(57)【要約】【課題】寿命診断のためにエレベーターを長時間停止させずに、しかもエレベーター用主索の寿命診断を精度よく行う寿命診断方法を提供する。【解決手段】主索10の長さから主索10の限界経年伸び量（Σδ）を推定し、推定した限界経年伸び量（Σδ）の１／２以上を当該主索10の初期の伸び量（Σδ×α）として設定し、設定した主索10の初期の伸び量（Σδ×α）に到達するまでの主索10の屈曲回数を演算して、標準エレベーター用主索の初期の伸び量（Σδ×α）に到達するまでの標準屈曲回数と屈曲回数演算値を比較して、当該主索10の寿命を予測する。【選択図】図３
2016060550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗りかごと釣合いおもりを主索で連結し、巻上げ機の駆動シーブと主索の摩擦力で乗りかごを昇降する際の主索の屈曲回数を検出して主索の寿命を診断する方法において、
前記主索の長さから当該主索の限界経年伸び量（Σδ）を推定し、推定した限界経年伸び量（Σδ）の１／２以上を当該主索の初期の伸び量（Σδ×α）として設定し、設定した主索の初期の伸び量（Σδ×α）に到達するまでの前記主索の屈曲回数を演算して、
標準エレベーター用主索の初期の伸び量（Σδ×α）に到達するまでの標準屈曲回数と前記屈曲回数演算値を比較して、当該主索の寿命を予測することを特徴とするエレベーター用主索の寿命診断方法。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベーター用主索の寿命診断方法において、
前記主索の初期の伸び量（Σδ×α）は、前記釣合いおもりに設けられたスイッチ操作端が、当該釣合いおもり昇降線上に設置されている初期の伸び量検出スイッチに至ることで検出される構成になっていることを特徴とするエレベーター用主索の寿命診断方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエレベーター用主索の寿命診断方法において、
前記主索の限界経年伸び量（Σδ）は、前記釣合いおもりに設けられたスイッチ操作端が、当該釣合いおもり昇降線上に設置された限界経年伸び量検出スイッチに至ることで検出される構成になっていることを特徴とするエレベーター用主索の寿命診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベーター用主索（主ロープ）の寿命診断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図示していないがエレベーターは、昇降路内に昇降可能に配置された乗りかごと釣合いおもりが主索によって連結され、主索の中間部分は巻上げ機の駆動軸上に連結された駆動シーブに巻き掛けされている。そして巻上げ機の駆動に伴う駆動シーブの回転で、主索との間の摩擦力により乗りかごが昇降するシステムになっている。
【０００３】
従来のエレベーターでは、エレベーターを停止させて、保守員が主索の素線切れなどの劣化状態を目視で点検することにより、主索が寿命であるか否かを診断していた。
【０００４】
この診断方法では、保守員が主索の全長に亘って目視点検する必要があり、保守員の労力が極めて大きい。また、保守員が主索の全長を目視点検する間、エレベーターを長時間停止させる必要があるため、エレベーターの顧客に対して長時間に亘り不便をかけるという問題があった。
【０００５】
そこで近年、前記問題を解決するためのエレベーター用主索の寿命診断装置として、例えば特許文献１などの提案がある。
【０００６】
この寿命診断装置は、エレベーターの制御用コンピュータから取り込んだ所定期間分のエレベーターの走行時間データに基づいて主索の屈曲回数計測値を演算する屈曲回数演算部と、エレベーターの制御用コンピュータから取り込んだ所定期間分のエレベーターの走行時間データに基づいて主索の累積停止時間計測値を演算する停止時間演算部と、前記屈曲回数計測値と予め実験などで確認して設定された主索の寿命屈曲回数判定値とを比較すると共に、前記累積停止時間計測値と予め実験などで確認して設定された主索の寿命判定停止時間を比較して、前記屈曲回数計測値が前記寿命屈曲回数判定値に達するか、あるいは前記累積停止時間計測値が前記寿命判定停止時間に達するかの、いずれか一方の状態になったときに、主索が寿命であると判定する寿命判定部と、前記寿命判定部により主索が寿命であると判定された場合にその主索の点検が必要である旨を指示する点検指示発報部を備えている構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３９７８０５２号公報（段落０００９〜００１０、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、エレベーター用主索の寿命は、それの屈曲回数や主索が稼動しない時間、すなわち、所定時間内におけるエレベーターの累積停止時間などだけではなく、例えばエレベーターの稼動頻度の多い、少ないなどの運転条件、あるいはエレベーターの積載質量の変化などの環境条件にも影響される。
【０００９】
本発明者らの諸種の検討により、前述の運転条件や環境条件によって特に影響を受けるのは主索の伸び量であることが分かった。さらに、この主索の伸び量は各エレベーター個体毎に異なっており、主索の伸び量の差が屈曲回数と合せて主索の寿命に大きく影響することも判明した。
【００１０】
前述の提案では、主索の伸び量は計測及び寿命予測に使用していないため、主索の屈曲回数計測値が寿命屈曲回数判定値に達しない前に主索の寿命が来てしまうことが有り、精度よく主索の寿命診断を行うことができないという問題があった。
【００１１】
本発明の目的は、前記問題に鑑み、寿命診断のためにエレベーターを長時間停止させずに、しかもエレベーター用主索の寿命診断を精度よく行う寿命診断方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために本発明は、乗りかごと釣合いおもりを主索で連結し、巻上げ機の駆動シーブと主索の摩擦力で乗りかごを昇降する際の主索の屈曲回数を検出して主索の寿命を診断する方法において、前記主索の長さから当該主索の限界経年伸び量（Σδ）を推定し、推定した限界経年伸び量（Σδ）の１／２以上を当該主索の初期の伸び量（Σδ×α）として設定し、設定した主索の初期の伸び量（Σδ×α）に到達するまでの前記主索の屈曲回数を演算して、標準エレベーター用主索の初期の伸び量（Σδ×α）に到達するまでの標準屈曲回数と前記屈曲回数演算値を比較して、当該主索の寿命を予測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は前述のような構成になっており、寿命診断のためにエレベーターを長時間停止させずに、しかもエレベーター用主索の寿命診断を精度よく行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係るエレベーターの概略構成図である。
【図２】主索の伸び量と寿命の関係を示す特性概念図である。
【図３】エレベーターの運転条件を３通りに変えた場合における主索の伸び量と寿命の関係を示す特性概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図１〜３を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係るエレベーターの概略構成図である。
【００１６】
本実施形態の場合は図１に示すように、乗りかご９と釣合いおもり１１は主索(主ロープ)１０によって連結されて、これらが昇降路６内で昇降可能に吊り下げられている。
【００１７】
昇降路６の上部に機械室１が設けられ、機械室１内には巻上げ機２、乗りかご９と釣合いおもり１１を適切な位置に配置する綱車４、ならびに乗りかご９の昇降を制御し、かつ、主索１０の屈曲（曲げ）回数を演算する演算部(図示せず)を設けた制御盤５などの各種エレベーター機器が設置されている。
【００１８】
巻上げ機２の駆動軸上には駆動シーブ３が回転可能に固定され、主索１０の途中部分が駆動シーブ３に巻き掛けされており、巻上げ機２によって駆動シーブ３を回転したときの駆動シーブ３と主索１０の摩擦力により、乗りかご９と釣合いおもり１１が昇降する。
【００１９】
釣合いおもり１１の下端には、スイッチ操作端となるカム１２が取り付けられている。図中の符号７は最上階乗り場、８は最下階乗り場である。図１に示すように、乗りかご９が最上階乗り場７に停止したときに、釣合いおもり１１は最下階乗り場８付近で停止している。
【００２０】
この状態で、カム１２が停止している位置から主索１０の初期伸び量(Σδ×α)１７に相当する距離分だけ真下の離れた位置に、主索１０の初期伸び量を検出するための第１のスイッチ１３が設置されている。さらに第１のスイッチ１３の位置から、主索１０の初期伸び量を経過した後に限界経年伸び量に到達するまでの主索１０の伸び量(ε)２２に相当する距離分だけ真下の離れた位置に、主索１０の経年伸び量を検出するための第２のスイッチ１４が設置されている。
【００２１】
これらスイッチ１３，１４は、機械的スイッチ、光学的スイッチあるいは磁気的スイッチなどで構成され、スイッチ１３，１４はガイドレール(図示せず)など適宜な部材に固定されている。
【００２２】
昇降路６の底部には、乗りかご９及び釣合いおもり１１が主索１０の破断などの異常状態のときにピットへの衝撃を緩和する緩衝器１５が設置されている。
【００２３】
このように構成されたエレベーターにおいて、例えば乗客が最下階乗り場８から乗りかご９に乗り込み、目的階の行先ボタンを押すことで、機械室１に設置されている制御盤５に内蔵されている制御用コンピュータ(図示せず)により制御された巻上げ機２が駆動し、巻上げ機２によって回転する駆動シーブ３に巻き掛けられた主索１０との間の摩擦力によって乗りかご９が上昇する。
【００２４】
このとき図１のエレベーターの構成においては、１：１ローピングのため、主索１０の最大屈曲される部位は駆動シーブ３の周面と綱車４の周面の２箇所となる。このため、１回の走行(上昇動作あるいは下降動作)での屈曲回数は２回となる。また、累積走行当たりの屈曲回数は、駆動シーブ３と綱車４の２箇所×通過回数となり、例えば累積走行１００回では、１００回×２箇所の２００回となる。この屈曲回数は、制御盤５に内蔵されている演算部で演算されて記録される。
【００２５】
また、釣合いおもり１１の下端に固定されたカム１２は、走行時の負荷や乗客の乗り降りによる積載質量の変化などによる主索１０の初期伸びによって、乗りかご９が最上階乗り場７に停止したときにカム１２の停止位置が徐々に下方に移動する。そして、初期伸び量(Σδ×α)１７に達するとカム１２で第１のスイッチ１３をＯＮすることにより、主索１０が初期伸び量（(Σδ×α)１７）に達したことを検出し、そのときの主索１０の屈曲回数を、前記制御用コンピュータから取り込んだエレベーターの走行時間データに基づいて制御盤５内の演算部(図示せず)で演算する。
【００２６】
さらに、時間が経過し、エレベーターが走行を繰り返すと主索１０は限界経年伸びに移行し、第１のスイッチ１３より(ε)２２分下方に設置されている第２のスイッチ１４をカム１２でＯＮすることにより、主索１０が予め設定されている限界経年伸び量（Σδ２０）に達したことを検出し、そのときの主索１０の屈曲回数を、前記制御用コンピュータから取り込んだエレベーターの走行時間データに基づいて制御盤５内の演算部で演算する。
【００２７】
なお、前記主索１０の限界経年伸び量Σδ２０は、主索１０の長さから推定可能である。一般的に主索１０の種類や張力に応じて、主索１０の長さの０．５％〜０．６５％が限界経年伸び量Σδ２０になることが分かっており、それによって限界経年伸び量Σδ２０を推定することができる。
【００２８】
図２は、横軸に主索１０の寿命、すなわち運転・屈曲回数をとり、縦軸に主索１０の伸び量をとった主索１０の伸び量と寿命の関係を示す特性概念図である。
【００２９】
図中の１６は主索１０の伸び量と寿命の関係を示す寿命曲線、１７は初期伸び量Σδ×α、１８は初期伸び量(Σδ×α)１７に達したときの運転・屈曲回数Σｔ、１９は残存寿命Σｔ×ｎ、２０は限界経年伸び量Σδである。
【００３０】
また、寿命曲線１６上の点２３は主索１０の初期伸び量（(Σδ×α)１７）到達点、点２４は主索１０の限界経年伸び量（(Σδ１７）到達点、点２５は予測寿命到達点である。
【００３１】
(ε)２２は主索１０が初期伸び量到達点２３を経過した後で限界経年伸び量到達点２４に至るまでの主索１０の伸び量であり、図１に示す第１のスイッチ１３と第２のスイッチ１４の間の距離に相当している。
【００３２】
また、図２の寿命曲線１６に示されているように、通常、エレベーターの主索１０は使用開始後、急激に伸びが発生して、初期伸び量到達点２３を経過し、その後限界経年伸びへと移行して、限界経年伸び量Σδに至った（到達点２４）後、所定回数の運転・屈曲回数を経て予測寿命（予測寿命到達点２５）に到達する。
【００３３】
図３も図２と同様に、横軸に主索１０の寿命、すなわち運転・屈曲回数をとり、縦軸に主索１０の伸び量をとった主索伸び量と寿命の関係を示す特性概念図であるが、本図はエレベーターの運転条件を３通りに変えた場合の特性概念図である。
【００３４】
図中の１６ａは標準的な主索１０の寿命曲線(実線)であり、ΣＮは予測寿命である。また、１６ｂは標準（１６ａ）よりも少ない運転・屈曲回数で初期伸び量(Σδ×α)１７に達した主索１０の寿命曲線(点線)、１６ｃは標準（１６ａ）よりも多い運転・屈曲回数で初期伸び量(Σδ×α)１７に達した主索１０の寿命曲線(一点鎖線)である。
【００３５】
図３に示すように、主索寿命曲線１６ｂは標準的な主索寿命曲線１６ａよりも主索伸び量が極端であり、一方、主索寿命曲線１６ｃは標準的な主索寿命曲線１６ａよりも主索伸び量が緩やかである。
【００３６】
１８ａは主索１０の使用開始から初期伸び量(Σδ×α)１７に達したときの標準的な運転・屈曲回数Ｎ、１８ｂは標準よりも少ない運転・屈曲回数で初期伸び量(Σδ×α)１７に達したときの運転・屈曲回数Ｎ１、１８ｃは標準よりも多い運転・屈曲回数で初期伸び量(Σδ×α)１７に達したときの運転・屈曲回数Ｎ２である。このようにエレベーターの運転条件によって運転・屈曲回数は異なり、Ｎ１＜Ｎ＜Ｎ２の関係にある。
【００３７】
また、２１ａ、２１ｂ、２１ｃは夫々主索寿命曲線１６ａ、１６ｂ、１６ｃにおける運転・屈曲回数、すなわち予測寿命である。
【００３８】
ここで、標準的な運転・屈曲回数の場合、主索１０が初期伸び量(Σδ×α)１７に達したとき、図１に示す釣合いおもり１１の下端に固定されたカム１２が第１のスイッチ１３をＯＮする。このときの主索１０の運転・屈曲回数は制御盤５に内蔵された演算部で演算処理され、標準的な運転・屈曲回数１８ａとなり、運転・屈曲回数、すなわち予測寿命は２１ａのＬ＝ΣＮで予測される。なお、初期伸び量(Σδ×α)１７は、限界経年伸び量(Σδ)２０の１／２以上に設定している。
【００３９】
同様に、運転頻度が多くエレベーターの積載質量の変化が大きく、運転条件や環境条件の厳しいエレベーターにおいては、標準よりも少ない運転・屈曲回数Ｎ１(１８ｂ)となり、運転・屈曲回数、すなわち予測寿命は２１ｂのＬ＝ΣＮ× (Ｎ１／Ｎ) ×βで予測される。βは、Ｎ１＜Ｎの場合の定数である。
【００４０】
さらに、運転頻度が少なくエレベーターの積載質量の変化が小さく、運転条件や環境条件が厳しくないエレベーターにおいては、標準よりも多い運転・屈曲回数Ｎ２ (１８ｃ)となり、運転・屈曲回数、すなわち予測寿命は２１ｃのＬ＝ΣＮ× (Ｎ２／Ｎ) ×γで予測される。γは、Ｎ＜Ｎ２の場合の定数である。
【００４１】
本実施形態では、主索１０の初期伸び量(Σδ×α)１７から限界経年伸び量(Σδ)２０に達する運転・屈曲回数を予測したが、第２のスイッチ１４の設置によりその予測結果を検証することが可能で、検証結果を寿命予測にフィードバックすることで更なる寿命予測精度の向上が図れる。
【００４２】
このようなエレベーターの昇降動作において、主索１０の寿命は各エレベーター個体毎の運転条件や環境条件などの屈曲回数や停止時間以外の項目にも影響される。例えば、稼動頻度の多い、少ないなどの運転条件や、エレベーターの積載質量の変化などの環境条件である。これらの運転条件や環境条件によって最も影響を受けるのは主索１０の伸び量であり、主索１０の伸び量は各エレベーター個体毎に異なっており、主索１０の伸び量の差が屈曲回数と合せて寿命に大きく影響する。
【００４３】
そのため本発明では、単に屈曲回数で寿命を予測する方式に対し、屈曲回数と合せて主索の初期伸び量を用いた寿命予測を行うことで、各エレベーター個体特有の運転条件や環境条件を加味した、精度の高い寿命予測が可能となる。
【００４４】
また、精度の高い寿命予測により、主  索の交換作業や保守点検などがタイミングよく実施できるため、維持・保全費用を安価にすることができる。
【００４５】
本発明には主索１０の寿命診断を実施する周期を設定することのできる、外部から入力が可能な周期設定部（図示せず）が設けられており、寿命診断を実施する周期を例えば何か月単位で設定でき、またその周期を変更することも可能である。
【００４６】
主索１０が寿命であると診断された場合、点検指令発令部（図示せず）から主索１０の点検が必要である旨を、エレベーターが設置されている管理人室やエレベーターの保守会社にある遠隔監視センターに報知するシステムになっている。
【００４７】
図１に示す実施形態では機械室１があるエレベーターで説明したが、機械室が設置されていないエレベーターにも本発明の適用は可能である。
【００４８】
図１に示す実施形態では、主索１０の屈曲回数の演算を制御盤５で行ったが、主索１０の寿命診断装置をエレベーターの保守会社にある遠隔監視センターに設けて、各エレベーターにおける主索１０の寿命診断を遠隔監視センターで統括的に行うことも可能である。
【符号の説明】
【００４９】
２：巻上げ機
３：駆動シーブ
５：制御盤
６：昇降路
９：乗りかご
１０：主索
１１：釣合おもり
１２：カム
１３：第１のスイッチ
１４：第２のスイッチ
１６ａ：標準的な主索の寿命曲線
１６ｂ：標準よりも少ない運転・屈曲回数で初期伸び量に達した主索の寿命曲線
１６ｃ：標準よりも多い運転・屈曲回数で初期伸び量に達した主索の寿命曲線
１７：初期伸び量Σδ×α
１８：運転・屈曲回数Σｔ
１８ａ：標準的な運転・屈曲回数Ｎ
１８ｂ：標準よりも少ない運転・屈曲回数Ｎ１
１８ｃ：標準よりも多い運転・屈曲回数Ｎ２
１９：残存寿命Σｔ×ｎ
２０：限界経年伸び量Σδ
２１ａ：標準的な主索の寿命曲線１６ａにおける運転・屈曲回数
２１ｂ：標準よりも少ない運転・屈曲回数で初期伸び量に達した主索の寿命曲線１６ｂにおける運転・屈曲回数
２１ｃ：標準よりも多い運転・屈曲回数で初期伸び量に達した主索の寿命曲線１６ｃにおける運転・屈曲回数
２２：ε
【図１】
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【図２】
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【図３】
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