JP2006513962A - エレベータのシーブ - Google Patents

Abstract

シーブの基体部の外周面に形成された各溝の表面に、各ロープに生じる自転作用を助長する低摩擦コーティング材を用いたコーティング層が設けられる。これにより、各ロープの間の張力差を解消して、撚りの発生を防止することができると共に、各ロープのシーブとの接触部分の劣化を防いで寿命を延ばすことができる。

Description

本発明は、昇降内に巻上機を設置するマシンルームレスを採用した２：１ローピング形式のエレベータに用いて好適なシーブに関する。

住居用のビルや中規模オフィス用のビル等では、２：１ローピング形式のエレベータが設置されている。２：１ローピング形式とは、ロープを直接に乗りかご及びカウンタウェイトに繋がずに吊る方法である。これに対し、１：１ローピング形式は、乗りかご及びカウンタウェイトを直接ロープで繋ぐ方法である。

２：１ローピング形式を用いたエレベータでは、巻上機に連結されるメインシーブにロープが巻き掛けられ、このロープの一端側が乗りかごの下部に取り付けられた第１のシーブを介して第１のロープヒッチに固定される。また、このロープの他端側は、カウンタウェイトに取り付けられた第２のシーブを介して第２のロープヒッチに固定される。前記第１および第２のロープヒッチは、昇降路の上部に設けられており、そこに前記ロープの両端部がそれぞれ固定される。

すなわち、２：１ローピング形式のエレベータは、ロープが第１および第２のシーブを介して乗りかご及びカウンタウェイトをそれぞれ支持し、また、メインシーブとロープとの間の摩擦を利用して乗りかごとカウンタウェイトを駆動する構成である。

このような構成によれば、メインシーブに加わる荷重が全体の荷重（乗りかごと釣り合い重りの重量）の１／２になるので、巻上機などのロープの駆動系を小型化できるメリットがある。したがって、２：１ローピング形式は、昇降路内に駆動系を収容するマシンルームレスタイプのエレベータに最適であり、住居用ビル、小中規模オフィス用ビル等に多く用いられている。

しかしながら、上述した２：１ローピング形式のエレベータでは、ロープが巻き掛けられるシープの数が多いため、ロープの疲労が激しいといった問題があった。

また、ロープに撚りが生じた場合に、その撚りがシーブの溝の部分で拘束されるため、この撚りを解く方向の力によってロープとシーブと間の摩擦抵抗が非常に高くなり、ロープの特定部位が著しく劣化するといった問題があった。

本発明は、ロープの疲労を抑えると共に、特定部位の劣化を抑えて、ロープの寿命を向上させることのできるエレベータのシーブを提供することを目的とする。

本発明の第１の観点によれば、巻上機を昇降路内に設置すると共に、前記巻上機に連結されるメインシーブに巻き掛けられたロープによって乗りかご及びカウンタウェイトを昇降するエレベータに用いられるシーブにおいて、基台の外周面に前記ロープが嵌め込まれる溝を有し、その溝の表面に前記ロープに生じる自転作用を助長する低摩擦コーティング材を用いたコーティング層が設けられていることを特徴とするエレベータのシーブが提供される。

また、本発明の第２の観点によれば、巻上機を昇降路内に設置すると共に、前記巻上機に連結されるメインシーブに巻き掛けられたロープによって乗りかご及びカウンタウェイトを昇降するエレベータに用いられるシーブにおいて、前記乗りかご又はカウンタウェイトに取り付けられる軸体に、前記各ロープと１対１の関係で、前記各ロープが嵌め込まれる溝を持つ複数のロープ対応シーブがそれぞれ独立的に回転可能に並設されていることを特徴とするエレベータのシーブが提供される。

以上述べたように、本発明によれば、エレベータの運転に伴う張力変動を低減でき、また、ロープを容易に回転可能な構成とすることで、ロープの寿命を大幅に向上させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るが用いられる２：１ローピング形式のエレベータの構成を示す図である。

このエレベータは、マシンルームレスであり、昇降路７内に巻上機８が設置されている。この巻上機８の駆動軸にメインシーブ１が連結されて、このメインシーブ１の外周面に複数本（ここでは４本）のロープ２ａ〜２ｄが巻き掛けられている。

これらのロープ２ａ〜２ｄの一端側は、乗りかご３の下部に設置されたシーブ４ａを介してロープヒッチ５ａに固定され、これらのロープ２ａ〜２ｄの他端側は、カウンタウェイト６に設置されたシーブ４ｂを介して別のロープヒッチ５ｂに固定されている。

シーブ４ａは、メインシーブ１とロープヒッチ５ａとの間でロープ２ａ〜２ｄの経路を規制すると共に、乗りかご３を支えている。シーブ４ｂは、メインシーブ１とロープヒッチ５ｂとの間でロープ２ａ〜２ｄの経路を規制すると共に、カウンタウェイト６を支えている。ロープヒッチ５ａ，５ｂは、それぞれ昇降路７の上部に設けられている。

すなわち、２：１ローピング形式のエレベータは、ロープ２ａ〜２ｄがシーブ４ａ，４ｂを介して乗りかご３及びカウンタウェイト６をそれぞれ支持している。そして、メインシーブ１とロープ２ａ〜２ｄとの間の摩擦を利用して、乗りかご３とカウンタウェイト６をつるべ式に駆動する構成である。

次に、このような２：１ローピング形式のエレベータに用いられるシーブの構成について説明する。

図２は本発明のシーブの構成を示す部分断面図である。なお、ここに示したシーブ１０は、図１に示したシーブ４ａ，４ｂに相当する。

このシーブ１０は、その外周面に少なくともメインシーブ１に巻き掛けられたロープ２ａ〜２ｄの本数に対応した数の溝１１ａ〜１１ｄが形成された基体部１２と、この基体部１２の各溝１１ａ〜１１ｄの表面に施されたコーティング層１３とによって構成されている。

コーティング層１３は、ロープ２ａ〜２ｄに生じる自転作用を助長するための低摩擦材料からなる。このコーティング層１３が施されたシーブ１０を、図１に示すシーブ４ａ，４ｂに代えて同様に配置することで、以下のような作用、効果が得られる。

すなわち、エレベータの運転時に、メインシーブ１の回転に伴いロープ２ａ〜２ｄがシーブ４ａ，４ｂを介して移動することで、乗りかご３およびカウンタウェイト６が昇降動作する。

ここで、ロープ２ａ〜２ｄに張力が作用したとき、ロープ２ａ〜２ｄには、それぞれにロープ軸回りに撚りを解く方向にトルク（自転トルク）が生ずる。

２：１ローピング形式のエレベータでは、シーブ４ａ，４ｂがロープ２ａ〜２ｄの撚りを拘束する作用を持っているので、ロープ２ａ〜２ｄがその撚りを解す方向に移動（自転）しずらい。このため、撚りが生じた状態で高摩擦接触を繰り返すことになり、ロープ２ａ〜２ｄの特定部位の劣化が激しいといった問題がある。

特に、マシンルームレスのエレベータでは、メインシーブ１とシーブ４ａ，４ｂの間隔などが短くなることから、シーブ４ａ，４ｂの径差、ロープ２ａ〜２ｄの径差などによって張力変動が非常に大きくなる。このため、撚りが発生し易く、劣化も進みやすいといった問題がある。

このような問題に対し、本発明のシーブ１０（シーブ４ａ，４ｂ）では、ロープ２ａ〜２ｄとの接触面（つまり基体部１２の各溝１１ａ〜１１ｄの表面）に低摩擦材料からなるコーティング層１３が施されている。このため、例えば各ロープ２ａ〜２ｄの間で張力差が生じた場合でも、ロープ２ａ〜２ｄがコーティング層１３の表面上をそのときの張力に応じてスムーズに滑ることで、張力差を解消する方向に働く。

すなわち、例えばシーブ４ａ，４ｂの径の差や、ロープ２ａ〜２ｄの径の差、張力差（伸びの差）に応じて、メインシーブ１から送り出されるロープ２ａ〜２ｄの送り出し量が大きく異なり、それが張力差となって表れたとしても、シーブ１０からロープヒッチ５ａ，５ｂまでの区間を含めた全範囲で、その張力を分散してロープ２ａ〜２ｄの撚りを防止することができる。

また、シーブ１０の基体部１２の各溝表面に施されたコーティング層１３が低摩擦材料のコーティング材で形成されているので、ロープ２ａ〜２ｄの自転の拘束を緩和する作用が働く。したがって、ロープ２ａ〜２ｄに撚りが生じた場合でも、その撚りを解す方向に容易に自転することができる。これにより、ロープ２ａ〜２ｄの特定部位の劣化を防止して、寿命を延ばすことができる。

なお、前記コーティング層１３の低摩擦材料としては、通常、摺動材として広く用いられているフッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ等）やポリエチレンが有効である。ＰＴＦＥは、フロン２２（ＣＨＣｌF₂）を熱分解して得られるＴＦＥ（テトラフルオロエチレン）を原料とし、懸濁ないし乳化重合により製造されるものである。また、ＥＴＦＥは、ＴＦＥとエチレンとの交互共重合体である。特に、低摩擦材料のコーティング材にフッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ等）を用いた場合、このフッ素樹脂にガラス繊維を充填剤として添加すれば、耐磨耗性が向上する。

また、ガラス繊維と共にグラファイト又は二硫化モリブデンを充填剤として添加すれば、摩擦係数を低下させることが可能となる。

つまり、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ、ＥＴＦＥ等）をコーティング層１３の基体とし、この基体にガラス繊維、ガラス繊維及びグラファイト、ガラス繊維及び二硫化モリブデンのいずれかを選択して添加すれば、ロープ２ａ〜２ｄの寿命を向上させることができる。

なお、前記第１の実施形態では、乗りかご３を昇降するためのシーブ４ａや、カウンタウェイト６を昇降するためのシーブ４ｂを対象としたが、ロープ経路を規制する機能を持つ点から考えると、そらせシーブ（乗りかごがカウンタウェイトにぶつからないように配置されたシーブ）も同等の効果を奏するものである。従って、そらせシーブを含んで本発明のシーブ１０と考えるものとする。

また、図３に示すように、基体部１２の外周面に１本のロープ２に対応した溝１１が形成されたシーブ１０であっても、この溝１１に低摩擦材料からなるコーティング層１３を施しておくことで、前記同様の効果が得られる。

また、図４は１：１ローピング形式のエレベータの構成を示す図である。１：１ローピング形式では、乗りかご３及びカウンタウェイト６に直接ロープ２ａ〜２ｄが繋がれる。

図中の９はそらせシーブである。このそらせシーブ９を上述した低摩擦材料からなるコーティング層１３を施したシーブ１０に代えることで、前記同様の効果が得られる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図５は本発明の第２の実施形態に係るシーブの構成を示す部分断面図である。この図５に示すシーブ２０は、前記シーブ１０と同様に、図１に示したシーブ４ａ，４ｂに相当する。

このシーブ２０は、乗りかご３またはカウンタウェイト６に取り付けられた軸部２１と、その軸部２１上に軸方向に沿って等間隔で並設された複数（ここでは４つ）のロープ対応シーブ２２ａ〜２２ｄとで構成される。

ロープ対応シーブ２２ａ〜２２ｄは、図１に示すメインシーブ１に巻き掛けられたロープ２ａ〜２ｄの本数に等しい数を有し、それぞれに独立して軸部２１上を回転可能に設けられている。また、これらのロープ対応シーブ２２ａ〜２２ｄの外周面には、ロープ２ａ〜２ｄが巻き掛けられる複数の溝２３ａ〜２３ｄが形成されている。

このような構成によれば、シーブ２０を構成する複数のロープ対応シーブ２２ａ〜２２ｄがそれぞれ独立して回転可能であるため、メインシーブ１から繰り出されたロープ２ａ〜２ｄの間に張力差が生じた場合でも、各ロープ対応シーブ２２ａ〜２２ｄが独立して動くことで、その張力差を解消することができる。これにより、張力差によるロープ２ａ〜２ｄの撚りの発生を防止して、寿命を延ばすことができる。

なお、このシーブ２０に関しても、そらせシーブを含む概念であることは言うまでもない。

また、本願発明は、前記実施の形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

また、各実施の形態は可能な限り組み合わせて実施することが可能であり、その場合には組み合わせによる効果が得られる。さらに、前記各実施の形態には種々の上位，下位段階の発明が含まれており、開示された複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得るものである。例えば問題点を解決するための手段に記載される全構成要件から幾つかの構成要件が省略されうることで発明が抽出された場合には、その抽出された発明を実施する場合には省略部分が周知慣用技術で適宜補われるものである。

図１は、本発明の第１の実施形態に係るシーブが用いられる２：１ローピング形式のエレベータの構成を示す図である。 図２は、前記エレベータに用いられるシーブの構成を示す部分断面図である。 図３は、前記エレベータに用いられるシーブの他の構成を示す部分断面図である。 図４は、１：１ローピング形式のエレベータの構成を示す図である。 図５は、本発明の第２の実施形態に係るシーブの構成を示す部分断面図である。

符号の説明

１…メインシーブ、２ａ〜２ｄ…ロープ、３…乗りかご、４ａ，４ｂ…シーブ、５ａ，５ｂ…ロープヒッチ、６…カウンタウェイト、７…昇降路、８…巻上機、９…そらせシーブ、１０…シーブ、１１ａ〜１１ｄ…溝、１２…基体部、１３…コーティング層、２０…シーブ、２１…軸部、２２…ロープ対応シーブ、２３ａ〜２３ｄ…溝。

Claims (6)

1. 昇降路内に設置された巻上機に連結されるメインシーブに巻き掛けられたロープによって乗りかご及びカウンタウェイトを昇降するエレベータに用いられるシーブにおいて、
   基台の外周面に前記ロープが嵌め込まれる溝を有し、その溝の表面に前記ロープに生じる自転作用を助長する低摩擦コーティング材を用いたコーティング層が設けられていることを特徴とするエレベータのシーブ。
2. 前記請求項１記載のエレベータのシーブにおいて、
   前記基台の外周面には、複数のロープの本数に応じた溝が形成されており、これらの溝の表面に摩擦コーティング材を用いたコーティング層が設けられていることを特徴とするエレベータのシーブ。
3. 前記請求項１または２記載のエレベータのシーブにおいて、
   前記低摩擦コーティング材として、フッ素樹脂を用いたことを特徴とするエレベータのシーブ。
4. 前記請求項１または２記載のエレベータのシーブにおいて、
   前記低摩擦コーティング材としては、フッ素樹脂を基材とし、このフッ素樹脂基材に、ガラス繊維、ガラス繊維及びグラファイト、ガラス繊維及び二硫化モリブデンの何れかを充填剤として添加することを特徴とするエレベータのシーブ。
5. 前記請求項１または２記載のエレベータのシーブにおいて、
   前記低摩擦コーティング材として、ポリエチレンを用いたことを特徴とするエレベータのシーブ。
6. 昇降路内に設置された前記巻上機に連結されるメインシーブに巻き掛けられたロープによって乗りかご及びカウンタウェイトを昇降するエレベータに用いられるシーブにおいて、
   前記乗りかご又はカウンタウェイトに取り付けられる軸体に、前記各ロープと１対１の関係で、前記各ロープが嵌め込まれる溝を持つ複数のロープ対応シーブがそれぞれ独立的に回転可能に並設されていることを特徴とするエレベータのシーブ。

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