CN104418211A - 电梯装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通过卷挂在卷扬机上的新结构的主缆索，使可分别升降地设置在升降通道内的乘用轿厢和平衡锤以吊桶状升降的电梯装置。提供一种采用钢制以外的材料的新结构的、轻量且机械强度高的主缆索的电梯装置。在通过卷挂在卷扬机上的主缆索，使可分别升降地设置在升降通道内的乘用轿厢和平衡锤以吊桶状升降的电梯装置中，所述主缆索具有采用高分子材料构成的负荷支承构件。

Description

电梯装置

技术领域

本发明的实施方式涉及通过卷挂在卷扬机上的新结构的主缆索，使可分别升降地设置在升降通道内的乘用轿厢和平衡锤以吊桶状升降的电梯装置。

背景技术

一般来说，在电梯装置中将编制钢制绳股的钢丝绳作为使乘用轿厢和平衡锤升降的主缆索来使用。但是，在面向升降行程达到500～600米的超高层建筑物的电梯装置中，由于绳索自重增大悬挂负荷也增加了。因此，希望能够抑制绳索自重的增加。

近年来，提出一种由钢铁以外的材料构成的主缆索来作为电梯装置的主缆索的方案。例如，如日本专利特表2011-509899号公报示出的一种具有负荷支承部的绳索，该负荷支承部是由使碳纤维或玻璃纤维所组成的非金属性纤维浸渍到聚合物基体内的复合材料而制成的。另外，如日本专利特开2013-504695号公报示出的一种含有碳且包含被聚合物材料所组成的基体包围的纤丝的绳索。

像这样在采用钢制绳股形成的钢丝绳作为主缆索的电梯装置中，随着升降行程的变大，就存在绳索的自重增大、悬挂负荷增加的问题。因此，提出采用钢制以外的材料的电梯用的主缆索。

本发明要解决的技术问题是提供一种采用钢制以外的材料的新结构的、轻量且机械强度高的主缆索的电梯装置。

本发明的实施方式涉及的电梯装置是通过卷挂在卷扬机上的主缆索，使能分别升降地设置在升降通道内的乘用轿厢和平衡锤以吊桶状升降，所述主缆索具有采用高分子材料构成的负荷支承构件。

根据上述构成，通过使用具有采用高分子材料构成的负荷支承构件的主缆索，即使是升降行程较大的电梯装置，也能够防止绳索自重的增大。

附图说明

图1是说明本发明的一个实施方式涉及的电梯装置的整体结构的图。

图2是示出适用于如图1所示的电梯装置的主缆索的一个实例的横截面图。

图3是示出适用于如图1所示的电梯装置的主缆索的其他实例的横截面图。

图4是示出适用于如图1所示的电梯装置的主缆索的另一个其他实例的横截面图。

图5是示出适用于如图1所示的电梯装置的主缆索的别的实例的横截面图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式进行详细说明。

首先，根据图1对该实施方式涉及的电梯装置的基本结构进行简要说明。在图1中，电梯装置11具有可分别升降地设置在升降通道12内的乘用轿厢13和平衡锤14。该乘用轿厢13和平衡锤14通过卷挂在卷扬机20的主绳轮21上的主缆索15连接，以吊桶状被驱动升降。即，设置在升降通道12的乘用轿厢13和平衡锤14通过主缆索（也叫主绳索）15连接，即所谓的吊桶式的电梯装置。该电梯装置11通过控制盘18对各部分的驱动进行控制，可以通过使乘用轿厢13在升降通道12内的升降，移动至任何目的楼层的侯梯厅17。

沿着建筑物的垂直方向，跨多个楼层设置升降通道12。将前述的卷扬机20和控制盘18等设置于例如升降通道12的上部的机械室19等。该电梯装置11中，卷扬机20通过控制盘18被控制，主绳轮21发生旋转时，主绳索15通过与主绳轮21的摩擦力在长度方向上被驱动，使乘用轿厢13和平衡锤14之间相互升降。

主绳索15采用具有高分子材料的绳股构成的负荷支承构件的主缆索来代替到目前为止的钢制钢丝绳。作为该高分子材料的一个例子，使用分子量高达100～700万的超高分子量聚乙烯。通过表示主绳索15的横截面的图2至图4对该主绳索15结构的一个实例进行说明。

如图2所示的主绳索15，将多条由超高分子量聚乙烯形成细长条纤维状的绳股25组成的绳股群作为负荷支承构件251。该负荷支承构件251的结构是：使多个绳股25的长度方向沿主绳索15的长度方向、且在横截面方向上互相大致均等间隔配置。该负荷支承构件251的周围被聚氨酯树脂这样的软性树脂材料的包覆物26包覆。该包覆物26作为软性树脂材料，当然也被填充到多个的绳股25之间，使这些多个绳股25之间保持均等间隔。另外，作为主绳索15的绳索形状，形成为如图2所示的相比厚度尺寸其宽度尺寸更大的带状。

如图3所示的主绳索15，将多条由超高分子量聚乙烯形成细长条纤维状的绳股25（如图2所示）绞合，制造成较细的绳索状的单位绳索252。然后，将2根以上（图3的例子是8根）的该单位绳索252平行配置成横的一列作为负荷支承构件。在该负荷支承构件的多个单位绳索252的周围，被软性树脂材料的包覆物26填充并包覆。作为主绳索15的绳索形状，形成为如图3所示的相比厚度尺寸其宽度尺寸更大的带状。

如图4所示的主绳索15，将多条由超高分子量聚乙烯形成细长条纤维状的绳股25（如图2所示）绞合，形成1条的粗绳索状，以此作为负荷支持构件253。在该一条粗的绳索状的负荷支承构件253的周围，被软性树脂材料的包覆物26填充并包覆。在这种情况下，作为主绳索15的绳索的形状，成为如图4所示的圆形截面。

这样，在由超高分子量聚乙烯构成负荷支承构件251、252、253构成的情况下，由于超高分子量聚乙烯的比重比水小，所以重量与钢铁材料的钢丝绳的重量相比大幅度减轻为其1/7左右。另外，虽然其强度是根据类别而定，但都实现3500N/mm2的强度，从而得到作为过去的钢制钢丝绳的替代品的足够的强度。即，超高分子量聚乙烯纤维轻量并具有出色的柔软性、耐磨性、耐弯曲疲劳性，能够得到超轻量、超高强度的绳索。

另外，在负荷支承构件251、252、253上包覆有软性树脂材料的包覆物26的情况下，由于包覆物26的高摩擦系数，电梯装置可以得到所需要的充分的牵引性能。

作为包覆物26，可以利用例如三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、氯磺酰基聚乙烯橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、天然橡胶、丁苯橡胶、丙烯酸类橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚烯烃橡胶及上述化合物的两种或者两种以上的任意组合所组成的材料。

另外，作为包覆物26也可以采用在100℃以上固化的热固性树脂。作为热固性树脂，也可以利用例如苯乙烯嵌段共聚物（styrene block copolymer）、苯乙烯-二烯嵌段共聚物、三元乙丙橡胶和聚丙烯的混合物、聚氨酯基的热塑性弹性体、共聚酯（copolyester）基的热塑性弹性体、共聚酰胺（copolyamide）基的热塑性弹性体以及所述化合物的两种或者两种以上的任意组合所组成的材料。

其次，作为用在主绳索15的负荷支承构件上的高分子材料，对采用聚对苯撑苯并双口恶唑纤维(Poly-p-phenylenebenzobisthiazole)（以下，称为PBO）的情况进行说明。在该情况下，如图5所示，主绳索15采用的是由作为高分子材料的PBO纤维和环氧树脂组成的复合材料形成的平板的带状的负荷支承构件35。然后，该负荷支承构件35的周围被软性树脂材料构成的包覆物36包覆。

所述PBO纤维的弹性率较高，与其他纤维相比，能够实现轻量化，在作为面向升降行程高达500～600米的超高层建筑用的电梯装置的主缆索的情况下，能够有效抑制绳索自重的增加。但是，PBO纤维易受到紫外线、可见光的伤害，在由一般的弹性体包覆的情况下，基于紫外线等，其强度下降较快。

于是，在负荷支承构件35含有PBO纤维的情况下，例如，如上所述采用由PBO纤维和环氧树脂组成的复合材料构件的情况下，采用在包覆物36中作为添加剂混入了紫外线吸收剂的树脂包覆物，将负荷支承构件35的周围包覆。作为该紫外线吸收剂，例如采用炭黑，使用添加了炭黑的聚氨酯树脂作为包覆物36。

这样，使抗张力材料的PBO纤维和环氧树脂组成的复合材料作为负荷支承构件35，通过在其周围包覆添加了吸收紫外线等的光的碳黑的聚氨酯树脂的包覆物36，能够抑制基于紫外线等造成的PBO纤维的强度下降。

另外，将由包覆物36对PBO纤维和环氧树脂的复合材料的负荷支承构件35进行包覆形成的带状主绳索15适用于电梯装置时，与主绳索15组合的绳轮（在图1中用符号21表示）的直径为相对于复合材料部分的负荷支承构件35的弯曲方向的厚度t的50倍以上。

这样，通过将与带状结构的主缆索（主绳索）15组合的绳轮直径设置为复合材料部分的厚度t的50倍以上，能够防止复合材料的环氧树脂部分的过早劣化，使主缆索15的耐久性的得以提高。

另外，上述的情况也能运用到图2至图4表示的结构的主缆索15中。即，在如图2的情况下，将多条绳股25组成的绳股群（负荷支承构件）251的厚度相对于弯曲方向的厚度设为t。如图3的情况下，一排平行配置的多条的单个绳索（负荷支承构件）252的直径相对于弯曲方向的厚度设为t。如图4的情况下，一条的绳索部分（负荷支承构件）253的直径相对于弯曲方向的厚度设为t。通过与这些具有厚度t的50倍以上的直径的绳轮组合，抑制了主缆索15的弯曲造成的强度下降，使其耐久性提高。

在本实施方式中，通过适用有机系高强度纤维中强度最高、且具有高弹性率的PBO纤维的主缆索，在近年来计划的超过500m的大厦中，使主缆索的重量得以降低至1/10左右。因此，能够使建筑结构负载的负荷大幅减轻的同时，减少结构材料的使用量。

另外，前述的各实施方式中，在负荷支承构件上采用超高分子量聚乙烯的情况下，主缆索15的结构如图2至图4所示，在采用PBO纤维的情况下，对主绳索15通过如图5所示的结构的情况进行了说明，但不局限于这样的组合。

例如，也可以采用由超高分子量聚乙烯形成如图5所示的平板的带状的负荷支承构件35，其周围被软性树脂材料的包覆物36包覆的结构。另外，通过PBO纤维和环氧树脂的复合材料成形成细长的绳股，如图2所示，构成使该绳股25多条均等配置组成的绳股群组成的负荷支承构件251，并以包覆物26将该负荷支承构件251包覆形成带状。又或，如图3所示，将两条以上的由多条绳股绞合形成较细的绳索状的单位绳索252平行配置成横的一列作为负荷支承构件，使构成该负荷支承构件的多个单位绳索252的周围由包覆物26包覆形成带状。此外，如图4所示，将多条绳股25绞合形成1条的粗绳索状作为负荷支持构件253，其周围由包覆物26包覆，形成圆形截面的绳索形状等，可以与任何形状的结构组合。当然，在采用PBO纤维的情况下，作为包覆物26采用的是将紫外线吸收剂作为添加剂混入后的树脂包覆物。

另外，作为使用钢制钢丝绳以外的绳索作为电梯装置的主缆索的实例，虽然有在前述的专利文献1、2中被提出的实例，但这些是将基体内含有碳纤维等的复合材料作为负荷支承构件的实例，与本发明的实施方式所示的具有采用超高分子量聚乙烯和PBO纤维等的高分子材料构成的载荷支承构件的主缆索有很大的不同。

以上对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式仅作为一个范例，并不具有限定发明范围的意图。这些实施方式能够通过其他各种形态实施，可能够在不超出发明主旨的范围内进行各种各样的省略、置换、变更。这些实施方式和其变形包含在发明范围和摘要中的同时，也包含在权利要求书中记载的发明以及与其均等的范围内。

Claims (14)

1.一种电梯装置，其通过卷挂在卷扬机上的主缆索，使能分别升降地设置在升降通道内的乘用轿厢和平衡锤以吊桶状升降，所述电梯装置的特征在于，

所述主缆索具有采用高分子材料构成的负荷支承构件。

2.根据权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，

作为所述高分子材料，采用分子量高达100～700万的超高分子量聚乙烯。

3.根据权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，

作为所述高分子材料，采用聚对苯撑苯并双口恶唑纤维，即PBO纤维。

4.根据权利要求3所述的电梯装置，其特征在于，

所述负荷支承构件是由作为高分子材料的PBO纤维和环氧树脂组成的复合材料构件。

5.根据权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，

所述负荷支承构件以多条由所述高分子材料成形的细长的绳股的长度方向沿所述主缆索的长度方向平行的方式，相对于横截面方向均等间隔地配置多条绳股。

6.根据权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，

所述负荷支承构件是将多条所述绳股绞合构成为绳索状。

7.根据权利要求6所述的电梯装置，其特征在于，

所述负荷支承构件是两条以上构成为绳索状的单位绳索平行配置。

8.根据权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，

所述负荷支承构件成形为平板的带状。

9.根据权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，

所述负荷支承构件由采用软性树脂材料的包覆物包覆。

10.根据权利要求9所述的电梯装置，其特征在于，

所述包覆物采用在100℃以上固化的热固性树脂。

11.根据权利要求3所述的电梯装置，其特征在于，

在所述负荷支承构件含有所述PBO纤维的情况下，采用将紫外线吸收剂作为添加剂混入后的包覆物将所述负荷支承构件包覆。

12.根据权利要求9所述的电梯装置，其特征在于，

所述包覆物采用聚氨酯树脂。

13.根据权利要求11所述的电梯装置，其特征在于，

所述包覆物采用添加了作为所述紫外线吸收剂的碳黑的聚氨酯树脂。

14.根据权利要求1所述的电梯装置，其特征在于，

与所述主缆索组合的绳轮的直径为所述负荷支承部的弯曲方向的厚度的50倍以上。