JP5657147B2 - エレベータ用ロープ - Google Patents

Description

この発明は、中心に配置された繊維芯と、複数本の鋼製素線が撚り合わされてなる複数本の子縄とを有するエレベータ用ロープに関するものである。

従来のエレベータ用ロープでは、中心に芯綱が配置されている。芯綱は、３本の芯綱ストランドを互いに撚り合わせて構成されている。各芯綱ストランドは、繊維を束ねてなる多数のヤーンにより構成されている。芯綱の外周は、樹脂製の芯綱被覆体により被覆されている。芯綱被覆体の外周には、複数本の鋼製ストランドが撚り合わせられている。各鋼製ストランドは、複数本の鋼製素線を撚り合わせて構成されている（例えば、特許文献１参照）。

国際公開２０１０／１４３２４９号

上記のような従来のワイヤロープでは、芯綱が繊維により構成されているため、芯綱の外周に芯綱被覆体を被覆する際、成形機の熱により繊維が溶融し破断する恐れがあった。また、芯綱は、芯綱ストランドを撚り合わせる工程以外に締め付けられていないため、芯綱内に構造的な隙間が残っており、経年使用により芯綱に変形（へたり）や減径が生じ、これにより鋼製ストランド間の接触圧力が増大し、鋼製素線の摩耗や断線が発生する。さらに、芯綱にロープグリースを含浸させる場合、ロープグリースの含有量を十分に確保するために、芯綱の断面積をできるだけ大きくすることが望まれる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、繊維芯の断面積を十分に確保しつつ、繊維芯を構成する繊維の破断、繊維芯の変形及び減径を抑制し、更なる長寿命化を図ることができるエレベータ用ロープを得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ用ロープは、繊維芯と、繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の鋼製の内層子縄と、外周に被覆されている樹脂製の内層ロープ被覆体とを有する内層ロープ、及び内層ロープの外周に撚り合わされている複数本の鋼製の外層子縄を備え、内層子縄の直径は外層子縄の直径よりも小さく、内層子縄の本数は外層子縄の本数よりも多い。

この発明のエレベータ用ロープは、内層子縄が外層子縄よりも小径であるため、繊維芯の断面積を十分に確保することができ、また、外層子縄よりも多数の内層子縄が繊維芯の外周に配置されているため、内層ロープ被覆体の成形時に内層子縄により繊維芯が保護され、繊維芯の繊維の破断が抑制され、さらに、内層子縄を撚り合わせる際に繊維芯が締め付けられるため、経年使用による繊維芯の変形及び減径が抑制され、更なる長寿命化を図ることができる。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。 図１のエレベータ用ロープの断面図である。 この発明の実施の形態２によるエレベータ用ロープの断面図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、昇降路２１の上部には、機械室２２が設けられている。機械室２２内には、機械台２３が設置されている。機械台２３上には、巻上機２４が支持されている。巻上機２４は、綱車２５及び巻上機本体２６を有している。巻上機本体２６は、綱車２５を回転させる巻上機モータと、綱車２５の回転を制動する巻上機ブレーキとを有している。

機械台２３には、そらせ車２７が取り付けられている。綱車２５及びそらせ車２７には、懸架手段としての複数本（図では１本のみ示す）のエレベータ用ロープ２８が巻き掛けられている。綱車２５の外周には、エレベータ用ロープ２８が挿入されるロープ溝が形成されている。

かご２９及び釣合おもり３０は、エレベータ用ロープ２８により昇降路２１内に吊り下げられており、巻上機２４により昇降路２１内を昇降される。昇降路２１内には、かご２９の昇降を案内する一対のかごガイドレール３１と、釣合おもり３０の昇降を案内する一対の釣合おもりガイドレール３２とが設置されている。かご２９には、かごガイドレール３１に係合してかご２９を非常停止させる非常止め装置３３が搭載されている。

図２は図１のエレベータ用ロープ２８の断面図である。エレベータ用ロープ２８は、内層ロープ１と、内層ロープ１の外周に撚り合わされている複数本の外層子縄２とを有している。外層子縄２は、エレベータ用ロープ２８の最外層に位置し、外部に露出している。

内層ロープ１は、中心に配置された繊維芯３と、繊維芯３の外周に直接撚り合わされている複数本の内層子縄４と、外周に被覆されている樹脂製の内層ロープ被覆体５とを有している。

繊維芯３としては、例えばポリプロピレン又はポリエチレンからなる合成繊維製の丸棒芯（中実芯）が用いられている。また、繊維芯３は、３本の芯ストランドを互いに撚り合わせて外周から加圧することにより構成されている。各芯ストランドは、合成繊維を束ねてなる多数のヤーンにより構成されている。さらに、繊維芯３には、ロープグリースが含浸されている。

各内層子縄４は、複数本の鋼製素線を撚り合わせて構成されている。より詳細には、各内層子縄４は、中心に配置された芯素線６と、芯素線６の外周に撚り合わされた複数本（ここでは６本）の外層素線７とを有する２層構造である。芯素線６の径は、外層素線７の径と同じである。

内層子縄４の直径は、外層子縄２の直径よりも小さい。ここでは、内層子縄４の直径は、外層子縄２の直径の１／３以下である。また、内層子縄４の本数は、外層子縄２の本数よりも多い。ここでは、８本の外層子縄２に対して、１２本の内層子縄４が用いられている。

内層ロープ被覆体５の材料としては、例えばポリエチレン又はポリプロピレンなど、ある程度の硬さを有する樹脂が用いられている。内層ロープ被覆体５は、隣接する外層子縄２間、隣接する内層子縄４間、及び外層子縄２と内層子縄４との間にそれぞれ介在されている。

各外層子縄２は、複数本の鋼製素線を撚り合わせて構成されている。より詳細には、各外層子縄２は、中心に配置された芯素線８と、芯素線８の外周に撚り合わされた複数本（ここでは９本）の中間素線９と、中間素線９の層の外周に撚り合わされた複数本（ここでは９本）の外層素線１０とを有する３層構造である。

中間素線９の径は、芯素線８及び外層素線１０の径よりも小さい。外層素線１０の径は、芯素線８の径と同じである。また、内層子縄４を構成する素線６，７の径は、外層子縄２を構成する素線８〜１０の径よりも小さい。

このようなエレベータ用ロープ２８では、繊維芯３の外周に配置された内層子縄４の径が外層子縄２よりも十分に小さいため、繊維芯３の断面積を十分に確保することができ、ロープグリースの含有量を十分に確保することができる。

また、外層子縄２よりも多数の内層子縄４が繊維芯３の外周に配置されているため、内層ロープ被覆体５の成形時に内層子縄４により繊維芯３が保護され、繊維芯３の繊維が溶融し破断するのが防止される。

さらに、内層子縄４を撚り合わせる際に繊維芯３が締め付けられるため、繊維芯３内の構造的な隙間が大幅に削減され、経年使用時の内層ロープ１の変形（へたり）による減径、及びそれによる外層子縄２間の接触圧力の増加を防止でき、外層子縄２の素線摩耗を防止することができる。このようなことから、エレベータ用ロープ２８の更なる長寿命化を図ることができる。

さらにまた、中心に繊維芯３が配置されているので、他の子縄と撚り合わされていない鋼製の子縄は存在しない。即ち、全ての子縄２，４が必ず他の子縄２，４と撚り合わされている。このため、素線６〜１０の断線や弛みが生じにくく、ロープ全体の長寿命化を図ることができる。

また、経年使用により繊維芯３内のロープグリースが枯渇した際に、内層ロープ１と外層子縄２との間の潤滑が悪化し素線摩耗が増加することによる強度低下も抑制することができる。

さらに、内層子縄４の断面積が小さく、ロープの単位質量が不必要に大きくならないため、例えば既設のエレベータ装置のエレベータ用ロープの代わりにそのまま適用することができる。

このように、内層子縄４の径を小さくし本数を増加させることで、単位質量の増加を抑制できるが、内層子縄４を用いない場合に比べれば、ロープの構造としては複雑になり、製造コストも増加する。

これに対して、素線数×子縄数を７×１２とすることで、内層子縄４の構成が比較的簡単であり、内層子縄４の総素線数も８４本に抑えられる。これにより、内層子縄４の部分も繊維芯３とした場合と比べた内層子縄４による単位質量の増加を１０％以内に抑えることができる。

また、経年使用により内層ロープ被覆体５に微少な亀裂が発生すると、亀裂を通して外層子縄２にロープグリースが供給される。これに対して、内層ロープ被覆体５の厚さが大きすぎると、ロープグリースが供給されない可能性があるとともに、繊維芯３の断面積が小さくなり、ロープグリースの含浸量も少なくなる。

内層子縄４と外層子縄２との直接接触を防止するためには、両者の間に内層ロープ被覆体５が介在する必要がある。しかし、直接接触を防止するために必要な内層ロープ被覆体５の厚さは、ロープ径の１％程度で十分である。このため、被覆施工及び外層子縄２の施工時の製造誤差を考慮し、内層子縄４と外層子縄２との間に介在する内層ロープ被覆体５の厚さは、エレベータ用ロープ２８全体の径に対して１％以上、２％以下とするのが好適である。

また、合成繊維製の繊維芯３を用いることにより、一般的にエレベータ用ロープの芯綱材として使用されるサイザル麻などの天然繊維に比べ、繊維芯３内の隙間を減少させ、経年使用時の変形（へたり）をさらに抑制し、高湿環境下での腐食を抑制することができる。これにより、外層子縄２間や、外層子縄２と内層ロープ１との間で発生する懸念のあった内部損傷をより確実に防止することができる。

なお、エレベータ用ロープ２８の強度は、基本的には、内層子縄４を除いても荷重を支持できるように設計される。しかし、内層子縄４を構成する素線６，７の径を、外層子縄２を構成する素線８〜１０の径よりも小さくしつつ、内層子縄４を構成する素線６，７の引張強度を、外層子縄２を構成する素線８〜１０の引張よりも高く設定してもよい。これにより、外層子縄２よりも内層子縄４が早期に断線するのが防止され、断線は外層子縄２から発生することになり、エレベータ用ロープ２８の劣化を外観から判断し易くなる。

実施の形態２．
次に、図３はこの発明の実施の形態２によるエレベータ用ロープ２８の断面図である。この例では、外層子縄２が、製造時にダイスにより外周から圧縮（塑性加工）されている。これにより、外層素線１０の断面形状が異形化されている。他の構成は、実施の形態１と同様である。

このような構成によれば、綱車２５のロープ溝とエレベータ用ロープ２８との接触面圧を低減することができ、エレベータ用ロープ２８の内部損傷を抑制しつつ、外層子縄２の損傷も抑制することができ、エレベータ用ロープ２８の更なる長寿命化を図ることができる。

なお、この発明のエレベータ用ロープが適用されるエレベータ装置のタイプは、図１のタイプに限定されるものではない。例えば、機械室レスエレベータ、２：１ローピング方式のエレベータ装置、マルチカー方式のエレベータ装置、又はダブルデッキエレベータ等にも、この発明は適用できる。
また、この発明のエレベータ用ロープは、かご２９を吊り下げるためのロープ以外のロープ、例えばコンペンロープやガバナロープ等にも適用することができる。

Claims (9)

1. 繊維芯と、前記繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の鋼製の内層子縄と、外周に被覆されている樹脂製の内層ロープ被覆体とを有する内層ロープ、及び
   前記内層ロープの外周に撚り合わされている複数本の鋼製の外層子縄
   を備え、
   前記内層子縄の直径は前記外層子縄の直径よりも小さく、
   前記内層子縄の本数は前記外層子縄の本数よりも多いエレベータ用ロープ。
2. 前記内層子縄の直径は、前記外層子縄の直径の１／３以下である請求項１記載のエレベータ用ロープ。
3. 前記内層子縄の部分も前記繊維芯とした場合と比べた前記内層子縄による単位質量の増加が１０％以内である請求項１記載のエレベータ用ロープ。
4. 前記内層子縄と前記外層子縄との間に介在する前記内層ロープ被覆体の厚さは、全体のロープ径の１％以上、２％以下である請求項１記載のエレベータ用ロープ。
5. 前記繊維芯にロープグリースが含浸されている請求項１記載のエレベータ用ロープ。
6. 前記繊維芯は、合成繊維により構成されている請求項１記載のエレベータ用ロープ。
7. 前記内層子縄を構成する素線の径は、前記外層子縄を構成するいずれの素線の径よりも小さい請求項１記載のエレベータ用ロープ。
8. 前記内層子縄を構成する素線の引張強度は、前記外層子縄を構成するいずれの素線の引張強度よりも高い請求項１記載のエレベータ用ロープ。
9. 前記外層子縄は、外周から圧縮加工されており、これにより前記外層子縄の外周の素線の断面形状が異形化されている請求項１記載のエレベータ用ロープ。

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