JPS594589A - 駆動用シ−ブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロープを巻掛けて引張る駆動用シープに係り、
特にエレベータ−の巻上げ機に用いるのに好適な駆動用
シープに関する。

第１図は従来のエレベータ−の構成例を示しだ説明図で
ある。乗かと１と釣合重り２はそれぞれの上部に設けら
れているシープ３とシープ４を介して、昇降路上部の機
械室内に配置された駆動用シープ５及びそらせシープ６
に巻壮１けられている主ロープ７により懸垂されている
。前記駆動用シープ５はモータ８の回転軸に取付けられ
ており、また、前記乗かと１と釣合重り２の下側は釣合
ロープ９により結合されていて、この釣合ロープ９はそ
の最下部を釣合シープ１ｏに巻掛けられ、所定の張力が
与えられている。モータ８を駆動して駆動用シープ６番
回転させることにより乗がと１１ と釣合重り２とを昇降させている。

このように従来のエレベータ−には数多くのシープが用
いられているが、これらのシープは全て鋳鉄等でできた
金属製である。そして、前記駆動用シープ５のみが駆動
力を有し、その他のシープ３．４，６．１０は駆動力を
有しない案内用シープである。

近年、上記の鋳鉄製のシープにおいては、シープの摩耗
並びに主ロープの摩耗による部品交換が比較的短い期間
に行なわれている。このため、保守点検及び部品交換等
が頻繁となって、これらにかかる時間及び費用等が大き
な員担となっている。

更に、上記シープの経年変化（摩耗によるシープの駆動
力伝達性能の変化等）により、エレベータ−の性能を常
に一定に保持することができなかった。また、前記鋳鉄
製の金属シープと金属ロープ（主ロープ７）とでは、シ
ープへのロープの噛込みによる振動騒音が発生し、乗り
心地が悪くまた、建屋に振動騒音の悪影響が及ぶという
問題点があった。

最近、上記のような問題点を解決するため、ロープウェ
イの案内車やケーブルカーの駆動プーリあるいはスキー
場のリフトのプーリ等に用いられているような、シープ
本体の外周部にゴム又は合成樹脂等の弾性有機物質性の
ライニングを被覆しく装着し）、このライニング部にロ
ープ溝を切込んだシープが開発され実用化されている。

このようなライニングを被覆した従来のシープでは、金
属ロープとの噛込みによる振動騒音の減少、更に、シー
ズの摩耗や金属ロープの摩耗を減少させて部品の寿命を
向上させることができる。

ところで、第１図に示したように駆動力を有しない案内
シープと駆動力を有する駆動用シープとが用いられてい
るエレベータ−に上記のようなライニングを被覆したシ
ープを用いる場合、案内シープに関しては問題とならな
いが、駆動用シープ５では主ロープ７との間でｆｆ１Ｄ
が生じると、エレベータ−の運転に支障をきたす。従っ
て、ライニングを被覆した駆動用シープを用いた場合、
滑シが発生しないようにすることが重要となる。即ち、
ライニングを被覆した駆動用シーズにおいても、従来の
鋳鉄製のシープと同様に主ロープ５が滑ることなく安定
してエレベータ−を昇降させるようにしなければならな
い。従って、ライニングを被覆した駆動用シープを用い
ても少なくとも従来の金属シープを用いた場合と同様な
主ロープ５の摩擦駆動力が確保されなければならない。

鉄と、ゴム又は合成樹脂等の弾性有機物質でできたライ
ニングとの間の摩擦係数は、硬度によって変化し、一般
に平面的な接触状態では硬度が低い程摩擦係数が大きく
、硬度が高い程摩擦係数が小さいと菖われている。とこ
ろが、エレベータ−の駆動用シープの場合のように、詳
細に見れば連続した凹凸の表面をした主ロープをシープ
の半径で曲げて、ある形状をしたロープ溝に挿入して巻
掛けした接触状態では、ライニングのロープ溝と主ロー
プ間との摩擦係数は上述のような一義的に決定されるも
のではない。従って、従来の鋳鉄製シープと同程度の摩
擦係数を有するライニングを被覆したシープの開発が要
請されている。

本発明の目的は、巻掛けられるロープが滑ることなく常
に安定した駆動を行なうことができるライニングを被覆
した駆動用シープを提供することにある。

本発明は、ライニングを被覆した駆動シープのロープ溝
と主ロープとの間の摩擦係数μＬとロープ溝の摩擦力増
大効果を示すロープの婢形状係数ＫＬとの積μＬ−ＫＬ
が、従来の金属製シープのロープ溝と主ロープとの間の
摩擦係数μＭとロープの溝形状係数ＫＭとの積μＶ・Ｋ
Ｍに対して、等しいかそれ以上の埴となるように設定し
、この際、硬度（ＪＩ８．Ｃスケール）６０度乃至８７
度のポリウレタンゴム製のライニングを前記駆動シープ
の外周上に被覆することにより、上記目的を達成する。

次に本実施例の説明に入る前に本発明の原理について説
明する。エレベータ−の主ロープが滑ることなく駆動す
る条件は、駆動側の駆動能力係数ＫＤと、負荷側の負荷
係数ＫＬとの関係で決まる。

即ち、 ＫＤ≧Ｋｓ、　　　　　　　　　　・・・・・・・・・
（１１の関係を保てば、主ロープが滑ることがない。と
ころで、 ＫＤ＝ｅＰ″Ｋ“β　　　　　　・・・・・・・・・（
２）Ｋ　Ｌ　＝　Ｔ　ｔ　／　Ｔ　２　　　　　　　・
・・・・・・・・（３）の関係がある。但し、μはロー
プ溝と主ロープ間の摩擦係数、Ｋはロープ溝の摩擦力増
大効果を示す溝形状係数、βはシープへの主ロープの巻
付角、ｅは自然対数の底、ＴＩはシープに巻捌けられた
主ロープの巻込まれる側と送り出される側のうち、ロー
プ張力が大きい側の張力、Ｔ２はローブ張力の小さい側
の張力を示している。

ライニングを被覆したシープが、従来の金属製（ｔＭ鉄
製）シープの場合と少なくとも同じ駆動力を持つように
するには、金属製シーブの場合の摩擦駆動能力係数Ｋ　
ｏ　Ｍとライニングを被覆したシープの摩擦駆動能力係
数Ｋｏｔ、を ＫＤＬ≧Ｋ　ｏ　ｗ　　　　　　　　・・・・・・・・
・（４）の関係に保つ必要がある。

そこで、従来の金属製シープとライニングを装着したシ
ープにおいて、前記摩擦駆動能力係数ＫＤＬ　、　ＫＤ
Ｍについて次に検討する。この際、負荷側の条件である
ロープ張力Ｔｓ、Ｔｔ及び駆動側の条件である主ロープ
の巻付角βが変わらないものとすると、摩擦駆動能力係
数ＫＤは（２）式よシ、それぞれのμ・Ｋの大きさで決
まる。即ちμ・Ｋが大きければ摩擦駆動能力係数ＫＤは
大きくなる。

従って、μＬｆｃライニングのロープ溝と主ロープ間の
摩擦係数、μＭを金属のロープ溝と宙ローグ間の摩擦係
数、ＫＬをライニングの溝形状係数、ＫＭを金属の溝形
状係数とした場合、（４）式を満足するμＬ−ＫＬとμ
Ｍ−ＫＭとの関係は（２）式からμＬ−ＫＬ≧μＭ−Ｋ
Ｍ　　　　　　・・・・・・・・・（５）となる。つま
り、駆動用シーブの駆動能力を示す（２）式において、
ライニングのロープ溝と主ロープとの間の摩擦駆動能力
係数Ｋｏｔ、　＝　ｅ　”□ＫＬ°βのμＬ−ＫＬを従
来の金属のロープ溝と主ロープとの間の摩擦能力係数Ｋ
ＤＭ”ｅμ舅°−°βのμｖ−ＫＭとを少なくとも同じ
に設定すれば良いのである。

ところで、従来のギヤレスエレベータ−はＳ上機が非常
に大形且つ堅牢であり、これの駆動用シープのロープ溝
が摩耗しても、簡単に交換できない構造となっている。

このため、前記駆動用シープのロープ溝は極力摩耗し難
い形状になっており、第２図に示すようなアンダーカッ
トなし、あるいはアンダーカット付きの丸形溝が一般に
用いられている。この丸形溝の摩擦力増大効果を数値的
に表わすロープ溝形状係数ＫＩ′ｉ次式で与えられる。

但し、２γはローブが接触している角度（ｒａｄ）、２
αはアンダーカットの角度（ｒａｄ）を示している。こ
こで、従来の駆動用シープは鋳鉄等の金属製で、通常用
いられているタイプのシープのロープ溝の４形状係数の
最大値は、２γ＝２．２７（ｒａｄ）。

２α＝１．６６（ｒａｄ）程度である。これらの数値を
（６）式に代入するとＫＭ＝１．７９となる。

一方、ポリウレタンゴム等の弾性有機物質のライニング
は鋳鉄よシ耐摩耗性に劣るので、このため丸形溝のアン
ダーカットを小さくして、鋳鉄製のロープ溝の場合より
溝の面圧を小さくして用いなければならず、実用的には
アンダーカット無しの丸形溝が良好である。つまり、前
述の（６）式において、２γ＝２．２７　（ｒａｄ）、
２ｃｔ＝０　（ｒａｄ）’に代入すると、ライニング製
のロープ溝の溝形状係数ＫＬ＝１．１９となる。従って
、このライニングを用いた場合にも、前述の（５）式が
満足されなければならないため、（５）式に前記ＫＭ＝
１．７９及び前記ＫＬ＝１．１９を代入すると の関係がなければならない。即ち、ライニングを被覆し
た駆動用シープの駆動能力と従来の鋳鉄製の駆動用シー
プの有する駆動能力とを少なくとも同じとするには、ラ
イニングを被覆したシープの摩擦係数は鋳鉄製のシープ
の摩擦係数の１．５倍以上でなければならない。

第３図は　Ｚリウレタンゴム製のライニングのロープ溝
及び鋳鉄製のロープ溝の摩擦係数μＬ及びμＭを実測し
、両者の比μＬ／μＭを求めた結果を示している。この
図から、ポリウレタンゴム製のライニングを用いたロー
プ溝において（７）式を満足するー≧１．５となるポリ
ウレタンゴムの硬度μｙ （ＪＩ８．０スケール）は６０度乃至８７１度であるこ
とが分る。なお、第３図に示した摩擦係数の実測値は、
次のようにして求めたものである。即ち、第４図に示す
ように実際のエレベーターノ駆動形態と同様の装置から
求めたものであり、駆動用シーブ５のロープ溝に主ロー
プ７が巻付角βで巻掛けられている。この揚げ、ロープ
溝と主ロープ７間の滑り限界時はｆｉｌ〜（３）式にお
いてＫｐ＝ＫＬとなる。即ち、 であり、（８）式を変形して摩擦係数μを求めると、と
なる。つまり、Ｋ及びβを適当な値に設定しておいて、
駆動用シープ５と主ロープ７間を強制的に滑りを生じる
ようにして、滑る瞬間のＴ、及びＴ２を実測しく９）式
より摩擦係数μを求めることができる。

次に本発明の駆動用シープの一実施例を従来例と同部品
は同符号を用いて第５図に従って説明する。駆動用シー
プ５は回転軸１１にその中心部を固着され、駆動用シー
ブ５の外周部にはリム１２が形成されている。このリム
１２の外周面には前記回転軸１１と同心状のロープ＃１
１３を設けたポリウレタンゴム製のライニング１４が被
覆され、このライニング１４のロープ溝１３に例えばエ
レベータ−の主ロープ５が巻掛けられている。なお、゛
このロープ溝１３の溝形状係数はＫＬである。しかも、
前記ロープ溝１３に主ロープ５を巻付けて接触する時、
前記ロープ溝１３と主ロープ５間の摩擦係数μＬと前記
溝形状係数１（Ｌとの積μＬ・ＫＬは、従来の鋳鉄製シ
ープにおけるロープ溝と主ロープ間の摩擦係数μＭと溝
形状係数ＫＭとの積μＭ−ＫＭに対してμＬ＝ＫＬ≧μ
Ｍ−ＫＭとなるように設定しである。また、前記ライニ
ング１４は、ポリウレタンゴム製で、その硬度（ＪＩＳ
。

Ｃスケール）６０度乃至８７度のものを用いている。

本実施例によれば、駆動用シープ５の外周面に被覆され
るライニング１４を硬度６０度乃至８７度のポリウレタ
ンゴム製のものを用い、摩擦係数μＬとロープ溝形状係
数ＫＬとの積が、鋳鉄製シープにおける摩擦係数μＭと
ロープ隣形状係数ＫＭとの積と同じかそれ以上に設定し
であるため、ライニング１４を被覆した駆動用シーブ５
は主ロープ７を滑らせることなく且つ安定に送る効果が
あり、従来と同等あるいはそれ以上の摩擦駆動力を得る
効果がある。また、合成樹脂製のライニング１４を駆動
シープ５に装着しているため、シーブの摩耗並びに主ロ
ープ７の摩耗が少なくなり、経年変化がゆるやかになり
、常に一定の性能を保持し得る効果があると共に、保守
点検及び部品交換等に労力あるいは費用を取られること
をなくす効果があり、更に、駆動シーブ５への主ロープ
７の噛込みによる振動騒音を著しく低減させる効果もあ
る。

なお、上記実施例ではエレベータ−の巻上機に用いた駆
動用シープについて説明したが、本発明はエレベータ−
に限らず、ケーブルカー等のロープを巻掛けて駆動する
シーブであればどのような装置にも適用でき、同様の効
果を上げることができる。

以上記述した如く本発明によれば、巻妊（けられるロー
プが滑ることなく常に安定した駆動を行なうことができ
るライニングを被覆した１駆動用シープを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のエレベータ−の概略構成例を示す説明図
、第２図は従来の駆動用シーブの外内面に形成されるロ
ープ溝の形状例に示す説明図、第３図はポリウレタンゴ
ム硬度とポリウレタンゴム製ライニングの摩擦係数との
関係を示した線図、第４図は第３図に示した関係を得る
だめの実験装置の構成例を示した説明図、第５図は本発
明の、鳴動用シーブの一実施例を示す説明図である。 ５・・・駆動用シーブ、７・・・主ロープ、１１・・・
回転軸、１２・・・リム、１３・・・ロープ溝、１４°
・・ライニング。 第１　図 り 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　回転軸に固着された金属製のシープの外周面に同
   心状に形成された溝形状係数Ｋｗのロープ溝に、摩擦係
   数μＭで接触して巻掛けられる主ロープ全駆動するもの
   において、前記シープの外周面に同心状に弾性有機物質
   製のライニングを被覆し、このライニングの外周面に溝
   形状係数Ｋｔなるロープ溝を形成し、このライニングに
   形成されたロープ溝に前記主ロープを摩擦係数μＬで接
   触させて巻掛け、前記主ロープを駆動する際、μＬ−Ｋ
   Ｌ≧μｙ−ＫＭとなるようにしたことを特徴とする駆動
   用シープ。 ２、　前記弾性有機物質製のライニングとして、硬就６
   ０度乃至８７度を有するポリウレタンゴムを用いたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の駆動用シープ
   。