JP6042987B2 - エレベータ用ロープ及びそれを用いたエレベータ装置 - Google Patents

Description

この発明は、内層ロープの外周に樹脂製の内層ロープ被覆体が被覆されており、内層ロープ被覆体の外周に複数本の外層子縄が撚り合わされているエレベータ用ロープ、及びそれを用いたエレベータ装置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）。

国際公開第２０１０／１４３２４９号

上記のような従来のエレベータ用ロープでは、芯綱にロープグリースを含浸させた場合、経年使用により芯綱被覆体に発生する微小な亀裂を通して、ロープグリースが鋼製ストランドに供給される。このため、エレベータ用ロープの使用初期においては、芯綱からのロープグリースの染み出しが期待できない。

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、使用初期から長期に渡ってロープグリースによる潤滑性を維持することができるエレベータ用ロープ、及びそれを用いたエレベータ装置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、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外層子縄を備え、外層子縄は、外層子縄繊維芯と、外層子縄繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の鋼製の素線とをそれぞれ有している。
この発明に係るエレベータ装置は、綱車を有する巻上機と、綱車に巻き掛けられているエレベータ用ロープと、エレベータ用ロープにより吊り下げられており、巻上機により昇降されるかごとを備え、エレベータ用ロープは、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外層子縄を備え、外層子縄は、外層子縄繊維芯と、外層子縄繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の鋼製の素線とをそれぞれ有している。

この発明のエレベータ用ロープ及びそれを用いたエレベータ装置は、内層ロープの外周に内層ロープ被覆体を設けるとともに、外層子縄に外層子縄繊維芯を設けたので、内層ロープの内層ロープ被覆体の内側部分にロープグリースを含浸させることができ、また外層子縄繊維芯にもロープグリースを含浸させることができる。このため、使用初期には、外層子縄繊維芯のロープグリースを外層子縄の素線に供給し、経年使用により内層ロープ被覆体に亀裂が発生した後には、亀裂を通して外層子縄の素線にロープグリースを供給することができ、使用初期から長期に渡ってロープグリースによる潤滑性を維持することができる。

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。 この発明の実施の形態３による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４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、中心に配置された内層ロープ繊維芯３と、内層ロープ繊維芯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。

内層ロープ繊維芯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撚り芯が用いられている。また、内層ロープ繊維芯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、内層ロープ繊維芯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、複数本の鋼製の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、中心に配置された内層子縄芯素線６と、内層子縄芯素線６の外周に撚り合わされた複数本（ここでは６本）の内層子縄外層素線７とを有する２層構造である。内層子縄芯素線６の直径は、内層子縄外層素線７の直径と同じである。

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、中心に配置された外層子縄繊維芯８と。外層子縄繊維芯８の外周に撚り合わされた複数本の外層子縄中間素線９と、外層子縄中間素線９の層の外周に撚り合わされた複数本の外層子縄外層素線１０とを有する３層構造である。外層子縄中間素線９の本数は、外層子縄外層素線１０の本数と同じである（ここでは１２本ずつ）。

外層子縄繊維芯８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撚り芯が用いられている。また、外層子縄繊維芯８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、外層子縄繊維芯８には、ロープグリースが含浸されている。

外層子縄中間素線９の直径は、外層子縄外層素線１０の直径よりも小さい。外層子縄繊維芯８の直径は、外層子縄外層素線１０の直径よりも大きい。また、内層子縄４に含まれる素線６，７の直径は、外層子縄２に含まれるいずれの素線９，１０の直径よりも小さい。

このようなエレベータ用ロープ２８では、内層ロープ１の外周に内層ロープ被覆体５を設けるとともに、外層子縄２に外層子縄繊維芯８を設けたので、内層ロープ被覆体５の内側部分にロープグリースを含浸させることができ、また外層子縄繊維芯８にもロープグリースを含浸させることができる。このため、使用初期には、外層子縄繊維芯８のロープグリースを外層子縄２の素線９，１０に供給し、経年使用により内層ロープ被覆体５に亀裂が発生した後には、亀裂を通して外層子縄２の素線９，１０にロープグリースを供給することができ、使用初期から長期に渡ってロープグリースによる潤滑性を維持することができる。

また、内層ロープ１の中心に内層ロープ繊維芯３を配置したので、内層ロープ被覆体５の内側に十分なロープグリースを含浸させることができる。

さらに、内層ロープ繊維芯３の外周に配置された内層子縄４の直径が外層子縄２の直径よりも十分に小さいため、内層ロープ繊維芯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。

さらにまた、外層子縄２よりも多数の内層子縄４が内層ロープ繊維芯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により内層ロープ繊維芯３が保護され、内層ロープ繊維芯３の繊維が溶融し破断するのが防止される。

また、内層子縄４を撚り合わせる際に内層ロープ繊維芯３が締め付けられるため、内層ロープ繊維芯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）による減直径、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、中心に内層ロープ繊維芯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６，７，９，１０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。

さらにまた、内層ロープ被覆体５の材料として自己潤滑性を有するポリプロピレン又はポリエチレン等を適用することで、経年使用により内層ロープ繊維芯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。

また、内層子縄４の断面積が小さく、しかも外層子縄２に外層子縄繊維芯８が設けられているため、ロープの単位質量が不必要に大きくならず、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。

例えば、図１に示すように内層ロープ１を１２（子縄数）×７（素線数）の構造とし、外層子縄２の本数を８本、各外層子縄２における素線数２４本とすることで、内層子縄４の部分も内層ロープ繊維芯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５％以内に抑えることができる。

ここで、経年使用により内層ロープ被覆体５に微小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、内層ロープ繊維芯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、ロープ直径の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全体の直径に対して１％以上、２％以下とするのが好適である。

また、合成繊維製の内層ロープ繊維芯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、内層ロープ繊維芯３内の隙間を減少させ、経年使用時の変形（へたり）をさらに抑制することができる。しかも、加水分解しないという材料自体の特性により、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。

さらに、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に含まれる素線６，７の直径を、外層子縄２に含まれるいずれの素線９，１０の直径よりも小さくしたり、内層子縄４に含まれる素線６，７の引張強度を、外層子縄２に含まれるいずれの素線９，１０の引張強度よりも高く設定したりすることで、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、外層子縄外層素線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、外層子縄外層素線１０の綱車２５との接触部分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。

実施の形態３．
次に、図４はこの発明の実施の形態３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、内層子縄４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、内層子縄外層素線７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、仮に内層子縄４同士が接触したり、内層ロープ被覆体５の厚さが薄くなって外層子縄２と内層子縄４とが接触したりしても、そのときの接触面圧を低減することができるので、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。

実施の形態４．
次に、図５はこの発明の実施の形態４によるエレベータ用ロープ２８の断面図である。実施の形態４は、実施の形態２と実施の形態３とを組み合わせたものである。即ち、実施の形態４では、外層子縄外層素線１０の断面形状が異形化されているとともに、内層子縄外層素線７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、実施の形態２、３の両方の効果を得ることができる。

なお、内層ロープ繊維芯３及び外層子縄繊維芯８の少なくともいずれか一方に、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）を用いてもよい。これにより、芯部分の充填密度をさらに向上させ、経年使用時の変形（へたり）をさらに抑制することができ、減直径、及びそれによる素線摩耗をさらに防止することができる。その反面、ロープグリースを含浸させるための隙間は少なくなる。このため、使用する繊維芯の種類は、潤滑に必要なロープグリースの量、ロープグリースの周囲への飛散量、及びロープ寿命など、要求される性能を考慮して使い分ける。勿論、ロープグリースを外部から追加で補充する可能性も考慮する。

また、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。
さらに、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 (6)

1. 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外層子縄
   を備え、
   前記外層子縄は、外層子縄繊維芯と、前記外層子縄繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の鋼製の素線とをそれぞれ有しており、
   前記内層ロープに含まれる素線の直径は、前記外層子縄に含まれるいずれの素線の直径よりも小さいエレベータ用ロープ。
2. 前記内層子縄の本数は前記外層子縄の本数よりも多い請求項１記載のエレベータ用ロープ。
3. 前記内層子縄の直径は前記外層子縄の直径よりも小さい請求項１又は請求項２に記載のエレベータ用ロープ。
4. 前記内層ロープに含まれる素線の引張強度は、前記外層子縄に含まれるいずれの素線の引張強度よりも高い請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のエレベータ用ロープ。
5. 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、全体のロープ直径の１％以上、２％以下である請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のエレベータ用ロープ。
6. 綱車を有する巻上機と、前記綱車に巻き掛けられているエレベータ用ロープと、前記エレベータ用ロープにより吊り下げられており、前記巻上機により昇降されるかごとを備えたエレベータ装置であって、
   前記エレベータ用ロープは、
   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外層子縄
   を備え、
   前記外層子縄は、外層子縄繊維芯と、前記外層子縄繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の鋼製の素線とをそれぞれ有しており、
   前記内層ロープに含まれる素線の直径は、前記外層子縄に含まれるいずれの素線の直径よりも小さいエレベータ装置。

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