JP2876140B2 - 動索用ワイヤロープ - Google Patents

動索用ワイヤロープ

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JP2876140B2 JP2044616A JP4461690A JP2876140B2 JP 2876140 B2 JP2876140 B2 JP 2876140B2 JP 2044616 A JP2044616 A JP 2044616A JP 4461690 A JP4461690 A JP 4461690A JP 2876140 B2 JP2876140 B2 JP 2876140B2
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/16Ropes or cables with an enveloping sheathing or inlays of rubber or plastics
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    • D07ROPES; CABLES OTHER THAN ELECTRIC
    • D07BROPES OR CABLES IN GENERAL
    • D07B1/00Constructional features of ropes or cables
    • D07B1/06Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core
    • D07B1/0673Ropes or cables built-up from metal wires, e.g. of section wires around a hemp core having a rope configuration

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシーブで曲げられたり、ドラムに巻き付けら
れるロープなど耐疲労特性が要求される動索用ワイヤロ
ープの改良に関する。
〔従来の技術及びその技術的課題〕
ワイヤロープの種類は非常に多く、使用に当たっては
使用目的と使用場所に適合したものを選択しないとワイ
ヤロープの持つ利点を十分生かすことができないことは
周知の通りである。
ことにクレーン等に使用されるロープは、一般に第4
図のように、心ロープの外周に複数本の側ストランドを
撚成した構造であり、ワイヤロープの心ロープには繊維
芯・金心(ストランド心・ロープ心)が使用されてい
る。しかし、この種の動索用ロープは、全長にわたり張
力と曲げが作用する厳しい条件下で使用される。したが
って、心ロープと側ストランドの接面に高い面圧が発生
し、なおかつ曲げによる接面の摩擦により心ロープおよ
び側ストランドの摩擦が発生する。その結果、心ロープ
の直径が細くなり、これによりますます各側ストランド
同士の面圧が増加し、各ストランドの接面摩耗が助長さ
れ、心ロープおよび側ストランドを構成するワイヤの損
傷(断線)が発生する。この損傷は特に山切れ以外の断
線つまり谷切れ、心接面切れ、内層切れ、心ロープ断線
などの内部損傷であり、目視ではわからないため予期せ
ぬ切断事故につながる危険がある。
かかる対策の一つとして、実公平1−7757号公報に、
心ロープと側ストランドとの間の各空隙に、予め三角形
状に類する断面形状をなしかつ内部に補強心を埋め込ん
だプラスチック製のフィラーを各空隙に装填して撚り込
むことが提案されている。
しかし、この先行技術ではいちいち特殊なフィラーを
別途作成しておかなけらばならず、撚成設備を特殊化し
なければならない。さらに鏡板を通してボイスで同時撚
り込みする際にフィラーがねじれると側ストランドの空
隙にしっくりと収まらず、曲げられたり、折られたりす
る可能性が高い。このため、内部損傷防止効果にバラツ
キが多くなることを避けられなかった。
なお、心ロープを熱可塑性樹脂で被覆したワイヤロー
プとして、実公昭55−40233号公報や、特開昭54−30962
号公報が知られている。しかしながら、それら先行技術
における樹脂被覆はもっぱらワイヤロープの型崩れ防止
や防錆を意図したもので、樹脂層が非常に厚くなってい
る。このため、ロープの特性である柔軟性が悪化し、特
に動索として使用した場合には、シーブとの馴染みが悪
くなって型崩れを起したり、樹脂層に亀裂が入って充填
効果が減少したり、充填材が側ストランドから飛び出す
などのトラブルが発生しやすい。また、心ロープと各ス
トランド間の摩耗を改善する性能が乏しく内部断線を有
効に防止できないという問題があった。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は前記のような問題点を解消するために創案さ
れたもので、その目的とするところは、所定の引張り強
度と適度に曲げやすさを持ち型崩れしないなどの特性を
備えしかも心ロープと側ストランドの摩耗による断線を
有効に回避でき、製造も簡単かつ能率よく行える動索用
ワイヤロープを提供することにある。
上記目的を達成するため本発明は、心ロープの外周に
複数本の側ストランドを配してなるワイヤロープにおい
て、該ワイヤロープが、心ロープと側ストランドとの空
間に、降伏点応力90〜300kg/cm2を有し、ロープ全体の
断面積に対する断面積比が6.0〜8.0%の薄い熱可塑性樹
脂緩衝層を有している構造としたものである。
〔実施例〕
以下本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
第1図と第2図は本発明による動索用ワイヤロープの
一実施例を示している。1は心ロープであり、複数本
(図面では7本)の心ストランド1aを撚成した7×7の
構造となっている。2は側ストランドであり、この実施
例では6本のストランドを心ロープ1の周りに配し互い
に撚り合せている。
3は前記心ロープ1と側ストランド2により形成され
る空間に充填された熱可塑性樹脂緩衝層である。詳しく
は、熱可塑性樹脂緩衝層3は、側ストランド2を撚り合
せた状態で、側ストランド2と心ロープ1との接近する
領域では極薄肉部分3aとして形成され、隣接する側スト
ランド2と心ロープ1とで囲まれた領域では厚肉部分3b
として形成され、各厚肉部分3bは、側ストランド同士の
スペーサとなるように均等に分配されている。なお、厚
肉部分3bは側ストランドの層心間円周(第2図のR)の
領域まで到ってもよいし、そこまで到らず、隣接する側
ストランド2,2の最も近接した領域に空隙3cが形成され
ていてもよい。
前記熱可塑性樹脂緩衝層3は心ロープ1の外周面に予
め被覆され、この熱可塑性樹脂緩衝層3の上に側ストラ
ンド2が撚合される際の圧縮による変形で上記のような
極薄肉部分3aと厚肉部分3bとが創成される。
本発明において使用する熱可塑性樹脂は、ポリプロピ
レン、ポリエチレンなどであり、このうち特に降伏点応
力が90〜300kg/cm2、より好ましくは130〜300kg/cm2
特性を備えているものを使用する。これは本発明者の知
見によるもので、降伏点応力が90kg/cm2を下回る場合に
はロープの撚り合せ時に、樹脂皮膜が切れ、側ストラン
ド2と心ロープ1との接近する極薄肉部分3aが形成され
ず、緩衝効果がなくなる。300kg/cm2を上回る場合には
樹脂皮膜の変形能が小さくなり、側ストランドが所定の
位置におさまらず、ロープ径オーバーや型崩れを起すた
め好ましくない。
しかも、本発明は、この降伏点応力条件を満たした上
で、熱可塑性樹脂緩衝層3の量を所定範囲にするもの
で、これも本発明者の知見に基づく。その被覆量は、ワ
イヤロープ長手方向と直角に切断したロープ全体の断面
積に対して断面積比で6.0〜8.0%である。断面積比が6.
0%以下の場合には、上記降伏点応力の範囲内であって
も、動索として使用中に、心ロープ1と側ストランド2
間に働く接面圧により膜状の極薄肉部分3aが切れ、それ
によりワイヤ同士が接触しあって摩耗が発生し、充填効
果が薄れる。しかし、断面積比で8.0%を超える場合に
は、相対的に心ロープ1の径が細くなるため、有効断面
積が少なくなり強度的に不利となる。しかも心ロープ1
と側ストランド2とのバランスが悪くなり、ロープ剛性
が高くなりすぎることによりシーブとの馴染みが悪化
し、型崩れ等の不具合が生ずるため不適当である。
なお、熱可塑性樹脂の他の性質としては、表面硬度30
〜100(JISA)、引張り強さ200〜400kg/cm2、圧縮永久
歪30〜100%(70℃×22hr)の性質を有していることが
推奨される。
本発明によるワイヤロープを得る方法は、第3図に示
すように、まず、心ロープ1を熱可塑性樹脂Lを溶融し
て加圧押出しできる押出し機5の出口側に配したダイス
6中を通過させることにより、心ロープ1の外周面に熱
可塑性樹脂を被覆する。この熱可塑性樹脂緩衝層3′は
外周面がほぼ円形となるよう連続成形され、所定範囲内
の被覆量をもった被覆心ロープ3″を得る。
次いで、該心ロープ3″を中心に、その外周に側スト
ランド2,2を撚り合せてロープ形成する。この際、第3a
図のように撚り合せ口に配したボイス8でロープの中心
方向の圧縮力を付与する。これにより、心ロープを被覆
した被覆層は塑性変形し、極薄肉部分3aと側ストランド
の谷間を充填する厚肉部分3bが形成され、目的のワイヤ
ロープ7となる。
なお、図示するものでは側ストランド2は6本である
が、これに限定されるものではなく、8ストランドある
いはそれ以外でもよいことは勿論である。
次に本発明の具体例を示す。
I.本発明によりIWRC6×Fi(29)0/0 22mmの構成のワイ
ヤロープを作った。
心ロープは7×7のロープ(径:7.96mm)、被覆材は
密度0.91g/cm2、降伏点応力265kg/cm2、引張り強さ330k
g/cm2、表面硬度86(JISA)、圧縮永久歪45%(70℃×2
2hr)、破断時伸度>200%、軟化点103℃の特性を持つ
ポリプロピレンを使用し、これをロープ全体の断面積に
対し断面積比で6.9%となるように被覆した。
側ストランドの径は7.25mmであり、6本を前記被覆心
ロープの外周に配し撚りピッチ137で撚成し、径23.6mm
のワイヤロープを得た。その断面を拡大して示すと第2
図の通りである。
II.このワイヤロープを用い、繰返し曲げ疲労試験を行
った。該疲労試験は様々な使用態様を考慮し、S曲げ
(D/d=25)安全率(SF)=11,S曲げ(D/d=17)安
全率(SF)=6,U曲げ(D/d=17.2)安全率(SF)=
5.8の3種で行った。比較のため、IWRC6×Fi(29)0/0
22mm構成を基準として、5種の供試材を用い、II.の条
件で繰返し曲げ疲労試験を行った。その結果を第1表に
示す。
なお、通常品は心ロープ径:8.95mm、側ストランド径
7.25mm、ワイヤロープ径23.2mmである。また、比較品の
1は心ロープ径:8.95mm、側ストランド径7.25mm、フィ
ラーとして材質ポリプロピレンで一辺が2.43mmのほぼ三
角形断面をなし中心に径0.58mmの鋼線を埋め込んだもの
6本を心ロープと側ストランドの間の空隙に配したもの
である。
比較品の2は、I.において、心ロープ径を7.96mmと
し、ポリプロピレン被覆量をロープ全体の断面積比で8.
3%としたものであり、比較品3,4,5は樹脂緩衝層の厚さ
と樹脂の降伏応力とを変えたものである。
なお、第1表において、Aはロープ破断荷重(tf)、
Bは破断時伸び(%)、Cは前記疲労試験
における1ピッチ間10%断線が発生するまでの回数(サ
イクル)、Dは前記疲労試験における1ピ
ッチ間10%断線発生時の断線状況を指し、d−1は総断
線本数、d−2は山切れ(%)、d−3は内部断線
(%)、d−4は心ローブ断線(%)である。
この第1表から明らかなように、本発明は被覆量と降
伏点応力が適正であるため、ロープ切断荷重の低下もな
く、柔軟性が損なわれず、曲げ疲労性が、D/d=25とさ
らにこれよりも厳しいD/d=17の2種のS曲げ、D/d=1
7.2のU曲げいずれにおいても良好であり、また、樹脂
量と降伏点応力が適正であるため接面の摩耗を軽減し摩
耗を押える効果が高く、断線本数が少なく、山切れの割
合が高く、内部損傷や心ロープ断線割合を著しく低くす
ることができている。
これに対して、比較例2と比較例5は使用樹脂の降伏
応力は適正でも被覆量が不適切であるため、ロープ切断
荷重が低下し、また、曲げ疲労性が本発明の実施例に比
較して大幅に劣り、かつまた断線状況も内部損傷や心ロ
ープ断線の割合が高くなっている。
〔発明の効果〕
以上説明した本発明によれば、心ロープの外周に複数
本の側ストランドを配してなる動索用ワイヤロープにお
いて、該ワイヤロープが、心ロープ側ストランドとの空
間に熱可塑性樹脂緩衝層を有しており、しかもその熱可
塑性樹脂緩衝層が、降伏点応力90〜300kg/cm2を有しロ
ープ全体の断面積に対する断面積比が6〜8%の薄いも
のであるため、良好な引張り強度と適度な曲げやすさを
持ち型崩れしない特性と、心ロープと側ストランドの接
面の摩擦を軽減し、摩耗による内部断線を有効に回避す
ることができるという特性を同時に実現することがで
き、しかも製造も簡単かつ能率よく行えるというすぐれ
た効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1は本発明による動索用ワイヤロープの一実施例を模
式的に示す断面図、第2図は本発明による実際のワイヤ
ロープの断面図、第3図は本発明によるワイヤロープの
製造工程における被覆段階を示す説明図、第3a図は撚合
段階を示す説明図、第4図は従来の動索用ワイヤロープ
の模式的断面図である。 1……心ロープ、2……側ストランド、3……熱可塑性
樹脂緩衝層、3a……極薄肉部、3b……厚肉部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−76986(JP,A) 特開 昭57−121682(JP,A) 特開 昭54−30962(JP,A) 実公 平1−7757(JP,Y2) 実公 昭55−40233(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) D07B 1/00 -1/22 B66D 1/30

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】心ロープの外周に複数本の側ストランドを
    配してなる動索用ワイヤロープにおいて、該ワイヤロー
    プが、心ロープと側ストランドとの空間に、降伏点応力
    90〜300kg/cm2を有しロープ全体の断面積に対する断面
    積比が6.0〜8.0%の薄い熱可塑性樹脂緩衝層を有してい
    ることを特徴とする動索用ワイヤロープ。
JP2044616A 1990-02-27 1990-02-27 動索用ワイヤロープ Expired - Lifetime JP2876140B2 (ja)

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