さ方向に連続して外層被覆体の内面に設けられ、外層被覆体の損傷及びストランドの疲労を破断により検出するための導電性フィルム部を備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるロープの断面図、図２は図１の要部を拡大して示す断面図、図３は図１のロープの一部を層毎に破断して示す側面図である。
【０００９】
図において、ロープの中心に配置された芯ロープ１は、互いに撚り合わされた複数本の芯ストランド２を有している。各芯ストランド２は、互いに撚り合わされた複数本の鋼製の素線（図示略）を有している。芯ロープ１の外周には、樹脂製の芯ロープ被覆体３が被覆されている。
【００１０】
芯ロープ被覆体３の外周には、内層４が配置されている。内層４は、芯ロープ被覆体３の外周に撚り合わされた複数本の内層ストランド５を有している。各内層ストランド５は、互いに撚り合わされた複数本の鋼製の素線（図示略）を有している。内層４の外周には、樹脂製の内層被覆体６が被覆されている。
【００１１】
内層被覆体６の外周には、外層７が配置されている。外層７は、内層被覆体６の外周に撚り合わされた複数本の外層ストランド８を有している。各外層ストランド８は、互いに撚り合わされた複数本の鋼製の素線８ａ（図２）を有している。ロープ本体９は、芯ロープ１、芯ロープ被覆体３、内層４、内層被覆体６及び外層７を有している。ロープ本体９の外周には、樹脂製の外層被覆体１０が被覆されている。
【００１２】
外層被覆体１０の内面には、劣化診断フィルム体１１が設けられている。劣化診断フィルム体１１の幅は、外層被覆体１０の内面の周長よりも短くなっている。また、劣化診断フィルム体１１は、外層被覆体１０の損傷及びストランド２，５，８の疲労を破断（断線）による電気的導通状態の変化により検出するための導電性フィルム部（導電性膜）１２と、導電性フィルム部１２を覆うように外層被覆体１０の内面に設けられている非導電性フィルム部１３とを有している。
【００１３】
導電性フィルム部１２は、ロープ本体９の長さ方向に連続して外層被覆体１０の内面に固着されている。さらに、導電性フィルム部１２は、ロープ本体９の外周に螺旋状に巻き付けられるように配置されている。なお、螺旋の向きは左右どちらでもよい。さらにまた、導電性フィルム部１２は、例えば電着により非導電性フィルム部１３上に付着されている。
【００１４】
導電性フィルム１２の材料として電着が困難な材料が用いられている場合には、例えば蒸着又はその他の薄膜形成方法により、導電性フィルム部１２を非導電性フィルム部１３上に付着してもよい。また、薄膜形成が困難な場合、接着剤を介して導電性フィルム部１２を非導電性フィルム部１３上に接着してもよい。
【００１５】
さらに、劣化診断フィルム体１１は、接着剤を介して外層被覆層１０の内面に強固に接着されている。例えば、導電性フィルム部１２が外側を向くようにロープ本体９の外周に劣化診断フィルム体１１を螺旋状に巻き付け、ロープ本体９及び劣化診断フィルム体１１の外周に接着剤を塗布した後、外層被覆体１０が被覆される。このような方法により、劣化診断フィルム体１１を外層被覆層１０の内面に接着することができる。
【００１６】
次に、図４は図１のロープの劣化を診断するシステムを示す説明図である。劣化診断フィルム体１１の両端部は、ロープの両端部から引き出され、信号線１４を介して制御装置１５に電気的に接続されている。制御装置１５では、導電性フィルム部１２の電気的導通状態が検出される。
【００１７】
このようなロープは、エレベータやクレーン装置で用いた場合、滑車の外周に沿って移動されることによって繰り返し屈曲される。これにより、強度部材であるストランド２，５，８の素線にも、屈曲回数の増加に伴い疲労による強度低下が生じる。このとき、劣化診断フィルム体１１も同様に繰り返し屈曲されるため、導電性フィルム部１２にも強度低下が生じる。
【００１８】
従って、劣化診断対象となる素線の強度に応じて導電性フィルム部１２の強度を予め設定しておくことにより、素線の強度が所定のレベルまで低下したときに導電性フィルム部１２を破断させることができる。そして、導電性フィルム部１２の破断は、制御装置１５により検出される。即ち、制御装置１５で導電性フィルム部１２の破断が検出されたときには、素線の強度が所定のレベルまで低下したと判断することができる。従って、ストランド２，５，８の疲労を容易に検出することができる。
【００１９】
なお、導電性フィルム部１２の強度設定は、例えば劣化診断対象となる素線の強度が所定のレベルまで低下するまでの屈曲回数と、導電性フィルム部１２が破断するまでの屈曲回数とを同じにするように、導電性フィルム部１２の材料及び厚さの少なくともいずれか一方を予め調整しておくことによって実現される。
【００２０】
また、ロープが滑車に沿って移動されることによって、外層被覆体１０の表面は損傷を受ける。この損傷は外層被覆体１０の厚さ方向に徐々に進行し、外層被覆体１０が損傷すると、導電性フィルム部１２が露出され、滑車との接触により導電性フィルム部１２が損傷を受けることになる。このとき、導電性フィルム部１２の厚さは外層被覆体１０の厚さよりも十分に薄いため、外層被覆体１０が損傷すると、導電性フィルム部１２は直ちに摩耗し破断され、制御装置１５により検出される。従って、外層被覆体１０の損傷を容易に検出することができる。
【００２１】
以上のことから、導電性フィルム部１２の電気的導通状態を監視することにより、構造を簡素化しつつ、外層被覆体１０の損傷及びストランド２，５，８の疲労を検出することができる。
また、上記のようなロープをエレベータの主索として用いた場合、主索の保守点検作業を容易にすることができ、信頼性の高いエレベータシステムを実現することができる。
【００２２】
また、導電性フィルム部１２とロープ本体９との間に非導電性フィルム部１３が配置されているので、導電性フィルム部１２が破断された際に、外層ストランド８の素線８ａと導電性フィルム部１２とが直接接触し電気的導通状態が保たれてしまうのを防止することができる。また、導電性フィルム部１２が外層ストランド８の素線８ａとの接触により破断される誤検出を防止することができる。
【００２３】
さらに、導電性フィルム部１２はロープ本体９の外周に螺旋状に配置されているので、ロープの周方向３６０度にわたり導電性フィルム部１２が配置され、ロープの全周について外層被覆体１０の損傷を検出することができる。
【００２４】
さらにまた、導電性フィルム部１２は非導電性フィルム部１３上に電着、蒸着又は接着等の方法で強固に付着されているため、導電性フィルム部１２が非導電性フィルム部１３から剥離して誤動作するのを防止することができ、信頼性を向上させることができる。
【００２５】
即ち、ロープが屈曲するとき、導電性フィルム部１２と非導電性フィルム部１３との間には微小なせん断力が発生する。しかし、導電性フィルム部１２と非導電性フィルム部１３との密着力が強固であれば、導電性フィルム部１２が剥離して素線８ａ又はその他の導電性材料と接触し、電気的導通状態の誤検出が生じることがない。
【００２６】
また、劣化診断フィルム体１１と外層被覆体１０との間は接着剤により強固に接着されているため、ロープが繰り返し曲げられたり駆動されたりすることにより劣化診断フィルム体１１が外層被覆体１０から剥離するのを防止することができ、信頼性を向上させることができる。
【００２７】
さらに、導電性フィルム部１２の両端部に制御装置１５が接続されているため、ロープの劣化状態を常時モニタリングして容易に診断することができ、ロープの交換時期を管理者が容易に判断できる。
【００２８】
また、例えばエレベータでは、制御装置１５をエレベータの制御盤と接続しておくことにより、ロープの劣化検出に応じてかごを最寄り階に停止させるなどの制御も可能となる。
さらに、制御装置１５に記録装置（図示せず）を接続してロープの劣化状態を記録したり、制御装置１５に通信装置（図示せず）を接続してロープの劣化状態の情報を遠隔地に通信したりすることも可能である。従って、遠隔地からロープの劣化状態を知ることができ、また点検時に劣化状態の履歴を調べることも可能となる。
【００２９】
実施の形態２．
次に、図５はこの発明の実施の形態２による劣化診断フィルム体の断面図である。図において、劣化診断フィルム体２１は、非導電性フィルム部１３と、この非導電性フィルム部１３上に設けられ、疲労強度が互いに異なる複数の導電性フィルム部２２，２３，２４とを有している。導電性フィルム部２２，２３，２４の疲労強度は、互いに異なる材料を用いたり、互いに異なる膜厚で形成したりすることにより設定される。
【００３０】
また、この劣化診断フィルム体２１のロープへの配置方法は、実施の形態１と同様である。従って、図１に示したようなロープ断面では、導電性フィルム部２２，２３，２４は、外層被覆体１０の周方向に互いに間隔をおいて配置される。
【００３１】
このように、互いに異なる疲労強度を持つ導電性フィルム部２２，２３，２４を形成することにより、導電性フィルム部２２，２３，２４の破断は、異なる繰り返し曲げ回数で発生する。このため、異なる素線の強度低下のタイミングで、疲労強度の低い導電性フィルム部２４，２３，２２から順番に電気的導通がなくなる。従って、素線の強度低下を段階的に診断することが可能となる。例えば、強度保持率が９０％、８０％、７０％で破断する３種類の導電性フィルム部２４，２３，２２を形成した劣化診断フィルム体２１が実現できる。
【００３２】
なお、実施の形態２では、３つの導電性フィルム部を形成したが、２つ又は４つ以上であってもよい。
【００３３】
また、実施の形態１，２では、一組の劣化診断フィルム体１１のみを配置したが、複数組の劣化診断フィルム体を配置してもよい。この場合、複数の導電性フィルム部は、制御装置に対して並列又は直列に接続される。
【００３４】
実施の形態３．
次に、図６はこの発明の実施の形態３によるロープの断面図である。外層被覆体１０の内面には、第１〜第３の劣化診断フィルム体３１，３２，３３が周方向に互いに間隔をおいて設けられている。第１の劣化診断フィルム体３１は、非導電性フィルム部１３と導電性フィルム部３４とを有している。第２の劣化診断フィルム体３１は、非導電性フィルム部１３と導電性フィルム部３５とを有している。第３の劣化診断フィルム体３３は、非導電性フィルム部１３と導電性フィルム部３６とを有している。導電性フィルム部３４，３５，３６の疲労強度は、互いに異なっている。疲労強度の設定方法は、実施の形態２と同様である。また、他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００３５】
このように、複数の劣化診断フィルム体３１，３２，３３を用い、それぞれの導電性フィルム部３４，３５，３６の疲労強度を異なる値に設定することにより、導電性フィルム部３４，３５，３６の破断は、異なる繰り返し曲げ回数で発生する。このため、異なる素線の強度低下のタイミングで、疲労強度の低い導電性フィルム部３６，３５，３４から順番に電気的導通がなくなる。従って、素線の強度低下を段階的に診断することが可能となる。例えば、強度保持率が９０％、８０％、７０％で破断する３種類の導電性フィルム部３４，３５，３６を形成した劣化診断フィルム体３１，３２，３３が実現できる。
【００３６】
なお、実施の形態２，３では、疲労強度が互いに異なる導電性フィルム部２２，２３，２４を用いたが、損傷により破断に至るまでの期間、即ち滑車との接触に対する耐摩耗性が互いに異なる複数の導電性フィルム部を用いてもよい。導電性フィルム部の耐摩耗性は、互いに異なる材料を用いたり、互いに異なる膜厚で形成したり、互いに異なる幅で形成したりすることにより設定される。
【００３７】
このような導電性フィルム部を用いることにより、外層被覆体が損傷して導電性フィルム部と滑車とが接触し始めてから、異なるタイミングで導電性フィルム部が破断に至るため、外層被覆体の劣化状態を段階的に診断することが可能となる。これによって、例えば外層被覆体の損傷が部分的であるのか、致命的なものであるかなどの状態をより正しく判断することができる。
【００３８】
また、実施の形態１〜３では、導電性フィルム部１２を螺旋状に配置したが、ロープの長手方向に平行に配置してもよい。この場合、導電性フィルム部１２の全長を短くできるとともに、ロープの製造工程が複雑化するのを抑制できる。
さらに、実施の形態１〜３ではロープの全長にわたって導電性フィルム部を配置したが、例えば劣化診断すべき部分が限られている場合などには、長さ方向について部分的に導電性フィルム部を配置することも可能である。
さらにまた、実施の形態１〜３では、外層被覆体の内面のみに導電性フィルム部を配置したが、外層被覆体の内面に加えて内層被覆体や芯ロープ被覆体に導電性フィルム部を配置してもよい。
また、ロープ本体の断面構造は、様々な変更が可能であり、実施の形態で示した断面構造に限定されるものではない。
さらに、ロープの用途もエレベータ及びクレーンに限定されるものではなく、あらゆる用途で使用されるロープにこの発明は適用できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のロープは、外層被覆体の損傷及びストランドの疲労を破断により検出するための導電性フィルム部を、ロープ本体の長さ方向に連続して外層被覆体の内面に設けたので、構造を簡素化しつつ、外層被覆体の損傷及びストランドの疲労を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるロープの断面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】図１のロープの一部を層毎に破断して示す側面図である。
【図４】図１のロープの劣化を診断するシステムを示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態２による劣化診断フィルム体の断面図である。
【図６】この発明の実施の形態３によるロープの断面図である。
【符号の説明】
９  ロープ本体、１０  外層被覆体、１２，２２，２３，２４，３４，３５，３６  導電性フィルム部、１３  非導電性フィルム部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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