JP2009167544A - ワイヤロープ - Google Patents

Abstract

【課題】磨耗を抑制するための給油を不用とすることができるワイヤロープであって、製造工程数の増加を抑制することができるとともにエレベータ駆動装置の小型化を図ることができるワイヤロープを提供する。
【解決手段】複数の鋼製素線９を撚り合わせてストランド８を形成し、複数のストランド８を撚り合わせて構成されるワイヤロープにおいて、ストランド８のうち外周側に位置するストランド８が樹脂製のストランド被覆材１０で被覆されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ワイヤロープに関し、特に、ロープ式エレベータにおいて使用されるワイヤロープに関する。

ロープ式エレベータにおいては、シーブにワイヤロープが巻き掛けられ、ワイヤロープの一端に乗りかごが連結され、ワイヤロープの他端につり合い重りが連結されている。巻上機によりシーブを回転させると、シーブとワイヤロープとの間の摩擦によってワイヤロープが移動し、乗りかごが昇降駆動される。

ワイヤロープは一般的に、複数の素線を撚り合わせてストランドを形成し、複数のストランドを撚り合わせることにより構成されている。また、現在のエレベータで使用されるワイヤロープは、鋼製の素線を用いたものが主流となっている。鋼製の素線を用いたワイヤロープを使用する場合、金属製のシーブとワイヤロープとが金属接触することによりワイヤロープが磨耗する。

金属接触によるワイヤロープの磨耗を抑制するために、ワイヤロープへ給油を行っているが、この場合には、シーブとワイヤロープとの接触時に油が飛散し、昇降路内の様々な部分を汚すという問題が生じている。また、廃油が発生することで環境負荷にもなっている。さらに、給油作業、飛散した油の清掃作業、廃油の処分作業などが必要となるため、保守員の負担が大きくなっている。

このような問題を解決するためには、給油を必要としないワイヤロープを用いることが好ましい。例えば、下記特許文献１には、給油を行うことなく金属接触による磨耗を抑制することができるようにしたワイヤロープの発明が記載されている。

下記特許文献１の図１に記載されたワイヤロープは、鋼製の素線を樹脂材料からなる素線被覆材で被覆し、素線被覆材で被覆した素線を撚り合わせてストランドを形成し、複数のストランドを撚り合わせ、撚り合わせた複数のストランドの外周を樹脂材料からなるロープ被覆材で被覆している。また、下記特許文献１の図６に記載されたワイヤロープは、鋼製の素線を撚り合わせてストランドを形成し、このストランドを樹脂材料からなるストランド被覆材で被覆し、ストランド被覆材で被覆した複数のストランドを撚り合わせ、撚り合わせた複数のストランドの外周を樹脂材料からなるロープ被覆材で被覆している。
特開２００１−２６２４８２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されたワイヤロープでは、以下の点について考慮されていない。

エレベータ駆動装置では、ワイヤロープがシーブを通過する際の繰り返し曲げにより強度が低下するので、この強度低下を抑制するために、ワイヤロープの直径“ｄ”とシーブの直径“Ｄ”との比率“Ｄ／ｄ”を４０以上に設定している。したがって、エレベータ駆動装置の小型化を図るためにシーブの直径を小さくする場合には、それに伴ってワイヤロープの直径も小さくしなけばならない。

しかし、特許文献１に記載されたように、各素線を素線被覆材で被覆した場合や、全てのストランドをストランド被覆材で被覆した場合には、ワイヤロープの直径が太くなり、シーブの小型化や、シーブを含むエレベータ駆動装置の小型化を図ることが難しくなる。

また、素線被覆材とロープ被覆材、又は、ストランド被覆材とロープ被覆材とを設けると、ワイヤロープを製造するために被覆材の被覆を二度行なわなければならず、ワイヤロープを製造するための製造工程数が増加し、及び、製造コストがアップするという問題がある。

本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、その目的は、磨耗を抑制するための給油を不用とすることができるワイヤロープであって、製造工程数の増加を抑制することができるとともにエレベータ駆動装置の小型化を図ることができるワイヤロープを提供することである。

本発明の実施の形態に係る第１の特徴は、複数の鋼製素線を撚り合わせてストランドを形成し、複数の前記ストランドを撚り合わせて構成されるワイヤロープにおいて、前記ストランドのうち外周側に位置する前記ストランドが樹脂製のストランド被覆材で被覆されていることである。

本発明によれば、製造工程数の増加を抑制することができるとともにエレベータ駆動装置の小型化を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係るワイヤロープについて、図１及び図２に基づいて説明する。図１は、エレベータシステムの概略を示す模式図である。エレベータシステムは、建物内に形成されたエレベータ昇降路（図示せず）の上端部に機械室（図示せず）が設けられ、この機械室内に巻上機１と巻上機シーブ２とそらせシーブ３とが設置されている。巻上機シーブ２は巻上機１に連結され、巻上機１により回転駆動される。そらせシーブ３は、回転可能に支持されている。巻上機シーブ２とそらせシーブ３とにはワイヤロープ４が巻き掛けられ、ワイヤロープ４の一端に乗りかご５が吊り下げられ、ワイヤロープ４の他端につり合い重り６が吊り下げられている。

図２は、ワイヤロープ４を示す縦断正面図である。ワイヤロープ４は、芯部材７と、複数のストランド８と、ストランド被覆材１０とにより構成されている。

芯部材７は、繊維材料からなるコア部７ａと、コア部７ａの周囲に配置された鋼製素線７ｂとにより形成されている。繊維材料からなるコア部７ａには、潤滑剤が充填されている。

ストランド８は、複数の鋼製素線９を撚り合わせて形成され、そのストランド８の外周に樹脂製のストランド被覆材１０が被覆され、ストランド被覆材１０が被覆された複数のストランド８が芯部材７を囲んで芯部材７の回りに撚り合わされている。なお、図２に示すワイヤロープ４では、全てのストランド８にストランド被覆材１０が被覆されている場合を示しているが、ストランド８が二重以上に重なって設けられている場合には、外周側に位置するストランド８のみにストランド被覆材１０が被覆されている。言い換えると、ワイヤロープ４を構成する複数のストランド８のうち、外周側に位置して巻上機シーブ２やそらせシーブ３のシーブ溝表面と接触するストランド８にのみストランド被覆材１０が被覆されている。

隣り合って位置するストランド被覆材１０は、接着されている。言い換えると、１つのストランド８を被覆しているストランド被覆材１０と、このストランド８の隣に位置する他のストランド８を被覆しているストランド被覆材１０とは、接着されている。この接着は、接着剤を用いて行なってもよい。又は、ストランド被覆材１０を、加熱することにより溶解する材料を用いて形成し、ストランド被覆材１０を被覆したストランド８を撚り合わせた後に加熱することにより行なってもよい。

このような構成において、乗りかご５を昇降させるために巻上機１を駆動させると、ワイヤロープ４は、巻上機シーブ２やそらせシーブ３のシーブ溝表面と接触した状態で移動する。ワイヤロープ４を構成する複数のストランド８のうち外周側に位置するストランド８がストランド被覆材１０により被覆されているため、乗りかご５の昇降に伴ってワイヤロープ４が移動した場合、ストランド８と巻上機シーブ２やそらせシーブ３との間での金属接触が防止される。このため、金属接触が原因となって発生するストランド８や巻上機シーブ２やそらせシーブ３の磨耗が抑制される。

また、ワイヤロープ４は、巻上機シーブ２やそらせシーブ３を通過する際の繰り返し曲げにより強度が低下するので、この強度低下を抑制するために、上述したように、ワイヤロープ４の直径“ｄ”と巻上機シーブ２やそらせシーブ３の直径“Ｄ”との比率“Ｄ／ｄ”が４０以上に設定されている。そして、エレベータ駆動装置の小型化のために巻上機シーブ２やそらせシーブ３の直径を小さくした場合には、それに伴ってワイヤロープ４の直径も小さくする必要がある。

ワイヤロープ４は、ストランド８の外周にストランド被覆材１０が被覆されているため、その分ワイヤロープ４の直径が大きくなる。しかし、このストランド被覆材１０はストランド８にのみ被覆されており、しかも、ストランド８が二重以上に重なって設けられている場合には、外周側に位置するストランド８にのみ被覆されている。このため、ストランド被覆材１０を被覆することに伴うワイヤロープ４の直径の増大を小さな範囲内に抑えることができ、ストランド被覆材１０を被覆してもワイヤロープ４の小径化、及び、エレベータ駆動装置の小型化を妨げないようになっている。

ワイヤロープ４の製造工程数に関して、被覆材を被覆する工程としてはストランド８にストランド被覆材１０を被覆する工程が存在するだけであり、特許文献１に示されたように二重に被覆を行なう場合に比べて、被覆材を被覆する工程数を減らすことができる。

隣り合って位置するストランド被覆材１０は接着されており、この接着により、ワイヤロープ４の断面形状は型崩れを起こしにくくなり、ワイヤロープ４は製造当初の断面形状を維持できるようになる。このため、ワイヤロープ４の型崩れが原因となるワイヤロープ４の局所への荷重集中を防止することができ、荷重集中が原因となってワイヤロープ４の寿命が短くなることを防止することができる。

芯部材７は、繊維材料からなるコア部７ａと、コア部７ａの周囲に配置された鋼製素線７ｂとにより形成され、繊維材料からなるコア部７ａには潤滑剤が充填されている。このため、コア部７ａに充填されている潤滑剤により、鋼製素線７ｂ同士の摩擦による磨耗を低減させることができる。

なお、芯部材７の他の構造としては、全体を繊維材料で形成してもよく、又は、全体を鋼製材料で形成してもよい。芯部材７の全体を繊維材料で形成した場合には、ワイヤロープ４の軽量化を図ることができる。芯部材７の全体を金属材料で形成した場合には、ワイヤロープ４の強度アップを図ることができる。

（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係るワイヤロープについて、図３に基づいて説明する。なお、第２の実施の形態、及び、以下に説明する他の実施の形態において、先行して説明した実施の形態の構成要素と同じ構成要素には同じ符号を付け、重複する説明は省略する。

図３は、第２の実施の形態に係るワイヤロープ４Ａを示す縦断正面図である。ワイヤロープ４Ａは、芯部材７と、複数のストランド８と、ストランド被覆材１０と、充填剤１１とにより構成されている。

ストランド８の外周には樹脂製のストランド被覆材１０が被覆され、ストランド被覆材１０の内周側に充填材１１が充填されている。この充填材１１としては、例えば、高分子の樹脂を使用することができ、充填剤と共に潤滑剤を充填させてもよい。なお、ストランド被覆材１０は、ストランド８が二重以上に重なって設けられている場合には、外周側に位置するストランド８にのみ被覆されている。

このような構成において、第２の実施の形態に係るワイヤロープ４Ａは、第１の実施の形態に係るワイヤロープ４と同様に、ワイヤロープ４Ａを構成する複数のストランド８のうち外周側に位置するストランド８にストランド被覆材１０が被覆されている。このため、ストランド８と巻上機シーブ２やそらせシーブ３との間での金属接触が防止され、金属接触が原因となって発生するストランド８や巻上機シーブ２やそらせシーブ３の磨耗が抑制される。

また、ワイヤロープ４Ａは、外周側に位置するストランド８にのみストランド被覆材１０を被覆したものであり、ストランド被覆材１０を被覆することに伴うワイヤロープ４Ａの直径の増大を小さな範囲内に抑えることができる。このため、ストランド被覆材１０を被覆しても、ワイヤロープ４Ａの小径化、及び、エレベータ駆動装置の小型化を妨げないようになっている。

また、ストランド被覆材１０の内周側に充填材１１が充填されており、経年変化によるストランド８の型崩れやストランド被覆材１０と鋼製素線９との間での滑りの発生を抑制することができる。ストランド８の型崩れや、ストランド被覆材１０と鋼製素線９との間での滑りの発生を抑制できることにより、ワイヤロープ４Ａは製造当初の断面形状を維持できるようになる。このため、ワイヤロープ４Ａの断面形状が型崩れを起こすことを防止することができ、その型崩れが原因となるワイヤロープ４Ａの局所への荷重集中を防止することができ、荷重集中が原因となってワイヤロープ４Ａの寿命が短くなることを防止することができる。

充填材１１と共に潤滑剤を充填した場合には、同じストランド８内の鋼製素線９同士の摩擦を低減させることができる。

（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係るワイヤロープについて、図４に基づいて説明する。図４は、第３の実施の形態に係るワイヤロープ４Ｂを示す縦断正面図である。

ワイヤロープ４Ｂは、芯部材７と、複数のストランド８と、ストランド被覆材１０Ａとにより構成されている。

ストランド被覆材１０Ａは樹脂により形成され、ストランド８の外周に被覆されている。このストランド被覆材１０Ａは、ストランド８の外周側の凹部８ａに入り込んで被覆されている。ストランド８に被覆されたストランド被覆材１０Ａをストランド８の外周側の凹部８ａに入り込ませる方法としては、ストランド被覆材１０Ａの材料として加熱することにより溶融する材料を用い、ストランド被覆材１０Ａを被覆したストランド８を加熱することにより行なえる。なお、「ストランド８の外周側の凹部８ａ」とは、複数の鋼製素線９を撚り合わせてストランド８を形成した際に、隣り合う鋼製素線９の間に形成される螺旋状にへこんだ溝のことである。

また、ストランド被覆材１０Ａは、ストランド８が二重以上に重なって設けられている場合には、外周側に位置するストランド８にのみ被覆されている。

このような構成において、第３の実施の形態に係るワイヤロープ４Ｂは、第１の実施の形態に係るワイヤロープ４と同様に、ワイヤロープ４Ｂを構成する複数のストランド８のうち外周側に位置するストランド８がストランド被覆材１０Ａにより被覆されている。このため、ストランド８と巻上機シーブ２やそらせシーブ３との間での金属接触が防止され、金属接触が原因となって発生するストランド８や巻上機シーブ２やそらせシーブ３の磨耗が抑制される。

また、ワイヤロープ４Ｂは、外周側に位置するストランド８のみにストランド被覆材１０Ａを被覆したものであり、ストランド被覆材１０Ａを被覆することに伴うワイヤロープ４Ｂの直径の増大を小さな範囲内に抑えることができる。このため、ストランド被覆材１０Ａを被覆しても、ワイヤロープ４Ｂの小径化、及び、エレベータ駆動装置の小型化を妨げないようになっている。

また、ストランド被覆材１０Ａがストランド８の外周の凹部８ａに入り込んでいるため、経年変化によるストランド８の型崩れや、ストランド被覆材１０Ａと鋼製素線９との間での滑りの発生を抑制することができる。ストランド８の型崩れやストランド被覆材１０と鋼製素線９との間での滑りの発生を抑制することにより、ワイヤロープ４Ｂの断面形状を製造当初の形状に維持することができる。このため、ワイヤロープ４Ｂの断面形状が型崩れを起こすことを防止することができ、その型崩れが原因となるワイヤロープ４Ｂの局所への荷重集中を防止することができ、荷重集中が原因となってワイヤロープ４Ｂの寿命が短くなることを防止することができる。

（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態に係るワイヤロープについて、図５に基づいて説明する。図５は、第４の実施の形態に係るワイヤロープ４Ｃを示す縦断正面図である。

ワイヤロープ４Ｃは、芯部材７と、複数のストランド８と、ストランド被覆材１０と、接着剤１２とにより構成されている。

接着剤１２は、芯部材７と芯部材７の外周側に位置するストランド被覆材１０との間に充填されている。

このような構成において、芯部材７と芯部材７の外周側に位置するストランド被覆材１０との間に接着剤１２が充填されているため、ワイヤロープ４Ｃの断面形状を製造当初の形状に維持することができる。このため、ワイヤロープ４Ｃの断面形状が型崩れを起こすことを防止することができ、その型崩れが原因となるワイヤロープ４Ｃの局所への荷重集中を防止することができ、荷重集中が原因となってワイヤロープ４Ｃの寿命が短くなることを防止することができる。

（第５の実施の形態）
本発明の第５の実施の形態に係るワイヤロープについて、図６に基づいて説明する。図６は、第５の実施の形態に係るワイヤロープ４Ｄを示す縦断正面図である。

ワイヤロープ４Ｄは、芯部材７と、複数のストランド８と、ストランド被覆材１０と、芯部材被覆材１３とにより構成されている。

芯部材被覆材１３は樹脂により形成され、芯部材７の外周に被覆されている。

このような構成において、芯部材７が芯部材被覆材１３により被覆されているため、芯部材７を構成する鋼製素線７ｂとストランド被覆材１０との接触を防止することができ、鋼製素線７ｂと接触することが原因となるストランド被覆材１０の劣化を防止することができる。

芯部材被膜材１３の内周側には、樹脂性の高分子材料などから充填剤を充填することができる。芯部材被膜材１３の内周側に充填材を充填することにより、素線７ｂ同士の磨耗を抑制することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るエレベータシステムの概略を示す模式図である。 本発明の第１の実施の形態に係るワイヤロープを示す縦断正面図である。 本発明の第２の実施の形態に係るワイヤロープを示す縦断正面図である。 本発明の第３の実施の形態に係るワイヤロープを示す縦断正面図である。 本発明の第４の実施の形態に係るワイヤロープを示す縦断正面図である。 本発明の第５の実施の形態に係るワイヤロープを示す縦断正面図である。

符号の説明

４、４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ ワイヤロープ
７ 芯部材
７ａ コア部
７ｂ 鋼製素線
８ ストランド
８ａ 凹部
９ 鋼製素線
１０、１０Ａ ストランド被覆材
１１ 充填材
１２ 接着剤
１３ 芯部材被覆材

Claims (9)

1. 複数の鋼製素線を撚り合わせてストランドを形成し、複数の前記ストランドを撚り合わせて構成されるワイヤロープにおいて、
   前記ストランドのうち外周側に位置する前記ストランドが樹脂製のストランド被覆材で被覆されていることを特徴とするワイヤロープ。
2. 前記ストランド被覆材の内周側に充填材が充填されていることを特徴とする請求項１記載のワイヤロープ。
3. 前記ストランド被覆材は、前記ストランドの外周側の凹部に入り込んでいることを特徴とする請求項１記載のワイヤロープ。
4. 隣り合って位置する前記ストランド被覆材が接着されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一に記載のワイヤロープ。
5. 複数の前記ストランドは芯部材の回りに撚り合わされ、前記芯部材は繊維材料からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載のワイヤロープ。
6. 複数の前記ストランドは芯部材の回りに撚り合わされ、前記芯部材は鋼製材料からなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれ一に記載のワイヤロープ。
7. 複数の前記ストランドは芯部材の回りに撚り合わされ、前記芯部材は繊維材料からなるコア部と、このコア部を囲んで撚り合わされた複数の鋼製素線とを備えることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載のワイヤロープ。
8. 前記芯部材とこの芯部材の外周側に位置する前記ストランド被覆材との間に、接着剤が充填されていることを特徴とする請求項５ないし７のいずれか一に記載のワイヤロープ。
9. 前記芯部材が樹脂製の芯部材被覆材により被覆されていることを特徴とする請求項５ないし８のいずれか一に記載のワイヤロープ。

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