JP6576575B2 - エレベータ用ロープ及びエレベータ装置 - Google Patents

Description

この発明は、外周に複数本の外層子縄が撚り合わせら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。

従来のエレベータ装置においては、シーブ径の縮小化による巻上機の小型化、及びそれによる省スペース化が求められている。これに対応するため、断面の直径が小さいロープを用いたり、ロープの代わりにフラットベルトを用いたりする場合がある。

しかし、直径の小さいロープを用いる場合、ロープの本数が多くなるため、その他の機器への影響、ロープを掛ける時間の増加、及び保守点検時間の増加などの課題が生じる。

これに対して、ロープの直径を極端に小さくせずに、ロープに作用する曲げ応力を低減する方法として、ロープに含まれる子縄の数を増加させたり、子縄を構成する素線の数を増加させたりすることで、素線の直径を小さくする方法がある（例えば、特許文献１、２参照）。

さらに、子縄を構成する外層素線の直径を低減し、曲げ応力を低減しつつ子縄を構成する素線数を２５本以下に抑制する構造として、フィラータイプの子縄を用いるロープが知られている。

さらにまた、中心に繊維芯を配置し、繊維芯の外周に複数本のシールタイプの子縄を撚り合わせたロープも知られている。

特許第４２９６１５２号公報 特許第５３０７３９５号公報

上記のような従来のロープのうち、子縄の数又は素線の数を増加させたロープでは、ロープ及び子縄を構成する設備が特殊になり、生産性が悪化するという課題がある。さらに、子縄の数を増加させる方法では、ロープ全体に含まれる金属部分、即ち素線の断面積が減少し、ロープ自体の破断強度が小さくなる課題がある。

また、フィラータイプの子縄を用いるロープでは、子縄を構成する素線の中のフィラー線が非常に細いため、直径の小さいロープに適用すると、製造時にフィラー線が切れたり、使用時にフィラー線が摩滅することで子縄の形崩れが発生したりする懸念があった。

また、繊維芯を用いる子縄では、子縄全体の鋼線部分の断面積が低下するという課題がある。さらに、繰り返し曲げを受けることにより、繊維芯が変形したり、摩耗したりして、子縄の形崩れが発生する懸念がある。

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、製造が容易で、破断強度の低下及び子縄の形崩れを防止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、芯体、及び芯体の外周に撚り合わせられている複数本の外層子縄を備え、各外層子縄は、中心線と、中心線の外周に被覆されている樹脂製の中心線被覆体と、中心線被覆体の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の中間素線からなる中間素線層と、中間素線層の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の外層素線からなる外層素線層とを有している。
この発明に係るエレベータ装置は、駆動シーブを有している巻上機、芯体と、芯体の外周に撚り合わせられている複数本の外層子縄とを有しており、駆動シーブに巻き掛けられているエレベータ用ロープ、及びエレベータ用ロープにより吊り下げられているかごを備え、各外層子縄は、中心線と、中心線の外周に被覆されている樹脂製の中心線被覆体と、中心線被覆体の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の中間素線からなる中間素線層と、中間素線層の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の外層素線からなる外層素線層とを有している。

この発明によれば、製造が容易で、破断強度の低下及び子縄の形崩れを防止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ができる。

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

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によるエレベータ用ロープの断面図であり、長さ方向に直交する断面を示している。図において、エレベータ用ロープは、芯体である繊維芯１と、繊維芯１の外周に撚り合わせられている複数本の外層子縄２とを有している。この例では、８本の外層子縄２が用いられている。繊維芯１は、繊維を撚り合わせて構成されている。

各外層子縄２は、鋼製の中心線３と、中心線３の外周に被覆されている樹脂線の中心線被覆体４と、中心線被覆体４の外周に設けられている中間素線層５と、中間素線層５の外周に設けられている外層素線層６とを有している。中心線被覆体４の材料としては、熱可塑性樹脂、例えばポリエチレン又はポリプロピレンが用いられている。中心線３及び中心線被覆体４により、被覆芯が構成されている。

中間素線層５は中心線被覆体４の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の中間素線７からなっている。外層素線層６は、中間素線層５の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の外層素線８からなっている。この例では、１２本の中間素線７により中間素線層５が構成され、１２本の外層素線８により外層素線層６が構成されている。また、中間素線７及び外層素線８は、両者の撚りの長さが同じ構成、所謂平行撚りの構成である。

中心線３の直径は、外層素線８の直径以下であり、中間素線７の直径よりも大きい。中間素線７の直径は、中間素線７の直径及び外層素線８の直径よりも小さい。

このようなエレベータ用ロープでは、一般的に使用される８ストランドロープの構成で、中間素線７及び外層素線８の直径を小さくし、かつ各外層子縄２を構成する素線の数を２５本以内とすることができる。このため、外層子縄２を製造する撚り線機としては、一般的なエレベータ用ロープを製造する設備を用いることができる。

また、フィラー形とは異なり、極端に細い素線、即ちフィラー線を含まないため、特に直径が小さいロープにおいて製造時にフィラー線が切れたり、使用中にフィラー線が摩滅したりする懸念もない。

さらに、例えば一般的によく使用される８×Ｓ（１９）、直径ｄ＝１０ｍｍ（外層素線径δ＝０．６６ｍｍ）のロープを、直径Ｄ＝４００ｍｍのシーブに組み合わせた場合、つまりはＤ／ｄ＝４０とした場合に、シーブにより曲げを受けたときの歪みは０．６６／４００＝１．６５×１０^-3となる。

これに対して、実施の形態１のエレベータ用ロープでは、δ＝０．５２ｍｍであり、同じ直径４００ｍｍのシーブにより曲げを受けたときの歪みは０．５２／４００＝１．３×１０^-3となる。このため、１．３／１．６５＝０．７８（＝約８０％）であり、約２０％歪みが小さくなる。これにより、曲げ応力を低減し、ロープとしての曲げ疲労性を向上させることができる。

さらにまた、外層子縄２の中心に繊維芯を配置する場合、繊維間に隙間を有することから、外周からの圧力に対して変形しやすく、経年的な変形及び摩耗による形崩れが懸念される。これに対して、実施の形態１のエレベータ用ロープでは、中心線３を樹脂製の中心線被覆体４で被覆した被覆芯を用いたので、鋼線部分の断面積を増加するとともに経年使用時に変形しにくい外層子縄２を構成することができる。

実施の形態２．
次に、図２は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。実施の形態２では、各外層子縄２において、合成繊維製で導電性を有する中心線９が用いられている。中心線３は、例えば、炭素繊維の束、又は炭素繊維の撚り線により構成されている。

図３は図２のエレベータ用ロープを用いたエレベータ装置を示す構成図である。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、巻上機台２３が設置されている。巻上機台２３上には、巻上機２４が支持されている。巻上機２４は、駆動シーブ２５及び巻上機本体２６を有している。巻上機本体２６は、駆動シーブ２５を回転させる巻上機モータと、駆動シーブ２５の回転を制動する巻上機ブレーキとを有している。

駆動シーブ２５には、懸架体２７が巻き掛けられている。懸架体２７としては、並列に配置された複数本の実施の形態２のエレベータ用ロープが用いられている。

懸架体２７の第１の端部には、かご２８が接続されている。懸架体２７の第２の端部には、釣合おもり２９が接続されている。かご２８及び釣合おもり２９は、懸架体２７により昇降路２１内に吊り下げられており、駆動シーブ２５を回転させることにより昇降する。

昇降路２１内には、かご２８の昇降を案内する一対のかごガイドレール３０と、釣合おもり２９の昇降を案内する一対の釣合おもりガイドレール３１とが設置されている。

かご２８は、懸架体２７が接続されたかご枠３２と、かご枠３２に支持されているかご室３３とを有している。

機械室２２には、制御装置３４及び通電装置３５が設置されている。制御装置３４は、かご２８の運行を制御する。通電装置３５は、電源、検出器及び抵抗を有しており、各エレベータ用ロープの中心線９に通電する。制御装置３４及び通電装置３５は、制御ケーブル３６を介してかご２８に接続されている。

各エレベータ用ロープに含まれる８本の中心線９のうちの２本を中心線９ａ，９ｂとすると、中心線９ａ，９ｂは、釣合おもり２９側の端部で短絡されている。即ち、２本の中心線９ａ，９ｂが直列に接続されている。また、中心線９ａ，９ｂは、かご２８側の端部でエレベータ用ロープから引き出され、制御ケーブル３６を介して通電装置３５に接続されている。

各エレベータ用ロープに含まれる８本の中心線９のうちの残りの６本についても、図示はしないが、釣合おもり２９側の端部で２本ずつ短絡され、かご２８側の端部が制御ケーブル３６を介して通電装置３５に接続されている。

通電装置３５は、中心線９に電流が流れているかどうかを検出する。制御装置３４は、中心線９の導通状態を確認することにより、外層子縄２の破断の有無を判定する。即ち、電流が遮断されていると、中心線９が破断していると判定し、その中心線９を含む外層子縄２が破断していると判定する。

また、制御装置３４は、外層子縄２の破断の有無に応じて、エレベータ装置のサービスの継続の可否を判定する。例えば、制御装置３４は、外層子縄２の破断が検出されていない場合にサービスを継続し、外層子縄２の破断が検出されるとサービスを休止する。

このようなエレベータ用ロープ及びエレベータ装置では、中心線９に通電して導通状態を常時監視することにより、外層子縄２の破断を速やかに検出し、安全性を向上させることができる。

また、中心線９が樹脂製の中心線被覆体４により被覆されているため、繰り返し曲げを受けた場合でも、中間素線７と中心線９とが直接擦れ合うことがなく、中心線９の炭素繊維の損傷を防止することができる。

なお、上記の例では、中心線９を２本ずつ接続したが、４本以上の中心線９を直列に接続して通電してもよい。
また、上記の例では、全てのエレベータ用ロープの全ての中心線９に通電したが、サンプルとして一部の中心線９のみに通電する方法もある。
さらに、上記の例では、中心線９に常時通電する方法を示したが、通電装置３５を保守時のみ接続し、保守時にのみ通電して検査する方法もある。
さらにまた、芯体は繊維芯に限定されない。
また、外層子縄の本数、中間素線の本数、及び外層素線の本数は、上記の例に限定されない。

さらに、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全体のレイアウトは図３に限定されない。
さらにまた、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３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２８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又はガバナロープ等にも適用することができる。

Claims (9)

1. 芯体、及び
   前記芯体の外周に撚り合わせられている複数本の外層子縄
   を備え、
   各前記外層子縄は、
   中心線と、
   前記中心線の外周に被覆されている樹脂製の中心線被覆体と、
   前記中心線被覆体の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の中間素線からなる中間素線層と、
   前記中間素線層の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の外層素線からなる外層素線層と
   を有しているエレベータ用ロープ。
2. 前記中心線の直径は、前記外層素線の直径以下である請求項１記載のエレベータ用ロープ。
3. 前記中心線、前記中間素線及び前記外層素線の合計の本数が２５本以下である請求項１又は請求項２に記載のエレベータ用ロープ。
4. 前記中心線が合成繊維により構成されている請求項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. 前記中心線が導電性を有している請求項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. 駆動シーブを有している巻上機、
   芯体と、前記芯体の外周に撚り合わせられている複数本の外層子縄とを有しており、前記駆動シーブに巻き掛けられているエレベータ用ロープ、及び
   前記エレベータ用ロープにより吊り下げられているかご
   を備え、
   各前記外層子縄は、
   中心線と、
   前記中心線の外周に被覆されている樹脂製の中心線被覆体と、
   前記中心線被覆体の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の中間素線からなる中間素線層と、
   前記中間素線層の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の外層素線からなる外層素線層と
   を有しているエレベータ装置。
7. 前記中心線が導電性を有している請求項６記載のエレベータ装置。
8. 制御装置、及び
   少なくとも一部の前記中心線に通電する通電装置
   をさらに備え、
   前記制御装置は、前記中心線の導通状態を確認することにより、前記外層子縄の破断の有無を判定する請求項７記載のエレベータ装置。
9. 前記制御装置は、前記外層子縄の破断の有無に応じて、サービスの継続の可否を判定する請求項８記載のエレベータ装置。

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