JP2015229544A - エレベータ用ロープおよびそれを用いたエレベータ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮剛性が高く、また型崩れや破壊の起こりにくいエレベータ用ロープを提供する。【解決手段】心材１と、心材１の外周に撚り合わされている複数の側ストランド２とを備え、心材１は第１の樹脂成形連続体３を含み、第１の樹脂成形連続体３には、心材１の延在方向に沿って第１の中空部３Ｈが形成されている。これにより、圧縮剛性が高く、また型崩れや破壊の起こりにくいエレベータ用ロープを提供することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、エレベータ用ロープおよびそれを用いたエレベータ装置に関し、特に樹脂成型連続体を備えるエレベータ用ロープおよびそれを用いたエレベータ装置に関する。

従来のエレベータ用ロープは、通常ＪＩＳ Ｇ３５２５で規定された８×Ｓ（１９）構成品が使用されており、中央の心材には天然のサイザル麻繊維や合成樹脂のポリプロピレン繊維からなる心綱が使用されている。また、心材の周囲に配置されるストランドには複数の鋼線（素線）が使用されている。

エレベータは駆動モータに連動するシーブとワイヤーロープとの摩擦駆動力により上下するが、近年はシーブとワイヤーロープの摩擦駆動力を確保するためシーブにＶ溝やアンダーカット溝を設ける工夫がなされている。このようなシーブにワイヤーロープが曲げられた状態で接する場合、ワイヤーロープにはより大きな歪がかかりワイヤーロープの型崩れや素線断線が生じやすい問題があった。

また近年、エレベータを駆動、制御するための機械室を不要とする機械室レス式のエレベータシステムが採用されるようになっているが、このシステムではワイヤーロープがエレベータの乗りかごを抱え上げる構造となっており、従来のエレベータシステムと比較してワイヤーロープがシーブを通過する回数が増えている。これにより、ワイヤーロープのストランド同士の接触による素線の断線や、シーブとストランドを構成する素線との圧接による素線の断線が生じやすくなるという問題があった。

これらの問題を解決する手段として、特開２０１０−２０２４０４号公報には、ロープ中央の心材に押出成形などで得られる樹脂質連続体を用いることが提案されている。また、特開２００６−９１７４号公報には、ロープ中央の心材に使用するのみならず、この心材の周囲に撚り合わせる側ストランドの心にも合成樹脂心を用いることが提案されている。このような心材を用いたロープは、従来の心綱を用いたロープに比べて心の圧縮剛性が高く、前記のようなワイヤーロープの型崩れやそれに伴う素線断線が起こりにくい利点がある。

特開２０１０−２０２４０４号公報 特開２００６−９１７４号公報 特開平９−３１６７８７号公報

しかしながら、樹脂質連続体や合成樹脂心を一般的な押し出し成形法により形成した場合には、当該樹脂内部には不連続な気泡が生じてしまう。具体的には、押し出し成形機から任意の断面形状として押し出された溶融状態の樹脂は、冷却される際に樹脂質連続体の外周部から冷却され固化されるが、このとき樹脂の体積は冷却に伴って収縮する。その結果、樹脂質連続体において外周部よりも冷却の進行が遅い内部の樹脂は、外部の樹脂の収縮に伴って外側に引き込まれるため、樹脂質連続体の内部には不連続な気泡が生じることになる。ここで、不連続な気泡とは、樹脂質連続体の延在方向において気泡が断続的に複数形成されており、また複数の気泡間で当該延在方向やこれに垂直な方向における大きさや位置にばらつきがある状態を指す。

エレベータ用ロープはシーブを繰り返し通過する際にシーブによりその都度折り曲げられるため、当該ロープには繰り返し圧縮力が加えられる。この場合、上記のような不連続な気泡を含む樹脂質連続体をエレベータ用ロープの心材として用いると、樹脂質連続体において当該気泡が形成されている部分はその周囲に配置されているストランドから圧縮力を受けたときに当該圧縮力に耐えられずに変形してしまうことがあった。その結果、当該ロープの型崩れや樹脂質連続体の破壊を引き起こすという問題があった。樹脂質連続体の破壊は、エレベータ用ロープの圧縮剛性の低下を引き起こし、引いてはワイヤーロープの破壊を引き起こす。特に、樹脂質連続体において大きな気泡が形成されている部分は、上記のような問題の発生頻度が高くなる。

なお、特開平９−３１６７８７号公報には、ばね性を持つ鋼線または薄い帯鋼を螺旋状に巻回することにより形成される可撓性中空体の周囲にワイヤーを撚り合せてなる複合ロープが記載されている。しかし、このような可撓性中空体をエレベータロープに使用した場合、ストランドから受ける圧縮力に耐えることができずに変形し、その結果ロープが型崩れを起こしたり、ロープがシーブを通過する際に繰り返し屈曲されることにより破壊する問題が生じる。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものである。本発明の主たる目的は、圧縮剛性が高く、また型崩れや破壊の起こりにくいエレベータ用ロープを提供することにある。

本発明に係るエレベータ用ロープは、心材と、前記心材の外周に撚り合わされている複数の側ストランドとを備え、前記心材は第１の樹脂成形連続体を含み、前記第１の樹脂成形連続体には、前記心材の延在方向に沿って第１の中空部が形成されている。

本発明によれば、圧縮剛性が高く、また型崩れや破壊の起こりにくいエレベータ用ロープを提供することができる。

実施の形態１に係るエレベータ用ロープを説明するための断面図である。 実施の形態１に係るエレベータ用ロープにおける樹脂成形連続体を説明するための断面図である。 実施の形態１に係るエレベータ用ロープを備えるエレベータ装置を説明するための図である。 実施の形態１に係るエレベータ用ロープの変形例を説明するための断面図である。 実施の形態２に係るエレベータ用ロープを説明するための断面図である。 実施の形態２に係るエレベータ用ロープの変形例を説明するための断面図である。 実施の形態３に係るエレベータ用ロープを説明するための断面図である。 実施の形態３に係るエレベータ用ロープの変形例を説明するための断面図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。

（実施の形態１）
図１〜図３を参照して、実施の形態１に係るエレベータ用ロープ１０について説明する。図３を参照して、実施の形態１に係るエレベータ用ロープ１０は、エレベータ装置１００においてかご室３０とおもり４０とに接続されており、シーブ５０に巻き掛けられている。エレベータ用ロープ１０は、心材１と心材１の外周に撚り合わされている側ストランド２とを備える限りにおいて、エレベータ用ロープとしてＪＩＳ規格により定められている任意の構成を備えていればよいが、たとえば図１に示すようにＪＩＳ Ｇ３５２５で規定される８×Ｓ（１９）であってもよいし、また６×（６×７）などであってもよい。

心材１は、エレベータ用ロープ１０の延在方向（以下、単に延在方向という）において延びるように形成されている。実施の形態１において、心材１は第１の樹脂成形連続体３により構成されている。第１の樹脂成形連続体３は、延在方向において連続的に成形されている。第１の樹脂成形連続体３は、熱可塑性を有する任意の樹脂材料により構成されていてもよいが、好ましくは結晶性を有する樹脂材料であり、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、およびポリアセタールからなる群から選択される少なくとも１つである。

第１の樹脂成形連続体３には、心材１の延在方向に沿って第１の中空部３Ｈが形成されている。つまり、第１の樹脂成形連続体３は、第１の中空部３Ｈに表出している内周面と、側ストランド２と接触している外周面３Ａとを有している。

第１の樹脂成形連続体３の延在方向に垂直な断面形状は、エレベータ用ロープ１０の該延在方向に垂直な断面形状の変形を抑制することができる限りにおいて任意の形状とすることができる。たとえば、第１の樹脂成形連続体３の中心Ｃに向かって凹状である８つの曲面を有する星形であってもよい。第１の樹脂成形連続体３の外周面１Ａに含まれる８つの凹状曲面は、第１の樹脂成形連続体３の外周囲において撚り合わされている側ストランド２の８つの束が延びる方向に沿って形成されている。つまり、外周面１Ａにおいて、各凹状曲面は螺旋状に形成されており、それぞれ側ストランド２の一束と部分的に接している。この場合、側ストランド２の断面形状における星形の凸部は、その周囲に撚り合わされているとともに隣接する２つの側ストランド２間の接触を防止するスペーサの役割を果たすことができる。

このとき、第１の中空部３Ｈは、その内部に心材１（第１の樹脂成形連続体３）の中心Ｃを含むように形成されており、好ましくは第１の中空部３Ｈの中心が第１の樹脂成形連続体３の中心Ｃと重なるように形成されている。つまり、第１の樹脂成形連続体３において、その外周面１Ａ（３Ａ）から第１の中空部３Ｈまでの最短距離（外周面３Ａに垂直な方向における第１の樹脂成形連続体３の厚み）は、その周方向においてできる限りばらつきが小さく設けられているのが好ましいが、より好ましくは等しく設けられている。

第１の樹脂成形連続体３の延在方向において、第１の中空部３Ｈは途切れることなく形成されているのが好ましい。つまり、第１の樹脂成形連続体３の延在方向において、第１の樹脂成形連続体３の厚みはばらつきが小さく設けられているのが好ましいが、より好ましくは等しく設けられている。

第１の樹脂成形連続体３の延在方向に垂直な断面形状の寸法は、エレベータ用ロープ１０の外径、エレベータ用ロープ１０にかかる荷重、第１の樹脂成形連続体３を成形する際の体積収縮量などに基づいて決められる。特に、第１の樹脂成形連続体３の外径Ｒｏと内径Ｒｉ（第１の中空部３Ｈに表出している内周面の成す径）との比率に関しては、第１の樹脂成形連続体３を構成する樹脂材料が成形時の溶融状態から室温に冷却される際の体積収縮率により決められる。第１の樹脂成形連続体３を構成する樹脂材料の体積収縮率（％）は、第１の樹脂成形連続体３の外径Ｒｏに対する内径Ｒｉの比率Ｒｉ／Ｒｏに１００を乗じた値以下であるのが好ましい。このように設計された第１の樹脂成形連続体３は、長さ方向においてより高い寸法安定性を有している。このとき、第１の中空部３Ｈの内径は、上記関係式を満たしながらも、可能な限り小さい方が好ましい。このようにすれば、第１の樹脂成形連続体３の厚み（外周面３Ａと内周面との間の厚み）を厚くすることができ、側ストランド２から圧縮力を受けたときの変形や破壊に対する耐性を高めることができる。

また、第１の樹脂成形連続体３の外周面３Ａおよび第１の中空部３Ｈに面している内周面の少なくとも一方において、角部が形成されていないように形成されているのが好ましい。このようにすれば、第１の樹脂成形連続体３の当該角部に圧縮力が集中して、第１の樹脂成形連続体３が破壊されることを抑制することができる。

第１の樹脂成形連続体３の内部には、少なくとも第１の樹脂成形連続体３の延在方向に垂直な断面における径方向の最大幅（以下、単に最大幅という）が第１の樹脂成形連続体３の外径の１０％以上である気泡が形成されていない。言い換えると、第１の樹脂成形連続体３において、第１の樹脂成形連続体３の外径の１０％以上の上記最大幅を有する気泡は、その密度が１ｃｍ^３あたり１個以下である。つまり、第１の樹脂成形連続体３には、延在方向において寸法ばらつきの小さい第１の中空部３Ｈが延びるように形成されているが、従来のエレベータ用ロープにおいて不連続にかつ寸法ばらつきを有して形成されていた気泡は形成されていない。

側ストランド２は、心材１の外周面１Ａ（３Ａ）を囲うように複数形成されている。複数の側ストランド２は、それぞれ同一の方向に螺旋状に巻かれている。複数の側ストランド２は上記心材１の中心Ｃを挟んで互いに対向するように配置されており、また隣り合う側ストランド２の間隔はそれぞれ等しくなるように配置されている。

側ストランド２は、任意の構成を備えていてもよいが、たとえば複数の鋼線（素線）が撚り合わされて構成されている。側ストランド２は、たとえば外径の異なる複数種の素線が撚り合わされて構成されており、心素線２１と、心素線２１の周囲に配置されて心素線２１と比べて相対的に細い径を有する９本の素線２２と、素線２２の周囲に配置されて素線２２と比べて相対的に太い９本の側素線２３とが撚り合わされていてもよい。鋼線（素線）は、エレベータ用ロープを構成する鋼線として、たとえばＪＩＳ規格を満足するものである限りにおいて、任意の構成を有していればよい。

次に、実施の形態１に係るエレベータ用ロープ１０の製造方法について説明する。はじめに、心材１として第１の樹脂成形連続体３を形成する。第１の樹脂成形連続体３を形成する方法は、任意の方法を採用することができるが、押し出し成形法を採用し得る。具体的には、一般的な押し出し成形機から、上述した第１の中空部３Ｈを形成可能な金型を通して溶融している樹脂を押し出すことにより、中空部を有しているとともに未だ固化されていない中間体が形成される。その際使用される成型設備や金型（ダイ）は、たとえば村上健吉監修「押出成形 第７版改訂」（株式会社プラスチックス・エージ社 １９８９年刊）の２６３〜２７６頁、沢田慶司著「押出成形技術入門 初版第３刷」（株式会社シグマ出版 ２００３年刊）の８９〜９８頁や沢田慶司著「わかりやすい押出成形技術 ２００８年刊」（株式会社工業調査会）の５０〜７９頁に記載されているような一般的な押出成形設備であればよい。

次に、該中間体はたとえば水槽などの冷却装置に仕掛けられることにより冷却され固化される。このようにすれば、第１の中空部３Ｈを有する第１の樹脂成形連続体３が形成される。

次に、側ストランド２を複数本形成する。具体的には、所定の外径を有する心素線２１と、心素線２１よりも小径である素線２２と、心素線２１と同等の外径を有する素線２３とを準備し、これらを撚り合せて１本の側ストランド２を形成する。複数の側ストランド２は、互いに同一の構成を有しており、たとえば８本形成される。素線２１，２２，２３は鋼線である。側ストランド２において、心素線２１は中央に位置し、素線２３は最外周に位置しており、素線２２は心素線２１と素線２３とに挟まれるように配置されている。

次に、心材１（第１の樹脂成形連続体３）に対し、その外側から複数の側ストランド２を撚り合せる。複数の側ストランド２は、それぞれ心材１（第１の樹脂成形連続体３）の外周囲において同一の方向に螺旋状に巻かれている。

次に、実施の形態１に係るエレベータ用ロープ１０の作用効果について説明する。エレベータ用ロープ１０は、心材１と、心材１の外周に撚り合わされている複数の側ストランド２とを備え、心材１は第１の樹脂成形連続体３を含み、第１の樹脂成形連続体３には、心材１の延在方向に沿って第１の中空部３Ｈが形成されている。

このように、第１の樹脂成形連続体３に第１の中空部３Ｈが形成されていることにより、第１の樹脂成形連続体３が押し出し成形法により形成されるときにも、第１の樹脂成形連続体３内に不連続な気泡が形成されることを防止することができる。具体的には、押し出し成形機から押し出された溶融状態にある樹脂材料は冷却槽などにおいて冷却体との接触面から冷却され固化されるが、冷却・固化される前の溶融状態の第１の樹脂成形連続体３は第１の中空部３Ｈを有しているため、外周面３Ａだけでなく内周面も冷却体との接触面とすることができる。その結果、冷却・固化される際に溶融状態の第１の樹脂成形連続体３において生じる温度ムラを小さくすることができ、第１の樹脂成形連続体３の内部に不連続な気泡が生じることを防止することができる。これにより、第１の樹脂成形連続体３は側ストランド２から受ける圧縮力に対して高い耐性（高い圧縮剛性）を有することができ、エレベータ用ロープ１０の型崩れや第１の樹脂成形連続体３の破壊の発生を抑制することができる。

つまり、心材１の第１の樹脂成形連続体３は、第１の樹脂成形連続体３の外径の１０％以上の上記最大幅を有する気泡の密度が１ｃｍ^３あたり１個以下とすることができる。言い換えると、従来の樹脂質連続体には、上記最大幅が樹脂質連続体の外径の１０％以上であって延在方向において不連続な気泡が形成されていたが、このような気泡は第１の樹脂成形連続体３内には形成されていない。このため、上述のように、第１の樹脂成形連続体３は側ストランド２から圧縮力に対して高い耐性を有することができるため、エレベータ用ロープ１０の型崩れや第１の樹脂成形連続体３の破壊の発生を抑制することができる。

第１の中空部３Ｈは、心材１の延在方向に垂直な断面において心材１の中心Ｃを含んでいてもよい。この場合、冷却・固化される前の溶融状態にある第１の樹脂成形連続体３における第１の中空部３Ｈも、心材１の中心Ｃを含んでいる。このようにすれば、溶融状態にある第１の樹脂成形連続体３における第１の中空部３Ｈから外周面３Ａまでの距離について、第１の樹脂成形連続体３の延在方向および該延在方向に垂直な周方向において大きなばらつきが生じることが抑制されている。そのため、これを冷却・固化する際にも第１の樹脂成形連続体３に不連続な気泡を生じさせるような大きな温度ムラが生じることを抑制することができる。この結果、第１の樹脂成形連続体３はその延在方向および周方向において側ストランド２から圧縮力に対して高い耐性を有することができ、エレベータ用ロープ１０の型崩れや第１の樹脂成形連続体３の破壊の発生を抑制することができる。

より好ましくは、心材１の延在方向に垂直な断面において、第１の中空部３Ｈの中心は心材１の中心Ｃと重なっている。この場合、冷却・固化される前の溶融状態にある第１の樹脂成形連続体３における第１の中空部３Ｈの中心も、心材１の中心Ｃと重なっている。このようにすれば、溶融状態にある第１の樹脂成形連続体３において第１の中空部３Ｈから外周面３Ａまでの距離を周方向において均等にすることができるため、これを冷却・固化する際にも第１の樹脂成形連続体３に不連続な気泡を生じさせるような大きな温度ムラが生じることをより効果的に抑制することができる。この結果、第１の樹脂成形連続体３はその延在方向および周方向において側ストランド２から圧縮力に対して高い耐性を有することができ、エレベータ用ロープ１０の型崩れや第１の樹脂成形連続体３の破壊の発生を抑制することができる。

また、第１の樹脂成形連続体３を構成する樹脂材料の体積収縮率（％）は、第１の樹脂成形連続体３の外径Ｒｏに対する内径Ｒｉの比率Ｒｉ／Ｒｏに１００を乗じた値以下であるのが好ましい。このようにすれば、成形の際に溶融状態から冷却固化されることにより生じる第１の樹脂成形連続体３の体積収縮量が抑えることができるため、延在方向における第１の樹脂成形連続体３の寸法安定性を高めることができる。このとき、内径Ｒｉは、第１の樹脂成形連続体３を構成する樹脂材料の体積収縮率等との上記関係を満足する限りにおいて、小さく設けられているのが好ましい。このような第１の樹脂成形連続体３は、側ストランド２から受ける圧縮力などに対してより高い耐性を有することができ、エレベータ用ロープ１０の型崩れや第１の樹脂成形連続体３の破壊の発生を抑制することができる。なお、内径Ｒｉは、側ストランド２において心素線２１を挟んで対向する素線２３が成す側ストランド２の外径よりも小さく設けられているのが好ましい。

また、第１の樹脂成形連続体３を構成する樹脂材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、およびポリアセタールからなる群から選択される少なくとも一つであるのが好ましい。つまり、第１の樹脂成形連続体３を構成する材料は、結晶性を有する樹脂材料から選択されるのが好ましい。これらの結晶性を有する樹脂材料は、摺動性に優れるため、側ストランド２との摩擦が生じやすい心材１に含まれる第１の樹脂成形連続体３の構成材料に好適である。しかし、これらの結晶性を有する樹脂材料はその他の樹脂材料と比べて比較的体積収縮率が高い。そのため、従来のエレベータ用ロープ中の樹脂質連続体をこれらの結晶性樹脂材料で構成した場合には、樹脂質連続体に不連続な気泡が生じやすく、これによるエレベータ用ロープの型崩れや第１の樹脂質連続体の破壊などの問題が特に顕著となる。これに対し、実施の形態１に係るエレベータ用ロープ１０では、第１の樹脂成形連続体３が結晶性を有する樹脂材料を用いて構成されていても、第１の樹脂成形連続体３には第１の中空部３Ｈが形成されていることにより、不連続な気泡の発生を抑制することができ、エレベータ用ロープ１０の型崩れや第１の樹脂成形連続体３の破壊の発生を抑制することができる。

また、図４を参照して、実施の形態１に係るエレベータ用ロープ１０において、心材１および側ストランド２は、その周囲を樹脂スペーサ４により覆われていてもよい。樹脂スペーサ４は、隣り合うように配置されている２本の側ストランド２間のスペーサとして設けられていてもよい。樹脂スペーサ４は、任意の構成を有していればよい。たとえば隣り合うように配置されている２本の側ストランド２間の領域毎に、当該領域の断面形状と同等の断面形状を有するように形成されていている１本の樹脂スペーサ部材が配置されていてもよい。つまり、樹脂スペーサ４は、８本の樹脂スペーサ部材により構成されていてもよい。樹脂スペーサ４の外周面４Ａは、エレベータ用ロープ１０の外周面を構成しており、当該外周面４Ａの中心は心材１の中心Ｃと重なるように形成されていてもよい。

樹脂スペーサ４は、熱可塑性を有する任意の樹脂材料により構成されていてもよいが、たとえば第１の樹脂成形連続体３を構成する材料と同一の材料とすることができ、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、およびポリアセタールからなる群から選択される少なくとも１つであってもよい。また、樹脂スペーサ４を構成する材料は、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリエステル、およびこれらの共重合体などであってもよい。

この場合、樹脂スペーサ４は、任意の方法により形成されうるが、たとえば押し出し成形法により形成されうる。このとき、押し出し成形機は一般的なものを用いることができる。また、金型には、たとえば隣り合うように配置されている２つの側ストランド２の間に形成される領域の、上記延在方向に垂直な断面形状と略同一な形状の貫通孔が形成されている。このようにして作成された複数の樹脂スペーサ部材をそれぞれ隣り合う側ストランド２間の領域に配置することにより、樹脂スペーサ４により覆われたエレベータ用ロープ１０を得ることができる。

（実施の形態２）
次に、図５を参照して、実施の形態２に係るエレベータ用ロープ１０について説明する。実施の形態２に係るエレベータ用ロープ１０は、基本的には実施の形態１に係るエレベータ用ロープ１０と同様の構成を備えるが、側ストランド２がストランド心材７とストランド心材７の外周に撚り合わされている複数の第２素線８とを含み、ストランド心材７は第２の樹脂成形連続体７を含む点で異なる。

まず、実施の形態２に係るエレベータ用ロープ１０も、実施の形態１に係るエレベータ用ロープ１０と同様にエレベータ用ロープとしてＪＩＳ規格により定められている任意の構成を備えていればよいが、たとえば図５に示すように６×（６×７）などであってもよい。この場合の図５に示すエレベータ用ロープ１０は、たとえば４２本の第２素線８を有する側ストランド２が心材１に６本撚り合わされて構成されており、各側ストランド２は７本ずつに撚られた６束の第２素線８がストランド心材７に撚り合わされて構成されている。第２素線８は、たとえば鋼線である。

複数の側ストランド２は、それぞれ実施の形態１と同様に、心材１に対して同一の方向に螺旋状に延びるように配置されている。それぞれの側ストランド２において、ストランド心材７は側ストランド２の延びる方向に沿って形成されている。つまり、複数のストランド心材７は、心材１に対して同一の方向に螺旋状に延びるように配置されている。

側ストランド２において、７本の第２素線８が撚り合わされてなる第２素線８の一束は、ストランド心材７の外周面７Ａを囲うように複数形成されている。第２素線８の各束はそれぞれ同一の方向に螺旋状に巻かれている。第２素線８の各束はストランド心材７の中心Ｏを挟んで互いに対向するように配置されており、また隣り合う第２素線８の各束の間隔はそれぞれ等しくなるように配置されている。

ストランド心材７に含まれる第２の樹脂成形連続体７の上記延在方向に垂直な断面形状は、側ストランド２の上記延在方向に垂直な断面形状の変形を抑制することができる限りにおいて任意の形状とすることができるが、たとえばストランド心材７の中心Ｏに向かって凹状である６つの曲面を有する星形であってもよい。ストランド心材７の外周面７Ａに含まれる６つの凹状曲面は、ストランド心材７の外周囲において撚り合わされている第２素線８の６つの束が延びる方向に沿って形成されている。つまり、外周面７Ａにおいて、各凹状曲面は螺旋状に形成されており、それぞれ第２素線８の一束と部分的に接している。この場合、ストランド心材７の断面形状における星形の凸部は、その周囲に撚り合わされているとともに隣接する２つの第２素線８間の接触を防止するスペーサの役割を果たすことができる。

ストランド心材７には、ストランド心材７が伸びる方向に沿って第２の中空部７Ｈが形成されている。第２の中空部７Ｈの中心は、ストランド心材７の中心Ｏを含んでいるのが好ましく、より好ましくは第２の中空部７Ｈの中心はストランド心材７の中心Ｏと重なっている。

第２の中空部７Ｈに表出している内周面の成す径は、第２素線８から受ける圧縮力などに対して高い耐性を有することができる限りにおいて任意の大きさとすればよいが、たとえば第２素線８の一束の外径よりも小さく設けられていてもよい。

第２の樹脂成形連続体７を構成する材料は、熱可塑性を有する任意の樹脂材料により構成されていてもよいが、好ましくは結晶性を有する樹脂材料であり、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、およびポリアセタールからなる群から選択される少なくとも１つである。

また、第２の樹脂成形連続体７を構成する樹脂材料の体積収縮率（％）は、ストランド心材７（第２の樹脂成形連続体７）の外周面７Ａに対する内接円の直径に対する内径（第２の中空部７Ｈの内周面が成す径）の比率に１００を乗じた値以下であるのが好ましい。このようにすれば、側ストランド２において、第２素線８から受ける圧縮力により第２の樹脂成形連続体７の破壊を抑制することができる。

第２の樹脂成形連続体７は、第１の樹脂成形連続体３と同じ樹脂材料により構成されているのが好ましい。この場合、第１の樹脂成形連続体３および第２の樹脂成形連続体７を構成する材料の体積収縮率（％）は、第１の樹脂成形連続体３の外径Ｒｏに対する内径Ｒｉの比率Ｒｉ／Ｒｏに１００を乗じた値以下であって、第２の樹脂成形連続体７の外周面７Ａに対する内接円の直径に対する内径の比率に１００を乗じた値以下であるのが好ましい。

次に、実施の形態２に係るエレベータ用ロープの製造方法について説明する。実施の形態２に係るエレベータ用ロープの製造方法は、基本的には実施の形態１に係るエレベータ用ロープと同様の構成を備えるが、側ストランド２を形成する工程において第２の樹脂成形連続体７を形成する点で異なる。

第２の樹脂成形連続体７を含む側ストランド２は任意の方法で形成され得るが、たとえば、はじめに第２の樹脂成形連続体７を形成した後、第２の樹脂成形連続体７の外周囲７Ａの周囲に第２素線８を撚り合せて形成されてもよい。

第２の樹脂成形連続体７は、上述した第１の樹脂成形連続体３を形成する方法と同様の方法により形成し得る。具体的には、実施の形態１で例示した一般的な押し出し成形機から、上述した第２の中空部７Ｈを形成可能であって、かつ外形を星形とすることができる金型を通して溶融している樹脂を押し出すことにより、中空部を有しているとともに未だ固化されていない中間体が形成される。次に、該中間体はたとえば水槽などの冷却装置に仕掛けられることにより冷却され固化される。このようにすれば、第２の中空部７Ｈを有する第２の樹脂成形連続体７が形成される。その後、第２の樹脂成形連続体７の周囲に第２素線８を撚り合せることにより、側ストランド２を形成し得る。

実施の形態２に係るエレベータ用ロープ１０は、第２の樹脂成形連続体７に第２の中空部７Ｈが形成されていることにより、第２の樹脂成形連続体７が押し出し成形法により形成されるときにも、第２の第１の樹脂成形連続体３内に不連続な気泡が形成されることを防止することができる。これにより、第２の樹脂成形連続体７は第２素線８から圧縮力に対して高い耐性を有することができ、１本の側ストランド２に含まれる第２素線８同士の摩擦によって引き起こされる第２素線８の断線やストランド心材７の破壊を抑制することができる。

なお、図６を参照して、実施の形態２に係るエレベータ用ロープ１０における心材１および側ストランド２は、その周囲を樹脂スペーサ４により覆われていてもよい。このようにしても、実施の形態２に係るエレベータ用ロープ１０の作用効果を奏することができる。

（実施の形態３）
次に、図７を参照して、実施の形態３に係るエレベータ用ロープ１０について説明する。実施の形態３に係るエレベータ用ロープ１０は、基本的には実施の形態２に係るエレベータ用ロープ１０と同様の構成を備えるが、心材１が第１の樹脂成形連続体３の外周に撚りあわされている複数の第１素線５と、第１素線５の外周を囲む樹脂被覆層６とをさらに含み、樹脂被覆層６は心材１の外周面１Ａを構成している点で異なる。

まず、実施の形態３に係るエレベータ用ロープ１０も、実施の形態１，２に係るエレベータ用ロープ１０と同様にエレベータ用ロープとしてＪＩＳ規格により定められている任意の構成を備えていればよいが、たとえば図７に示すように７×（６×７）などであってもよい。この場合の図７に示すエレベータ用ロープ１０は、たとえば４２本の第２素線８を有する側ストランド２が心材１に６本撚り合わされていて構成されているとともに、心材１の内部に側ストランド２と同様の構成を備えるストランドが１本構成されている。各側ストランド２は７本ずつに撚られた６束の第２素線８がストランド心材７に撚り合わされて構成されている。第２素線８は、たとえば鋼線である。

第１の樹脂成形連続体３には、実施の形態１および実施の形態２と同様に、第１の中空部３Ｈが形成されている。第１の中空部３Ｈは、その内部に心材１（第１の樹脂成形連続体３）の中心Ｃを含むように形成されており、好ましくは第１の中空部３Ｈの中心が第１の樹脂成形連続体３の中心Ｃと重なるように形成されている。

第１の樹脂成形連続体３に第１の中空部３Ｈが形成されている限りにおいて、心材１に含まれている第１の樹脂成形連続体３および第１素線５は任意の構成を有していればよいが、たとえば図７に示すように、それぞれ実施の形態２における第２の樹脂成形連続体７および第２素線８と同様に構成されていてもよい。異なる観点からいえば、実施の形態３における側ストランド２と同一の構成を備えるストランドが、心材１の内部に含まれていてもよい。

つまり、第１の樹脂成形連続体３および第２の樹脂成形連続体７は、同一の樹脂材料により同一の構成として設けられていてもよい。この場合、第１素線５は、第２素線８と同様に構成され得る。第１素線５はたとえば鋼線である。また、第１の樹脂成形連続体３および第２の樹脂成形連続体７を構成する材料の体積収縮率（％）は、第１の樹脂成形連続体３の外径Ｒｏに対する内径Ｒｉの比率Ｒｉ／Ｒｏに１００を乗じた値以下であって、第２の樹脂成形連続体７の中心と外周面７Ａとの最短距離に対する内径の比率に１００を乗じた値以下であるのが好ましい。

心材１において、樹脂被覆層６は、第１素線５と側ストランド２との接触を防止することができる限りにおいて任意の構成を備えていればよいが、たとえばその外周面６Ａが心材１の中心Ｃに向かって凹状に設けられている６つの曲面を有するように設けられていてもよい。この場合、樹脂被覆層６は外周面１Ａ（６Ａ）を形成している。外周面６Ａに含まれる１つの凹状曲面は、心材１の外周囲において撚り合わされている側ストランド２が延びる方向に沿って形成されていてもよい。つまり、外周面６Ａにおいて、各凹状曲面は螺旋状に形成されており、それぞれ側ストランド２の一本と部分的に接していてもよい。

次に、実施の形態３に係るエレベータ用ロープ１０の製造方法について説明する。実施の形態３に係るエレベータ用ロープの製造方法は、基本的には実施の形態２に係るエレベータ用ロープの製造方法と同様の構成を備えるが、心材１を形成する工程において、第１の樹脂成形連続体３の周囲に第１素線５を撚り合せることにより実施の形態２における側ストランド２と同様の構成を有するストランドを形成した後、該ストランドの周囲に樹脂被覆層６を形成する点で異なる。

第１の樹脂成形連続体３は、実施の形態１における第１の樹脂成形連続体３や実施の形態２における第２の樹脂成形連続体７と同様の方法により形成され得る。さらに、第１素線５は、実施の形態２における第２素線８と同様の方法により形成され得る。樹脂被覆層６は、第１の樹脂成形連続体３および第１素線５からなるストランドに、たとえば一般的なスクリュー式の押し出し成形機で一旦外形が円柱状となるように樹脂を被覆した後、当該樹脂の温度が高く外力によって容易に変形する状態で、上記ストランドの外側から側ストランド２を撚ることにより、星形状に形成され得る。

なお、図８を参照して、実施の形態３に係るエレベータ用ロープ１０における心材１および側ストランド２は、その周囲を樹脂スペーサ４により覆われていてもよい。このようにしても、実施の形態３に係るエレベータ用ロープ１０の作用効果を奏することができる。

なお、実施の形態１〜実施の形態３に係るエレベータ用ロープ１０は、ＪＩＳ Ｇ３５２５で規定されている任意のワイヤーロープの繊維心を第１の中空部３Ｈを有する第１の樹脂成形連続体３に置き換えたものとすることもできる。このようにしても、従来のワイヤーロープと比べて圧縮剛性が高く、また型崩れや破壊の起こりにくいワイヤーロープとすることができる。

＜実施例１＞
実施例１に係るエレベータ用ロープとして、ＪＩＳ Ｇ３５２５で規定される８×Ｓ（１９）のロープにおける繊維心を、第１の中空部３Ｈを有する円筒状の第１の樹脂成形連続体３に置き換えたものを準備した。第１の樹脂成形連続体３を構成する樹脂材料は、ポリプロピレンとした。つまり、第１の樹脂成形連続体３をポリプロピレンからなる円筒状の成形連続体とした。第１の樹脂成形連続体３は、引張降伏応力２８ＭＰａ、引張弾性率１２００ＭＰａのポリプロピレン樹脂を、汎用的な押出成形機にて外径１１ｍｍ、内径２．２ｍｍの円筒状成形連続体に押出し成形することにより作製した。側ストランド２は、直径１．１９ｍｍの心素線、その周囲に配置された直径０．５９ｍｍの９本の素線、およびその周囲に配置された直径１．３１ｍｍの９本の素線を撚り合わせたものとした。実施例１に係るエレベータ用ロープは、公称径２０ｍｍ、引張強度が１７００ＭＰａのワイヤーロープとした。

＜実施例２＞
実施例２に係るエレベータ用ロープとして、実施の形態１に係るエレベータ用ロープ１０と同様の構成を有し、第１の樹脂成形連続体３がポリプロピレンからなる円筒状の成形連続体であるエレベータ用ロープ１０を準備した。第１の樹脂成形連続体３は、引張降伏応力２８ＭＰａ、引張弾性率１２００ＭＰａのポリプロピレン樹脂を、汎用的な押出成形機にて外径１．３ｍｍ、内径２．１ｍｍの円筒状成形連続体に押出し成形することにより作製した。側ストランド２における第２素線８は、直径０．６６ｍｍの１本の中心素線に、直径０．６２ｍｍの６本の側素線を撚り合わせたものとした。樹脂スペーサ４を構成する樹脂材料は、ポリプロピレンとした。実施例２に係るエレベータ用ロープは、公称径２０ｍｍ、引張強度が１７００ＭＰａのワイヤーロープとした。

＜実施例３＞
実施例３に係るエレベータ用ロープとして、実施の形態３に係るエレベータ用ロープ１０と同様の構成を有し、第１の樹脂成形連続体３をポリプロピレンからなる円筒状の成形連続体であるエレベータ用ロープ１０を準備した。第１の樹脂成形連続体３および第２の樹脂成形連続体７は、引張降伏応力２８ＭＰａ、引張弾性率１２００ＭＰａのポリプロピレン樹脂を、汎用的な押出成形機にて外径１．３ｍｍ、内径０．３ｍｍの円筒状成形連続体に押出し成形することにより作製した。樹脂スペーサ４を構成する樹脂材料は、ポリプロピレンとした。その他の側ストランド２等の構成は、実施例２と同様とした。

＜比較例１＞
比較例１に係るエレベータ用ロープとして、第１の中空部３Ｈが形成されていない心材を備えている以外は、実施例１に係るエレベータ用ロープと同様の構成を有するエレベータ用ロープを準備した。具体的には、比較例１の心材は、外径１１ｍｍであって、ポリプロピレンからなる円柱状の樹脂成形連続体とした。

＜比較例２＞
比較例２に係るエレベータ用ロープとして、第１の中空部３Ｈが形成されていない心材と、第２の中空部７Ｈが形成されていないストランド心材とを備えている以外は、実施例２に係るエレベータ用ロープと同様の構成を有するエレベータ用ロープを準備した。具体的には、比較例２の心材は、外径１０．６ｍｍであって、ポリプロピレンからなる円柱状の樹脂成形連続体とした。また、ストランド心材は、実施例２における第１の樹脂成形連続体３と同等の外径を有し、ポリプロピレンからなる円柱状の樹脂成形連続体とした。

＜比較例３＞
比較例３に係るエレベータ用ロープとして、第１の中空部３Ｈが形成されていない心材と、第２の中空部７Ｈが形成されていないストランド心材とを備えている以外は、実施例３に係るエレベータ用ロープと同様の構成を有するエレベータ用ロープを準備した。具体的には、比較例３の心材は、外径１．３ｍｍであって、ポリプロピレンからなる円柱状の樹脂成形連続体とした。また、ストランド心材は、実施例３における第１の樹脂成形連続体３と同等の外径を有し、ポリプロピレンからなる円柱状の樹脂成形連続体とした。

＜気泡の発生確認＞
上記実施例１〜実施例３および比較例１〜比較例３に係るエレベータ用ロープについて、気泡の発生の有無と、気泡の大きさを評価した。具体的には、これらのエレベータ用ロープを構成する心材およびストランド心材について、任意の部分から１ｍを切り出して気泡の有無を目視にて確認し、確認された気泡をデジタルカメラで撮影し、画像処理により気泡の寸法を算出した。

評価の結果、実施例１〜実施例３における心材およびストランド心材、すなわち第１の中空部３Ｈが形成されている心材や第２の中空部７Ｈが形成されているストランド心材では、気泡は確認されなかった。

これに対し、比較例１および比較例２における心材、すなわち第１の中空部３Ｈが形成されていない心材では、複数の気泡が確認された。当該気泡は、エレベータ用ロープの延在方向に垂直な断面の径方向においてその最大幅が７ｍｍに達していた。また、比較例２におけるストランド心材や比較例３における心材およびストランド心材、すなわち第１の中空部３Ｈが形成されていない心材および第２の中空部７Ｈが形成されていないストランド心材では、複数の気泡が確認された。当該気泡は、エレベータ用ロープの延在方向に垂直な断面の径方向においてその最大幅が１．０ｍｍに達していた。

＜疲労試験＞
上記実施例１〜実施例３および比較例１〜比較例３に係るエレベータ用ロープについて、疲労試験を行った。疲労試験は、Ｄ／ｄ＝２０、安全率を１０としたＳ曲げ疲労試験とし、エレベータ用ロープの表面にグリースを供給しながら行った。上記Ｄは試験に用いたシーブ径、ｄはワイヤーロープ径である。エレベータ用ロープの疲労寿命は、試験したワイヤーロープの全長において１か所以上、ＪＩＳ Ａ ４３０２−１９９２で定められる取り換え基準に達した曲げ回数とした。

疲労試験の結果、実施例１に係るエレベータ用ロープがＪＩＳ Ａ ４３０２−１９９２で定められる取り換え基準に達した曲げ回数（以下、単に曲げ回数という）を１としたときに、比較例１に係るエレベータ用ロープの曲げ回数の比率は０．４であった。また、実施例２に係るエレベータ用ロープの曲げ回数を１としたときに、比較例２に係るエレベータ用ロープの曲げ回数の比率は０．４５であった。また、実施例３に係るエレベータ用ロープの曲げ回数を１としたときに、比較例３に係るエレベータ用ロープの曲げ回数の比率は０．５２であった。つまり、実施例１〜実施例３に係るエレベータ用ロープは、第１の中空部３Ｈまたは第２の中空部７Ｈが形成されていないこと以外はそれぞれ同様の構成を有する比較例１〜比較例３に係るエレベータ用ロープよりも、疲労寿命が長いことが確認された。また、比較例１〜比較例３に係るエレベータ用ロープに関し、試験により破壊した箇所を観察したところ、破壊箇所が心材またはストランド心材に気泡が存在する部分の近傍であることが確認された。

このように、一般的な押し出し成形法を用いて第１の中空部３Ｈや第２の中空部７Ｈが形成されている心材１やストランド心材７を備えることにより、エレベータ用ロープは良好な疲労特性を実現できることが確認された。また、この結果から、従来のエレベータ用ロープに備えられていた心材やストランド心材に発生する不連続な気泡が形成されていないことにより、当該気泡部分でのエレベータ用ロープの型崩れや心材の破壊を抑制することができていると考えられる。

以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲のすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、押し出し成形法により形成される樹脂成形連続体を備えるエレベータ用ロープに特に有利に適用される。

１ 心材、１Ａ，３Ａ，４Ａ，６Ａ，７Ａ 外周面、２ 側ストランド、３ 第１の樹脂成形連続体、３Ｈ 第１の中空部、４ 樹脂スペーサ、５ 第１素線、６ 樹脂被覆層、７ 第２の樹脂成形連続体、７Ａ 外周囲、７Ｈ 第２の中空部、８ 第２素線、１０ エレベータ用ロープ、２１，２２，２３ 素線、３０ かご室、４０ おもり、５０ シーブ、１００ エレベータ装置。

Claims (10)

1. 心材と、
   前記心材の外周に撚り合わされている複数の側ストランドとを備え、
   前記心材は第１の樹脂成形連続体を含み、
   前記第１の樹脂成形連続体には、前記心材の延在方向に沿って第１の中空部が形成されている、エレベータ用ロープ。
2. 前記心材の前記第１の樹脂成形連続体は、前記第１の樹脂成形連続体の延在方向に垂直な断面における径方向の最大幅が前記第１の樹脂成形連続体の外径の１０％以上の気泡の密度が１ｃｍ^３あたり１個以下である、請求項１に記載のエレベータ用ロープ。
3. 前記第１の中空部は、前記心材の前記延在方向に垂直な断面において前記心材の中心を含んでいる、請求項１または請求項２に記載のエレベータ用ロープ。
4. 前記心材の前記延在方向に垂直な断面において、前記第１の中空部の中心は前記心材の中心と重なっている、請求項３に記載のエレベータ用ロープ。
5. 前記心材は、前記第１の樹脂成形連続体の外周に撚りあわされている複数の第１素線と、前記第１素線の外周を囲む樹脂被覆膜とをさらに含み、
   前記樹脂被覆膜は前記心材の外周面を構成している、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のエレベータ用ロープ。
6. 前記側ストランドは、ストランド心材と前記ストランド心材の外周に撚りあわされている複数の第２素線とを含み、
   前記ストランド心材は第２の樹脂成形連続体を含み、
   前記第２の樹脂成形連続体には、前記ストランド心材が伸びる方向に沿って第２の中空部が形成されている、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のエレベータ用ロープ。
7. 前記第１の樹脂成形連続体を構成する樹脂材料の体積収縮率は、前記第１の樹脂成形連続体の外径Ｒｏに対する内径Ｒｉの比率Ｒｉ／Ｒｏに１００を乗じた値以下である、請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のエレベータ用ロープ。
8. 前記第１の樹脂成形連続体を構成する樹脂材料は、結晶性を有している、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のエレベータ用ロープ。
9. 前記第１の樹脂成形連続体を構成する樹脂材料は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、およびポリアセタールからなる群から選択される少なくとも一つである、請求項８に記載のエレベータ用ロープ。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載のエレベータ用ロープを備えたエレベータ装置。

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