CN101415880B

CN101415880B - 电梯用绳索

Info

Publication number: CN101415880B
Application number: CN2006800541434A
Authority: CN
Inventors: 光井厚; 肥田政彦; 本田武信
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2006-08-25
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2026-08-25
Also published as: JPWO2008023434A1; KR20110099144A; KR101171688B1; EP2055829A4; EP2055829B1; WO2008023434A1; CN101415880A; EP2055829A1; JP5307395B2

Abstract

本发明提供一种电梯用绳索，其具有芯绳索、和彼此隔开间隔地设置在芯绳索的外周部的十二根外层子绳。芯绳索具有：芯子绳；内层包覆体，其覆盖芯子绳的外周；六根内层子绳，它们彼此隔开间隔地设置在内层包覆体的外周部；以及外层包覆体，其统一覆盖芯子绳、内层包覆体以及各内层子绳。芯子绳、各内层子绳以及各外层子绳分别通过将多根线材捻合起来而构成。上述芯子绳及上述内层子绳的各自的线材使用具有2050N/mm²以上的强度的线材，上述外层子绳的线材使用具有1770N/mm²以下的强度的线材，上述内层子绳的一部分埋在上述内层包覆体的外周部中，在上述外层包覆体的内周部中，埋有上述内层子绳的一部分。

Description

电梯用绳索

技术领域

本发明涉及用作悬吊例如轿厢的绳索等的电梯用绳索。

背景技术

以往，为了实现抗拉强度的提高，提出了在绳心和捻合在绳心的周围的六根侧绳股之间填充弹性材料的钢丝绳。绳心和各侧绳股分别通过捻合多根线材而成。侧绳股的各线材的截面积比绳心的各线材的截面积要大。在绳心内部也填充有弹性材料（参照专利文献1）。

专利文献1：日本专利第2992783号公报

当在电梯装置中采用这样的现有钢丝绳来作为悬吊例如轿厢的绳索的情况下，有多根绳索卷绕在绳轮上。在这样的情况下，由于每一根绳索的侧绳股的根数只有很少的六根，所以绳索与绳轮接触的部分的面积小，绳索的接触面压力会增大。因此，绳索在早期就会磨损，绳索的寿命会缩短。

此外，如果为了实现绳索的寿命延长而增大绳轮的直径，则会使电梯装置整体大型化。

另外，如果为了实现绳索的寿命延长而提高绳索的强度，则线材的硬度会增大，绳轮会较早地磨损。

发明内容

本发明就是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供能实现寿命延长、并且能够防止电梯装置整体大型化的电梯用绳索。

本发明的电梯用绳索具有芯绳索和十二根外层子绳，上述芯绳索具有：芯子绳，其由多根线材捻合而成；内层包覆体，其覆盖芯子绳的外周；六根内层子绳，它们由多根线材捻合而成，并且彼此隔开间隔地设置在内层包覆体的外周部；和外层包覆体，其统一覆盖芯子绳、内层包覆体以及各内层子绳，上述十二根外层子绳由多根线材捻合而成，并且彼此隔开间隔地设置在外层包覆体的外周部，上述芯子绳及上述内层子绳的各自的线材使用具有2050N/mm²以上的强度的线材，上述外层子绳的线材使用具有1770N/mm²以下的强度的线材，上述内层子绳的一部分埋在上述内层包覆体的外周部中，在上述外层包覆体的内周部中，埋有上述内层子绳的一部分。

在本发明的电梯用绳索中，在覆盖芯子绳的内层包覆体的外周部设置有六根内层子绳，在统一覆盖芯子绳、内层包覆体以及各内层子绳的外层包覆体的外周部设置有十二根外层子绳，所以能够使芯子绳、内层子绳以及外层子绳各自的外径接近一致，能使各线材的直径也接近一致。因此，能够防止由于非常粗的线材导致电梯用绳索的弯曲应力增大，或防止非常细的线材在早期就发生磨损。由此，能够实现卷绕电梯用绳索的绳轮的直径减小，能实现电梯装置整体的小型化。此外，还能实现电梯用绳索的寿命延长。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的电梯用绳索的剖视图。

图2是将图1中的电梯用绳索的一部分剖开进行表示的示意性侧视图。

图3是表示图1中的电梯用绳索卷绕在绳轮上的状态的剖视图。

图4是表示本发明的实施方式2的电梯用绳索的剖视图。

图5是表示本发明的实施方式3的电梯用绳索的剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的优选实施方式。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1的电梯用绳索的剖视图。此外，图2是将图1中的电梯用绳索的一部分剖开进行表示的示意性侧视图。在图中，电梯用绳索1具有芯绳索2、和设置在芯绳索2的外周部的十二根外层子绳3。

芯绳索2具有：芯子绳4；树脂制的内层包覆体5，其覆盖芯子绳4的外周；六根内层子绳6，它们设置在内层包覆体5的外周部上；以及外层包覆体7，其统一覆盖芯子绳4、内层包覆体5以及各内层子绳6。

芯子绳4配置在芯绳索2的中心。此外，在芯子绳4中，设置有子绳中心部、包围子绳中心部的外周的第一线材层、和包围第一线材层的外周的第二线材层。在子绳中心部中，配置有钢制的线材作为中心线材8。在第一线材层中，配置有捻合在中心线材8上的多根钢制的线材作为第一线材9。在第二线材层中，配置有捻合在第一线材9的外周的多根钢制的线材作为第二线材10。即，芯子绳4通过捻合多根钢制的线材8～10而构成。

各第二线材10以与相邻的第一线材9接触的方式与各第一线材9平行地捻合。即、第二线材10相对于第一线材9的捻合方法为线材9、10的捻合长度相等的平行捻合。

内层包覆体5由例如聚乙烯树脂或聚丙烯树脂等构成。此外，内层包覆体5可以通过在用树脂覆盖芯子绳4的外周之后将各内层子绳6捻合在树脂的外周部来形成，也可以通过在芯子绳4和各内层子绳6之间填充树脂来形成。

各内层子绳6沿内层包覆体5的外周部隔开间隔地配置。此外，各内层子绳6以包围芯子绳4的方式捻合在内层包覆体5的外周。另外，内层子绳6的一部分埋在内层包覆体5的外周部中。

与芯子绳4相同，在内层子绳6中设置有子绳中心部、包围子绳中心部的外周的第一线材层、和包围第一线材层的外周的第二线材层。在子绳中心部中，配置有钢制的线材作为中心线材11。在第一线材层中，配置有捻合在中心线材11上的多根钢制的线材作为第一线材12。在第二线材层中，配置有捻合在第一线材12的外周的多根钢制的线材作为第二线材13。即，内层子绳6通过捻合多根钢制的线材11～13而构成。

各第二线材13以与相邻的第一线材12接触的方式与各第一线材12平行地捻合。即、第二线材13相对于第一线材12的捻合方法为线材12、13的捻合长度相等的平行捻合。

外层包覆体7由例如聚乙烯树脂或聚丙烯树脂等构成。在外层包覆体7的内周部中，埋有内层子绳6的一部分。由此，内层包覆体5和外层包覆体7分别介于各内层子绳6之间。此外，外层包覆体7可以通过在用树脂统一覆盖芯子绳4、内层包覆体5以及各内层子绳6之后将各外层子绳3捻合在树脂的外周部来形成，也可以通过在各内层子绳6和各外层子绳3之间填充树脂来形成。

各外层子绳3沿外层包覆体7的外周部隔开间隔地配置。此外，各外层子绳3在芯绳索2的外周上向与各内层子绳6相反的方向捻合（图2）。另外，外层子绳3的一部分埋在外层包覆体7的外周部中。因此，外层包覆体7介于各外层子绳3之间。

与芯子绳4相同，在外层子绳3中设置有子绳中心部、包围子绳中心部的外周的第一线材层、和包围第一线材层的外周的第二线材层。在子绳中心部中，配置有钢制的线材作为中心线材14。在第一线材层中，配置有捻合在中心线材14上的多根钢制的线材作为第一线材15。在第二线材层中，配置有捻合在第一线材15的外周的多根钢制的线材作为第二线材16。即，外层子绳3通过捻合多根钢制的线材14～16而构成。

各第二线材16以与相邻的第一线材15接触的方式与各第一线材15平行地捻合。即第二线材16相对于第一线材15的捻合方法为线材15、16的捻合长度相等的平行捻合。

在芯绳索2和各外层子绳3中浸渍有润滑剂（例如润滑油等）。即润滑剂进入了芯绳索2内和各外层子绳3内的微小间隙。此外，芯子绳4、内层子绳6以及外层子绳3各自的截面结构为西鲁型结构。

这里，为了进一步抑制外层子绳3的磨损，也可以使外层子绳3的根数多于十二根，但是当外层子绳3的根数多于十二根时，外层子绳3的直径要减小，所以外层子绳3相对于芯绳索2的占用面积会减小。由此，各外层子绳3占电梯用绳索1的强度承担的比例（外层子绳3的强度承担率）就会小于芯绳索2占电梯用绳索1的强度承担的比例（芯绳索2的强度承担率）。

另一方面，在电梯用绳索1使用在电梯装置中的情况下，为了规避电梯用绳索1的长年老化所引起的不良情况，通过定期检查来判断是否需要更换电梯用绳索1。是否需要更换电梯用绳索1的判断通过检查（观察）外层子绳3的状态（例如线材14～16的断线或磨损等的进展情况）来进行。即、是否需要更换电梯用绳索1通过外层子绳3的状态来判断，而不是通过芯绳索2的状态来判断。

因此，在即使芯绳索2严重受损而外层子绳3的状态没有恶化的情况下，进行不需要更换电梯用绳索1的判断。在该情况下，若芯绳索2的强度承担率大于外层子绳3的强度承担率，则芯绳索2的严重损伤会直接导致电梯用绳索1整体强度的明显降低，因此，不需要更换绳索的判断可能会是错误的判断。

为了消除这样的错误判断，在电梯用绳索1中，通过将外层子绳3的根数设置为十二根，将外层子绳3的强度承担率设定为大于芯绳索2的强度承担率。具体地说，将分别构成芯子绳4和各内层子绳6的各线材8～13的断裂载荷的合计值（芯绳索2的总断裂载荷）设定在构成各外层子绳3的所有线材14～16的断裂载荷的合计值（所有外层子绳3的总断裂载荷）的0.6倍以下。

从发明人的测试结果可知：相对于构成电梯用绳索1的所有线材8～16的断裂载荷的合计值（电梯用绳索1的总断裂载荷），通过捻合各线材8～16，电梯用绳索1的断裂载荷降低了大约25%。即从发明人的测试结果可知：通过各线材8～16的捻合，电梯用绳索1的断裂载荷相对于电梯用绳索1的总断裂载荷降低了大约25%的效率（捻减率）。

因此，在芯绳索2的总断裂载荷设定为所有外层子绳3的总断裂载荷的0.6倍的情况下，若设所有外层子绳3的总断裂载荷为A，则芯绳索2的总断裂载荷为0.6×A，刚制造完成（初始）的电梯用绳索1的断裂载荷P1以式（1）表示。

P1＝（A＋0.6×A）×（1－0.25）＝1.2×A…（1）

与此相对，可知：电梯用绳索1经过长时间的使用（弯曲），各线材8～16的载荷承担的比例变得均等，捻减率会至少改善5%。因此，例如在使用电梯用绳索1时，在多根内层子绳6完全断裂、芯绳索2的总断裂载荷降低至初始的50%，而且构成各外层子绳3的所有线材中的10%断裂的情况下，使用时的电梯用绳索1的断裂载荷P2以式（2）表示。

P2＝（A×0.9＋0.6×A×0.5）×（1－0.2）＝0.96×A…（2）

由此，如果将在构成各外层子绳3的所有线材14～16之中断裂线材的比例（外层子绳3的线材断裂率）达到10%以下的预定基准值的状态设定为绳索更换的基准，那么在电梯用绳索1的断裂载荷P2低于初始的电梯用绳索1的断裂载荷P1的80%之前，就能够进行需要更换绳索的判断。即，通过将作为判断是否需要更换绳索的对象的外层子绳3的强度承担率设定在预定值以上，就能防止对于是否需要更换绳索的错误判断。

在这样的电梯用绳索1中，在覆盖芯子绳4的内层包覆体5的外周部设置有六根内层子绳6，在统一覆盖芯子绳4、内层包覆体5以及各内层子绳6的外层包覆体7的外周部设置有十二根外层子绳3，所以能使芯子绳4、内层子绳6以及外层子绳3各自的外径接近一致，能够使各线材8～16的直径也接近一致。因此，能够防止由于非常粗的线材导致电梯用绳索1的弯曲应力增大，或防止非常细的线材在早期就发生磨损。由此，能够实现卷绕电梯用绳索1的绳轮的直径减小，从而能实现电梯装置整体的小型化。此外，还能实现电梯用绳索1的寿命延长。

此外，由于比以往增多了外层子绳3的根数，能够使电梯用绳索1的与绳轮接触的部分的面积增大。即图3是表示图1中的电梯用绳索1卷绕在绳轮上的状态的剖视图。如图所示，在绳轮21的外周部上设置有槽22。在该示例中，槽22的截面形状为半圆形。电梯用绳索1以插入在槽22中的状态卷绕在绳轮21上。

当电梯用绳索1卷绕在绳轮21上时，外层子绳3与槽22的内表面接触。由于外层子绳3的根数为比以往的六根更多的十二根，所以外层子绳3与槽22的内表面接触的根数增多，从而可以使电梯用绳索1的与绳轮21接触的部分的面积增大。由此，能够减小电梯用绳索1对绳轮21的接触面压力，能够抑制电梯用绳索1的磨损。因此，能够进一步实现电梯用绳索1的寿命延长。

实际上，一般将沉割槽设置在槽22的底部，但是，即使在这样的情况下，只要沉割槽的大小不是非常大，就能确保外层子绳3与槽22的内表面的接触状态，能比以往增大电梯用绳索1相对于绳轮21的接触面积。

另外，由于外层子绳3的根数与以往相比增多，因此既能够用比以往更细的线材14～16来构成外层子绳3，又能提高电梯用绳索1的抗疲劳性。由此，能够进一步实现绳轮21的直径减小，从而能够进一步实现电梯装置整体的小型化。在该示例中，能够使为电梯用绳索的直径的40倍以上的现有绳轮的直径减小至电梯用绳索1的直径的30倍左右。

另外，通过使外层子绳3的线材14～16变得比以往要细，还能提高线材8～16的占电梯用绳索1的组装密度，因此也能实现电梯用绳索1的高强度化。

此外，各内层子绳6沿内层包覆体5的外周部彼此隔开间隔地配置，各外层子绳3沿外层包覆体7的外周部彼此隔开间隔地配置，所以能防止芯子绳4、各内层子绳6以及各外层子绳3相互接触。由此，能够抑制芯子绳4、各内层子绳6以及各外层子绳3各自的磨损，能够进一步实现电梯用绳索1的寿命延长。此外，通过内层包覆体5和外层包覆体7的缓冲作用，还能够缓和电梯用绳索1整体的弯曲应力。

此外，芯子绳4、内层子绳6以及外层子绳3分别通过将多根线材以平行捻合的方式捻合起来而构成，所以能够使线材之间的接触状态为线接触。由此，能够减小各线材的接触面压力，从而能抑制各线材的磨损。因此，能够进一步实现电梯用绳索1的寿命延长。此外，由于还能减小各线材之间的间隙，所以能够进一步提高各线材的组装密度（有效截面积）。

此外，由于在芯绳索2和外层子绳3中浸渍有润滑剂，所以能够减小电梯用绳索1的各线材8～16之间的摩擦，能够抑制各线材8～16的磨损。由此，能够进一步实现电梯用绳索1的寿命延长。

此外，由于芯绳索2的总断裂载荷设定为所有外层子绳3的总断裂载荷的0.6倍以下的大小，所以能增大作为判断是否需要更换绳索的对象的外层子绳3的强度承担率。因此，仅通过观察各外层子绳3的状态，就能更正确地进行是否需要更换电梯用绳索1的判断，能够防止对于是否需要更换电梯用绳索1的错误判断。

此外，由于各外层子绳3向与各内层子绳6相反的方向捻合，所以能够实现电梯用绳索1的解旋转矩（捻り戻しトルク）的减小。

此外，在上述示例中，芯绳索2的总断裂载荷设定为所有外层子绳3的总断裂载荷的0.6倍以下，但是优选设定在0.4倍以上、且为0.6倍以下的范围内。

实施方式2

图4是表示本发明的实施方式2的电梯用绳索的剖视图。在图中，通过从外周压缩芯子绳4，芯子绳4的线材8～10的截面的形状产生畸变。此外，通过从外周压缩内层子绳6，内层子绳6的线材11～13的截面的形状产生畸变。另外，通过从外周压缩外层子绳3，外层子绳3的线材14～16的截面的形状产生畸变。即、通过分别从外周压缩芯子绳4、内层子绳6和外层子绳3，芯子绳4、内层子绳6和外层子绳3各自的线材的截面的形状产生畸变。其它结构与实施方式1相同。

在这样的电梯用绳索1中，通过分别从外周压缩芯子绳4、内层子绳6和外层子绳3，芯子绳4、内层子绳6和外层子绳3各自的线材的截面的形状产生畸变，所以能够进一步减小各子绳4、6、3各自的各线材之间的间隙，能够提高各线材8～16的组装密度（有效截面积）。此外，通过各线材的形状畸变，各子绳4、6、3的外周部变得平滑，所以即使在由于长年老化或制造上的误差等而导致各子绳4、6、3相互接触的情况下，也能减小各子绳之间的接触面压力，能够进一步实现电梯用绳索1的寿命延长。

实施方式3

图5是表示本发明的实施方式3的电梯用绳索的剖视图。在图中，通过从外周压缩芯子绳4，芯子绳4的线材8～10的截面的形状产生畸变。此外，通过从外周压缩内层子绳6，内层子绳6的线材11～13的截面的形状产生畸变。

外层子绳3的线材14～16的截面的形状不产生畸变，而是与实施方式1的线材14～16的截面相同的形状（即，大致圆形）。由此，外层子绳3的线材14～16之间的间隙变得比芯子绳4的线材8～10之间的间隙以及内层子绳6的线材11～13之间的间隙要大。

即通过仅对芯子绳4、内层子绳6以及外层子绳3之中的芯子绳4和内层子绳6分别从外周进行压缩，仅芯子绳4和内层子绳6各自的线材8～13的截面的形状产生畸变，而阻止了外层子绳3的线材14～16的截面的形状产生畸变。换言之，在芯子绳4中，相互捻合在一起时的线材8～10的截面形状通过从外周对芯子绳4进行压缩而变形，在内层子绳6中，相互捻合在一起时的线材11～13的截面形状通过从外周对内层子绳6进行压缩而变形。与此相对，在外层子绳3中，相互捻合在一起时的线材14～16的截面形状保持原来的形状。其它的结构与实施方式1相同。

在这样的电梯用绳索1中，通过仅对芯子绳4、内层子绳6以及外层子绳3之中的芯子绳4和内层子绳6分别从外周进行压缩，仅芯子绳4和内层子绳6各自的线材8～13的截面的形状产生畸变，因此能够提高芯子绳4和内层子绳6的各线材8～13的组装密度（有效截面积），能够实现电梯用绳索1的高强度化。

这里，由于芯子绳4和内层子绳6至少被外层包覆体7覆盖，所以内部的润滑剂很难流出到外部。因此，即使长期地使用电梯用绳索1，芯子绳4和内层子绳6各自的内部的润滑状态也很难恶化。与此相对，关于外层子绳3，因为与绳轮21直接接触，所以通过例如润滑剂向绳轮21的迁移等，内部的润滑剂很容易向外部流出。因此，当电梯用绳索1长期使用时，外层子绳3的内部的润滑状态容易恶化。

此外，当外层子绳3的线材14～16的截面的形状产生畸变时，外层子绳3的内部的润滑剂容易因形状畸变加工而被挤出，而且保持润滑剂的线材14～16之间的间隙也会变少，因此外层子绳3的内部的润滑状态容易进一步恶化。

在电梯用绳索1中，由于阻止了外层子绳3的线材14～16的截面的形状畸变，所以能够使外层子绳3中浸渍比芯子绳4和内层子绳6中浸入的润滑剂更多的润滑剂，从而能够抑制外层子绳3的内部的润滑状态的恶化。由此，能够进一步实现电梯用绳索1的寿命延长。

再有，在各上述实施方式中，芯子绳4、内层子绳6和外层子绳3各自的截面结构为西鲁型，但是例如也可以瓦林吞型、瓦林吞西鲁型、填充型等的截面结构。

此外，在各上述实施方式中，子绳中心部、包围子绳中心部的外周的第一线材层、和包围第一线材层的外周的第二线材层设置在芯子绳4、内层子绳6和外层子绳3的每一方中，但是也可以进一步将包围第二线材层的外周的第三线材层设置在芯子绳4、内层子绳6和外层子绳3的每一方中。在该情况下，在第三线材层中，配置以与相邻的第二线材层接触的方式与第二线材平行地捻合的多根钢制的线材来作为第三线材。

此外，近年来随着钢材的拉丝技术的进步，线材的高强度化成为可能。因此，在各上述实施方式中，例如可以将具有2050N/mm²以上的强度的线材应用于芯子绳4和内层子绳6，而将具有1770N/mm²以下的强度的线材也应用于外层子绳3。这样就能够进一步抑制绳轮21的因与外层子绳3接触而引起的磨损，并且能够进一步实现电梯用绳索1整体的高强度化。

Claims

1.一种电梯用绳索，其特征在于，

上述电梯用绳索具有芯绳索和十二根外层子绳，

上述芯绳索具有：芯子绳，其由多根线材捻合而成；内层包覆体，其覆盖上述芯子绳的外周；六根内层子绳，它们由多根线材捻合而成，并且彼此隔开间隔地设置在上述内层包覆体的外周部；和外层包覆体，其统一覆盖上述芯子绳、上述内层包覆体以及各上述内层子绳，

上述十二根外层子绳由多根线材捻合而成，并且彼此隔开间隔地设置在上述外层包覆体的外周部，

上述芯子绳及上述内层子绳的各自的线材使用具有2050N/mm²以上的强度的线材，

上述外层子绳的线材使用具有1770N/mm²以下的强度的线材，

上述内层子绳的一部分埋在上述内层包覆体的外周部中，

在上述外层包覆体的内周部中，埋有上述内层子绳的一部分。

2.根据权利要求1所述的电梯用绳索，其特征在于，

在上述芯子绳、上述内层子绳以及上述外层子绳的每一方中均设置有：子绳中心部；包围上述子绳中心部的外周的第一线材层；和包围上述第一线材层的外周的第二线材层，

在上述子绳中心部，配置有上述线材作为中心线材，

在上述第一线材层中，配置有捻合在上述中心线材上的上述线材作为第一线材，

在上述第二线材层中，配置有以与相邻的上述第一线材接触的方式与上述第一线材平行地捻合的上述线材作为第二线材。

3.根据权利要求1所述的电梯用绳索，其特征在于，

在上述芯绳索和上述外层子绳中浸渍有润滑剂。

4.根据权利要求1所述的电梯用绳索，其特征在于，

通过从外周对上述芯子绳、上述内层子绳以及上述外层子绳分别进行压缩，上述芯子绳、上述内层子绳以及上述外层子绳各自的上述线材的截面的形状产生畸变。

5.根据权利要求1所述的电梯用绳索，其特征在于，

通过仅对上述芯子绳、上述内层子绳以及上述外层子绳之中的上述芯子绳和上述内层子绳从外周分别进行压缩，仅上述芯子绳和上述内层子绳各自的上述线材的截面的形状产生畸变。

6.根据权利要求1所述的电梯用绳索，其特征在于，

上述芯绳索的总断裂载荷设定为所有上述外层子绳的总断裂载荷的0.6倍以下的大小。

7.根据权利要求1所述的电梯用绳索，其特征在于，

各上述外层子绳向与各上述内层子绳相反的方向捻合。