CN110177908A - 绳索和使用该绳索的电梯 - Google Patents

Abstract

绳索(20)具有载荷支承部件(21)和覆盖载荷支承部件(21)的外周的包覆材料(22)。载荷支承部件(21)具有浸渍材料(24)和在长度方向上连续的强化纤维体(23)，该强化纤维体(23)被埋入于浸渍材料(24)中且支承在长度方向(X轴方向)上作用的载荷。强化纤维体(23)包括波状强化纤维体(23)，该波状强化纤维体(23)的至少一部分在与长度方向平行的截面中具有波状的形状。将波状强化纤维体(23)拉伸成直线状时的全长为载荷支承部件(21)的全长的1.1倍以上。

Description

绳索和使用该绳索的电梯

技术领域

本发明涉及例如在电梯或起重机装置中使用的绳索和使用该绳索的电梯。

背景技术

随着近年来建筑物的高层化，期望高扬程的电梯。但是，当电梯达到高扬程时，绳索的自重增大，从而难以确保绳索的安全性，因此需要轻量的绳索。即，在主要承受载荷的载荷支承部件为钢材的以往的绳索中，在轻量化方面存在极限，从而进行了在载荷支承部件中使用重量比强度比钢材高的材料的绳索的开发。

例如，有使用复合材料作为载荷支承部件的绳索，该复合材料与长度方向平行地配置有碳纤维或玻璃纤维等强化纤维(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5713682号公报

发明内容

发明所要解决的课题

通常，电梯的轿厢由绳索悬挂，并通过绕挂有绳索的驱动绳轮旋转而升降。与此相对，在使用了上述那样的以往的复合材料的绳索中，由于载荷支承部件的弯曲刚性高，因此难以将绳索绕挂于驱动绳轮，从而施工作业性低。而且，在绳索沿着驱动绳轮弯曲时，由于强化纤维是难以收缩及伸展的构造，因此在载荷支承部件的表面的强化纤维产生的应力变大，绳索的强度可靠性令人担忧。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于获得一种能够实现高强度化及轻量化且能够降低弯曲刚性的绳索、以及使用该绳索的电梯。

用于解决课题的手段

本发明的绳索具备：载荷支承部件，其具有浸渍材料和在长度方向上连续的强化纤维体，该强化纤维体被埋入于浸渍材料中且支承在长度方向上作用的载荷；以及包覆材料，其覆盖载荷支承部件的外周，强化纤维体包括波状强化纤维体，该波状强化纤维体的至少一部分在与长度方向平行的截面中具有波状的形状，将波状强化纤维体拉伸成直线状时的全长为载荷支承部件的全长的1.1倍以上。

而且，本发明的绳索具备：载荷支承部件，其具有浸渍材料和在长度方向上连续的强化纤维体，该强化纤维体被埋入于浸渍材料中且支承在长度方向上作用的载荷；以及包覆材料，其覆盖载荷支承部件的外周，载荷支承部件还具有在载荷支承部件的长度方向上相互隔开间隔地被埋入于浸渍材料中的多个横材，横材为在与载荷支承部件的长度方向垂直的方向上延伸的长条状，横材的弹性模量大于浸渍材料的弹性模量，强化纤维体包括波状强化纤维体，该波状强化纤维体的至少一部分挂于横材而形成为波状，将波状强化纤维体拉伸成直线状时的全长比载荷支承部件的全长长。

发明效果

本发明的绳索能够实现高强度化及轻量化且能够降低弯曲刚性。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式1的电梯的结构图。

图2是示出实施方式1的绳索的一部分的立体图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是图2的B-B剖视图。

图5是从图2的绳索中仅取出波状强化纤维束而示出的立体图。

图6是放大示出图3的载荷支承部件的一部分的剖视图。

图7是本发明的实施方式2的绳索的A-A剖视图。

图8是图7的绳索的B-B剖视图。

图9是从图7的绳索中仅取出波状强化纤维束及横材而示出的立体图。

图10是示出横材的变形例的立体图。

图11是本发明的实施方式3的绳索的A-A剖视图。

图12是图11的绳索的B-B剖视图。

图13是从图11的绳索中仅取出波状强化纤维束和横材而示出的立体图。

图14是本发明的实施方式4的绳索的A-A剖视图。

图15是图14的绳索的B-B剖视图。

图16是从图14的绳索中仅取出波状强化纤维束和横材而示出的立体图。

图17是示出实施方式4的绳索的第1变形例的A-A剖视图。

图18是图17的绳索的B-B剖视图。

图19是示出实施方式4的绳索的第二变形例的B-B剖视图。

图20是本发明的实施方式5的绳索的A-A剖视图。

图21是图20的绳索的B-B剖视图。

图22是从图20的绳索中仅取出波状强化纤维束、平行强化纤维束及横材而示出的立体图。

图23是本发明的实施方式6的绳索20的B-B剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。

实施方式1

图1是示出本发明的实施方式1的电梯的结构图。在图中，在井道1的上部设有机房2。在机房2中设置有曳引机3和偏导轮4。曳引机3具有驱动绳轮5和曳引机主体6。在曳引机主体6设置有使驱动绳轮5旋转的曳引机电机(未图示)和对驱动绳轮5的旋转进行制动的曳引机制动器(未图示)。

在驱动绳轮5以及偏导轮4绕挂有多根(在图1中仅示出一根)绳索20。在绳索20的长度方向的第一端部连接有轿厢7。在绳索20的长度方向的第二端部连接有对重8。轿厢7和对重8由绳索20悬挂，通过使驱动绳轮5旋转，轿厢7和对重8在井道1内升降。

在井道1内，设置有引导轿厢7升降的一对(在图1中仅示出一个)轿厢导轨9、以及引导对重8的升降的一对(在图1中仅示出一个)对重导轨10。在轿厢7的下部搭载有把持一对轿厢导轨9而使轿厢7紧急停止的紧急停止装置11。

作用在绳索20与驱动绳轮5之间的摩擦力，即卷扬力，被称为牵引力。对重8的重量与轿厢7的重量大致平衡，起到减小绳索20所需的牵引力和卷扬所需的曳引机3的能力的作用。

在这样的电梯中，使绳索20轻量化不仅关系到确保绳索20的安全性，还关系到使电梯的总重量轻量化。而且，关系到电梯的结构部件、例如曳引机3和紧急停止装置11的小型化和低成本化。即，使绳索20轻量化具有能够使电梯的系统整体实现省空间化及低成本化等的优点。

图2是示出实施方式1的绳索20的一部分的立体图，图3是图2的A-A剖视图，图4是图2的B-B剖视图。而且，图2的X轴方向是绳索20的长度方向，Y轴方向是绳索20的宽度方向，Z轴方向是绳索20的厚度方向，L是绳索20的X轴方向的长度，在以后的图以及说明中也使用相同的符号。

而且，将沿图2的A-A线的YZ平面上的绳索20的切断面设为A-A截面，将沿B-B线的ZX平面上的绳索20的切断面设为B-B截面，在以后的图中也将同样的切断面称为A-A截面、B-B截面。

由轿厢7等的重量产生的载荷沿X轴方向作用于绳索20。而且，绳索20在通过驱动绳轮5以及偏导轮4时，向绕Y轴的方向弯曲。

实施方式1的绳索20具有作为主要部件的载荷支承部件21和覆盖载荷支承部件21的外周的包覆材料22。如图3所示，绳索20的A-A截面的形状是宽度方向尺寸比厚度方向尺寸大的矩形。同样地，载荷支承部件21的A-A截面的形状是宽度方向尺寸比厚度方向尺寸大的矩形。

包覆材料22覆盖载荷支承部件21的周围，保护载荷支承部件21免受热以及湿度等来自外部的环境负荷和与驱动绳轮5以及偏导轮4等接触而导致的物理负荷的影响。而且，包覆材料22起到稳定地提供绳索20所需的牵引力的作用。

此外，包覆材料22期望具有高耐热性和高耐磨性。作为包覆材料22的材料，例如可以使用聚氨酯、环氧化物、聚酯或乙烯基酯。通过改变包覆材料22的材料，能够调整绳索20相对于驱动绳轮5的摩擦系数。

载荷支承部件21具有浸渍材料24和作为波状强化纤维体的多个波状强化纤维束23。波状强化纤维束23被埋入于浸渍材料24中。而且，波状强化纤维束23在载荷支承部件21的整个长度方向上连续配置。作用于绳索20的长度方向的载荷主要由波状强化纤维束23支承。

波状强化纤维束23在与长度方向平行的截面中具有波状的形状。即，波状强化纤维束23在绳索20的B-B截面中呈波状。而且，波状强化纤维束23以交替地向载荷支承部件21的厚度方向的一侧和另一侧凸出的方式沿着载荷支承部件21的长度方向周期性地弯曲。

图5是从图2的绳索20中仅取出波状强化纤维束23而示出的立体图。在实施方式1中，仅使用波状强化纤维束23作为强化纤维体。而且，所有的波状强化纤维束23为相同相位的波状。而且，将各波状强化纤维束23拉伸成直线状时的全长为载荷支承部件21的全长、即X轴方向的长度的1.1倍以上。

如图4所示，在观察一根波状强化纤维束23时，在载荷支承部件21的厚度方向上，向一侧凸出的波峰的顶点与向另一侧凸出的波峰的顶点的Z轴方向的高度之差为a。而且，相邻的向相同方向凸出的波峰的顶点间的X轴方向的距离为b。即，b表示波状强化纤维束23的波的周期。在以下的说明中，也将波的高度设为a，将波的周期设为b。

图6是放大示出图3的载荷支承部件21的一部分的剖视图。各波状强化纤维束23由相互集束的轻量且高强度的连续的多个强化纤维25构成。作为强化纤维25，例如使用碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维或PBO纤维、或这些纤维组合而成的复合纤维。

各波状强化纤维束23中的强化纤维25通过浸渍材料24相互接合。而且，波状强化纤维束23通过浸渍材料24相互接合。

在使用绳索20时，浸渍材料24使强化纤维25的位置在绳索20的内部不偏移，并且抑制强化纤维25彼此的接触及磨损，从而提高绳索20的寿命。

在此，强化纤维25的弹性模量比浸渍材料24以及包覆材料22的弹性模量大，由于轿厢7的重量及绳索20的自重等而作用于绳索20的X轴方向的载荷由载荷支承部件21负担，其中强化纤维25负担大部分，即90％以上的载荷。

而且，绳索20例如在沿着驱动绳轮5的外周弯曲时，在驱动绳轮5侧沿X轴方向收缩，在相反侧沿X轴方向伸展。此时的收缩量和伸展量由驱动绳轮5的外周的曲率半径和绳索20的厚度决定，越是离绳索20的Z轴方向的表面近的部位，收缩量和伸展量越大。

为了使绳索20容易弯曲，需要减小弯曲刚性EI。弯曲刚性EI是等效弹性模量E与A-A截面中的绳索20的截面惯性矩I相乘而得的值。等效弹性模量E是将绳索20视为均质体时的弹性模量。而且，作为降低弯曲刚性EI的方法，有减小等效弹性模量E的方法。

在绳索20的构成材料中，强化纤维25的弹性模量最大。由于强化纤维25难以收缩和伸展，所以绳索20的等效弹性模量E的大小主要取决于强化纤维25。因此，如果增大强化纤维25相对于负荷的收缩量及伸展量，则能够减小等效弹性模量E，从而降低弯曲刚性。

而且，在绳索20沿着驱动绳轮5弯曲时，如果能够使需要较大收缩量以及伸展量的离绳索20的厚度方向的表面近的部位的弹性模量小于厚度方向的中央的弯曲刚性，则能够有效地降低弯曲刚性。

而且，除了使强化纤维25容易收缩以及伸展、降低等效弹性模量E之外，减小截面惯性矩I也能够降低弯曲刚性EI。

在均质体的矩形截面的情况下，绳索20的截面惯性矩I使用绳索20的宽度w和厚度t，由以下的式(1)表示。

I＝wt³/12…(1)

截面惯性矩I与宽度w成比例，与厚度t的3次方成比例，因此，能够通过减小厚度t来有效地降低截面惯性矩，从而减小弯曲刚性EI。

如图4以及图5所示，实施方式1的绳索20的结构为：通过使波状强化纤维束23，即构成波状强化纤维束23的强化纤维25在B-B截面中为波状，从而与使强化纤维25与绳索20的X轴方向平行地取向的情况相比，强化纤维25变长。

通过使强化纤维25变长，即使负荷相同，强化纤维25的收缩量和伸展量也增加，因此能够降低绳索20的等效弹性模量E。而且，在绳索20的XY截面中，在离绳索20的厚度方向的表面近的部位中，与绳索20的厚度方向的中央相比，强化纤维25的比例减少。因此，能够进一步降低接近表面的部位的弹性模量。因此，能够降低弯曲刚性EI，从而能够容易地使绳索20弯曲。

这样，由于绳索20容易弯曲，因此绳索向驱动绳轮5以及偏导轮4等绳轮的绕挂变得容易，从而绳索施工时的作业性良好。

而且，通过加长强化纤维25，即使强化纤维25的收缩量以及伸展量相同，在绳索20绕挂于绳轮时强化纤维25产生的变形也会降低。

进而，由于在强化纤维25中产生的应力变小，因此强化纤维25难以破坏，从而绳索20的强度可靠性提高。

进而，由于绳索20的施工作业性以及强度可靠性提高，因此与将强化纤维25与X轴方向平行地配置的情况相比，能够减小绕挂绳索20的绳轮的外周的曲率半径，从而能够节省电梯的空间。

而且，在具有横线的一般织物结构中，纤维也稍微成为波状，但波的高度a小，相对于绳索20的长度L，强化纤维25几乎不变长，因此，不能得到本发明的效果。

相对于绳索20的长度L，越增大强化纤维25的长度，越能够减小绳索20的等效弹性模量E，从而能够降低弯曲刚性EI。在实用上，相对于使强化纤维25与绳索20的X轴方向平行地取向的绳索，优选能够使本发明的绳索20的弯曲刚性至少降低至0.9倍以下。而且，在仅考虑由强化纤维25的长度的增大所带来的等效弹性模量E的降低效果的情况下，优选强化纤维25为绳索20的长度L的1.1倍以上。

为了以波状的形状增大强化纤维25的长度，需要相对于波的周期b，增大波的高度a。例如，若将波的高度a设为载荷支承部件21的厚度的1/4倍以上且波的周期b的1/6倍以上，则能够使强化纤维25增长至绳索20的长度L的1.1倍以上。

而且，在强化纤维25的长度增长至绳索20的长度L的1.1倍以上的、波的高度a较大的结构中，在绳索20的XY截面中，由于在离绳索20的厚度方向的表面近的部位，与绳索20的厚度方向的中央相比，强化纤维25的比例减少，因此能够进一步降低等效弹性模量E，从而能够有效地降低绳索20的弯曲刚性。

而且，绳索20以及载荷支承部件21的截面形状并不限定于矩形，但通过形成为宽度方向尺寸比厚度方向尺寸大的矩形，与圆形等的情况相比，能够增加与绳轮的接触面积，从而得到稳定的牵引力。

而且，通过与绳轮的接触面积的增加，接触应力变小，因此能够降低绳索20以及绳轮的局部变形、损伤、磨损等。

而且，在截面积相同的情况下，在矩形的截面形状中，与圆形等相比，能够减小绳索的厚度尺寸，因此能够有效地降低弯曲刚性。

而且，通过减小绳索20的厚度，降低了在绳索20的结构部件中产生的应力，从而提高了绳索20的强度可靠性。

进而，在使用波状强化纤维束23的情况下，通过改变波的周期以及振幅，能够调整弯曲刚性。例如，如果减小波的周期或增大振幅，则波状强化纤维束23的长度增加，因此能够减小弯曲刚性。

而且，波状强化纤维束23的波状的形状例如可以通过将强化纤维束呈波状地绕挂于由与浸渍材料24相同的材料制作的多个圆棒，并在该状态下使浸渍材料24浸透来实现。

而且，在实施方式1中，将所有的强化纤维体设为波状强化纤维束23，但也可以混合存在波状强化纤维束23以外的强化纤维体。

进而，作为浸渍材料24的材料，可以使用例如聚氨酯、环氧化物、聚酯、乙烯基酯或酚醛树脂，优选与强化纤维25的接合性良好的材料。而且，作为浸渍材料24的材料，如果使用弹性模量小的材料，则能够减小绳索20的弯曲刚性。另一方面，作为浸渍材料24的材料，如果使用弹性模量大的材料，则施加于强化纤维25的载荷均等，从而能够降低绳索20的强度的偏差。

实施方式2

接下来，图7是本发明的实施方式2的绳索20的A-A剖视图，图8是图7的绳索20的B-B剖视图。实施方式2的载荷支承部件21还具有多个棒状的横材26。横材26在载荷支承部件21的长度方向上相互隔开间隔地被埋入于浸渍材料24中。

而且，横材26相互平行且与Y轴方向平行地配置。进而，各横材26是在与载荷支承部件21的长度方向垂直的方向上延伸的长条状。而且，各横材26的截面形状为圆形。各横材26的弹性模量大于浸渍材料24的弹性模量。而且，优选横材26不会因在X轴方向的载荷作用于绳索20时从波状强化纤维束23施加于横材26的Z轴方向的载荷而发生塑性变形。

作为横材26的材料，例如可以举出铁系材料、非铁系金属材料、玻璃或陶瓷。作为铁系材料，可以举出碳钢、高张力钢、轧制钢、不锈钢以及结构用合金钢等。而且，作为非铁系金属材料，可以举出铝、镁、钛、黄铜及铜等材料、以及合金材料等。

图9是从图7的绳索20中仅取出波状强化纤维束23和横材26而示出的立体图。波状强化纤维束23交替地挂在载荷支承部件21的厚度方向的横材26的一侧和另一侧而成为波状。由此，将波状强化纤维束23拉伸成直线状时的全长比载荷支承部件21的全长长。

而且，各横材26的长度方向尺寸与载荷支承部件21的宽度方向尺寸一致。此外，在该例中，所有横材26配置在载荷支承部件21的厚度方向上的相同位置处。其他结构与实施方式1相同。

载荷支承部件21是在将波状强化纤维束23绕挂于横材26的状态下，在强化纤维25之间、波状强化纤维束23之间、以及波状强化纤维束23与横材26之间分别浸透浸渍材料24而制作成的。此时，横材26通过浸渍材料24而接合于波状强化纤维束23。

根据这样的结构，也能够与实施方式1同样地实现高强度化以及轻量化，并且降低弯曲刚性。

而且，在X轴方向的载荷作用于绳索20时，横材26承受波状强化纤维束23产生的向Z轴方向的力，因此能够减小绳索20的X轴方向的伸长。

进而，在制作载荷支承部件21时，波状强化纤维束23的位置偏移得到抑制，从而能够使绳索20的机械特性稳定。在此，在制作载荷支承部件21时，若对波状强化纤维束23施加X轴方向的载荷，则能够进一步抑制波状强化纤维束23的位置偏移，且能够降低在绳索20的状态下X轴方向的载荷作用时的伸长。

而且，横材26的形状没有特别限定，但如果B-B截面中挂有波状强化纤维束23的部位的横材26的截面积比A-A截面中的各波状强化纤维束23的截面积大，则能够有效地延长波状强化纤维束23的长度。

而且，通过改变B-B截面中横材26的截面积、即与横材26的长度方向垂直的截面的截面积，能够调整强化纤维25相对于绳索20的长度。

进而，如果使B-B截面中横材26的截面形状为圆形，则能够避免与波状强化纤维束23的局部接触，从而能够防止由过度的应力集中所导致的波状强化纤维束23的损伤。

图10是示出横材26的变形例的立体图。在该例中，横材26具有：圆棒状的横材主体26a；第一凸缘部26b，其设置于横材主体26a的长度方向的第一端部；以及第二凸缘部26c，其设置于横材主体26a的长度方向的第二端部。第一凸缘部26b以及第二凸缘部26c的直径比横材主体26a的直径大。

通过使用这样的横材26，能够抑制制造时波状强化纤维束23向Y轴方向的扩张以及溢出。

而且，也可以在横材26的外周面设置供波状强化纤维束23插入的槽，从而能够抑制制造时波状强化纤维束23的位置偏移。

而且，可以用与浸渍材料24相同的材料或不同的材料预先对横材26的外周进行包覆。由此，在波状强化纤维束23与横材26之间夹有包覆层，从而能够可靠地防止波状强化纤维束23与横材26直接接触。

进而，X轴方向的横材26的间隔可以是等间隔，也可以不是固定的。例如，也可以仅在绳索20的通过绳轮的部分配置横材26。并且，也可以在绳索20的不通过绳轮的部分不配置横材26，而将强化纤维束与X轴方向平行地配置。由此，能够减小在X轴方向的载荷作用于绳索20时的绳索20的X轴方向的伸长。

而且，横材26也可以不一定配置于载荷支承部件21的厚度方向的相同位置。

进而，横材26的朝向并不限定于Y轴方向，例如也可以与Z轴方向平行地配置。在这种情况下，在观察与XY平面平行的截面时，波状强化纤维束23为波状的形状。但是，如图6～图9所示，将横材26与Y轴方向平行地配置，将波状强化纤维束23以在B-B截面中成为波状的方式挂设的情况下，由于成为越是离绳索20的Z轴方向的表面近的强化纤维25，越容易收缩及伸展的结构，因此能够有效地减小绳索20的弯曲刚性。

而且，将波状强化纤维束23拉伸成直线状时的全长也可以大于载荷支承部件21的全长的1倍且小于1.1倍，但与实施方式1同样，特别优选为载荷支承部件21的全长的1.1倍以上，从而能够有效地降低绳索20的弯曲刚性。

实施方式3

接下来，图11是本发明的实施方式3的绳索20的A-A剖视图，图12是图11的绳索20的B-B剖视图，图13是从图11的绳索20中仅取出波状强化纤维束23和横材26而示出的立体图。

在实施方式3中，波状强化纤维束23被分成在载荷支承部件21的宽度方向上排列的多个组。并且，在载荷支承部件21的宽度方向上相邻的组的波状强化纤维束23以在载荷支承部件21的长度方向上的相位相互错开180°的方式挂于横材26。

在该例中，波状强化纤维束23被一根根分成不同的组。因此，在载荷支承部件21的宽度方向上相邻的波状强化纤维束23成为在载荷支承部件21的长度方向上的相位相互错开180°的波状。

即，在图6～图9所示的绳索20中，波状强化纤维束23全部在X轴方向上为相同相位。与此相对，在图11～图13所示的绳索20中，Y轴方向上相邻的波状强化纤维束23a与波状强化纤维束23b在X轴方向的相位错开180°的状态下，以在B-B截面中成为波状的方式绕挂于横材26。其他结构与实施方式2相同。

根据这样的结构，也能够与实施方式2同样地实现高强度化以及轻量化，并且降低弯曲刚性。

而且，通过使相邻的波状强化纤维束23a、23b的相位错开180°，在X轴方向的载荷作用于绳索20时，能够使从波状强化纤维束23a作用于横材26的Z轴方向的力和从波状强化纤维束23b作用于横材26的Z轴方向的力呈相反方向。

由此，能够使作为整体而作用于横材26的Z轴方向的力平衡，从而能够抑制载荷作用于绳索20时波状强化纤维束23向Z轴方向的移动。而且，能够减小由载荷导致的波状强化纤维束23向X轴方向的伸展、即绳索20针对载荷在X轴方向的伸长。

而且，在图6～图9、图11～图13中，在Z轴方向上重叠有三层波状强化纤维束23，但波状强化纤维束23的层数并不限定于此，可以仅为1层或2层，也可以为4层以上。如果将波状强化纤维束23沿Z轴方向重叠两层以上，从而使波状强化纤维束23的挂于横材26的部位在A-A截面中沿Z轴方向变大，则即使横材26的直径小，也能够获得强化纤维25的长度，因此能够有效地降低弯曲刚性。

而且，在实施方式3中，将波状强化纤维束23一根根分成不同的组，但也可以在各组中含有两根以上的波状强化纤维束23。

实施方式4

接下来，图14是本发明的实施方式4的绳索20的A-A剖视图，图15是图14的绳索20的B-B剖视图，图16是从图14的绳索20中仅取出波状强化纤维束23和横材26而示出的立体图。

在实施方式4中，分别由多个波状强化纤维束23和多个横材26构成的多个复合层27在载荷支承部件21的厚度方向上排列配置。在该例中，三层复合层27在载荷支承部件21的厚度方向上重叠。

在各复合层27中，波状强化纤维束23在Z轴方向上仅配置一层。而且，在各复合层27中，波状强化纤维束23在载荷支承部件21的宽度方向上被分成多个组。

进而，在各复合层27中，在载荷支承部件21的宽度方向上相邻的组的波状强化纤维束23，以成为在载荷支承部件21的长度方向上的相位相互错开180°的波状的方式挂于横材26。复合层27通过浸渍材料24相互接合。其他结构与实施方式3相同。

根据这样的结构，也能够与实施方式3同样地实现高强度化以及轻量化，并且降低弯曲刚性。

而且，实施方式4的绳索20中，相对于X轴方向的单位长度，横材26的根数多，因此，抑制在制造绳索20时产生的波状强化纤维束23的位置偏移的效果较大。因此，能够得到机械特性稳定的绳索20。

进而，在各复合层27中，通过使相邻波状强化纤维束23的相位错开180°，与实施方式3同样地能够抑制载荷作用于绳索20时波状强化纤维束23向Z轴方向的移动。

而且，在Z轴方向上相邻的复合层27的层间距离、X轴方向的相位以及复合层27的层数没有特别限定。

而且，图17是示出实施方式4的绳索20的第1变形例的A-A剖视图，图18是图17的绳索20的B-B剖视图。在该例中，复合层27的层间距离小，在Z轴方向上相邻的复合层27的波状强化纤维束23进入在Y轴方向上相邻的波状强化纤维束23之间。

通过这样的结构，能够在不减少波状强化纤维束23的根数的情况下减小绳索20的Z轴方向的尺寸、即厚度尺寸。即，能够增加绳索20相对于A-A截面积的比强度。

进而，图19是示出实施方式4的绳索20的第二变形例的B-B剖视图。在该例中，在沿Z轴方向层叠的三层复合层27中，仅中间的复合层27的波状强化纤维束23的X轴方向的相位相对于其他复合层27的波状强化纤维束23的X轴方向的相位错开90°。而且，通过使相邻的复合层27的波状强化纤维束23彼此在Z轴方向尽可能接近，从而减小了复合层27的层间距离。

在这样的结构中，由于能够进一步减小层间距离，因此能够进一步减小绳索20的Z轴方向的厚度尺寸，从而能够进一步增加绳索20相对于A-A截面积的比强度。

实施方式5

接下来，图20是本发明的实施方式5的绳索20的A-A剖视图，图21是图20的绳索20的B-B剖视图。在实施方式5中，在载荷支承部件21的厚度方向的中央配置有作为平行强化纤维体的多个平行强化纤维束28。各平行强化纤维束28是与载荷支承部件21的长度方向平行配置的强化纤维25的束。

而且，平行强化纤维束28在载荷支承部件21的整个长度方向上连续配置。即，实施方式5的强化纤维体包括波状强化纤维束23和平行强化纤维束28。

进而，在观察A-A截面时，平行强化纤维束28在Y轴方向及Z轴方向上无间隙地配置。在图20中，在Z轴方向上配置有四层平行强化纤维束28。

在载荷支承部件21的厚度方向的平行强化纤维束28的层的两侧，分别配置有复合层27。即，在Z轴方向上，平行强化纤维束28的层被夹在复合层27之间。

图22是从图20的绳索20中仅取出波状强化纤维束23、平行强化纤维束28以及横材26而示出的立体图。实施方式5是将实施方式4的Z轴方向的中间的复合层27置换为平行强化纤维束28的层而成的结构，其他结构与实施方式4相同。

根据这样的结构，也能够与实施方式2同样地实现高强度化以及轻量化，并且降低弯曲刚性。即，在绳索20弯曲时，在需要收缩量以及伸展量的Z轴方向的表面附近配置有波状强化纤维束23，因此能够减小绳索20的弯曲刚性。

另一方面，在使绳索20弯曲时不太需要收缩量以及伸展量的Z轴方向的中间附近，配置有平行强化纤维束28，因此，能够增加在绳索20中承受X轴方向的载荷的强化纤维25的含有率。因此，能够增加相对于A-A截面积的比强度。

而且，在实施方式5中，Z轴方向的平行强化纤维束28的层数没有特别限定。

实施形态6

接着，图23是本发明的实施方式6的绳索20的B-B剖视图。在实施方式6中，在Z轴方向上排列配置有四层复合层27。而且，在Z轴方向的中间，在Z轴方向上配置有一层平行强化纤维束28的层。

在复合层27中，离载荷支承部件21的Z轴方向的表面近的两层复合层27的横材26的直径比离表面远的两层复合层27的横材26的直径大。反过来说，离表面远的复合层27的横材26的直径比离表面近的复合层27的横材26的直径小。

由此，离表面近的复合层27的波状强化纤维束23的波的高度即振幅比离表面远的复合层27的波状强化纤维束23的波的振幅大。由此，越是离载荷支承部件21的厚度方向的表面近的复合层27，将波状强化纤维束23拉伸成直线状时的全长越长。其他结构与实施方式5相同。

根据这样的结构，也能够与实施方式5同样地实现高强度化以及轻量化，并且降低弯曲刚性。而且，相对于绳索20的X轴方向的强度，能够有效地降低绳索20的弯曲刚性。

而且，在应用了实施方式1～6的绳索20的电梯中，能够应对高扬程化，并且能够充分确保绳索20的可靠性。进而，能够提高绳索20相对于驱动绳轮5等绳轮的安装性。

而且，在实施方式4、5的绳索20中，也可以使离表面近的复合层27的波状强化纤维束23的弹性模量小于离Z轴方向的中央近的复合层27的波状强化纤维束23或平行强化纤维束28。由此，波状强化纤维束23容易收缩及伸展，因此能够降低绳索20的弯曲刚性。

关于波状强化纤维束23的弹性模量的降低，例如可以通过减小波状强化纤维束23中的强化纤维25的纤维密度、或者使用弹性模量小的强化纤维25来实现。而且，关于波状强化纤维束23中的强化纤维25的纤维密度，例如可以通过减少用于波状强化纤维束23的强化纤维25的根数、或者不改变根数而使用较细的纤维来减小。

而且，在实施方式1～6中，绳索20的表面是平坦的，但也可以例如在绳索20与绳轮的接触面设置槽或突起等凹凸，从而增加绳索20与绳轮的接触面积。

而且，若在绳索20及绳轮设置沿着Y轴方向的凹凸并使其相互啮合，则能够更可靠地抑制绳索20相对于绳轮的滑动。

进而，波状强化纤维束23的配置方法、结构以及根数并不限定于实施方式1～6的例子。

而且，在实施方式1～6中，波状强化纤维束23也可以不是固定周期的波状，而是不定周期的波状。例如，也可以根据绳索20的长度方向的位置，使波的振幅及周期中的至少任意一方变化。而且，也可以仅在使用时通过绳轮的部分使强化纤维束成为波状，在不通过绳轮的部分将强化纤维束与X轴方向平行地配置。在该情况下，在X轴方向的载荷作用于绳索20时，由于强化纤维束的与X轴方向平行地配置的部分的伸长小于强化纤维束的形成为波状的部分的伸长，因此能够减小作为整体的绳索20的伸长。

而且，在实施方式1～6中，强化纤维25相互平行地集束，但也可以是将多个强化纤维25捻合成螺旋状等而成的结构。通过将强化纤维25捻合成螺旋状，与平行配置的情况相比，能够使强化纤维25的长度比绳索20的X轴方向的长度L长。而且，也可以以与X轴方向平行的方式配置将强化纤维25捻合成螺旋状而成的强化纤维束，但如果使将强化纤维25捻合成螺旋状而成的强化纤维束在B-B截面中形成为波状的形状，则能够相对于绳索20的X轴方向的长度L，使强化纤维25的长度进一步增长，从而能够进一步降低弯曲刚性。

进而，在实施方式1～6中，将A-A截面中的各波状强化纤维束23的截面形状设为圆形(例如图3)，但波状强化纤维束23的截面形状并不限定于圆形。例如，也可以以使A-A截面中的各波状强化纤维束23的形状成为矩形的方式将强化纤维25形成为束。如果使波状强化纤维束23的截面形状为矩形，则能够使波状强化纤维束23无间隙地整齐排列，从而与圆形截面的情况相比，能够增大绳索20中的强化纤维25的含有率。因此，能够提供相对于A-A截面积具有高强度的绳索20。

而且，强化纤维25的纤维直径以及根数也没有特别限定。

而且，在实施方式1～6中，作为强化纤维体，示出了作为强化纤维25的束的波状强化纤维束23及平行强化纤维束28，但强化纤维体不限于此。例如，作为强化纤维体，也可以使用由强化纤维构成的波状的片材、或将该片材沿Z轴方向层叠而成的片材层叠体。

此外，绳索和载荷支承部件的与长度方向垂直的截面的形状不限于矩形，也可以是例如椭圆形或圆形。

而且，在实施方式2～6中，也可以采用省略了横材26的结构。

而且，应用了本发明的绳索的电梯的结构并不限定于图1。

进而，本发明的绳索也能够应用于悬挂电梯轿厢的绳索以外的绳索。例如，也能够应用于电梯的补偿绳索、起重机装置所使用的绳索。

标号说明

3：曳引机；5：驱动绳轮；7：轿厢；20：绳索；21：载荷支承部件；22：包覆材料；23：波状强化纤维束(强化纤维体)；24：浸渍材料；25：强化纤维；26：横材；27：复合层；28：平行强化纤维束(强化纤维体)。

Claims (9)

1.一种绳索，其具备：

载荷支承部件，其具有浸渍材料和在长度方向上连续的强化纤维体，该强化纤维体被埋入于所述浸渍材料中且支承在长度方向上作用的载荷；以及

包覆材料，其覆盖所述载荷支承部件的外周，

所述强化纤维体包括波状强化纤维体，该波状强化纤维体的至少一部分在与长度方向平行的截面中具有波状的形状，

将所述波状强化纤维体拉伸成直线状时的全长为所述载荷支承部件的全长的1.1倍以上。

2.一种绳索，其具备：

载荷支承部件，其具有浸渍材料和在长度方向上连续的强化纤维体，该强化纤维体被埋入于所述浸渍材料中且支承在长度方向上作用的载荷；以及

包覆材料，其覆盖所述载荷支承部件的外周，

所述载荷支承部件还具有在所述载荷支承部件的长度方向上相互隔开间隔地被埋入于所述浸渍材料中的多个横材，

所述横材为在与所述载荷支承部件的长度方向垂直的方向上延伸的长条状，

所述横材的弹性模量大于所述浸渍材料的弹性模量，

所述强化纤维体包括波状强化纤维体，该波状强化纤维体的至少一部分挂于所述横材而形成为波状，

将所述波状强化纤维体拉伸成直线状时的全长比所述载荷支承部件的全长长。

3.根据权利要求2所述的绳索，其中，

分别由所述波状强化纤维体和所述横材构成的多个复合层在所述载荷支承部件的厚度方向上排列配置。

4.根据权利要求3所述的绳索，其中，

所述强化纤维体包括平行强化纤维体，该平行强化纤维体是与所述载荷支承部件的长度方向平行地配置的强化纤维的束，

所述平行强化纤维体配置在所述载荷支承部件的厚度方向的中央，

在所述载荷支承部件的厚度方向的所述平行强化纤维体的两侧配置有所述复合层。

5.根据权利要求3或4所述的绳索，其中，

越是离所述载荷支承部件的厚度方向的表面近的所述复合层，所述波状强化纤维体的全长越长。

6.根据权利要求3～5中的任意一项所述的绳索，其中，

越是离所述载荷支承部件的厚度方向的表面近的所述复合层，所述波状强化纤维体的弹性模量越小。

7.根据权利要求2～6中的任意一项所述的绳索，其中，

所述横材的长度方向尺寸与所述载荷支承部件的宽度方向尺寸一致。

8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的绳索，其中，

所述波状强化纤维体被分成在所述载荷支承部件的宽度方向上排列的多个组，

关于在所述载荷支承部件的宽度方向上相邻的所述组的所述波状强化纤维体，它们在所述载荷支承部件的长度方向上的相位相互错开180°。

9.一种电梯，其具备：

根据权利要求1～8中的任意一项所述的绳索；

曳引机，其具有绕挂所述绳索的驱动绳轮；以及

轿厢，其被所述绳索悬挂，且通过所述驱动绳轮的旋转进行升降。