(57)【要約】  エレベータ装置において、昇降体は、懸架体により吊り下げられている。懸架体は、滑車に巻き掛けられている。巻上機モータは、滑車を回転させるとともに、昇降体を昇降させる。振動測定部は、巻上機モータが回転したときの滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定する。状態算出部は、巻上機モータの回転速度と、振動波形とに基づいて、振動波形の周波数成分を算出し、算出された周波数成分に基づいて、滑車の摩耗状態を算出する。
2020213090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滑車、
前記滑車に巻き掛けられている懸架体、
前記懸架体により吊り下げられている昇降体、
前記滑車を回転させるとともに、前記昇降体を昇降させる巻上機モータ、
前記巻上機モータが回転したときの前記滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定する振動測定部、及び
前記巻上機モータの回転速度と、前記振動測定部により測定された前記振動波形とに基づいて、前記振動波形の周波数成分を算出し、算出された前記周波数成分に基づいて、前記滑車の摩耗状態を算出する状態算出部
を備えているエレベータ装置。
【請求項２】
前記状態算出部は、前記周波数成分に基づいて偏摩耗振動成分を算出する請求項１記載のエレベータ装置。
【請求項３】
前記懸架体及び前記昇降体を含む振動系の振動特性に関する情報である振動特性情報を記憶する記憶部
をさらに備えている請求項２記載のエレベータ装置。
【請求項４】
前記状態算出部は、前記偏摩耗振動成分及び前記振動特性情報に基づいて、前記滑車の偏摩耗量を算出する請求項３記載のエレベータ装置。
【請求項５】
前記懸架体の張力を測定する張力測定部
をさらに備え、
前記状態算出部は、前記張力測定部により測定された張力に基づいて、前記振動系の前記振動特性を算出し、
前記記憶部は、前記状態算出部により算出された前記振動特性に基づいて、前記振動特性情報を更新して記憶する請求項３又は請求項４に記載のエレベータ装置。
【請求項６】
前記振動系に振動を加える加振部
をさらに備え、
前記振動測定部は、前記加振部によって生じた振動を測定し、
前記状態算出部は、前記加振部によって生じた振動の測定値に基づいて、前記振動系の前記振動特性を算出し、
前記記憶部は、前記状態算出部により算出された前記振動特性に基づいて、前記振動特性情報を更新して記憶する請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項７】
前記記憶部は、前記振動系の前記振動特性が変化する前の前記振動特性情報である基本振動特性情報と、前記振動系の前記振動特性が変化した後の前記振動特性情報である予測振動特性情報とを記憶し、
前記状態算出部は、前記振動系の前記振動特性が変化する前の偏摩耗振動成分である測定偏摩耗振動成分、前記基本振動特性情報、及び前記予測振動特性情報に基づいて、前記振動系の前記振動特性が変化した後の前記偏摩耗振動成分である予測偏摩耗振動成分を算出する請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項８】
前記振動測定部は、前記滑車の回転周波数と前記エレベータ装置の固有周波数とに基づいて算出した回転速度で前記巻上機モータが回転したときに、前記振動波形を測定する請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項９】
前記振動測定部は、通常運転時の定格速度で前記巻上機モータが回転したときに前記振動波形を測定し、
前記状態算出部は、前記偏摩耗振動成分と前記振動特性情報とに基づいて、前記定格速度を変更する請求項３から請求項６までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項１０】
前記振動測定部は、通常運転時の定格速度で前記巻上機モータが回転したときに前記振動波形を測定し、
前記状態算出部は、前記予測偏摩耗振動成分と前記予測振動特性情報とに基づいて、前記定格速度を変更する請求項７記載のエレベータ装置。
【請求項１１】
前記状態算出部で算出された前記滑車の摩耗状態に基づいて、前記滑車の健全性を判定する状態判定部
をさらに備えている請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項１２】
前記巻上機モータを制御する駆動制御部、及び
遠隔地に設置された情報センタからの診断指令に応じて、前記駆動制御部に駆動指令を出力し、前記振動測定部に測定指令を出力し、前記状態判定部から判定結果を受け、前記情報センタに前記判定結果を送信する遠隔診断制御部
をさらに備えている請求項１１記載のエレベータ装置。
【請求項１３】
遠隔地に設置された情報センタから前記振動特性情報の更新データを受信する遠隔診断制御部
をさらに備え、
前記記憶部は、前記更新データに基づいて前記振動特性情報を更新する請求項３から請求項７までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項１４】
前記状態算出部は、前記振動波形の周波数成分のピークの周波数に基づいて、前記滑車の直径を算出し、前記直径に基づいて、前記滑車の平均摩耗量を算出する請求項１から請求項１３までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項１５】
２つ以上の前記滑車が用いられており、
全ての前記滑車の直径が異なっている請求項１から請求項１４までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項１６】
巻上機モータを回転させ、懸架体が巻き掛けられている滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定するステップ、
前記巻上機モータの回転速度と前記振動波形とに基づいて、前記振動波形の周波数成分を算出するステップ、
前記周波数成分に基づいて、前記滑車の摩耗状態を算出するステップ、及び
前記滑車の摩耗状態に基づいて、前記滑車の健全性を診断するステップ
を含むエレベータ装置の滑車の摩耗診断方法。
【請求項１７】
前記滑車の摩耗状態を算出するステップでは、前記懸架体及び昇降体を含む振動系の振動特性に関する情報である振動特性情報を用いる請求項１６記載のエレベータ装置の滑車の摩耗診断方法。
【請求項１８】
前記振動特性情報を更新するステップ
をさらに含む請求項１７記載のエレベータ装置の滑車の摩耗診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、昇降体を吊り下げる懸架体が滑車に巻き掛けられているエレベータ装置、及びその滑車の摩耗診断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エレベータ装置では、かごを吊る主索が滑車に巻き掛けられている。また、滑車には、主索が挿入される溝が設けられている。かごが繰り返し起動されると、主索との接触により、滑車の溝の壁面が徐々に摩耗する。そして、摩耗が進行すると、トラクション能力が低下する。【０００３】
また、摩耗は、滑車の全周で均一に進行するとは限らず、摩耗量に偏りが発生することも多い。このような偏摩耗の程度が大きいと、滑車の回転周期で主索が加振され、かごが振動する。従って、滑車の摩耗状態を把握することは重要である。【０００４】
滑車の摩耗状態の検査方法としては、滑車の溝の深さを直接測定する方法がある。しかし、この方法では、エレベータ装置を休止させた上で、作業員がかご上、ピット等に入って、測定を実施する必要があり、多大な労力が必要となる。【０００５】
これに対して、従来の綱車の摩耗量測定装置では、設定距離を主索が移動するときの綱車の回転数が測定される。そして、測定された回転数から、綱車の有効径が算出され、綱車の摩耗量が算出される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１３９６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような従来の綱車の摩耗量測定装置では、綱車の全周の平均摩耗量を測定できるが、偏摩耗の状態は測定することができない。【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、滑車の偏摩耗の状態を容易に測定することができるエレベータ装置及びその滑車の摩耗診断方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るエレベータ装置は、滑車、滑車に巻き掛けられている懸架体、懸架体により吊り下げられている昇降体、滑車を回転させるとともに、昇降体を昇降させる巻上機モータ、巻上機モータが回転したときの滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定する振動測定部、及び巻上機モータの回転速度と、振動測定部により測定された振動波形とに基づいて、振動波形の周波数成分を算出し、算出された周波数成分に基づいて、滑車の摩耗状態を算出する状態算出部を備えている。
また、この発明に係るエレベータ装置の滑車の摩耗診断方法は、巻上機モータを回転させ、懸架体が巻き掛けられている滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定するステップ、巻上機モータの回転速度と振動波形とに基づいて、振動波形の周波数成分を算出するステップ、周波数成分に基づいて、滑車の摩耗状態を算出するステップ、及び滑車の摩耗状態に基づいて、滑車の健全性を診断するステップを含む。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、滑車の偏摩耗の状態を容易に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。
【図２】図１の制御装置を示すブロック図である。
【図３】図１のエレベータ装置の滑車の形状を模式的に示す説明図である。
【図４】図１のエレベータ装置の滑車の偏摩耗量の一例を示す説明図である。
【図５】図１のエレベータ装置における滑車の摩耗状態の診断動作を示すフローチャートである。
【図６】図１のエレベータ装置における滑車の偏摩耗振動成分の算出結果の一例を示す説明図である。
【図７】２：１ローピング方式の機械室レスエレベータを示す構成図である。
【図８】この発明の実施の形態２によるエレベータ装置を示す構成図である。
【図９】図８のエレベータ装置における滑車の摩耗状態の診断動作を示すフローチャートである。
【図１０】この発明の実施の形態３によるエレベータ装置における滑車の摩耗状態の診断動作を示すフローチャートである。
【図１１】この発明の実施の形態４によるエレベータ装置における滑車の摩耗状態の診断動作を示すフローチャートである。
【図１２】この発明の実施の形態５によるエレベータ装置における滑車の摩耗状態の診断動作を示すフローチャートである。
【図１３】この発明の実施の形態７におけるエレベータ装置の要部を示すブロック図である。
【図１４】この発明の実施の形態７によるエレベータ装置における滑車の摩耗状態の遠隔診断動作を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態１〜７の制御装置の各機能を実現する処理回路の第１の例を示す構成図である。
【図１６】実施の形態１〜７の制御装置の各機能を実現する処理回路の第２の例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図１において、昇降路１の上部には、機械室２が設けられている。機械室２には、巻上機３及び制御装置４が設けられている。
【００１３】
巻上機３は、綱車５、駆動装置である巻上機モータ６、図示しない巻上機ブレーキ、及びそらせ車７を有している。巻上機モータ６は、綱車５を回転させる。巻上機ブレーキは、綱車５の静止状態を保持する。また、巻上機ブレーキは、綱車５の回転を制動する。
【００１４】
綱車５及びそらせ車７は、実施の形態１の滑車である。綱車５及びそらせ車７には、懸架体８が巻き掛けられている。懸架体８としては、複数本のロープ又は複数本のベルトが用いられている。
【００１５】
懸架体８の第１の端部には、かご側ばね９を介して、昇降体としてのかご１０が接続されている。懸架体８の第２の端部には、釣合おもり側ばね１１を介して、昇降体としての釣合おもり１２が接続されている。
【００１６】
かご１０及び釣合おもり１２は、懸架体８により、１：１ローピング方式で昇降路１内に吊り下げられている。また、かご１０及び釣合おもり１２は、綱車５を回転させることにより、昇降路１内を昇降する。制御装置４は、巻上機３を制御することにより、かご１０の運行を制御する。
【００１７】
昇降路１内には、一対のかごガイドレール１３ａ，１３ｂと、一対の釣合おもりガイドレール１４ａ，１４ｂとが設置されている。一対のかごガイドレール１３ａ，１３ｂは、かご１０の昇降を案内する。一対の釣合おもりガイドレール１４ａ，１４ｂは、釣合おもり１２の昇降を案内する。
【００１８】
かご１０には、振動測定部１５が設けられている。振動測定部１５は、巻上機モータ６が回転したときのかご１０の上下方向の振動の振動波形を測定する。振動波形は、変位、速度、又は加速度のいずれで測定してもよい。
【００１９】
図２は、図１の制御装置４を示すブロック図である。制御装置４は、機能ブロックとして、駆動制御部２１、記憶部２２、状態算出部２３、及び状態判定部２４を有している。
【００２０】
駆動制御部２１は、巻上機モータ６が出力する駆動トルクを制御することで、かご１０の運転を制御する。
【００２１】
記憶部２２は、巻上機３を制御するための制御情報を記憶する。制御情報には、通常運転時及び診断運転時におけるかご速度に関する情報が含まれている。また、記憶部２２は、エレベータ装置の特性情報を記憶する。
【００２２】
特性情報には、エレベータ装置の振動系の挙動に関する情報、即ち振動系の振動特性に関する情報である振動特性情報が含まれている。エレベータ装置の振動系は、懸架体８、かご１０及び釣合おもり１２を含んでいる。
【００２３】
振動特性情報には、かご１０の質量、釣合おもり１２の質量、綱車５の慣性質量、そらせ車７の慣性質量、懸架体８の剛性、懸架体８の減衰係数、かご側ばね９のばね定数、釣合おもり側ばね１１のばね定数等が含まれている。
【００２４】
状態算出部２３は、記憶部２２により記憶されている振動特性情報と、振動測定部１５により測定された振動波形とを処理する。また、状態算出部２３は、巻上機モータ６の回転速度と、振動測定部１５により測定された振動波形とに基づいて、振動波形の周波数成分を算出する。
【００２５】
また、状態算出部２３は、算出された周波数成分に基づいて、検査対象の滑車の摩耗状態としての偏摩耗振動成分を算出する。また、状態算出部２３は、偏摩耗振動成分及び振動特性情報に基づいて、滑車の摩耗状態としての偏摩耗量を算出する。
【００２６】
状態判定部２４は、状態算出部２３により算出された滑車の摩耗状態に基づいて、滑車の状態、即ち滑車の健全性を判定する。
【００２７】
図３は、図１のエレベータ装置の滑車の形状を模式的に示す説明図である。図３において、実線Ａは、偏摩耗滑車形状を示している。また、破線Ｂは、初期滑車形状を示している。また、１点鎖線Ｃは、平均摩耗滑車形状を示している。
【００２８】
偏摩耗滑車形状Ａは、周方向に不均一に摩耗した滑車の形状を示しており、極座標で（ｒ1，θ）と表している。初期滑車形状Ｂは、摩耗が進行する前の新品の理想的な真円の形状を示しており、極座標で（ｒ0，θ）と表している。平均摩耗滑車形状Ｃは、全周で均一に摩耗した形状を示しており、極座標で（ｒ1'，θ）と表している。
【００２９】
ここで、平均摩耗滑車形状Ｃの平均摩耗量は、平均摩耗滑車形状Ｃの摩耗量を周方向に足し合わせた合計値と、偏摩耗滑車形状Ａの摩耗量を周方向に足し合わせた合計値とが等しくなるように定められている。また、ｒ0及びｒ1'は、角度θによらず一定の値である。
【００３０】
滑車の平均摩耗量Ｗ0は下式（１）で表され、滑車の偏摩耗量Ｗ（θ）は下式（２）で表される。
【００３１】
Ｗ0＝ｒ0−ｒ1'  ・・・（１）
【００３２】
Ｗ（θ）＝ｒ1'−ｒ1（θ）  ・・・（２）
【００３３】
なお、実際の新品の滑車の形状は、製作公差、及び据付時の芯ずれにより、回転中心に対して真円ではない。この形状を偏摩耗滑車形状Ａとすると、初期の回転中心に対するずれ量も偏摩耗量Ｗ（θ）と同様に表現できる。
【００３４】
偏摩耗量Ｗ（θ）は、滑車の１回転周期の正弦波形状とはなっておらず、１回転周期の正弦波形状に加えて、正の整数ｎ倍の周波数成分を含む。この偏摩耗量の周波数成分Ｗn（θ）は、下式（３）で表せる。
【００３５】
Ｗn（θ）＝Ａnｃｏｓ（ｎ（θ−Δθn））  ・・・（３）
【００３６】
ここで、ＡnはＷn（θ）の振幅、ΔθnはＷn（θ）の位相ずれである。このＷn（θ）を足し合わせることでＷ（θ）を表現することができ、下式（４）のように表せる。
【００３７】
【数１】
2020213090.tif 000003
【００３８】
Ｗn（θ）をそれぞれ取得して足し合わせることでＷ（θ）を算出する場合、ｎは１から正の整数Ｎまでになる。Ｎが大きい程、より詳細な形状を算出することができるが、計算負荷が大きくなる。一方で、Ｎが小さい程、形状の算出誤差が大きくなるが、計算負荷が小さくなる。例えば、滑車の全周の大まかな摩耗分布を知りたい場合、Ｎを４とすれば、小さい計算負荷で摩耗状態を算出することができる。
【００３９】
図４は、図１のエレベータ装置の滑車の偏摩耗量の一例を示す説明図である。図４では、偏摩耗量Ｗ（θ）が３倍の成分まで含む場合について示している。また、図４では、Ｗ（θ）に加えて、Ｗn（θ）の１倍成分Ｗ1（θ）、２倍成分Ｗ2（θ）、及び３倍成分Ｗ3（θ）についても示している。そして、Ｗ1（θ）、Ｗ2（θ）、及びＷ3（θ）の和がＷ（θ）となっている。
【００４０】
図５は、図１のエレベータ装置における滑車の摩耗状態の診断動作を示すフローチャートである。このフローチャートには、以下のようなステップＳ１０１からステップＳ１０６までが含まれている。
【００４１】
ステップＳ１０１：巻上機モータ６を設定速度で回転させ、振動測定部１５で振動波形を測定するプロセス。
【００４２】
ステップＳ１０２：測定した振動波形を処理して、偏摩耗振動成分を算出するプロセス。
【００４３】
ステップＳ１０３：算出された偏摩耗振動成分を処理して、滑車の偏摩耗量を算出するプロセス。
【００４４】
ステップＳ１０４：算出された偏摩耗量の振幅と閾値とを比較するプロセス。
【００４５】
ステップＳ１０５：滑車が正常であると判定するプロセス。
【００４６】
ステップＳ１０６：滑車の交換が必要であると判定するプロセス。
【００４７】
ステップＳ１０１において、駆動制御部２１は、巻上機モータ６を設定速度で回転させる。また、振動測定部１２は、かご６の上下方向の振動波形ｘ（ｔ）を測定する。このとき、駆動制御部２１は、例えば、かご１０を最下階から最上階まで移動させる。そして、振動測定部１５は、加減速している区間を除いた一定速度の区間で、振動波形ｘ（ｔ）を測定する。
【００４８】
振動波形ｘ（ｔ）の測定時のかご１０の速度は、０よりも大きく上限速度以下の範囲で任意に定めることができる。また、かご１０の走行方向は、上方向でも下方向でもよい。
【００４９】
また、振動波形ｘ（ｔ）の測定時には、かご１０の積載量を０としておくことが好ましい。積載量を０以外として測定を実施する場合は、記憶部２２が記憶したかご１０の質量の値を、かご１０のみの質量に積載量を加えた値としておく必要がある。
【００５０】
振動測定部１５で測定された振動波形は、状態算出部２３に送られる。
【００５１】
ステップＳ１０２において、状態算出部２３は、振動波形の周波数成分Ｆ（ω）のうち、検査対象の滑車の回転に起因する成分である偏摩耗振動成分を算出する。振動波形の周波数成分Ｆ（ω）は、下式（５）で表される。
【００５２】
【数２】
2020213090.tif 000004
【００５３】
ここで、ωは角周波数、Ｔは測定時間、ｊは虚数単位である。Ｆ（ω）は、複素数である。また、Ｆ（ω）の絶対値は、角周波数ωの正弦波振動成分の振幅を表している。また、Ｆ（ω）の偏角は、角周波数ωの正弦波振動成分の位相ずれを表している。
【００５４】
滑車が回転すると、滑車の偏摩耗量Ｗ（θ）によって、懸架体８が軸方向に揺すられ、懸架体８に発生した振動がかご１０に伝搬する。Ｗ（θ）は、偏摩耗量の複数の周波数成分Ｗn（θ）を足し合わせた和であるため、検査対象の滑車の回転による振動は、検査対象の滑車の角周波数ωaのｎ倍の周波数成分からなる。従って、振動波形の周波数成分Ｆ（ω）のうち、ωがｎωaとなる成分が偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωa）である。そして、ωaは、下式（６）で表される。
【００５５】
ωa＝２Ｖ／Ｄa  ・・・（６）
【００５６】
ここで、Ｖは懸架体８の送り速度、Ｄaは検査対象の滑車の直径である。懸架体８の送り速度Ｖは、巻上機モータ６の回転速度と綱車５とから定まる。また、Ｖはかご１０の速度と等しいため、かご１０の速度を測定して調節することもできる。また直径Ｄaは、検査対象の滑車の公称径から平均摩耗量の２倍の値分小さくなっている。
【００５７】
以上のように、状態算出部２３は、振動波形ｘ（ｔ）から式（５）を用いて偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωa）を算出する。
【００５８】
ステップＳ１０３において、状態算出部２３は、偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωa）を処理して、検査対象の滑車の偏摩耗量Ｗa（θ）を算出する。
【００５９】
検査対象の滑車の偏摩耗量Ｗan（θ）による加振が、懸架体８を通じてかご１０に伝達されたものが、偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωa）である。従って、偏摩耗量Ｗan（θ）による加振に対する振動測定部１５での測定値の周波数伝達関数をＧ（ｊωa）とすると、角周波数ｎωaの値であるＧ（ｊｎωa）により、Ｗan（θ）の振幅Ａanは、下記の式（７）で表せる。また、位相ずれΔθanは、下記の式（８）で表せる。
【００６０】
Ａan＝|Ｆ（ｎωa）／Ｇ（ｊｎωa）|  ・・・（７）
【００６１】
Δθan＝−ａｒg（Ｆ（ｎωa）／Ｇ（ｊｎωa））  ・・・（８）
【００６２】
以上のように、状態算出部２３は、Ｆ（ｎωa）及びＧ（ｊｎωa）に基づいて、式（７）及び式（８）により、検査対象の滑車の偏摩耗量Ｗa（θ）のｎ倍成分Ｗan（θ）の振幅Ａanと位相ずれΔθanとを算出する。そして、状態算出部２３は、振幅Ａan及び位相ずれΔθanに基づいて、式（３）により、偏摩耗量Ｗan（θ）を算出する。さらに、状態算出部２３は、偏摩耗量Ｗan（θ）に基づいて、（４）により、偏摩耗量Ｗa（θ）を算出する。
【００６３】
ここで、周波数伝達関数の角周波数ｎωaの値Ｇ（ｊｎωa）については、記憶部２２が記憶した振動特性情報に基づいて、状態算出部２３が算出する。
【００６４】
例えば、状態算出部２３では、エレベータ装置の振動系が、複数のばね、質量、及びダンパが接続された懸架体８の軸方向の変位に関するモデルに置き換えられている。そして、状態算出部２３は、検査対象の滑車の回転による加振を入力とし、振動測定部１５で測定される振動を出力とした周波数伝達関数の角周波数ｎωaの値Ｇ（ｊｎωa）を算出する。
【００６５】
また、状態算出部２３は、予め計算され記憶部２２に記憶されたＧ（ｊｎωa）を用いることもできる。この場合、記憶部２２は、エレベータ装置の振動系をモデル化して算出されたＧ（ｊｎωa）を記憶してもよい。また、滑車にアクチュエータを取り付けて振動を発生させて、そのときのかご１０の振動を実測した結果から算出されたＧ（ｊｎωa）を記憶部２２が記憶してもよい。振動を実測する場合は、エレベータ装置の据付時等に測定を実施しておく必要がある。
【００６６】
ステップＳ１０４において、状態判定部２４は、状態算出部２３が算出した偏摩耗量の振幅と、記憶部２２が記憶した閾値とを比較する。偏摩耗量の振幅は、検査対象の滑車の半径の最大値と最小値との差に等しいため、滑車の真円度を表す。
【００６７】
閾値は、例えば、滑車製作時の真円度の最大許容値の２倍と定めればよい。また、偏摩耗量の振幅と閾値とを比較するのではなく、偏摩耗量の成分Ｗan（θ）のそれぞれに対して閾値を設け、成分Ｗan（θ）のそれぞれと対応する閾値とを比較し判定してもよい。
【００６８】
偏摩耗量の振幅が閾値よりも小さい場合、状態判定部２４は、ステップＳ１０５において、滑車が正常であると判定する。また、偏摩耗量が閾値以上である場合、状態判定部２４は、ステップＳ１０６において、滑車の交換が必要であると判定する。
【００６９】
図６は、図１のエレベータ装置における滑車の偏摩耗振動成分の算出結果の一例を示す説明図である。また、図６では、検査対象の滑車を綱車５及びそらせ車７として、綱車５及びそらせ車７の偏摩耗量がどちらも２倍の成分まで含んでいる例を示している。
【００７０】
また、図６では、綱車５の回転角周波数をωb、そらせ車７の回転周波数をωcとしている。また、図６では、振動波形の周波数成分Ｆ（ω）に加えて、偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωb）及びＦ（ｎωc）について振幅を示している。
【００７１】
Ｆ（ω）が偏摩耗振動成分以外の成分を持つのは、以下の２つの理由のためである。１つ目の理由は、測定波形ｘ（ｔ）に、走行中のかごガイドレール１３ａ，１３ｂ及び釣合おもりガイドレール１４ａ，１４ｂによる振動、及び振動測定部１５のノイズが含まれているためである。２つ目の理由は、偏摩耗振動成分のスペクトル漏れが表れるためである。
【００７２】
偏摩耗振動成分とその他の成分とが区別できないことは、偏摩耗振動成分が誤差と区別できないことを意味する。よって、ステップＳ１０３において、Ｗan（θ）を足し合わせてＷa（θ）を求める際に、その他の成分と区別できない成分を０とすれば、誤差の蓄積を防ぐことができる。例えば、偏摩耗振動成分のうち、振幅がその他の成分の振幅の最大値以下である成分を０とすればよい。
【００７３】
偏摩耗量を高精度に測定したい場合は、偏摩耗振動成分以外の成分を低減する必要がある。例えば、走行中のかごガイドレール１３ａ，１３ｂ及び釣合おもりガイドレール１４ａ，１４ｂによる振動を低減してから測定すればよい。
【００７４】
以上のように、本実施の形態１におけるエレベータ装置では、巻上機モータ６の回転速度と、振動測定部１５により測定された振動波形とに基づいて、振動波形の周波数成分が算出される。また、算出された周波数成分に基づいて、滑車の摩耗状態が算出される。このため、滑車の偏摩耗の状態を容易に測定することができる。
【００７５】
また、状態算出部２３は、周波数成分に基づいて偏摩耗振動成分を算出し、偏摩耗振動成分に基づいて滑車の摩耗状態を算出する。このため、滑車の偏摩耗の状態をより正確に測定することができる。
【００７６】
また、記憶部２２は、エレベータ装置の振動系の挙動に関する振動特性情報を記憶している。このため、滑車の偏摩耗の状態をより正確に測定することができる。
【００７７】
また、状態算出部２３は、偏摩耗振動成分及び振動特性情報に基づいて、滑車の摩耗状態として偏摩耗量を算出する。これにより、滑車の偏摩耗の状態をより正確に測定することができる。
【００７８】
また、状態判定部２４は、状態算出部２３で算出された滑車の摩耗状態に基づいて、滑車の健全性を判定する。このため、滑車の健全性を容易に把握することができる
【００７９】
また、本実施の形態１の滑車の摩耗診断方法は、巻上機モータ６を回転させ、滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定するステップ、巻上機モータ６の回転速度と振動波形とに基づいて、振動波形の周波数成分を算出するステップ、周波数成分に基づいて、滑車の摩耗状態を算出するステップ、及び滑車の摩耗状態に基づいて、滑車の健全性を診断するステップを含む。このため、滑車の偏摩耗の状態を容易に測定することができる。また、滑車の健全性を容易に診断することができる。
【００８０】
また、滑車の摩耗状態を算出するステップでは、振動特性情報を用いる。このため、滑車の偏摩耗の状態をより正確に測定することができる。
【００８１】
なお、Ｇ（ｊｎωa）の絶対値が大きい程、Ｆ（ｎωa）の振幅も大きく測定される。よって、Ｇ（ｊｎωa）の絶対値が大きくなるように巻上機モータ６の回転速度を定めると、滑車の偏摩耗量の成分Ｗan（θ）を精度良く測定することができる。
【００８２】
また、周波数伝達関数Ｇ（ｊωa）は、かご１０の位置によって変化するため、振動波形を測定した範囲の中間の位置で算出すると良い。但し、滑車の回転周波数が高く、高次の振動モードとなる場合、かご１０の位置によるＧ（ｊωa）の変化が大きくなり、偏摩耗量の算出精度が小さくなる。従って、低い回転周波数となるように調節すると良い。
【００８３】
振動測定部１５は、滑車の回転周波数とエレベータ装置の固有周波数とに基づいて算出した回転速度で巻上機モータ６が回転したときに、振動波形を測定することが好ましい。例えば、角周波数ｎωaがエレベータ装置の一次の固有振動の角周波数となるように、懸架体８の送り速度Ｖを調節する。これにより、Ｇ（ｊｎωa）の絶対値は大きくなり、かご１０の位置によるＧ（ｊｎωa）の変化は高次の振動モードとなる場合よりも小さくなる。このため、精度良く偏摩耗量を測定することができる。
【００８４】
ここで、図７は、２：１ローピング方式の機械室レスエレベータを示す構成図である。図７の構成では、機械室２がなく、全ての機器が昇降路１に配置されている。巻上機３は、昇降路１の下部に設置されている。懸架体８の第１の端部は、かご側ばね９を介して、昇降路１の上部に接続されている。懸架体８の第２の端部は、釣合おもり側ばね１１を介して昇降路１の上部に接続されている。
【００８５】
かご１０の下部には、滑車としての一対のかご吊り車１６ａ，１６ｂが設けられている。釣合おもり１２の上部には、滑車としての釣合おもり吊り車１７が設けられている。昇降路１の上部には、滑車としての第１の返し車１８と、滑車としての第２の返し車１９が設けられている。
【００８６】
懸架体８は、第１の端部側から順に、かご吊り車１６ａ、かご吊り車１６ｂ、第１の返し車１８、綱車５、第２の返し車１９、及び釣合おもり吊り車１７に巻き掛けられている。
【００８７】
このような機械室レスエレベータであっても、また、２：１ローピング方式のエレベータ装置であっても、上記と同様に滑車の摩耗状態を測定し判定することができる。
【００８８】
但し、かご吊り車１６ａ，１６ｂ及び釣合おもり吊り車１７は動滑車であるため、懸架体８の送り速度の半分の速度で回転する。このような動滑車の角周波数ωdは、直径ＤdとＶとから下式（９）で表される。このため、動滑車に対して診断する場合は、式（９）の角周波数を用いればよい。
【００８９】
ωd＝Ｖ／Ｄd  ・・・（９）
【００９０】
実施の形態２．
次に、この発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２では、振動波形を測定する前に、記憶部２２が記憶したエレベータ装置の振動特性情報が更新される。
【００９１】
図８は、この発明の実施の形態２によるエレベータ装置を示す構成図である。かご１０とかご側ばね９との間には、かご側張力測定部３１が設けられている。かご側張力測定部３１は、懸架体８の張力をかご１０側で測定する。
【００９２】
釣合おもり１２と釣合おもり側ばね１１との間には、釣合おもり側張力測定部３２が設けられている。釣合おもり側張力測定部３２は、懸架体８の張力を釣合おもり１２側で測定する。
【００９３】
かご１０には、加振部３３が設けられている。加振部３３は、かご１０に上下方向の振動を加える。これにより、加振部３３は、エレベータ装置の振動系に振動を加える。加振部３３としては、例えばアクチュエータが用いられる。他の構成は、実施の形態１と同様である。
【００９４】
図９は、図８のエレベータ装置における滑車の摩耗状態の診断動作を示すフローチャートである。このフローチャートには、図５に示したステップＳ１０１〜ステップＳ１０６に加えて、ステップＳ１０１の前に、以下のようなステップＳ２０１が含まれている。
【００９５】
ステップＳ２０１：振動特性を測定し、更新するプロセス。
【００９６】
エレベータ装置の振動特性は、機器の保守、機器の調整、部品の経年的な劣化、部品の新品への交換等により変化する。また、かご１０の質量、釣合おもり１２の質量、懸架体８の剛性、及び懸架体８の減衰係数は、周波数伝達関数に与える影響が大きい。このため、実施の形態２では、これらを測定して、記憶部２２が記憶している振動特性情報を更新する。
【００９７】
ステップＳ２０１において、かご１０が停止しているか、駆動制御部２１がかご１０を一定速度で走行させているとき、かご側張力測定部３１は、かご１０側の懸架体８の張力を測定する。また、釣合おもり側張力測定部３２は、釣合おもり１２側の懸架体８の張力を測定する。また、振動測定部１５は、加振部３３が与えた加振振動を測定する。
【００９８】
状態算出部２３は、かご１０側の懸架体８の張力に基づいて、かご１０の質量を算出する。また、状態算出部２３は、釣合おもり１２側の懸架体８の張力に基づいて、釣合おもり１２の質量を算出する。
【００９９】
また、状態算出部２３は、振動測定部１５で測定された加振振動に基づいて、懸架体８の剛性及び懸架体８の減衰係数を算出する。例えば、懸架体８の剛性及び懸架体８の減衰係数は、かご１０に加振振動として衝撃振動を与え、衝撃振動が減衰する波形から算出できる。そして、記憶部２２は、状態算出部２３で算出された振動特性に基づいて、振動特性情報を更新して記憶する。
【０１００】
ステップＳ１０１において、かご１０への積載量は、ステップＳ２０１でかご１０側の懸架体８の張力を測定したときの積載量と同じ値で測定を実施する。
【０１０１】
ステップＳ１０２からステップＳ１０６については、図５について説明した内容と同様である。
【０１０２】
このようなエレベータ装置及び滑車の摩耗診断方法では、状態算出部２３は、かご側張力測定部３１及び釣合おもり側張力測定部３２により測定された張力に基づいて、振動特性を算出する。そして、記憶部２２は、振動特性情報を更新して記憶する。このため、滑車の摩耗状態を精度良く測定することができる。
【０１０３】
また、振動測定部１５は、加振部３３によって生じた振動を測定する。また、状態算出部２３は、加振部３３によって生じた振動の測定値に基づいて、振動特性を算出する。そして、記憶部２２は、振動特性情報を更新して記憶する。このため、滑車の摩耗状態を精度良く測定することができる。
【０１０４】
なお、振動測定部１５を設置する代わりに、かご側張力測定部３１又は釣合おもり側張力測定部３２により振動を測定してもよい。即ち、かご側張力測定部３１又は釣合おもり側張力測定部３２を振動測定部として利用してもよい。
【０１０５】
また、加振部３３を設置する代わりに、巻上機モータ６により振動系に振動を加えてもよい。また、走行中のかご１０を駆動制御部２１により急停止させて、振動系に振動を加えてもよい。即ち、巻上機モータ６又は駆動制御部２１を加振部として利用してもよい。
【０１０６】
また、作業者により振動系に衝撃振動を加えてもよい。
【０１０７】
また、振動特性情報のうち、かご１０の質量、釣合おもり１２の質量、懸架体８の剛性、及び懸架体８の減衰係数の特性と比較して、その他の特性は、周波数伝達関数に与える影響が小さい。しかし、その他の特性も振動特性情報の一部として測定し、その他の特性も加えた振動特性情報を記憶部２２が更新して記憶してもよい。
【０１０８】
また、実施の形態１、２について、振動測定部１５は、検査対象の滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定できる場所であれば、任意の場所に設置することができ、必ずしもかご１０に設置しなくてもよい。
【０１０９】
また、振動測定部は、巻上機モータ６のトルク電流に基づいて、振動系の振動を測定してもよい。
【０１１０】
実施の形態３．
次に、この発明の実施の形態３について説明する。実施の形態１、２では、偏摩耗量の振幅と閾値とを比較して、滑車の摩耗状態を判定した。これに対して、本実施の形態３の状態判定部２４は、かご１０で測定した振動波形の偏摩耗振動成分と閾値とを比較する。そして、状態判定部２４は、滑車の偏摩耗によりかご１０が振動しているかどうかを判定することで、滑車の健全性として、滑車の交換の要否を判定する。
【０１１１】
図１０は、この発明の実施の形態３によるエレベータ装置における滑車の摩耗状態の診断動作を示すフローチャートである。このフローチャートでは、図９のステップＳ１０３が削除されている。また、図９のステップＳ１０４の代わりに、以下のようなステップＳ３０１が含まれている。
【０１１２】
ステップＳ３０１：算出された偏摩耗振動成分と閾値とを比較するプロセス。
【０１１３】
ステップＳ２０１は、実施の形態２で説明したように、測定を高精度化するためのステップであり、省略することもできる。ステップＳ２０１を省略する場合、振動特性情報が更新されないため、予め記憶部２２が記憶している振動特性情報が用いられる。
【０１１４】
ステップＳ１０２において、状態算出部２３は、振動測定部１５で測定された振動波形ｘ（ｔ）と式（５）とを用いて、偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωa）を算出する。
【０１１５】
ステップＳ３０１において、状態判定部２４は、状態算出部２３により算出された偏摩耗振動成分と閾値とを比較する。
【０１１６】
検査対象の滑車によって、かご１０は、偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωa）の和の振幅で縦方向に振動している。よって、状態判定部２４では、偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωa）の和の振幅と、予め設定した閾値とが比較される。
【０１１７】
閾値は、許容されるかご１０の振動の振幅の上限値から定めるとよい。例えば、振幅の上限値と、滑車が偏摩耗していないときにも発生する他の振動による振幅との差を閾値と定めればよい。
【０１１８】
また、偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωa）の和の振幅と閾値とを比較するのではなく、偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωa）の振幅のそれぞれに対して閾値を設け、偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωa）の振幅のそれぞれと、対応する閾値とを比較して判定してもよい。
【０１１９】
偏摩耗振動成分の和の振幅が閾値よりも小さい場合は、ステップＳ１０５に進み、滑車が正常であると判定する。偏摩耗振動成分の和の振幅が閾値以上である場合は、ステップＳ１０６に進み、滑車は偏摩耗によりかご１０を大きく振動させているため、滑車の交換が必要であると判定する。
【０１２０】
他の構成及び診断方法は、実施の形態１又は２と同様である。
【０１２１】
このようなエレベータ装置及び滑車の摩耗診断方法では、算出した偏摩耗振動成分の和の振幅と閾値とを比較することによって、滑車の偏摩耗によりかご１０が振動しているか否かを判定することができる。また、偏摩耗量を算出する必要がないため、滑車の摩耗状態を容易に測定し、健全性を容易に判定することができる。
【０１２２】
実施の形態４．
次に、この発明の実施の形態４について説明する。エレベータ装置の振動特性は、かご１０の積載量の変化、エレベータ装置の部品の経年劣化、部品交換等により変化する。本実施の形態４では、振動特性が変化した後の偏摩耗振動成分を、振動特性が変化する前の状態で予測する。そして、振動特性が変化する前に、振動特性が変化した後の滑車の摩耗状態を推定し、振動特性が変化した後の滑車の健全性を判定する。
【０１２３】
実施の形態４の記憶部２２は、滑車の摩耗状態を算出するときの振動特性情報である基本振動特性情報と、振動系の振動特性が変化した後の振動特性情報である予測振動特性情報とを記憶する。
【０１２４】
例えば、かご１０への積載量が０の状態で振動特性を測定し、積載量が上限値の状態における振動特性を予測する場合、記憶部２２は、予測する状態のかご１０の質量の値として、かご１０の質量に積載量の上限値を加えた値を記憶する。この場合、かご１０に錘を積むことなく、積載量が上限値となった場合について、滑車の摩耗状態を推定し健全性を判定できる。
【０１２５】
また、懸架体８の剛性及び懸架体８の減衰係数が経年劣化又は交換により変化した状態における振動特性を予測する場合、記憶部２２は、予測する状態の懸架体８の剛性及び懸架体８の減衰係数の値を記憶する。この場合、懸架体８が経年劣化したり、交換されたりした場合について、滑車の摩耗状態を事前に推定し健全性を判定できる。
【０１２６】
状態算出部２３は、振動特性が変化する前の偏摩耗振動成分である測定偏摩耗振動成分、基本振動特性情報、及び予測振動特性情報に基づいて、振動特性が変化した後の偏摩耗振動成分である予測偏摩耗振動成分を算出する。
【０１２７】
図１１は、この発明の実施の形態４によるエレベータ装置における滑車の摩耗状態の診断動作を示すフローチャートである。このフローチャートには、図１０のステップＳ３０１の代わりに、以下のようなステップＳ４０１及びステップＳ４０２が含まれている。
【０１２８】
ステップＳ４０１：予測偏摩耗振動成分を算出するプロセス。
【０１２９】
ステップＳ４０２：算出した予測偏摩耗振動成分と閾値とを比較するプロセス。
【０１３０】
ステップＳ２０１は、実施の形態２で説明したように、測定を高精度化するためのステップであり、省略することもできる。ステップＳ２０１を省略する場合、振動特性情報が更新されないため、予め記憶部２２が記憶している振動特性情報が基本振動特性情報として用いられる。
【０１３１】
ステップＳ４０１において、状態算出部２３は、記憶部２２が記憶した基本振動特性情報から、振動特性が変化する前の周波数伝達関数Ｇ（ｊωa）を算出する。また、状態算出部２３は、記憶部２２が記憶した予測振動特性情報から、振動特性が変化した後の周波数伝達関数Ｇ'（ｊωa）を算出する。
【０１３２】
そして、状態算出部２３は、測定偏摩耗振動成分Ｆ（ｎωa）、Ｇ（ｊｎωa）、及びＧ'（ｊｎωa）により、予測偏摩耗振動成分Ｆ'（ｎωａ）を算出する。Ｆ'（ｎωa）は、下式（１０）で表される。
【０１３３】
Ｆ'(ｎωa)＝(Ｆ(ｎωa)／Ｇ(ｊｎωa))×Ｇ'(ｊｎωa)  ・・・（１０）
【０１３４】
ステップＳ４０２において、状態判定部２４は、状態算出部２３で算出した予測偏摩耗振動成分Ｆ'（ｎωa）の和の振幅と、実施の形態３で説明した閾値とを比較する。そして、予測偏摩耗振動成分の和の振幅が閾値よりも小さい場合は、ステップＳ１０５に進み、滑車が正常であると判定する。
【０１３５】
また、予測偏摩耗振動成分の和の振幅が閾値以上である場合は、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６において、状態判定部２４は、振動特性が変化した後に滑車は偏摩耗によりかご１０を大きく振動させると判定する。このため、ステップＳ１０６において、状態判定部２４は、滑車の交換が必要であると判定する。
【０１３６】
他の構成及び診断方法は、実施の形態１、２又は３と同様である。
【０１３７】
このようなエレベータ装置及び滑車の摩耗診断方法では、振動特性の変化が予想される場合に、振動特性の変化後の滑車の摩耗状態を予測し、摩耗状態の判定に活用することができる。
【０１３８】
また、滑車の偏摩耗により既にかご１０が振動している場合に、エレベータ装置の振動系の振動特性を変えることで、かご１０の振動を低減できるかどうかを予測することもできる。
【０１３９】
例えば、予測する状態におけるかご１０の質量の値を、かご１０にデッドウエイトを積んだ状態における質量として、予測偏摩耗振動成分Ｆ'（ｎωa）を算出する。その結果、予測偏摩耗振動成分Ｆ'（ｎωa）が閾値よりも小さければ、かご１０にデッドウエイトを積むことにより、かご１０の振動を低減できると判断できる。
【０１４０】
ここで、必要最小限のデッドウエイトの質量を得るには、予測する状態におけるかご１０の質量の値を徐々に増やして、判定を繰り返せばよい。この場合、予測する状態におけるかご１０の質量の値を増やす度に測定を実施してもよいが、ステップＳ４０１以降の動作を繰り返し実行してもよい。
【０１４１】
また、実施の形態１、２、３、４、及び以下の実施の形態では、検査対象の滑車を２つ以上とした場合に、２つ以上の滑車の直径が等しいと、それらの滑車を区別することができない。このため、滑車の交換が必要と判定されると、直径の等しい全ての滑車の交換が必要になる。これに対して、エレベータ装置に設置される全ての滑車の直径をそれぞれ異なる値とすれば、全ての滑車の摩耗状態を個別に測定することができる。
【０１４２】
実施の形態５．
次に、この発明の実施の形態５について説明する。本実施の形態５では、定格速度で測定したときの偏摩耗振動成分の和の振幅が閾値以上である場合に、定格速度を別の速度に変更して偏摩耗によるかご１０の振動を低減する。
【０１４３】
このため、本実施の形態５では、振動波形ｘ（ｔ）を測定するときの速度が定格速度Ｖcとなるように、巻上機モータ６の回転速度を定める。即ち、振動測定部１５は、通常運転時の定格速度で巻上機モータ６が回転したときに振動波形を測定する。
【０１４４】
状態算出部２３は、偏摩耗振動成分と振動特性情報とに基づいて、定格速度を変更する。
【０１４５】
図１２は、この発明の実施の形態５によるエレベータ装置における滑車の摩耗状態の診断動作を示すフローチャートである。このフローチャートには、図１０のステップＳ１０６の代わりに、以下のようなステップＳ５０１及びステップＳ５０２が含まれている。
【０１４６】
ステップＳ５０１：偏摩耗振動成分の和が閾値以下となる速度を算出するプロセス。
【０１４７】
ステップＳ５０２：定格速度を変更するプロセス。
【０１４８】
ステップＳ５０１において、偏摩耗振動成分の和の振幅が閾値よりも小さくなる速度Ｖ'を算出する。定格速度を速度Ｖcから別の速度Ｖc2に変更すると、滑車の角周波数が変わる。角周波数がωacからωac2に変わったとすると、速度Ｖcにおける偏摩耗振動成分はＦ（ｎωac）、速度Ｖc2に変更した場合の偏摩耗振動成分はＦ（ｎωac2）である。
【０１４９】
Ｆ（ｎωac2）は、Ｆ（ｎωac）、Ｇ（ｊｎωac）及びＧ（ｊｎωac2）により、下式（１１）で表される。
【０１５０】
Ｆ(ｎωac2)＝(Ｆ(ｎωac)／Ｇ(ｊｎωac))×Ｇ(ｊｎωac2)  ・・・（１１）
【０１５１】
Ｆ（ｎωac2）の和の振幅が閾値よりも小さくなる速度Ｖc2をＶ'とする。例えば、Ｖc2をＶcから徐々に小さくしていき、Ｆ（ｎωac2）の和の振幅が閾値よりも小さくなったときのＶc2をＶ'とすればよい。
【０１５２】
ステップＳ５０２において、状態算出部２３は、定格速度をＶ'に変更する。
【０１５３】
他の構成及び診断方法は、実施の形態１、２、３又は４と同様である。
【０１５４】
このようなエレベータ装置及び滑車の摩耗診断方法では、状態算出部２３は、偏摩耗振動成分と振動特性情報とに基づいて、定格速度を変更する。このため、滑車の偏摩耗が大きくなっても、滑車を交換せずに、滑車の偏摩耗によるかご１０の振動を抑制することができる。
【０１５５】
なお、実施の形態４のように予測偏摩耗振動成分を算出する場合、状態算出部は、予測偏摩耗振動成分と予測振動特性とに基づいて、定格速度を変更してもよい。これにより、振動系の振動特性が変化した後に滑車の偏摩耗によるかご１０の振動が大きくなることが予測される場合にも、滑車を交換せずに、かご１０振動を抑制することができる
【０１５６】
実施の形態６．
次に、この発明の実施の形態６について説明する。本実施の形態６では、懸架体８の送り速度と振動波形とに基づいて、滑車の平均摩耗量を算出する。即ち、実施の形態６の状態算出部２３は、振動波形の周波数成分のピークの周波数に基づいて、滑車の直径を算出し、直径に基づいて、滑車の平均摩耗量を算出する。
【０１５７】
上記のように、滑車の形状は、製作公差、及び据付時の芯ずれにより、回転中心に対して真円ではない。このため、振動測定部１５で測定された振動波形ｘ（ｔ）から算出した周波数成分Ｆ（ω）のピークの周波数ωを、滑車の角周波数ωaとして得ることができる。
【０１５８】
複数ピークがある場合は、滑車が公称径であるときの周波数ωに最も近いピークを選択することで算出することができる。例えば、図６に示した|Ｆ（ωb）|から、綱車５の角周波数ωbを算出でき、|Ｆ（ωc）|からそらせ車７の角周波数ωcを算出できる。
【０１５９】
滑車の直径は、公称径Ｄ0から平均摩耗量Ｗ0の２倍の値分小さくなっている。よって、滑車が静滑車である場合は、式（６）を用いることで、平均摩耗量Ｗ0を下式（１２）で算出することができる。また、滑車が動滑車である場合は、式（９）を用いることで、平均摩耗量Ｗ0を下式（１３）で算出することができる。
【０１６０】
Ｗ0＝Ｄ0／２−Ｖ／ωa  ・・・（１２）
【０１６１】
Ｗ0＝Ｄ0／２−Ｖ／２ωa  ・・・（１３）
【０１６２】
他の構成及び診断方法は、実施の形態１、２、３、４又は５と同様である。
【０１６３】
このようなエレベータ装置及び滑車の摩耗診断方法では、懸架体８の送り速度と振動波形とに基づいて、滑車の偏摩耗状態を診断する場合と同じ構成で、平均摩耗量を算出することができる。
【０１６４】
実施の形態７．
次に、図１３は、この発明の実施の形態７におけるエレベータ装置の要部を示すブロック図である。実施の形態７の制御装置４は、機能ブロックとして、駆動制御部２１、記憶部２２、状態算出部２３、及び状態判定部２４に加えて、遠隔診断制御部２５を有している。
【０１６５】
遠隔診断制御部２５は、情報センタ４１と通信可能になっている。情報センタ４１は、エレベータ装置に対して遠隔地に設けられている。また、情報センタ４１は、診断指令と、振動特性情報の更新データとを遠隔診断制御部２５に送信する。また、情報センタ４１は、状態判定部２４における判定結果を、遠隔診断制御部２５から受信し収集する。
【０１６６】
遠隔診断制御部２５は、情報センタ４１からの診断指令に応じて、駆動制御部２１に駆動指令を出力し、振動測定部１５に測定指令を出力する。また、遠隔診断制御部２５は、情報センタ４１からの更新データを記憶部２２に送る。記憶部２２は、更新データに基づいて、振動特性情報を更新する。
【０１６７】
また、遠隔診断制御部２５は、診断終了後に状態判定部２４から判定結果を受け、情報センタ４１に対して判定結果を送信する。
【０１６８】
図１４は、この発明の実施の形態７によるエレベータ装置における滑車の摩耗状態の遠隔診断動作を示すフローチャートである。このフローチャートには、以下のようなステップＳ７０１からステップＳ７０４までが含まれている。
【０１６９】
ステップＳ７０１：情報センタ４１から診断指令を出力するプロセス。
【０１７０】
ステップＳ７０２：記憶部２２が記憶している振動特性情報を更新するプロセス。
【０１７１】
ステップＳ７０３：診断を実施するプロセス。
【０１７２】
ステップＳ７０４：判定結果を情報センタ４１に出力するプロセス。
【０１７３】
ステップＳ７０１において、情報センタ４１は、遠隔診断作業者による操作入力により、滑車の摩耗状態の診断を行う診断指令と、振動特性情報の更新データとを、遠隔診断制御部２５に対して出力する。
【０１７４】
ステップＳ７０２において、遠隔診断制御部２５は、記憶部２２が記憶している振動特性情報を、情報センタ４１から受け取った更新データに基づいて更新する。
【０１７５】
ステップＳ７０３において、遠隔診断制御部２５は、駆動制御部２１に対して駆動指令を出力し、振動測定部１５に対して測定指令を出力することで、診断を開始させる。そして、遠隔診断制御部２５は、状態算出部２３で処理された結果に基づいて状態判定部２４が出力した判定結果を収取する。
【０１７６】
ステップＳ７０４において、遠隔診断制御部２５は、情報センタ４１に対して、状態判定部２４から収集した判定結果を出力する。
【０１７７】
他の構成及び診断方法は、実施の形態１、２、３、４、５又は６と同様である。
【０１７８】
このようなエレベータ装置及び滑車の摩耗診断方法では、遠隔地からの入力に基づいて滑車の摩耗状態の診断を実施し、判定結果を遠隔地で把握することができる。
【０１７９】
また、振動特性情報を遠隔地から更新することができる。
【０１８０】
なお、状態判定部２４は省略してもよい。即ち、状態算出部で算出された状態量を見て、作業者が滑車の健全性を判定してもよい。
【０１８１】
また、実施の形態１〜７の制御装置４の各機能は、処理回路によって実現される。図１５は、実施の形態１〜７の制御装置４の各機能を実現する処理回路の第１の例を示す構成図である。第１の例の処理回路１００は、専用のハードウェアである。
【０１８２】
また、処理回路１００は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。また、制御装置４の各機能それぞれを個別の処理回路１００で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路１００で実現してもよい。
【０１８３】
また、図１６は、実施の形態１〜７の制御装置４の各機能を実現する処理回路の第２の例を示す構成図である。第２の例の処理回路２００は、プロセッサ２０１及びメモリ２０２を備えている。
【０１８４】
処理回路２００では、制御装置４の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアは、プログラムとして記述され、メモリ２０２に格納される。プロセッサ２０１は、メモリ２０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各機能を実現する。
【０１８５】
メモリ２０２に格納されたプログラムは、上述した各部の手順又は方法をコンピュータに実行させるものであるとも言える。ここで、メモリ２０２とは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。また、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等も、メモリ２０２に該当する。
【０１８６】
なお、上述した各部の機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。
【０１８７】
このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述した各部の機能を実現することができる。
【符号の説明】
【０１８８】
５  綱車（滑車）、６  巻上機モータ、７  そらせ車（滑車）、８  懸架体、１０  かご（昇降体）、１２  釣合おもり（昇降体）、１５  振動測定部、１６ａ，１６ｂ  かご吊り車（滑車）、１７  釣合おもり吊り車（滑車）、１８  第１の返し車（滑車）、１９  第２の返し車（滑車）、２１  駆動制御部、２２  記憶部、２３  状態算出部、２４  状態判定部、２５  遠隔診断制御部、３１  かご側張力測定部、３２  釣合おもり側張力測定部、３３  加振部、４１  情報センタ。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2020213090.tif 000014
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年4月15日(2021.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滑車、
前記滑車に巻き掛けられている懸架体、
前記懸架体により吊り下げられている昇降体、
前記滑車を回転させるとともに、前記昇降体を昇降させる巻上機モータ、
前記巻上機モータが回転したときの前記滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定する振動測定部、
前記巻上機モータの回転速度と、前記振動測定部により測定された前記振動波形とに基づいて、前記振動波形の周波数成分を算出し、算出された前記周波数成分に基づいて、前記滑車の摩耗状態を算出する状態算出部、及び
前記懸架体及び前記昇降体を含む振動系の振動特性に関する情報である振動特性情報を記憶する記憶部
を備え、
前記状態算出部は、前記周波数成分に基づいて偏摩耗振動成分を算出し、前記偏摩耗振動成分及び前記振動特性情報に基づいて、前記滑車の偏摩耗量を算出するエレベータ装置。
【請求項２】
滑車、
前記滑車に巻き掛けられている懸架体、
前記懸架体により吊り下げられている昇降体、
前記滑車を回転させるとともに、前記昇降体を昇降させる巻上機モータ、
前記巻上機モータが回転したときの前記滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定する振動測定部、
前記巻上機モータの回転速度と、前記振動測定部により測定された前記振動波形とに基づいて、前記振動波形の周波数成分を算出し、算出された前記周波数成分に基づいて、前記滑車の摩耗状態を算出する状態算出部、及び
前記懸架体及び前記昇降体を含む振動系の振動特性に関する情報である振動特性情報を記憶する記憶部
を備え、
前記記憶部は、前記振動系の前記振動特性が変化する前の前記振動特性情報である基本振動特性情報と、前記振動系の前記振動特性が変化した後の前記振動特性情報である予測振動特性情報とを記憶し、
前記状態算出部は、前記周波数成分に基づいて偏摩耗振動成分を算出し、前記振動系の前記振動特性が変化する前の偏摩耗振動成分である測定偏摩耗振動成分、前記基本振動特性情報、及び前記予測振動特性情報に基づいて、前記振動系の前記振動特性が変化した後の前記偏摩耗振動成分である予測偏摩耗振動成分を算出するエレベータ装置。
【請求項３】
滑車、
前記滑車に巻き掛けられている懸架体、
前記懸架体により吊り下げられている昇降体、
前記滑車を回転させるとともに、前記昇降体を昇降させる巻上機モータ、
前記巻上機モータが回転したときの前記滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定する振動測定部、
前記巻上機モータの回転速度と、前記振動測定部により測定された前記振動波形とに基づいて、前記振動波形の周波数成分を算出し、算出された前記周波数成分に基づいて、前記滑車の摩耗状態を算出する状態算出部、
前記懸架体及び前記昇降体を含む振動系の振動特性に関する情報である振動特性情報を記憶する記憶部、及び
前記振動系に振動を加える加振部
を備え、
前記振動測定部は、前記加振部によって生じた振動を測定し、
前記状態算出部は、前記周波数成分に基づいて偏摩耗振動成分を算出し、前記加振部によって生じた振動の測定値に基づいて、前記振動系の前記振動特性を算出し、
前記記憶部は、前記状態算出部により算出された前記振動特性に基づいて、前記振動特性情報を更新して記憶するエレベータ装置。
【請求項４】
前記懸架体の張力を測定する張力測定部
をさらに備え、
前記状態算出部は、前記張力測定部により測定された張力に基づいて、前記振動系の前記振動特性を算出し、
前記記憶部は、前記状態算出部により算出された前記振動特性に基づいて、前記振動特性情報を更新して記憶する請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項５】
前記振動測定部は、前記滑車の回転周波数と前記エレベータ装置の固有周波数とに基づいて算出した回転速度で前記巻上機モータが回転したときに、前記振動波形を測定する請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項６】
前記振動測定部は、通常運転時の定格速度で前記巻上機モータが回転したときに前記振動波形を測定し、
前記状態算出部は、前記予測偏摩耗振動成分と前記予測振動特性情報とに基づいて、前記定格速度を変更する請求項２記載のエレベータ装置。
【請求項７】
遠隔地に設置された情報センタから前記振動特性情報の更新データを受信する遠隔診断制御部
をさらに備え、
前記記憶部は、前記更新データに基づいて前記振動特性情報を更新する請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項８】
滑車、
前記滑車に巻き掛けられている懸架体、
前記懸架体により吊り下げられている昇降体、
前記滑車を回転させるとともに、前記昇降体を昇降させる巻上機モータ、
前記巻上機モータが回転したときの前記滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定する振動測定部、及び
前記巻上機モータの回転速度と、前記振動測定部により測定された前記振動波形とに基づいて、前記振動波形の周波数成分を算出し、算出された前記周波数成分に基づいて、前記滑車の摩耗状態を算出する状態算出部
を備え、
前記状態算出部は、前記振動波形の周波数成分のピークの周波数に基づいて、前記滑車の直径を算出し、前記直径に基づいて、前記滑車の平均摩耗量を算出するエレベータ装置。
【請求項９】
前記滑車の摩耗状態として前記状態算出部で算出された前記滑車の偏摩耗量又は予測偏摩耗振動成分又は平均摩耗量に基づいて、前記滑車の健全性を判定する状態判定部
をさらに備えている請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項１０】
前記巻上機モータを制御する駆動制御部、及び
遠隔地に設置された情報センタからの診断指令に応じて、前記駆動制御部に駆動指令を出力し、前記振動測定部に測定指令を出力し、前記状態判定部から判定結果を受け、前記情報センタに前記判定結果を送信する遠隔診断制御部
をさらに備えている請求項９記載のエレベータ装置。
【請求項１１】
２つ以上の前記滑車が用いられており、
全ての前記滑車の直径が異なっている請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載のエレベータ装置。
【請求項１２】
巻上機モータを回転させ、懸架体が巻き掛けられている滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定するステップ、
前記巻上機モータの回転速度と前記振動波形とに基づいて、前記振動波形の周波数成分を算出するステップ、
前記周波数成分に基づいて、前記滑車の摩耗状態として平均摩耗量を算出するステップ、及び
前記滑車の摩耗状態に基づいて、前記滑車の健全性を診断するステップ
を含むエレベータ装置の滑車の摩耗診断方法。
【請求項１３】
巻上機モータを回転させ、懸架体が巻き掛けられている滑車の回転により生じた振動の振動波形を測定するステップ、
前記巻上機モータの回転速度と前記振動波形とに基づいて、前記振動波形の周波数成分を算出するステップ、
前記周波数成分に基づいて、前記懸架体及び昇降体を含む振動系の振動特性に関する情報である振動特性情報を用いて、前記滑車の摩耗状態として前記滑車の偏摩耗量又は予測偏摩耗振動成分を算出するステップ、及び
前記滑車の摩耗状態に基づいて、前記滑車の健全性を診断するステップ
を含むエレベータ装置の滑車の摩耗診断方法。
【請求項１４】
前記振動特性情報を更新するステップ
をさらに含む請求項１３記載のエレベータ装置の滑車の摩耗診断方法。
【国際調査報告】
2020213090.tif 000021
2020213090.tif 000022
2020213090.tif 000023
2020213090.tif 000024