JP4386371B2 - エレベータ装置 - Google Patents
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Description
すなわち、上記従来技術においては、シーブのロープ溝の表面粗さを算術平均粗さRa=1.6〜50μmとすることにより、異物が存在することになっても摩擦係数の低下を抑制するようになっている。ところが、算術平均粗さRaが大きすぎると、ロープ及びシーブの摩耗量も増加してしまう。特に、例えばシーブのロープ溝の表面を硬質化処理した場合、ロープの摩耗量が増加し、ロープ寿命が短くなる可能性があった。
図1は、本発明のエレベータ装置の一実施形態の全体構成を表す概略図である。
この図5において、横軸は、シーブ4のロープ溝9の金属表面の算術平均粗さRaをとって表し、縦軸は、油が付着しない状態での摩擦係数μaと油が付着した状態での摩擦係数μbとの比μa/μbをとって表している。算術平均粗さRa=0.5とした場合、摩擦係数比μa/μb≒10になっている(言い換えれば、油が付着しない状態に比べ、油が付着した状態での摩擦係数は1/10まで低下する)。そして、算術平均粗さRa<3μmの範囲では、算術平均粗さRaの増加に従って摩擦係数比μa/μbが急激に減少し、算術平均粗さRa≧3μmの範囲では、摩擦係数比μa/μb≒1でほぼ一定となっている(言い換えれば、油が付着した状態でも、摩擦係数はほぼ変動せず安定している)。
この図6において、横軸は、相対油膜パラメータ(=油膜厚さ/表面粗さ)をとって表し、縦軸は、算術平均粗さRa=0.5における油付着時の摩擦係数μbを基準とした油付着時の相対摩擦係数μb'をとって表している。算術平均粗さRa=6〜3μmの範囲(言い換えれば、相対油膜パラメータが0〜1.8の範囲)では、相対摩擦係数μb'≒5.0でほぼ一定であり、ロープ1とシーブ4のロープ溝9とは境界潤滑状態にある。また、算術平均粗さRa=3〜0.5μmの範囲(言い換えれば、相対油膜パラメータが1.8〜3.2の範囲)では、算術平均粗さRaの減少に従って相対摩擦係数μb'は急激に減少しており、ロープ1とシーブ4のロープ溝9とは混合潤滑状態にある。また、試験結果を図示していないものの、算術平均粗さRa<0.5μmの範囲(言い換えれば、相対油膜パラメータが3を越える範囲)では、ロープ1とシーブ4のロープ溝9とは流体潤滑状態(詳細には、ロープ1とシーブ4のロープ溝9の間の油膜が発達して浮いた状態)に移行すると推測される。
この図7において、横軸は、シーブ4のロープ溝9の金属表面の算術平均粗さRaをとって表し、縦軸は、相対摩耗量Wとって表している。算術平均粗さRa≦6μmの範囲では、算術平均粗さRaの増加に従って相対摩耗量Wが単調増加しており、凝着摩耗(詳細には、シーブ4のロープ溝9の金属表面に凝着したロープ1の被覆樹脂が剥がされる摩耗)が支配的となっている。また、算術平均粗さRa>6μmの範囲では、算術平均粗さRaの増加に従って相対摩耗量Wは急激に増加しており、アブレシブ摩耗(詳細には、シーブ4のロープ溝9の金属表面の粗さ突部がロープ1の被覆樹脂を削る摩耗)が支配的となっている。これにより、算術平均粗さRa≦6μmの範囲では、ロープ1の摩耗量を抑え、ロープ寿命を向上させることができるといえる。
この図9において、横軸は、シーブ4のロープ溝9の金属表面の粗さ比Rz/Raをとって表し、縦軸は、油が付着しない状態での摩擦係数μaと油が付着した状態での摩擦係数μbとの比μa/μbをとって表している。粗さ比Rz/Ra=3.2とした場合、摩擦係数比μa/μb≒5になっている(言い換えれば、油が付着しない状態に比べ、油が付着した状態での摩擦係数は1/5まで低下する)。そして、粗さ比Rz/Ra<4の範囲では、粗さ比Rz/Raの増加に従って摩擦係数比μa/μbが急激に減少し、粗さ比Rz/Ra≧4の範囲では、摩擦係数比μa/μb≒1でほぼ一定となっている(言い換えれば、油が付着した状態でも、摩擦係数はほぼ変動せず安定している)。これにより、粗さ比Rz/Ra≧4の範囲では、シーブ4のロープ溝9の金属表面に形成された粗さの高低差による液溜り(凹部)の効果により、その金属表面とロープ1との間に異物が侵入しにくくなり、異物の影響による摩擦係数の低下を防止できるといえる。
この図10において、横軸は、シーブ4のロープ溝9の金属表面の粗さ比Rz/Raをとって表し、縦軸は、相対摩耗量Wとって表している。粗さ比Rz/Ra≦8の範囲では、粗さ比Rz/Raの増加に従って相対摩耗量Wが単調増加しており、凝着摩耗が支配的となっている。また、粗さ比Rz/Ra>8の範囲では、粗さ比Rz/Raの増加に従って相対摩耗量Wは急激に増加しており、アブレシブ摩耗が支配的となっている。これにより、粗さ比Rz/Ra≦8の範囲では、ロープ1の摩耗量を抑え、ロープ寿命を向上させることができるといえる。
2 乗りかご
3 カウンターウェイト
4 シーブ
5 電動機
6 そらせ車
7 ガイドレール
8 ガイドシュー
9 ロープ溝
10 シーブ母材
11 メッキ層
12 油供給装置(油供給手段)
13 油
Claims (4)
- 鋼線を撚り合わせ樹脂で被覆したロープと、前記ロープの一端に接続した乗りかごと、前記ロープの他端に接続したカウンタウェイトと、前記ロープが巻き回されたシーブと、前記シーブを回転駆動する電動機とを備えたエレベータ装置において、
前記シーブのロープ溝の金属表面は、シーブ周方向及び幅方向の粗さが算術平均粗さRa=3〜6μmで且つ最大高さRzと算術平均粗さRaとの比Rz/Ra=4〜8であることを特徴とするエレベータ装置。 - 請求項1に記載のエレベータ装置において、前記金属表面は、低摩擦樹脂を含有した金属メッキ処理を施したことを特徴とするエレベータ装置。
- 請求項1に記載のエレベータ装置において、前記金属表面に油を供給する油供給手段を設けたことを特徴とするエレベータ装置。
- 請求項1に記載のエレベータ装置において、前記金属表面は、砥粒の投射方向を変えてショットピーニング処理されて、粗さ突部の形状が丸みを帯びることを特徴とするエレベータ装置。
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