JP7170901B2 - Elevator Suspension and Elevator - Google Patents
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Description
本発明は、かごを吊り下げるエレベータの懸架体およびエレベータに関する。 The present invention relates to an elevator suspension and an elevator from which a car is suspended.
懸架体であるロープの長手方向に配向した強化繊維が被覆層であるマトリックス内に含まれる荷重支持部を有する強化繊維を用いたロープが知られている。強化繊維として炭素繊維またはガラス繊維が使用され、マトリックスとしてエポキシ樹脂が使用される。強化繊維を用いたロープは、鋼線を撚ったワイヤロープに比べて、重量あたりの破断強度が高い。そのため、特に長いロープが必要となる高層エレベータでは、ロープ全体の重量を低減でき、巻上機の駆動負担を低減することができる強化繊維を用いたロープが注目されている。しかし、強化繊維を用いたロープは、強化繊維の弾性率が高いため、柔軟性に乏しい。エレベータでは、巻上機の駆動シーブに沿ってロープを曲げるために、強化繊維を用いたロープは、薄肉幅広なベルト型の断面形状にされる。このようなベルト型のロープを駆動シーブに巻きかけて駆動する際、ロープが幅方向に移動して駆動シーブから外れてしまう事態を防止するため、駆動シーブの表面にクラウンと呼ばれる凸面が形成されることがある。 Ropes using reinforcing fibers are known that have a load-bearing portion in which reinforcing fibers oriented in the longitudinal direction of the rope, which is a suspension, are contained in a matrix, which is a covering layer. Carbon fibers or glass fibers are used as reinforcing fibers, and epoxy resin is used as the matrix. A rope using reinforcing fibers has a higher breaking strength per unit weight than a wire rope made of twisted steel wires. Therefore, in high-rise elevators that require particularly long ropes, ropes using reinforcing fibers have attracted attention because they can reduce the weight of the entire rope and reduce the driving load of the hoisting machine. However, ropes using reinforcing fibers have poor flexibility due to the high elastic modulus of the reinforcing fibers. In elevators, ropes using reinforcing fibers are shaped into thin, wide belt-shaped cross-sections in order to bend the ropes along the drive sheaves of the hoisting machine. When such a belt-type rope is wound around the drive sheave and driven, in order to prevent the rope from moving in the width direction and coming off the drive sheave, a convex surface called a crown is formed on the surface of the drive sheave. There is something.
駆動シーブの表面にクラウンが形成されている場合、ベルト型のロープはクラウンに沿って幅方向にも曲げられることとなる。このとき、ベルト型のロープの荷重支持部には、クラウンによる幅方向の曲げ応力が作用する。以下では、この曲げ応力は、クラウン曲げ応力と称される。クラウン曲げ応力の大きさは、マトリックスの弾性率によって決まる。ベルト型のロープでは、強化繊維は幅方向に配向していないため、ロープの幅方向の強度は長手方向に比べて著しく低く、マトリックスの弾性率が高過ぎる場合、クラウン曲げ応力によってロープが幅方向に引き裂かれて破壊する可能性がある。 If a crown is formed on the surface of the drive sheave, the belt-shaped rope will also be bent in the width direction along the crown. At this time, a bending stress in the width direction due to the crown acts on the load-bearing portion of the belt-type rope. In the following, this bending stress is referred to as crown bending stress. The magnitude of the crown bending stress is determined by the modulus of the matrix. In a belt-type rope, the reinforcing fibers are not oriented in the width direction, so the strength in the width direction of the rope is significantly lower than that in the longitudinal direction. can be torn apart and destroyed.
特許文献1には、低弾性率成分であるエラストマーを含む材料でマトリックスが構成されるロープが開示されている。エポキシ樹脂からなるマトリックスよりもマトリックスの弾性率が低くなるので、強化繊維を用いたロープのクラウン曲げ応力が低減し、強化繊維を用いたロープの耐久性が向上する。
しかしながら、上記特許文献1に記載の技術では、強化繊維は表面材によってマトリックスと接着されているだけである。特許文献1に記載の技術では、表面材は、ポリウレタン、熱可塑性エラストマー、ポリエステル、ゴムまたはゴム誘導体を含む材料からなる。このような材料からなる表面材は、クラウン曲げ応力を受けたときに、強化繊維とマトリックスとの間の界面における剥離破壊を抑制できるほどの強化繊維とマトリックスとの間の界面強度を有していない。
However, in the technique described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、懸架体の幅方向におけるクラウン曲げ応力を低減化させつつ、強化繊維と被覆層との間の界面強度を向上させることができるエレベータの懸架体を得ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and provides an elevator suspension capable of improving the interfacial strength between the reinforcing fibers and the covering layer while reducing the crown bending stress in the width direction of the suspension. The goal is to get the body.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明のエレベータの懸架体は、長さ方向に垂直な断面において、厚さよりも幅のサイズが大きい荷重支持層と、荷重支持層の外周の少なくとも一部を覆う被覆層と、を備える。荷重支持層は、長さ方向に配向する複数の繊維と、複数の繊維間を充填する硬化した含浸樹脂と、を有する。含浸樹脂は、樹脂骨格中に一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン結合を含有するポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂である。
本発明によれば、懸架体の幅方向におけるクラウン曲げ応力を低減化させつつ、強化繊維と被覆層との間の界面強度を向上させることができるという効果を奏する。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is effective in the ability to improve the interfacial strength between a reinforcing fiber and a coating layer, reducing the crown bending stress in the width direction of a suspension body.
以下に、本発明の実施の形態にかかるエレベータの懸架体およびエレベータを図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 An elevator suspension and an elevator according to embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by these embodiments.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1によるエレベータの全体構成の一例を模式的に示す図である。エレベータ10は、ビルなどの建築物内に設けられ、鉛直方向に延びる昇降路11と、昇降路11の上部に設けられる機械室12と、を備える。エレベータ10は、機械室12内に、巻上機13と、そらせ車14と、エレベータ制御装置15と、を有する。巻上機13は、駆動シーブ16と、駆動シーブ16を回転させる図示しない巻上機モータと、駆動シーブ16の回転を制動する図示しない巻上機ブレーキと、を有する。
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of the overall configuration of an elevator according to
エレベータ10は、懸架体である複数本のロープ17と、昇降路11中を昇降する第1昇降体としてのかご18と、昇降路11中を昇降する第2昇降体としての釣合おもり19と、を有する。なお、図1では、1本のロープ17のみを示している。複数本のロープ17は、駆動シーブ16およびそらせ車14に巻き掛けられている。それぞれのロープ17は、かご18に接続される第1端部17aと、釣合おもり19に接続される第2端部17bと、を有する。かご18および釣合おもり19は、1:1ローピング方式でロープ17によって吊り下げられる。また、かご18および釣合おもり19は、駆動シーブ16を回転させることによって昇降路11内を昇降する。エレベータ制御装置15は、巻上機13を制御することによって、かご18の運行を制御する。
The
エレベータ10は、昇降路11内に、図示しない一対のかごガイドレールと、図示しない一対の釣合おもりガイドレールと、を有する。かごガイドレールは、昇降路11内におけるかご18の昇降を案内する。釣合おもりガイドレールは、昇降路11内における釣合おもり19の昇降を案内する。
The
かご18は、ロープ17が接続されるかご枠20と、かご枠20に支持されるかご室21と、を有する。かご室21には、人または物が収容される。
The
図2は、実施の形態1によるロープの長さ方向に垂直な方向の構成の一例を模式的に示す断面図である。以下の説明において、ロープ17の長さ方向をZ方向とする。また、Z方向に垂直な平面において、ロープ17の幅方向をX方向とし、X方向に垂直なロープ17の厚さ方向をY方向とする。図2に示されるように、ロープ17は、厚さ、すなわちY方向の寸法が、幅、すなわちX方向の寸法よりも小さいベルト状である、いわゆるフラットベルトである。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a configuration in a direction perpendicular to the length direction of the rope according to
また、ロープ17は、厚さ方向のいずれか一方の端面であるシーブ接触面17cを有している。シーブ接触面17cは、ロープ17が駆動シーブ16に巻き掛けられたときに駆動シーブ16の外周面に接触する。即ち、ロープ17は、駆動シーブ16を通過する際、シーブ接触面17cが内側となるように駆動シーブ16の外周面に沿って曲げられる。
The
ロープ17は、ベルト状の荷重支持層31と、荷重支持層31の外周の少なくとも一部を覆う被覆層32と、を有する。荷重支持層31は、ロープ17に作用する荷重を主として支持する層である。被覆層32は、荷重支持層31を保護する機能を有する。
The
図3は、駆動シーブに巻きかけられた状態におけるロープの長さ方向に垂直な方向の構成の一例を模式的に示す断面図である。ロープ17が巻きかけられた駆動シーブ16を駆動する際、ロープ17が幅方向すなわちX方向に移動して駆動シーブ16から外れてしまう事態を抑制するため、駆動シーブ16の表面には、クラウン16aと呼ばれる凸面が形成されている。駆動シーブ16に巻きかけられたロープ17は、クラウン16aに沿ってロープ17の幅方向に曲げられている。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing an example of a configuration in a direction perpendicular to the length direction of the rope wound around the drive sheave. When driving the
図4は、荷重支持層のロープの長さに垂直な方向の構成の一例を模式的に示す一部断面図であり、図3の領域Dの拡大断面図である。荷重支持層31は、複数の繊維である高強度繊維311と、複数の高強度繊維311の間に充填され、硬化された含浸樹脂312と、を含む。高強度繊維311は、荷重支持層31の長さ方向、すなわちZ方向に配向するように配置される。高強度繊維311と含浸樹脂312との間には、繊維樹脂界面315が存在する。
FIG. 4 is a partial cross-sectional view schematically showing an example of the configuration of the load support layer in the direction perpendicular to the length of the rope, and is an enlarged cross-sectional view of region D in FIG. The
高強度繊維311は、鋼線に比して軽量で高強度な繊維である。高強度繊維311の一例は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、PBO(ポリ-パラフェニレンベンゾビスオキサゾール)繊維または玄武岩繊維である。あるいは、高強度繊維311の一例は、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、PBO繊維および玄武岩繊維の群から選択される2つ以上の繊維を組み合わせた複合繊維である。
The high-
図3に示されるように、ロープ17がクラウン16aに沿ってロープ17の幅方向に曲げられると、図4に示されるように、繊維樹脂界面315にはロープ17の幅方向へクラウン曲げ応力Sが作用する。クラウン曲げ応力Sは、荷重支持層上面31aでは引張応力となる。すなわち、荷重支持層上面31a側では、繊維樹脂界面315を引き剥がす方向へ応力が作用する。
As shown in FIG. 3, when the
クラウン曲げ応力Sの大きさは、含浸樹脂312の弾性率によって決まる。また、ロープ17の幅方向には高強度繊維311は配向していないため、ロープ17の幅方向の強度は繊維樹脂界面315における界面強度によって決まる。含浸樹脂312の弾性率が高過ぎる場合には、繊維樹脂界面315における界面強度は荷重支持層31の長さ方向の強度に比べて著しく低い。このため、クラウン曲げ応力Sによって繊維樹脂界面315が剥離し、荷重支持層31が幅方向に引き裂かれて破壊する可能性がある。
The magnitude of the crown bending stress S is determined by the elastic modulus of the impregnated
そこで、実施の形態1では、樹脂骨格中に下記一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン結合を含有するポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂が、含浸樹脂312として使用される。
含浸樹脂312の弾性率は、0.01GPa以上2GPa未満の範囲が好適である。含浸樹脂312の弾性率がこの範囲にある場合には、クラウン曲げ応力Sを十分に低減することができるからである。その結果、ロープ17の荷重支持層31の破壊を防止することができる。
The elastic modulus of the impregnated
一般式(2)における置換基Rは、水素原子Hまたはメチル基CH3を表し、置換基R’は、C2H4、C3H6またはビスフェノールAを表す。一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン結合を有するポリオキシ系エポキシ樹脂は、エーテル基により可撓性を有しているため、汎用的なビスフェノールA型エポキシ樹脂に比べて柔軟性を有する。また、一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン結合を有するポリオキシ系エポキシ樹脂は、比較的粘度が低いため、高強度繊維311間への含浸性にも優れる。The substituent R in general formula ( 2 ) represents a hydrogen atom H or a methyl group CH3 , and the substituent R' represents C2H4 , C3H6 or bisphenol A. The polyoxy-based epoxy resin having a polyoxyalkylene bond represented by the general formula (2) has flexibility due to the ether group, and thus has flexibility as compared with a general-purpose bisphenol A type epoxy resin. Moreover, since the polyoxy-based epoxy resin having the polyoxyalkylene bond represented by the general formula (2) has a relatively low viscosity, it is excellent in impregnation between the high-
ただし、ポリオキシ系エポキシ樹脂単体では、高強度繊維311の表面との反応性に乏しく、クラウン曲げ応力Sに比べて繊維樹脂界面315の界面強度が低くなる可能性がある。繊維樹脂界面315の界面強度が低過ぎると、クラウン曲げ応力Sにより繊維樹脂界面315が剥離し、荷重支持層31が破壊される可能性がある。そこで、高強度繊維311との接着性に優れるビスフェノールA型エポキシ樹脂をポリオキシ系エポキシ樹脂に配合することによって、柔軟性を有するとともに、クラウン曲げ応力Sによる破壊を抑制することができる繊維樹脂界面315の界面強度を有する含浸樹脂312が得られる。
However, the polyoxy-based epoxy resin alone has poor reactivity with the surface of the high-
含浸樹脂312は、ポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂以外に硬化剤を含む。硬化剤は、アミン系硬化剤、酸無水物、イミダゾール類など、一般的な硬化剤を用いることができ、特に限定されない。また、含浸樹脂312は、硬化剤以外に、硬化促進剤、内部離型剤、充填剤などを含有してもよい。
The
ポリオキシ系エポキシ樹脂とビスフェノールA型エポキシ樹脂とは、連続的に結合している。ここで、「連続的に結合している」とは、ポリオキシ系エポキシ樹脂とビスフェノールA型エポキシ樹脂とが互いに相分離せず、一体となっていることを意味する。ポリオキシ系エポキシ樹脂とビスフェノールA型エポキシ樹脂とが互いに相分離している場合には、含浸樹脂312の耐熱性はゲル化温度が低い何れか一方の樹脂に支配される。一般的には、ビスフェノールA型エポキシ樹脂に比してポリオキシ系エポキシ樹脂の方が耐熱性が低いので、含浸樹脂312の耐熱性は、ポリオキシ系エポキシ樹脂の耐熱性に支配される。ポリオキシ系エポキシ樹脂とビスフェノールA型エポキシ樹脂とが連続的に結合している場合には、含浸樹脂312のゲル化温度は各樹脂のゲル化温度の間の値となるため、相分離している場合に比べて耐熱性を向上させることができる。
The polyoxy epoxy resin and the bisphenol A type epoxy resin are continuously bonded. Here, "continuously bonded" means that the polyoxy epoxy resin and the bisphenol A type epoxy resin are integrated without phase separation from each other. When the polyoxy-based epoxy resin and the bisphenol A-type epoxy resin are phase-separated from each other, the heat resistance of the impregnating
ポリオキシ系エポキシ樹脂とビスフェノールA型エポキシ樹脂とが相分離しているか否かは、硬化物の状態である含浸樹脂312のゲル化温度を評価することによって判定される。ポリオキシ系エポキシ樹脂とビスフェノールA型エポキシ樹脂とが相分離している場合には、ポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂のそれぞれのゲル化温度が別個に検出される。例えば、動的粘弾性測定でゲル化温度を評価する場合には、動的粘弾性が急激に低下する温度が2点観測される。一方、ポリオキシ系エポキシ樹脂とビスフェノールA型エポキシ樹脂とが相分離せずに連続的に結合している場合には、ゲル化温度は1点のみ検出される。この明細書においては、硬化物の状態である含浸樹脂312のゲル化温度が1点のみ検出されることは、ポリオキシ系エポキシ樹脂とビスフェノールA型エポキシ樹脂とが「連続的に結合している」ことと定義される。
Whether or not the polyoxy-based epoxy resin and the bisphenol A type epoxy resin are phase-separated is determined by evaluating the gelation temperature of the impregnating
被覆層32は、耐熱性および耐摩耗性を有する材料であることが好ましい。被覆層32の材料を変更することで、ロープ17と駆動シーブ16との間の摩擦係数を調整することができる。そのため、所望のロープ17と駆動シーブ16との間の摩擦係数となるように、被覆層32の材料が選択される。
The
被覆層32の材料として、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド6(PA6)、ポリアミド12(PA12)、ポリアミド66(PA66)、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンサルファイドなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。
Thermoplastic resins such as polyethylene, polypropylene, polyamide 6 (PA6), polyamide 12 (PA12), polyamide 66 (PA66), polycarbonate, polyetheretherketone, and polyphenylene sulfide can be used as the material of the
また、被覆層32の材料として、オレフィン系、スチレン系、ポリ塩化ビニル系、ウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、フッ素系またはブタジエン系の熱可塑性エラストマーを用いることもできる。
As a material for the
さらに、被覆層32の材料として、ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなとの熱硬化性エラストマーであるゴムを用いることもできる。
Furthermore, as the material of the
図2および図3では、被覆層32は、荷重支持層31の長さ方向に平行な側面の全体を被覆しているが、荷重支持層31の長さ方向に平行な側面のうち少なくとも一部を被覆していればよい。被覆する箇所としては、ロープ17が駆動シーブ16と接触する部分とすることができる。例えば、図2および図3の例では、荷重支持層31のY方向の下面にのみ被覆層32が設けられ、その他の面には被覆層32が設けられない構成としてもよい。
In FIGS. 2 and 3 , the
図5は、実施の形態1によるロープのポリオキシ系エポキシ樹脂の配合比に対するクラウン曲げ応力および繊維樹脂界面強度の関係の一例を示す図である。この図において、横軸は、ポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂の合計重量を100としたときのポリオキシ系エポキシ樹脂の重量配合比を示している。以下では、ポリオキシ系エポキシ樹脂の重量配合比は、ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比と称される。縦軸は、各配合比における相対クラウン曲げ応力および相対繊維樹脂界面強度を示している。相対クラウン曲げ応力は、クラウン曲げ応力をポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が0%のときの繊維樹脂界面315の界面強度を1として規格化したものである。相対繊維樹脂界面強度は、繊維樹脂界面315での界面強度をポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が0%のときの繊維樹脂界面315の界面強度を1として規格化したものである。また、図中のグラフsは、相対クラウン曲げ応力を示し、グラフisは、相対繊維樹脂界面強度を示している。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the crown bending stress and the fiber-resin interfacial strength with respect to the compounding ratio of the polyoxy epoxy resin in the rope according to
図5から、ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が47%よりも低い領域、および98%よりも高い領域では、相対クラウン曲げ応力sは、相対繊維樹脂界面強度isよりも高くなっている。ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が47%よりも低い場合には、含浸樹脂312の弾性率が高くなり、その結果、クラウン曲げ応力Sが高くなると考えられる。また、ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が98%よりも高い場合には、含浸樹脂312の低弾性化によってクラウン曲げ応力Sは低くなるが、繊維樹脂界面315の界面強度も低下してしまい、クラウン曲げ応力Sの方が高くなると考えられる。
From FIG. 5, the relative crown bending stress s is higher than the relative fiber-resin interfacial strength is in regions where the polyoxy epoxy resin compounding ratio is lower than 47% and higher than 98%. If the polyoxy-based epoxy resin compounding ratio is lower than 47%, the elastic modulus of the impregnated
以上のことから、実施の形態1によるロープ17を実現するポリオキシ系エポキシ樹脂配合比には適切な範囲が存在し、その範囲は、ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が47%以上98%以下の範囲である。なお、ロープ17を製造する際のばらつきなどに起因して、相対繊維樹脂界面強度isにもばらつきが生じる。ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が低い方にばらついてしまった場合には、製造されたロープ17が破損してしまう可能性がある。そこで、ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比は、55%以上90%以下の範囲とすることが好ましく、60%以上85%以下の範囲とすることがさらに好ましい。ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比をこのような範囲とすることで、製造時のばらつきに起因して、相対繊維樹脂界面強度isが低下しても、ロープ17の破損を抑制することができる。
From the above, there is an appropriate range for the blending ratio of the polyoxy-based epoxy resin for realizing the
つまり、含浸樹脂312としてポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が47%以上98%以下となる樹脂を使用することによって、含浸樹脂312の低弾性化によるクラウン曲げ応力Sの低減および繊維樹脂界面315の界面強度の向上を両立することができる。その結果、駆動シーブ16のクラウン16aによるロープ17の破壊を防止することができる。
In other words, by using a resin having a polyoxy-based epoxy resin blending ratio of 47% or more and 98% or less as the impregnating
実施の形態1では、ロープ17は、ロープ17の長さ方向に配向した複数の高強度繊維311と、複数の高強度繊維311の間に充填された含浸樹脂312と、を含む荷重支持層31を有する。含浸樹脂312は、一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン結合を含有するポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂である。これによって、ロープ17の幅方向におけるクラウン曲げ応力を低減化させつつ、高強度繊維311と含浸樹脂312との間の繊維樹脂界面315における界面強度を向上させることができるという効果を有する。また、このロープ17を用いたエレベータ10において、駆動シーブ16のクラウン16aによるロープ17の破壊を抑制することができるという効果を有する。
In
実施の形態2.
実施の形態2では、まず、荷重支持層の一般的な製造方法を説明して、実施の形態1で説明した一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン結合を含有するポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂を含む含浸樹脂を用いた場合の課題を説明する。その後に、この課題を解決する実施の形態2について説明する。Embodiment 2.
In Embodiment 2, first, a general method for manufacturing a load-bearing layer will be described. A problem when using an impregnation resin containing a bisphenol A type epoxy resin will be described. After that, a second embodiment for solving this problem will be described.
図6は、荷重支持層の製造装置の構成の一例を模式的に示す図である。実施の形態1によるロープ17の荷重支持層31は、一例では、引抜成形法によって製造される。荷重支持層31の製造装置100は、ボビン101と、樹脂含浸型102と、加熱成形部103と、引抜部104と、巻取部105と、を備える。
FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of the configuration of a load bearing layer manufacturing apparatus. In one example, the
引抜成形法では、複数の高強度繊維311が束となった高強度繊維束110が、ボビン101から引き出され、引抜部104によって樹脂含浸型102に引き入れられる。図6では、説明の簡易化のため、3本の高強度繊維束110のみが示されている。樹脂含浸型102では、引き揃えられた高強度繊維束110内へ含浸樹脂312が含浸される。ここでは、硬化前の含浸樹脂312が高強度繊維束110に含浸される。
In the pultrusion method, a high-
その後、含浸樹脂312が含浸された高強度繊維束110は引抜部104により加熱成形部103に引き入れられる。加熱成形部103は、含浸樹脂312が含浸された高強度繊維束110を加熱する。含浸樹脂312は、加熱されることによって硬化する。これにより、高強度繊維311と含浸樹脂312とが一体化し、荷重支持層31が形成される。形成された荷重支持層31は、巻取部105に巻き取られる。
After that, the high-
樹脂含浸型102における樹脂含浸工程では、狭い間隔で配置された高強度繊維311間へ含浸樹脂312を含浸させる必要がある。そのため、含浸樹脂312の粘度は低い方が望ましい。ポリオキシ系エポキシ樹脂を含有する含浸樹脂312は比較的粘度が低いが、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の粘度または配合比によっては、含浸樹脂312の含浸性が十分でない場合がある。
In the resin impregnation step in the
そこで、実施の形態2によるロープ17では、含浸樹脂312は、反応性希釈剤をさらに含む。反応性希釈剤は、低粘度かつ主剤であるポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂と反応性を有する希釈剤であり、含浸樹脂312が反応性希釈剤を含有することで含浸樹脂312を低粘度化させ、含浸性を向上させることができる成分である。
Therefore, in the
反応性希釈剤は、ポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂と反応性を有していればよい。特に、一般式(2)で表されるポリオキシアルキレン結合を有するポリオキシ系エポキシ樹脂が反応性希釈剤として好適である。 The reactive diluent should be reactive with the polyoxy epoxy resin and the bisphenol A epoxy resin. In particular, a polyoxy epoxy resin having a polyoxyalkylene bond represented by general formula (2) is suitable as a reactive diluent.
反応性希釈剤がポリオキシ系エポキシ樹脂である場合には、反応性希釈剤を加えない場合に比べて、反応性希釈剤を加えた場合の方が含浸樹脂312の弾性率は低下する。
When the reactive diluent is a polyoxy-based epoxy resin, the elastic modulus of the impregnating
図7は、ポリオキシ系エポキシ樹脂の配合比に対する反応性希釈剤の有無による含浸樹脂の弾性率の変化の一例を示す図である。この図で、横軸は、ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比を示し、縦軸は、含浸樹脂312の弾性率を示す。また、グラフC0は、反応性希釈剤を加えない場合の含浸樹脂312の弾性率を示し、グラフC1は、ポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂の合計重量を100としたとき、反応性希釈剤を20%の重量で加えた場合の含浸樹脂312の弾性率を示す。
FIG. 7 is a diagram showing an example of changes in the elastic modulus of the impregnated resin depending on the presence or absence of a reactive diluent with respect to the compounding ratio of the polyoxy epoxy resin. In this figure, the horizontal axis indicates the blending ratio of the polyoxy-based epoxy resin, and the vertical axis indicates the elastic modulus of the impregnated
図7より、同じポリオキシ系エポキシ樹脂配合比における含浸樹脂312の弾性率は、反応性希釈剤を加えない場合に比べて、反応性希釈剤を加えた場合の方が低下している。これは、反応性希釈剤を加えることによって、柔軟性を有するポリオキシ系エポキシ樹脂の割合が相対的に増加し、含浸樹脂312が低弾性化するためであると考えられる。
As can be seen from FIG. 7, the elastic modulus of the impregnating
ポリオキシ系エポキシ樹脂に反応性希釈剤を加えると含浸樹脂312が低弾性化することから、好適なポリオキシ系エポキシ樹脂配合比も変化すると考えられる。図8は、実施の形態2によるロープのポリオキシ系エポキシ樹脂の配合比に対するクラウン曲げ応力および繊維樹脂界面強度の関係の一例を示す図である。この図において、横軸は、ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比を示し、縦軸は、各配合比における相対クラウン曲げ応力および相対繊維樹脂界面強度を示している。相対クラウン曲げ応力および相対繊維樹脂界面強度は、図5と同様であるので、説明を省略する。また、図中のグラフsは、相対クラウン曲げ応力を示し、グラフisは、相対繊維樹脂界面強度を示している。
If a reactive diluent is added to the polyoxy epoxy resin, the elasticity of the impregnated
図8と図5を比較すると、相対繊維樹脂界面強度isが相対クラウン曲げ応力sを上回る範囲は、図8の方がポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が低い方に移動している。したがって、反応性希釈剤を加えた場合のポリオキシ系エポキシ樹脂配合比には適切な範囲が存在し、その範囲は、ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が34%以上98%以下の範囲である。なお、ロープ17を製造する際のばらつきなどに起因して、相対繊維樹脂界面強度isにもばらつきが生じる。ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が低い方にばらついてしまった場合には、製造されたロープ17が破損してしまう可能性がある。そこで、ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比は、40%以上90%以下とすることが好ましく、50%以上85%以下とすることがさらに好ましい。ポリオキシ系エポキシ樹脂配合比をこのような範囲とすることで、製造時のばらつきに起因して、相対繊維樹脂界面強度isが低下しても、ロープ17の破損を抑制することができる。
Comparing FIG. 8 and FIG. 5, the range in which the relative fiber-resin interface strength is exceeds the relative crown bending stress s moves to the lower polyoxy epoxy resin compounding ratio in FIG. Therefore, there is an appropriate range for the blending ratio of the polyoxy-based epoxy resin when the reactive diluent is added, and the range is a range of 34% or more and 98% or less for the polyoxy-based epoxy resin blending ratio. The relative fiber-resin interfacial strength is also varies due to variations in manufacturing the
ポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂の合計重量を100としたときの反応性希釈剤の重量配合比は、0%以上20%以下の範囲が好適である。以下では、反応性希釈剤の重量配合比は、反応性希釈剤配合比と称される。反応性希釈剤配合比が20%よりも多い場合には、含浸樹脂312の耐熱性が低下してしまうので望ましくない。なお、反応性希釈剤が0%である場合は、実施の形態1で説明した場合である。以上より、反応性希釈剤配合比を20%以下とすることで、含浸樹脂312の耐熱性の低下を抑制しながら、含浸樹脂312を低粘度化させることができる。
The weight compounding ratio of the reactive diluent is preferably in the range of 0% or more and 20% or less when the total weight of the polyoxy epoxy resin and the bisphenol A type epoxy resin is 100. In the following, the weight blending ratio of the reactive diluent is referred to as the reactive diluent blending ratio. If the reactive diluent compounding ratio is more than 20%, the heat resistance of the impregnating
実施の形態2では、含浸樹脂312としてポリオキシ系エポキシ樹脂配合比が34%以上98%以下であり、反応性希釈剤配合比が0%以上20%以下である樹脂が使用される。これによって、含浸樹脂312が低粘度化する。その結果、高強度繊維311間への含浸樹脂312の含浸性の向上を実現しつつ、駆動シーブ16のクラウン16aによる破壊を抑制することができるロープ17を得ることができる。
In Embodiment 2, as the
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above embodiment shows an example of the content of the present invention, and it is possible to combine it with another known technology, and one configuration can be used without departing from the scope of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
10 エレベータ、11 昇降路、12 機械室、13 巻上機、14 そらせ車、15 エレベータ制御装置、16 駆動シーブ、16a クラウン、17 ロープ、17c シーブ接触面、18 かご、20 かご枠、21 かご室、31 荷重支持層、31a 荷重支持層上面、32 被覆層、100 製造装置、101 ボビン、102 樹脂含浸型、103 加熱成形部、104 引抜部、105 巻取部、110 高強度繊維束、311 高強度繊維、312 含浸樹脂、315 繊維樹脂界面。 10 elevator, 11 hoistway, 12 machine room, 13 hoist, 14 deflector, 15 elevator controller, 16 drive sheave, 16a crown, 17 rope, 17c sheave contact surface, 18 car, 20 car frame, 21 car compartment , 31 load bearing layer, 31a load bearing layer upper surface, 32 coating layer, 100 manufacturing apparatus, 101 bobbin, 102 resin impregnation mold, 103 thermoforming section, 104 drawing section, 105 winding section, 110 high-strength fiber bundle, 311 height Strength fiber, 312 impregnating resin, 315 fiber-resin interface.
Claims (9)
前記荷重支持層の外周の少なくとも一部を覆う被覆層と、
を備え、
前記荷重支持層は、前記長さ方向に配向する複数の繊維と、前記複数の繊維間を充填する硬化した含浸樹脂と、を有し、
前記含浸樹脂は、樹脂骨格中に一般式(1)で表されるポリオキシアルキレン結合を含有するポリオキシ系エポキシ樹脂およびビスフェノールA型エポキシ樹脂を含むエポキシ樹脂であることを特徴とするエレベータの懸架体。
a coating layer covering at least a portion of the outer periphery of the load supporting layer;
with
The load support layer has a plurality of fibers oriented in the length direction and a hardened impregnated resin that fills spaces between the plurality of fibers,
An elevator suspension, wherein the impregnated resin is an epoxy resin containing a polyoxy-based epoxy resin containing a polyoxyalkylene bond represented by the general formula (1) in the resin skeleton and a bisphenol A type epoxy resin. .
置換基R’は、C2H4、C3H6、またはビスフェノールAであることを特徴とする請求項1に記載のエレベータの懸架体。The substituent R in the general formula (1) is a hydrogen atom H or a methyl group CH3 ,
2. Elevator suspension according to claim 1, characterized in that the substituent R' is C2H4 , C3H6 or bisphenol - A.
前記懸架体が巻きかけられている駆動シーブを有する巻上機と、
前記懸架体によって吊り下げられており、前記駆動シーブの回転によって昇降するかごと、
を備え、
前記駆動シーブは、表面にクラウンを有することを特徴とするエレベータ。an elevator suspension according to any one of claims 1 to 8;
a hoist having a drive sheave around which the suspension is wound;
A car suspended by the suspension and raised and lowered by the rotation of the drive sheave;
with
An elevator, wherein said drive sheave has a crown on its surface.
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