JP7483153B2 - ロープ及びその製造方法 - Google Patents

Description

本開示は、ロープ及びその製造方法に関するものである。

従来のワイヤーロープでは、心綱の外周に複数本の側ストランドが撚り合わせられている。心綱は、複数本の心綱ストランドが撚り合わせられて構成されている。各心綱ストランドは、複数本のヤーンを有している。各ヤーンは、モノフィラメントとマルチフィラメントとが混紡されて構成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３－１７０３２２号公報

上記のような従来のワイヤーロープでは、モノフィラメント同士の間の空隙、及びマルチフィラメント同士の間の空隙が多い。このため、複数本の側ストランドからの圧縮力を心綱が受けた際に、各心綱ストランドが弾性変形又は塑性変形し、心綱の直径が収縮する。これにより、ワイヤーロープの弾性伸び及び経年伸びを十分に低減できなかった。

本開示は、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、心綱内の隙間を低減し、不要な伸びを抑制することができるロープ及びその製造方法を得ることを目的とする。

本開示に係るロープは、心綱、及び心綱の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製ストランドを備え、心綱は、複数本の心綱ストランドが撚り合わせられて構成されており、各心綱ストランドは、合成繊維製の複数本の第１フィラメントと、合成繊維製の複数本の第２フィラメントとを有しており、各第２フィラメントの直径は、各第１フィラメントの直径よりも小さく、各第１フィラメントの外周は、複数本の第２フィラメントにより囲まれている。
また、本開示に係るロープの製造方法は、合成繊維製の第１フィラメントの外周に、第１フィラメントよりも直径が小さい合成繊維製の複数本の第２フィラメントを撚り合わせて小ストランドを製造する工程、複数本の小ストランドを互いに撚り合わせて心綱ストランドを製造する工程、複数本の心綱ストランドを互いに撚り合わせて心綱を製造する工程、及び心綱の外周に複数本の鋼製ストランドを撚り合わせる工程を含む。

本開示のロープ及びその製造方法によれば、心綱内の隙間を低減し、不要な伸びを抑制することができる。

実施の形態１によるエレベーターを示す側面図である。 図１の主ロープの断面図である。 図２の心綱ストランドを拡大して示す断面図である。 図３の小ストランドの製造直後の状態を示す断面図である。 図３の心綱ストランドの一部を拡大して示す断面図である。 第１比較例による心綱ストランドの一部を拡大して示す断面図である。 第２比較例による心綱ストランドの一部を拡大して示す断面図である。 第３比較例による心綱ストランドの一部を拡大して示す断面図である。 実施の形態１の主ロープの第１変形例を示す断面図である。 実施の形態１の主ロープの第２変形例を示す断面図である。 実施の形態２による主ロープの断面図である。 実施の形態３による主ロープの断面図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１は、実施の形態１によるエレベーターを示す側面図である。図１において、昇降路１の上には、機械室２が設けられている。機械室２には、巻上機３及びそらせ車６が設置されている。

巻上機３は、巻上機本体４と、駆動シーブ５とを有している。巻上機本体４は、図示しない巻上機モータと、図示しない巻上機ブレーキとを有している。巻上機モータは、駆動シーブ５を回転させる。巻上機ブレーキは、駆動シーブ５の静止状態を保持する。また、巻上機ブレーキは、駆動シーブ５の回転を制動する。

駆動シーブ５及びそらせ車６には、複数本の主ロープ７が巻き掛けられている。複数本の主ロープ７は、それぞれエレベーターロープである。

かご８及び釣合おもり９は、複数本の主ロープ７によって昇降路１内に吊り下げられている。また、かご８及び釣合おもり９は、駆動シーブ５を回転させることによって、昇降路１内を昇降する。

昇降路１内には、一対のかごガイドレール１０と、一対の釣合おもりガイドレール１１とが設置されている。図１では、片側のかごガイドレール１０、及び片側の釣合おもりガイドレール１１のみが示されている。

一対のかごガイドレール１０は、かご８の昇降を案内する。一対の釣合おもりガイドレール１１は、釣合おもり９の昇降を案内する。

かご８は、かご枠１２及びかご室１３を有している。かご枠１２には、複数本の主ロープ７が接続されている。かご室１３は、かご枠１２に支持されている。

図２は、図１の主ロープ７の断面図であり、主ロープ７の長さ方向に直角な断面を示している。実施の形態１の主ロープ７は、ＪＩＳ Ｇ ３５２５に準拠する８×Ｓ（１９）タイプのロープである。

主ロープ７は、心綱２１と、複数本の鋼製ストランド２２とを有している。この例では、８本の鋼製ストランド２２が心綱２１の外周に撚り合わせられている。

心綱２１は、主ロープ７の長さ方向に直角な断面における中心に配置されている。また、心綱２１は、複数本の心綱ストランド２３が互いに撚り合わせられて構成されている。この例では、３本の心綱ストランド２３が用いられている。即ち、実施の形態１の心綱２１は、いわゆる三つ打ちロープである。心綱２１には、グリース又は油がしみ込ませられていてもよい。

各鋼製ストランド２２は、複数本の鋼製素線を有している。複数本の鋼製素線には、中心素線２４と、複数本の中間素線２５と、複数本の外層素線２６とが含まれている。

中心素線２４は、鋼製ストランド２２の長さ方向に直角な断面における中心に配置されている。複数本の中間素線２５は、中心素線２４の外周に撚り合わせられている。この例では、９本の中間素線２５が用いられている。

複数本の外層素線２６は、複数本の中間素線２５からなる中間層の外周に撚り合わせられている。この例では、９本の外層素線２６が用いられている。即ち、各鋼製ストランド２２において、中間素線２５の本数と外層素線２６の本数とは同じである。

各外層素線２６の直径は、中心素線２４の直径よりも小さい。各中間素線２５の直径は、各外層素線２６直径よりも小さい。

なお、主ロープ７にかご８及び釣合おもり９の荷重が実際に作用した場合、各鋼製ストランド２２は、心綱２１の外周に押し当てられる。

図３は、図２の心綱ストランド２３を拡大して示す断面図であり、心綱ストランド２３の長さ方向に直角な断面を示している。各心綱ストランド２３は、合成繊維製の複数本の第１フィラメント３１と、合成繊維製の複数本の第２フィラメント３２とを有している。

各第２フィラメント３２の直径は、各第１フィラメント３１の直径よりも小さい。逆に言うと、各第１フィラメント３１の直径は、各第２フィラメント３２の直径よりも大きい。第１フィラメント３１の直径をｄ１とし、第２フィラメント３２の直径をｄ２としたとき、ｄ１／ｄ２は、２以上であることが好ましい。また、ｄ１／ｄ２は、３以上５以下であることがさらに好ましい。

各第１フィラメント３１の外周は、複数本の第２フィラメント３２により囲まれている。これにより、隣り合う第１フィラメント３１間には、複数本の第２フィラメント３２が介在している。

各第１フィラメント３１の材料としては、第１合成繊維が用いられている。各第２フィラメント３２の材料としては、第２合成繊維が用いられている。

第２合成繊維は、鋼製ストランド２２との接触及び擦過に対する耐摩耗性を考慮して選択されることが好ましい。このため、第２合成繊維としては、例えば、ポリエステル繊維、特にポリエチレンテレフタラート（ＰＥＴ）繊維が好ましい。

第１合成繊維は、第２合成繊維と同じ材料であっても、第２合成繊維とは異なる材料であってもよい。

例えば、第１フィラメント３１として、直径１００μｍのポリエチレンテレフタラートフィラメントを用い、第２フィラメント３２として、直径３０μｍのポリエチレンテレフタラートフィラメントを用いることができる。この場合、ｄ１／ｄ２は、約３．３である。

ｄ１／ｄ２が２よりも小さいと、隣り合う第１フィラメント３１間に複数本の第２フィラメント３２が十分に入り込まない可能性がある。但し、ｄ１／ｄ２は、必ずしも２以上に限らない。

各心綱ストランド２３は、複数本の小ストランド２７が互いに撚り合わせられて構成されている。この例では、７本の小ストランド２７が用いられている。

各小ストランド２７は、１本の第１フィラメント３１と、複数本の第２フィラメント３２とを有している。各小ストランド２７において、複数本の第２フィラメント３２は、第１フィラメント３１の外周に撚り合わせられている。

次に、主ロープ７の製造方法について説明する。実施の形態１の主ロープ７の製造方法は、小ストランド製造工程、心綱ストランド製造工程、心綱製造工程、及び心綱２１の外周に複数本の鋼製ストランド２２を撚り合わせる工程を含んでいる。

小ストランド製造工程は、第１フィラメント３１の外周に複数本の第２フィラメント３２を撚り合わせて小ストランド２７を製造する工程である。

図４は、図３の小ストランド２７の製造直後の状態を示す断面図である。製造直後の小ストランド２７においては、第１フィラメント３１の外周に、複数本の第２フィラメント３２が均等に撚り合わせられている。

心綱ストランド製造工程は、複数本の小ストランド２７を互いに撚り合わせて心綱ストランド２３を製造する工程である。

心綱製造工程は、複数本の心綱ストランド２３を互いに撚り合わせて心綱２１を製造する工程である。

心綱２１が製造された後、心綱２１の外周に複数本の鋼製ストランド２２を撚り合わせることにより、主ロープ７が製造される。

図５は、図３の心綱ストランド２３の一部を拡大して示す断面図である。各第１フィラメント３１の外周に複数本の第２フィラメント３２が撚り合わせられていることにより、複数本の小ストランド２７が互いに撚り合わせられても、複数本の第２フィラメント３２がばらけにくい。このため、各第１フィラメント３１が複数本の第２フィラメント３２によって囲まれている状態が、より確実に実現される。

図６は、第１比較例による心綱ストランドの一部を拡大して示す断面図である。第１比較例による心綱ストランドは、複数本の第１フィラメント３１のみにより構成されている。また、図７は、第２比較例による心綱ストランドの一部を拡大して示す断面図である。第２比較例による心綱ストランドは、複数本の第２フィラメント３２のみにより構成されている。

第１比較例による心綱ストランドでは、隙間の数は少ないが、各隙間の大きさが大きい。一方、第２比較例による心綱ストランドでは、各隙間の大きさは小さいが、隙間の数が多い。このように、各心綱ストランドに含まれる全てのフィラメントの直径が等しい場合、直径によらず、隙間の総量は変わらない。

これに対して、図５に示す実施の形態１の心綱ストランド２３では、各第１フィラメント３１の直径よりも各第２フィラメント３２の直径が小さい。そして、隣り合う第１フィラメント３１の間に、複数本の第２フィラメント３２が入っている。このため、心綱ストランド２３内の隙間を格段に低減することができる。

図８は、第３比較例による心綱ストランドの一部を拡大して示す断面図である。第３比較例による心綱ストランドでは、複数本の第１ヤーンと、複数本の第２ヤーンとを有している。各第１ヤーンは、複数本の第１フィラメント３１が束ねられて構成されている。各第２ヤーンは、複数本の第２フィラメント３２が束ねられて構成されている。

第３比較例では、隣り合う第１フィラメント３１の間に、複数本の第２フィラメント３２が入り込むことがない。このため、隙間の総量は、第１比較例及び第２比較例と変わらない。

このように、実施の形態１の主ロープ７では、各第２フィラメント３２の直径は、各第１フィラメント３１の直径よりも小さい。そして、各第１フィラメント３１の外周は、複数本の第２フィラメント３２により囲まれている。

また、実施の形態１の主ロープ７の製造方法における小ストランド製造工程では、第１フィラメント３１の外周に複数本の第２フィラメント３２が撚り合わせられて小ストランド２７が製造される。

これにより、心綱２１内の隙間を低減することができ、複数本の鋼製ストランド２２からの圧縮力を心綱２１が受けた際に、心綱２１の直径が減少することが抑制される。このため、主ロープ７の不要な伸びを抑制することができる。また、主ロープ７の長寿命化を図ることができる。

また、昇降距離の長いエレベーターにおいて、利用者がかご８に乗降する際のかご８の振動を抑制することができる。

また、各第１フィラメント３１の外周には、複数本の第２フィラメント３２が撚り合わせられている。このため、心綱ストランド２３の製造途中に、各第１フィラメント３１の外周から複数本の第２フィラメント３２が離れることが抑制される。これにより、心綱２１内の隙間をより確実に低減することができる。

また、隣り合う第１フィラメント３１間には、複数本の第２フィラメント３２が介在している。このため、隣り合う第１フィラメント３１同士は、直接接触していない。このため、心綱２１内の隙間をより確実に低減することができる。

図９は、実施の形態１の主ロープ７の第１変形例を示す断面図である。第１変形例では、各鋼製ストランド２２が径方向外側から圧縮されることにより、各鋼製ストランド２２の長さ方向に直角な断面形状が円形にされている。即ち、各鋼製ストランド２２の断面形状が異形化されている。

このような第１変形例による主ロープ７によっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。

なお、心綱２１に含まれる心綱ストランド２３の本数は、３本に限定されない。

また、鋼製ストランド２２の本数も、８本に限定されない。

図１０は、実施の形態１の主ロープ７の第２変形例を示す断面図である。第２変形例では、１２本の鋼製ストランド２２が用いられている。また、各鋼製ストランド２２の断面形状が、第１変形例と同様に、異形化されている。

このような第２変形例による主ロープ７によっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。

実施の形態２．
次に、図１１は、実施の形態２による主ロープ７の断面図であり、主ロープ７の長さ方向に直角な断面を示している。実施の形態２の心綱２１は、複数本の心綱ストランド２３に加えて、中心ストランド３３と、複数本の外周ストランド３４とを有している。

中心ストランド３３は、心綱２１の長さ方向に直角な断面において、心綱２１の中心に配置されている。

各外周ストランド３４は、心綱２１の外周において隣り合う心綱ストランド２３の間に配置されている。外周ストランド３４の本数は、心綱ストランド２３の本数と同じである。実施の形態２では、３本の心綱ストランド２３に対して、３本の外周ストランド３４が用いられている。

中心ストランド３３としては、合成繊維製の撚糸を用いることができる。例えば、中心ストランド３３として、図４に示した小ストランド２７と同様の断面構成を有するストランドを、直径を適正に調整した上で用いることができる。各外周ストランド３４としては、中心ストランド３３と同様のストランドを用いることができる。

実施の形態２における他の構成は、実施の形態１と同様である。

このような主ロープ７では、心綱２１の中心の隙間が中心ストランド３３によって埋められている。このため、心綱２１内の隙間をさらに低減することができ、主ロープ７の不要な伸びをより確実に抑制することができる。

また、心綱２１の外周における隣り合う心綱ストランド２３間の３箇所の隙間が、３本の外周ストランド３４によって埋められている。このため、心綱２１内の隙間をさらに低減することができ、主ロープ７の不要な伸びをより確実に抑制することができる。

なお、中心ストランド３３及び複数本の外周ストランド３４のいずれか一方が省略されてもよい。

また、図９に示した第１変形例の主ロープ７に、中心ストランド３３及び複数本の外周ストランド３４の少なくともいずれか一方が設けられてもよい。

また、図１０に示した第２変形例の主ロープ７に、中心ストランド３３及び複数本の外周ストランド３４の少なくともいずれか一方が設けられてもよい。

実施の形態３．
次に、図１２は、実施の形態３による主ロープ７の断面図であり、主ロープ７の長さ方向に直角な断面を示している。実施の形態３の主ロープ７は、心綱２１及び複数本の鋼製ストランド２２に加えて、心綱コーティング３５を有している。心綱コーティング３５は、心綱２１の外周を覆っている。即ち、心綱コーティング３５は、心綱２１と複数本の鋼製ストランド２２との間に介在している。

心綱コーティング３５の材料としては、樹脂又はゴムを用いることができる。具体的には、心綱コーティング３５の材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、又はポリウレタンエラストマーを用いることができる。

また、心綱コーティング３５は、ケーブル類にコーティングを設ける要領と同様の製造工程により、心綱２１の外周に設けられる。即ち、心綱コーティング３５は、心綱２１を中心に通した押出被覆成形により、心綱２１の外周に設けられる。

実施の形態３における他の構成は、実施の形態１と同様である。

このような主ロープ７では、心綱２１の外周における隣り合う心綱ストランド２３間の３箇所の隙間が、心綱コーティング３５によって埋められている。このため、心綱２１内の隙間をさらに低減することができ、主ロープ７の不要な伸びをより確実に抑制することができる。

また、心綱２１が複数本の鋼製ストランド２２と直接接触しないため、心綱２１の摩耗及び損傷を抑制することができる。

なお、実施の形態３の主ロープ７に、実施の形態２に示した中心ストランド３３及び複数本の外周ストランド３４の少なくともいずれか一方が設けられてもよい。

また、図９に示した第１変形例の主ロープ７に、心綱コーティング３５が設けられてもよい。また、第１変形例の主ロープ７に、心綱コーティング３５と、中心ストランド３３及び複数本の外周ストランド３４の少なくともいずれか一方とが設けられてもよい。

また、図１０に示した第２変形例の主ロープ７に、心綱コーティング３５が設けられてもよい。また、第２変形例の主ロープ７に、心綱コーティング３５と、中心ストランド３３及び複数本の外周ストランド３４の少なくともいずれか一方とが設けられてもよい。

また、実施の形態１～３において、エレベーター全体のレイアウトは、図１のレイアウトに限定されるものではない。例えば、ローピング方式は、２：１ローピング方式であってもよい。

また、エレベーターは、機械室レスエレベーター、ダブルデッキエレベーター、ワンシャフトマルチカー方式のエレベーター等であってもよい。ワンシャフトマルチカー方式は、上かごと、上かごの真下に配置された下かごとが、それぞれ独立して共通の昇降路を昇降する方式である。

また、ロープは、主ロープ７の他のエレベーターロープ、例えばコンペンロープ又はガバナーロープであってもよい。

また、ロープは、エレベーターロープに限らず、他の用途に用いられるロープ、例えば揚重装置に用いられるクレーンロープであってもよい。

７ 主ロープ（ロープ）、２１ 心綱、２２ 鋼製ストランド、２３ 心綱ストランド、２７ 小ストランド、３１ 第１フィラメント、３２ 第２フィラメント、３３ 中心ストランド、３４ 外周ストランド、３５ 心綱コーティング。

Claims (8)

1. 心綱、及び
   前記心綱の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製ストランド
   を備え、
   前記心綱は、複数本の心綱ストランドが撚り合わせられて構成されており、
   各前記心綱ストランドは、合成繊維製の複数本の第１フィラメントと、合成繊維製の複数本の第２フィラメントとを有しており、
   各前記第２フィラメントの直径は、各前記第１フィラメントの直径よりも小さく、
   各前記第１フィラメントの外周は、前記複数本の第２フィラメントにより囲まれているロープ。
2. 各前記第１フィラメントの外周には、前記複数本の第２フィラメントが撚り合わせられている請求項１記載のロープ。
3. 各前記第２フィラメントは、ポリエステル繊維からなっている請求項１又は請求項２に記載のロープ。
4. 隣り合う前記第１フィラメントの間には、前記複数本の第２フィラメントが介在している請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のロープ。
5. 前記心綱は、前記心綱の中心に配置されている中心ストランドを有している請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のロープ。
6. 前記心綱は、前記心綱の外周において隣り合う前記心綱ストランドの間に配置されている複数本の外周ストランドを有している請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のロープ。
7. 前記心綱の外周を覆う心綱コーティング
   をさらに備えている請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のロープ。
8. 合成繊維製の第１フィラメントの外周に、前記第１フィラメントよりも直径が小さい合成繊維製の複数本の第２フィラメントを撚り合わせて小ストランドを製造する工程、
   複数本の前記小ストランドを互いに撚り合わせて心綱ストランドを製造する工程、
   複数本の前記心綱ストランドを互いに撚り合わせて心綱を製造する工程、及び
   前記心綱の外周に複数本の鋼製ストランドを撚り合わせる工程
   を含むロープの製造方法。

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