JPWO2019180783A1 - Elevator rope - Google Patents
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Abstract
エレベータロープの曲がりを緩めた場合、一部の芯材のずれが戻らないことがある。このずれが戻っていない芯材に再び引張方向へ荷重をかけた場合、この芯材には荷重がかかりにくくなる。本発明は、複数本の芯材同士を撚らずに一体化したロープ芯(2)と、前記ロープ芯の外周に配置されるストランドとを備えることを特徴とする。When the bend of the elevator rope is loosened, some core materials may not be displaced. When a load is applied again in the pulling direction to the core material in which the deviation has not returned, the core material is less likely to be loaded. The present invention is characterized by comprising a rope core (2) in which a plurality of core materials are integrated without twisting each other, and a strand arranged on the outer periphery of the rope core.
Description
この発明は、エレベータロープに関する。 This invention relates to elevator ropes.
エレベータロープの構造は、エレベータロープ中心にロープ芯が配置され、ロープ芯の外周に複数本の鋼製のストランドである鋼製ストランドが撚り合わせられていることが一般的である。ロープ芯は、鋼製のものや繊維でできたもの等、様々な材質のものがあり、芯材が撚られて形成される。ロープ芯が繊維である場合は、芯材は繊維束からなる。この繊維束は麻等の一般的な繊維や、合成繊維等を撚り合わせたものが一般的である。 In the structure of an elevator rope, a rope core is generally arranged at the center of the elevator rope, and a plurality of steel strands, which are steel strands, are twisted around the outer periphery of the rope core. Rope cores are made of various materials such as steel and fiber, and are formed by twisting the core material. When the rope core is fiber, the core material is a fiber bundle. This fiber bundle is generally made by twisting general fibers such as hemp and synthetic fibers.
エレベータロープには、かごの重量、カウンタウェイトの重量、及びエレベータロープ自身の重量の負荷がかかる。高層の建造物では、かごの昇降距離も長いため、使用されるエレベータロープの長さも長くなる。エレベータロープの長さが長くなると、エレベータロープ自身の重量の影響が大きくなるため、ロープの強度及びロープの重量によって、かごの最大昇降距離が制限される。即ち、かごの昇降距離を拡大するためには、より質量比強度(強度/単位長さあたり重量)の高い、軽量で高強度なロープが必要であった。軽量で高強度なロープを得る手段として、軽量な合成繊維からなるロープ芯に、引張荷重を分担させる手法がとられる場合がある。 The elevator rope is loaded with the weight of the car, the weight of the counterweight, and the weight of the elevator rope itself. In a high-rise building, the elevator car used for the elevator car also has a long length because the car has to travel up and down a long distance. As the length of the elevator rope becomes long, the influence of the weight of the elevator rope itself becomes large. Therefore, the maximum lifting distance of the car is limited by the strength of the rope and the weight of the rope. That is, in order to extend the ascending / descending distance of the car, a lightweight and high-strength rope having a higher mass specific strength (strength / weight per unit length) was required. As a means for obtaining a lightweight and high-strength rope, there is a case where a rope core made of a lightweight synthetic fiber bears a tensile load.
また、エレベータロープは、エレベータロープの破断強度の10%以下となる荷重で使用されることが一般的である。この際、エレベータロープの引張方向への伸びは1%未満ぐらいとなる。それ故、エレベータロープは、伸び1%未満のような小さい伸びの間に、より高い荷重を発生させることが重要になる。 Further, the elevator rope is generally used under a load that is 10% or less of the breaking strength of the elevator rope. At this time, the elongation of the elevator rope in the tensile direction is less than 1%. It is therefore important that the elevator rope generate higher loads during small elongations, such as less than 1% elongation.
エレベータロープの鋼製ストランドは鋼製であるので、エレベータロープは、エレベータロープの引張方向の伸び1%未満のような小さい伸びの間においても高い荷重を発生させることができる。しかし、ロープ芯を繊維とした場合、撚られた繊維は撚りの分だけ伸び縮みが発生しやすいので、ロープ芯が伸び1%未満のような小さい伸びの間に高い荷重を発生させることは難しい。 Since the steel strands of the elevator rope are made of steel, the elevator rope can generate high loads even during small elongations, such as less than 1% elongation in the tensile direction of the elevator rope. However, when the rope core is a fiber, the twisted fiber is likely to expand and contract by the amount of twist, so it is difficult to generate a high load during a small elongation of the rope core of less than 1%. .
エレベータロープ全体の強度を上げることを考えた場合、ロープ芯にも荷重を負担させることが重要になる。つまり、引張方向の伸び1%未満のような小さい伸びの間において、ロープ芯がより高い荷重を発生させることが重要となる。そこで、エレベータロープのロープ芯の撚りをより少なくする為に、芯材の繊維束を撚らずに束ねてロープ芯とすることが考えられる。引用文献1では、芯材として、繊維ヤーン多数本を平行に束ねる旨について開示がある。
Considering increasing the strength of the entire elevator rope, it is important to bear the load on the rope core. That is, it is important for the rope core to generate a higher load during a small elongation such as less than 1% elongation in the tensile direction. Therefore, in order to further reduce the twist of the rope core of the elevator rope, it is conceivable to bundle the fiber bundle of the core material without twisting to form the rope core.
芯材を撚らずに束ねてロープ芯とした場合、エレベータロープが屈曲した場合に、屈曲の内側と外側で曲率に差がでることで芯材同士がずれることがある。この状態のエレベータロープの曲がりを緩めた場合、一部の芯材のずれが戻らないことがある。このずれが戻っていない芯材に再び引張方向へ荷重をかけた場合、この芯材には荷重がかかりにくくなる。ずれた芯材が荷重を負担できない分、他の芯材に過剰に荷重がかかってしまう。その結果、エレベータロープ全体としての強度が落ちてしまう問題がある。 When the core material is bundled without being twisted to form a rope core, when the elevator rope is bent, the core materials may be displaced due to a difference in curvature between the inside and the outside of the bending. When the bend of the elevator rope in this state is loosened, some core materials may not be displaced. When a load is applied again in the pulling direction to the core material in which the deviation has not returned, this core material is less likely to be loaded. Since the displaced core material cannot bear the load, the other core material is excessively loaded. As a result, there is a problem that the strength of the elevator rope as a whole decreases.
上記課題を解決する為に、本発明は、複数本の芯材同士を撚らずに一体化したロープ芯と、前記ロープ芯の外周に配置されるストランドとを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is characterized by including a rope core in which a plurality of core materials are integrated without twisting each other, and a strand arranged on the outer periphery of the rope core.
この発明によれば、撚らない芯材をもつロープ芯のあるエレベータロープにおいて、エレベータロープの曲がり戻りにより、強度が落ちることを抑制できる効果がある。 According to the present invention, in an elevator rope having a rope core having a non-twisted core material, there is an effect that it is possible to suppress a decrease in strength due to bending back of the elevator rope.
以下に、本発明の実施の形態に係るエレベータロープを図面に基づいて詳細に説明する。なお、こ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。 Below, the elevator rope which concerns on embodiment of this invention is demonstrated in detail based on drawing. The present invention is not limited to this embodiment.
実施の形態1.
まず、芯材である繊維束4を撚らずに複数本束ねてなるロープ芯2を持つエレベータロープ1の構造について説明する。その後に、繊維束4を撚らずに束ねてなるロープ芯2を持つエレベータロープ1の強度について説明し、本発明の特徴を説明する。
First, the structure of an
図1は芯材である繊維束4を束ねてなるロープ芯2を持つエレベータロープ1の断面図である。実施の形態1のエレベータロープ1は、ロープ芯2の外周に配置され撚り合わせられている撚り線からなる複数本(この例では8本)の鋼製ストランド3を有している。エレベータロープ1は、ロープ芯2に8本の鋼製ストランド3が巻きつけられた構造であり、例えばJISG3525に定義されている8×S(19)、8×W(19)、又は8×Fi(25)の構造である。本実施の形態のエレベータロープ1は鋼製ストランド3としているが、ストランドであれば何でもよく材質は限定されない。
FIG. 1 is a sectional view of an
図2は繊維束4を束ねてなるロープ芯2を示す図である。図2はロープ芯2の断面図と斜視図からなる。ロープ芯2は、芯材である複数本(この例では7本)の繊維束4が撚らずに束ねられた構成となっている。芯材である繊維束4は合成繊維からなる。複数本束ねてなるロープ芯2とは、図2のように、おおよそ平行に複数本の繊維束4を重ねて一本のロープ芯2となったものをいう。言い換えると、ロープ芯2は、複数本の繊維束4がおおよそ平行になるように纏められることで構成されている。
FIG. 2 is a diagram showing a
本実施の形態では芯材は合成繊維であるが一般的な繊維でもよく、芯材の材質は限定されない。芯材は、繊維状のものであれば何でもよい。一般的なエレベータロープでは各繊維は細すぎるので、複数本の繊維を撚り合わせて繊維束4とし、そこからロープ芯2を生成することが多い。
In the present embodiment, the core material is synthetic fiber, but general fiber may be used, and the material of the core material is not limited. The core material may be any if it is fibrous. Since each fiber is too thin in a general elevator rope, it is often the case that a plurality of fibers are twisted together to form a
図3はロープ芯2を構成する繊維束4を示す図である。繊維束4を斜めから見た図である。図2の7本ある繊維束4のうち、一本を拡大した図である。繊維束4は、外径が数μm〜数十μmの合成繊維を数百本〜数万本撚り合わせたものである。
FIG. 3 is a diagram showing a
ここで、複数本の芯材を撚らずに束ねてなる構成とは、撚られた芯材である繊維束4のうち全ての芯材同士が撚られずに束ねてなる必要はない。例えば、10本の芯材のうち9本は撚り合わされているが、1本だけは撚り合わされていないような場合が考えられる。また、10本の芯材に対して、2本ずつ撚られて5組が構成され、この5組が平行に配置されているような場合も考えられる。芯材を撚らずにとは、このように全ての芯材同士が撚られていない状態だけではなく、芯材の一部同士が撚られていない場合も含まれる概念であり、限定されない。
Here, the configuration in which a plurality of core materials are bundled without being twisted does not require that all the core materials in the
また、複数本の芯材を撚らずに束ねてなる構成とは、芯材自体が撚られていない場合も含む概念である。例えば芯材の繊維を撚らずに芯材が構成されており、芯材同士が撚られている場合や、芯材も撚られず、芯材同士も撚られない場合等が考えられる。全ての芯材同士が撚られずに束ねてなるとは、各繊維束4が長手方向に概ね平行に配置されている状態をいう。
Further, the configuration in which a plurality of core materials are bundled without twisting is a concept including a case where the core material itself is not twisted. For example, the core material is formed without twisting the fibers of the core material, and the core materials may be twisted, or the core materials may not be twisted and the core materials may not be twisted. That all the core materials are bundled together without being twisted means that the
繊維束4を構成する繊維材料は、引張強度、引張弾性率の高い繊維で構成されていることが好ましい。繊維の引張強度が20cN/dtex以上、引張弾性率が500cN/dtex以上であることが好ましい。具体的には、パラ型アラミド繊維、メタ型アラミド繊維、炭素繊維、ポリアリレート繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維から1種もしくは2種以上が使用される。次に繊維束4が撚られず束ねられたロープ芯2を持つエレベータロープ1の強度について説明する為に、まず、一般的なエレベータロープの強度について説明する。
The fiber material forming the
先にも述べた通り、一般的にエレベータロープの強度を上げる為に、ロープ芯は歪み1%未満のようなより小さい歪みでより大きな荷重を発生させる必要がある。そのためには、後述する構造伸びを小さくすることが重要である。また、エレベータロープの強度を上げる為には、ロープ芯の特定の繊維束に荷重が偏らないように、全ての繊維が均等に引っ張られることも重要である。つまり、強度利用率を高めることも重要となる。ここで、強度利用率とは、使用している繊維束の強度×使用している繊維束の本数を理論強度とした場合、実際の強度/理論強度×100で表される値をいう。 As mentioned above, in general, in order to increase the strength of an elevator rope, the rope core needs to generate a larger load with a smaller strain, such as less than 1% strain. For that purpose, it is important to reduce the structural elongation described later. Further, in order to increase the strength of the elevator rope, it is important that all the fibers are evenly pulled so that the load is not biased to a specific fiber bundle of the rope core. That is, it is important to increase the strength utilization rate. Here, the strength utilization factor means a value represented by (actual strength / theoretical strength) × 100, where the theoretical strength is the strength of the used fiber bundle × the number of used fiber bundles.
また、ロープ芯をより軽く、より強くすることで、エレベータロープ全体の質量比強度を上げることができる。ロープ芯の材質を鋼製にすることも考えられるが、そうすると強度はあがる傾向にあるが、質量が大きくなってしまう。その為に、ロープ芯2は繊維のような軽いものであり、より強度が高いものが好ましい。本実施の形態ではロープ芯として合成繊維を想定している為、一般的な合成繊維ロープの強度について説明する。ここでの説明の合成繊維ロープは撚られている合成繊維ロープをいう。
Further, by making the rope core lighter and stronger, the mass specific strength of the entire elevator rope can be increased. The rope core may be made of steel, but this tends to increase the strength but increases the mass. Therefore, the
図4は一般的な合成繊維ロープを引っ張ったときの伸びと荷重の関係の概念図を示す図である。図4で示すように合成繊維ロープの伸びは、構造伸びと、材質伸びとに分けることができる。構造伸びとは、合成繊維ロープを引っ張る過程の初期に起こるものであり、合成繊維ロープを構成する撚られた繊維が、相互に十分な密着状態にない状態で引っ張られることにより、繊維が合成繊維ロープの中心方向に締まっていきながら、繊維同士が密着状態に至る過程で生じるものである。このため構造伸びが生じている間は、繊維の材質の影響が現れず、荷重が殆ど発生しない。 FIG. 4 is a diagram showing a conceptual diagram of the relationship between elongation and load when a general synthetic fiber rope is pulled. As shown in FIG. 4, the elongation of the synthetic fiber rope can be divided into structural elongation and material elongation. Structural elongation is something that occurs early in the process of pulling a synthetic fiber rope, and the twisted fibers that make up the synthetic fiber rope are pulled in a state where they are not in a sufficiently close contact with each other, so that the fibers become synthetic fibers. This occurs in the process in which the fibers come into close contact with each other while tightening toward the center of the rope. Therefore, while the structural elongation is occurring, the influence of the material of the fiber does not appear and the load is hardly generated.
引っ張り続け伸びが大きくなり、繊維が十分な密着状態になると、材質伸びとなる。材質伸びは合成繊維ロープを構成する繊維が伸びて生じるもので、荷重が高くなり始める。即ち、構造伸びを小さくすることで、合成繊維ロープはより小さい伸びで高い荷重が発生するようになる。 When the fiber is stretched and stretched continuously and the fibers are in a sufficiently close contact, the material stretches. Material elongation is caused by the elongation of the fibers that make up the synthetic fiber rope, and the load begins to increase. That is, by reducing the structural elongation, the synthetic fiber rope can generate a high load with a smaller elongation.
構造伸びを小さくするためには、撚りを理由とした伸びを小さくする必要があるので、繊維の撚り縮率を小さくすることが必要である。ここで撚り縮率とは、撚られた繊維の長さをLa、Laの長さの繊維を解撚した繊維の長さをLbとした場合、(Lb−La)/Lbの値で表される。 In order to reduce the structural elongation, it is necessary to reduce the elongation due to the twist, and therefore it is necessary to reduce the twist shrinkage ratio of the fiber. Here, the twist reduction ratio is represented by the value of (Lb-La) / Lb, where La is the length of the twisted fiber and Lb is the length of the untwisted fiber of the length La. It
図5は撚り縮み率の異なる合成繊維ロープを引っ張ったときの伸びと荷重の関係の一例を示す図である。一般的に、エレベータロープは引張方向への伸びは1%未満で使用されるので、伸び1%未満で大きな荷重を発生させることが重要になる。図5によると、撚り縮率15%となったときに、伸び1%での荷重が高くなり、撚り縮率15%以下で伸び1%以下の荷重が高くなっていることが分かる。逆に撚り縮率が15%より高くなると伸び1%以下での荷重が低くなる。
FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between elongation and load when pulling synthetic fiber ropes having different twist shrinkage rates. Generally, an elevator rope is used with an elongation in the tensile direction of less than 1%, so it is important to generate a large load with an elongation of less than 1%. According to FIG. 5, when the twist shrinkage ratio is 15%, the load at the
このことから、エレベータロープの荷重を合成繊維ロープのロープ芯に分担させることを考える場合、伸び1%以下で荷重が高くなることが要求されるので、撚り縮率15%以下が好ましいことが言える。本実施の形態では繊維束それぞれが撚られているので、そのそれぞれの繊維束4の長さをLy、またLyの長さの繊維束4を解撚した繊維の長さをLfとした場合、(Lf−Ly)/Lfが繊維束4の撚り縮率となる。繊維束4が撚られずに束ねられたロープ芯2の長さをLcとしたとき、LcとLyの値は同じ値になるので、(Lf−Lc)/Lfの値は、(Lf−Ly)/Lfの値と、自ずと同一となる。
From this, when considering that the load of the elevator rope is to be shared by the rope core of the synthetic fiber rope, it is required that the load becomes high at an elongation of 1% or less, so that the twist reduction ratio of 15% or less is preferable. . In the present embodiment, since each fiber bundle is twisted, when the length of each
つまり、繊維束4を撚らずに束ねてなるロープ芯2であり、複数本の芯材である繊維束4が撚られた芯材である場合、それぞれの繊維束4の撚り縮率を、ロープ芯2全体の撚り縮率と同視できる。撚り縮率が15%以下の繊維束4を撚らずに束ねてなるロープ芯2は、前述した撚り縮率が15%以下とする合成繊維ロープと同視できるので、繊維束4の撚り縮率を15%以下とすることでより強度の高いエレベータロープとすることができる。また、エレベータロープの荷重をより合成繊維のような軽いロープ芯2に分担させることができので、エレベータロープの質量比強度を高めることになる。
That is, in the case of the
繊維束4の撚り縮み率は、10%以下がより好ましい。15%より高い撚り縮み率(Lf−Ly)/Lfで撚ると、構造伸びが大きくなり、エレベータロープ1にかかる荷重をロープ芯2で殆ど分担できなくなる。
The twist shrinkage rate of the
また、先にも述べた通り、エレベータロープ1の強度を高める為には、強度利用率が高くなることも重要である。つまり、この撚り縮率が全ての繊維束4で等しいことが理想である。これにより、全ての繊維束4を均一に引っ張ることが可能となり、強度利用率を高めることができる。その為、繊維束4を撚らずに束ねてなる場合は、それぞれの繊維束4の撚り縮率を15%以下であり、等しくすることで、よりエレベータロープ1全体の強度を上げることができる。また、一般的に繊維は撚り合わせると、もとの繊維の強度よりも弱くなってしまうことが知られている。撚り合わせないことでより、強度を上げることができる。
In addition, as described above, in order to increase the strength of the
前述のような構成を持つロープ芯2と鋼製ストランド3とを組み合わせてなるエレベータロープ1は、従来の三つ打ち合成繊維ロープをロープ芯として有する8×S(19)、8×W(19)、又は8×Fi(25)ロープと比較して、破断荷重が高い。エレベータロープの破断荷重(kN)を単位長さあたり質量(kg/m)で割った質量比強度(kN/kg/m)は、160kN/kg/m以上、好ましくは180kN/kg/m以上である。次に本発明の特徴を説明する。本発明は、以下の特徴を持つ。
The
図6は実施の形態1のエレベータロープ5の断面図である。実施の形態1のエレベータロープ5は、繊維束4が樹脂9で固着され一体化されている状態を示す。図6の通り、複数本の芯材である繊維束4同士のそれぞれが樹脂9を介して一体化される。エレベータロープ5は、樹脂9で一体化されたロープ芯6の外周に配置され撚り合わせられている撚り線からなる複数本(この例では8本)の鋼製ストランド3を有している。
FIG. 6 is a sectional view of the
図7は実施の形態1のロープ芯6を示す図である。図7は、図1、図2で説明した芯材である繊維束4を束ねてなるロープ芯2を持つエレベータロープ1の繊維束4同士を樹脂9で固めたロープ芯6である。図7はロープ芯6の断面図と側面図からなる。繊維束4の樹脂9によって固着され一体化されている点でエレベータロープ1と異なっている。ここで、一体化とは、隣り合う繊維束4同士の長手方向の相対位置が不可逆的に変化しないことを示す。繊維束4同士の相対位置が不可逆的に変化しない状態であれば、必ずしも樹脂9によって固着されて一体化されている必要はなく、一体化のされ方は限定されない。樹脂9を介して一体化される場合は、各繊維束4の間まで樹脂が入り込み、各繊維束4間が樹脂9を介して一体化することが好適であるがこれに限定されない。
FIG. 7 is a diagram showing the
繊維束4が樹脂9で一体化されている場合、エレベータロープ5がシーブ上で曲げられる際、隣り合う繊維束4同士の長手方向の相対位置は一時的に可逆的に変化する。このとき、隣り合う繊維束4同士の長手方向の相対位置の一時的な変化は、樹脂9の弾性変形によるものである。従って、エレベータロープがシーブを通り過ぎて、エレベータロープが曲げられていた状態から直線状に戻る際、樹脂9が弾性変形状態から回復し、繊維束4同士の長手方向の相対位置が、シーブを通過する前と同じ位置に戻る。
When the
また、樹脂9の種類は限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂のような耐摩耗性が高く、柔軟な樹脂が好ましい。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタンから選択されるが、この限りではない。樹脂9は、繊維束4の外周まで被覆することにより、鋼製ストランド3と繊維束4の直接接触を防いで、エレベータロープ5使用中に繊維束4が損傷するのを抑制する効果もある。
The type of the
本発明は、撚らずに束ねてなる芯材である繊維束4を一体化することで、エレベータロープ5が曲げられてから曲げが戻った場合において、芯材である繊維束4同士がずれてしまうことを抑制できる。繊維束4がずれてしまうと、ずれにより一部の繊維束4への荷重の偏りがでてしまうことがある。各繊維束4が均等に荷重を分散して受け止めることができなくなるので、そうするとエレベータロープ全体でみたときの強度が低下してしまう。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention integrates the
芯材である繊維束4を一体化することで、繊維束4を束ねてなる仕組みにおいても、エレベータロープ5の曲がり戻りによる、繊維束4間のずれによるエレベータロープ5の強度の低下を抑制できる効果がある。また、本発明の仕組みにより芯材である繊維束4を撚らずに束ねてなる状態でロープ芯6を形成することができるので、ロープ芯6により高い荷重を負担させ、エレベータロープ全体の強度をあげることができる。また、ロープ芯6が合成繊維であるので、より質量比強度をあげることができる。
By integrating the
ロープ芯6により大きな荷重を負担させることができるので、エレベータロープ5断面積に対して鋼製ストランド3の断面積の割合を低減することができ、これにより更なるエレベータロープ5全体の軽量化及び質量比強度の向上を図ることができる。また、隣り合う繊維束4同士を一体化することにより、それぞれの繊維束4を均等に引っ張りやすくなる。その結果、繊維束4を束ねてなるロープ芯6の強度利用率を高めることもでき、よりエレベータロープの強度を上げることが出来る。
Since the
実施の形態2.
本実施の形態では、芯材である繊維束4のそれぞれの外周が、樹脂である芯材被覆材8によって被覆されて、芯材被覆材8で被覆された被覆芯材12が束ねられることで、ロープ芯11が一体化されている点で、実施の形態1と異なっている。本実施の形態でも芯材の材質は限定されない。芯材として繊維束4で本実施の形態は説明する。
In the present embodiment, the outer circumference of each of the
図8は実施の形態2のエレベータロープ10の断面図である。実施の形態2のエレベータロープ10は、実施の形態1と同様に、ロープ芯11の外周に配置され撚り合わせられている撚り線からなる複数本(この例では8本)の鋼製ストランド3とを有している。ロープ芯11はロープ芯被覆材7により被覆される。複数本の芯材である繊維束4のそれぞれが芯材被覆材8の樹脂で被覆され被覆芯材12となる。図8のように被覆芯材12同士が樹脂を介して一体化される。
FIG. 8 is a sectional view of the
.
図9は実施の形態2のロープ芯11を示す図である。図9はロープ芯11の断面図と側面図からなる。図9では、ロープ芯被覆材7は図示しない。本実施の形態では、被覆芯材12が束ねられて一体化されるロープ芯11の外周が樹脂であるロープ芯被覆材7により被覆されているが、これに限定されるわけではなく、ロープ芯11を取り囲む被覆はなくてもよく限定されない。.
FIG. 9 is a diagram showing the
ロープ芯被覆材7は、鋼製ストランド3と繊維束4の直接接触を防いで、エレベータロープ10使用中に繊維束4が損傷するのを抑制する役割を持つ。ロープ芯被覆材7は、撚られた、あるいは編まれた合成繊維か、押出成形によって成形される樹脂が良い。
The rope
合成繊維の場合、耐摩耗性の高い合成繊維が好ましく、例えばパラ型アラミド繊維、メタ型アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエステル繊維などから選択されるが、この限りではない。 In the case of synthetic fibers, synthetic fibers having high abrasion resistance are preferable, and examples thereof include para-aramid fibers, meta-aramid fibers, polyarylate fibers, and polyester fibers, but not limited thereto.
押出成形でロープ芯被覆材7を成形する場合の樹脂は、耐摩耗性が高く、柔軟な樹脂が好ましく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタンから選択されるが、この限りではない。ただし、繊維束4で使用する樹脂の融点よりも低い温度で成形される樹脂が良い。繊維束4で使用する樹脂の融点よりも高い温度で成形される樹脂を使う場合、成形時の熱で繊維束4が融解、損傷する恐れがあるためである。押出成形の方法としては、電線などの線状物を樹脂で被覆する方法と同様の方法が適用できる。
The resin for forming the rope
ロープ芯の被覆は二重以上の構成であってもよい。例えば、繊維束4を束ねてなるロープ芯11の外周を合成繊維で編んで被覆し、その外周がさらに押出成形で樹脂により被覆されていても構わない。ロープ芯被覆材7により、ロープ芯11の繊維と鋼製ストランド3の直接接触を防ぎ、エレベータロープ使用中におけるロープ芯11の繊維の損傷を抑制することができる。
The coating of the rope core may have a double or more structure. For example, the outer circumference of the
図10は実施の形態2のロープ芯11を構成する被覆芯材12を示す図である。図10は被覆芯材12の断面図と側面図からなる。被覆芯材12は、それぞれが被覆される。またロープ芯11は、被覆芯材12が束ねられることで一体化されている。ここで一体化とは、芯材被覆材8同士が固着されて一体化されている場合だけでなく、被覆芯材12が束ねられることによる芯材被覆材8同士の摩擦で一体化するものも含まれる。一体化の定義は実施の形態1で述べた通りである。
FIG. 10 is a diagram showing a
芯材被覆材8は、押出成形で、電線などの線状物を熱可塑性樹脂で被覆する方法と同様の方法が適用できる。芯材被覆材8に使用する樹脂は、耐摩耗性が高く、柔軟な樹脂が好ましく、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタンから選択されるが、この限りではない。ただし、被覆芯材12で使用する樹脂の融点よりも低い温度で成形される樹脂が良い。被覆芯材12で使用する樹脂の融点よりも高い温度で成形される樹脂を使う場合、成形時の熱で繊維束4が融解、損傷する恐れがあるためである。
As the core
本実施の形態では、樹脂で被覆された被覆芯材12を束ねることで一体化しているが、一体化のされ方は限定されない。例えば、先述した通り、被覆芯材12同士を固着せず、摩擦力で一体化してもよいし、芯材被覆材8同士を固着して一体化してもよい。芯材被覆材8は摩擦力の高い材質が好適である。芯材被覆材8を熱可塑性樹脂とすることでより摩擦力をあげて一体化できる。
In the present embodiment, the resin-coated
被覆芯材12同士の固着の仕方としては、例えば、被覆芯材12の芯材被覆材8の樹脂同士をそれぞれ熱融着することで、被覆芯材12同士を一体化してもよい。被覆芯材12を芯材被覆材8の融点あるいは融点以上かつ繊維束4の融点以下に加熱された状態にして、複数本の被覆芯材12同士の芯材被覆材8を熱融着させて一体化する方法がある。芯材被覆材8が熱可塑性樹脂であれば熱融着させやすく好適である。これにより接着剤など使わずに、被覆芯材12同士の芯材被覆材8を固着させることが可能となる。
As a method of fixing the
また、被覆芯材12の芯材被覆材8の樹脂同士をそれぞれ接着剤により接着して一体化してもよい。被覆芯材12の芯材被覆材8同士の接着の仕方としては、芯材被覆材8の外周に接着剤を塗布した状態で、複数本の被覆芯材12の芯材被覆材8同士を密着させて一体化する方法がある。本実施の形態では固着のさせ方として、熱融着と接着剤による接着を説明したが、この方法に限定される訳ではなく、固着のされ方は限定されない。その他の固着の方法としては、例えば被覆芯材12同士に圧力をかけることで圧着させるようにしてもよい。
Further, the resins of the core
なお、本実施の形態では実施の形態1と異なる部分を説明した。それ以外の部分については実施の形態1と同様であるとする。繊維は一般に束ねる本数が多くなるほど、全ての繊維を均等に引っ張ることは困難になるが、被覆芯材12を束ねて一体化することにより、均等に引っ張ることが可能となる。その結果、被覆芯材12を束ねて一体化したロープ芯11の強度利用率を高めることができ、エレベータロープ10の強度を高めることができる。芯材を繊維束4とすることで、より質量比強度を高めることができる。
In the present embodiment, the parts different from the first embodiment have been described. Other parts are the same as those in the first embodiment. Generally, as the number of fibers bundled increases, it becomes more difficult to pull all the fibers uniformly, but by bundling and integrating the
さらに、芯材被覆材8は鋼製ストランド3と繊維束4の直接接触も防ぐため、繊維束4の損傷を抑制できる。また、ロープ芯被覆を有することにより、エレベータロープ10使用中に発生する繊維束4の損傷をよりいっそう抑制することができ、エレベータロープ10の長寿命化を図る事ができる。
Further, the core
実施の形態3.
本実施の形態では、ロープ芯11の外周に配置される鋼製ストランド16の本数が12本となっている点で実施の形態1、2とは異なっている。
The present embodiment differs from the first and second embodiments in that the number of
図11は実施の形態3のエレベータロープ15の断面図である。図11では実施の形態2のロープ芯11が適用された場合の図である。実施の形態2のロープ芯11は、芯材として繊維束4、繊維束4が芯材被覆材8で被覆された被覆芯材12を有し、ロープ芯11はロープ芯被覆材7で被覆される。本実施の形態では、ロープ芯11を適用しているが、これに限定される訳ではなく、質量比強度のより高いロープ芯であれば何でもよい。実施の形態1、2で説明してきたロープ芯2、6も含まれる。
FIG. 11 is a sectional view of the
実施の形態3のエレベータロープ15では、実施の形態1、2で示した8本の鋼製ストランド3が巻きつけられた構造と比較して、エレベータロープ15の断面積に対する鋼製ストランド16の断面積の割合が低く、エレベータロープが軽量化される。具体的には、8本の鋼製ストランド3を用いる場合、鋼製ストランド3の断面積の割合は46%であり、12本の鋼製ストランド16を用いる場合、断面積の割合は36%である。
In the
なお、エレベータロープ15の断面積は、エレベータロープ15の公称径から計算することとする。なお、本実施の形態では実施の形態1、2と異なる部分を説明した。それ以外の部分については実施の形態1、2と同様であるとする。
The cross-sectional area of the
このように、鋼製ストランド16の断面積の割合が低くなった分、同じ径のエレベータロープでも、ロープ芯11の径を太くすることができ、ロープ芯11の分担荷重を増加させることができる。その結果、エレベータロープ15の強度を低下させずに軽量化でき、エレベータロープ15の質量比強度をさらに向上させることができる。
As described above, the diameter of the
なお、実施の形態3では12本の鋼製ストランド16を用いた例を示したが、13本以上の鋼製ストランドを用いて、鋼製ストランドの断面積の割合をさらに低下させ、ロープ芯11の径を更に太くし、エレベータロープ15をさらに軽量化することも可能である。
In addition, although the example which used 12
なお、実施の形態1〜3の構成は、あらゆる外径のエレベータロープに適用できる。また、ロープ芯の外径は、エレベータロープの外径に対して適宜設定される。また設定されるロープ芯の外径に応じて、繊維束を束ねる本数、および繊維束に含める繊維の数も適宜設定される。更に、各鋼製ストランドの素線構成は特に制限されない。 The configurations of the first to third embodiments can be applied to elevator ropes of any outer diameter. Further, the outer diameter of the rope core is appropriately set with respect to the outer diameter of the elevator rope. Further, the number of bundled fiber bundles and the number of fibers included in the fiber bundle are also appropriately set according to the set outer diameter of the rope core. Furthermore, the strand structure of each steel strand is not particularly limited.
さらにまた、この発明の鋼製は、かご及び吊り合い錘を吊り下げる主ロープだけでなく、かご及び吊り合いおもりから吊り下げられるコンペンロープにも適用することが出来る。次に、実施の形態1〜3に関する効果について種類の異なるエレベータロープの測定結果の比較を基に説明する。 Furthermore, the steel product of the present invention can be applied not only to the main rope that suspends the car and the suspension weight, but also to the compensator rope that is suspended from the car and the suspension weight. Next, effects of the first to third embodiments will be described based on comparison of measurement results of elevator ropes of different types.
図12は条件のことなるエレベータロープそれぞれの、測定したエレベータロープのロープ種別ごとの性能値を表す図である。ここで性能値とは、単位長さあたり質量(kg/m)、伸び0.5%時の荷重(kN)、破断荷重(kN)、質量比強度(kN/kg/m)、曲げ疲労試験後高度残存率(%)をいう。まず、図12のロープ種別のロープ1〜4、繊維心ロープ、鋼心ロープについて詳しく説明する。
FIG. 12: is a figure showing the performance value for each rope kind of measured elevator rope of each elevator rope with different conditions. Here, the performance values are mass per unit length (kg / m), load at 0.5% elongation (kN), breaking load (kN), mass specific strength (kN / kg / m), bending fatigue test. High altitude residual rate (%). First, the
ロープ1は、ポリアリレート繊維のベクトランHT(クラレ社製)1670dtex(繊維300本構成)を28本使用して撚り、繊維束としたロープである。この繊維束の撚り縮み率(Lf−Ly)/Lfは、9%である。作製した繊維束7本を撚らずに長手方向に配列させ、外径約7mmのロープ芯を作製した。
The
このロープ芯の外周に、ロープ芯に50kgfの荷重を付与した状態で、8本の鋼製ストランドを巻き付け、外径12mmの8×S(19)のエレベータロープをロープ1として作製した。ロープ1はこのように、繊維束を撚らずに束ねてロープ芯としたエレベータロープである。
Eight ropes made of steel were wound around the outer circumference of the rope core while a load of 50 kgf was applied to the rope core, and an 8 × S (19) elevator rope having an outer diameter of 12 mm was produced as the
ロープ2は、ポリアリレート繊維のベクトランHT(クラレ社製)1670dtex(繊維300本構成)を21本使用して撚り、繊維束としたロープである。この繊維束の撚り縮み率(Lf−Ly)/Lfは、9%である。作製した繊維束7本を撚らずに長手方向に配列させ、外周をポリエチレン樹脂ノバテックHB530(日本ポリエチレン社製)で押出成形により被覆し、外径約7mmのロープ芯を作製した。
The
このロープ芯の外周に、ロープ芯に50kgfの荷重を付与した状態で、8本の鋼製ストランドを巻き付け、外径12mmの8×S(19)のエレベータロープをロープ2として作製した。ロープ2はこのように、繊維束を撚らずに束ねてロープ芯として、更にロープ芯を樹脂により被覆したエレベータロープである。
Eight ropes made of steel were wound around the outer circumference of the rope core while a load of 50 kgf was applied to the rope core, and an 8 × S (19) elevator rope having an outer diameter of 12 mm was produced as the
ロープ3は、ポリアリレート繊維のベクトランHT(クラレ社製)1670dtex(繊維300本構成)を21本使用して撚り、繊維束としたロープである。この繊維束の撚り縮み率(Lf−Ly)/Lfは、9%である。作製した繊維束の外周をポリエチレン樹脂ノバテックHB530(日本ポリエチレン社製)で押出成形により被覆した。被覆した繊維束7本を撚らずに長手方向に配列させ、150℃で加圧密着後、冷却させ、外径約7mmのロープ芯を作製した。
The
このロープ芯の外周に、ロープ芯に50kgfの荷重を付与した状態で、8本の鋼製ストランドを巻き付け、外径12mmの8×S(19)のエレベータロープをロープ3として作製した。ロープ3はこのように、繊維束のそれぞれを被覆して束ねて一体化したロープ芯としたエレベータロープである。
Eight ropes made of steel were wound around the outer circumference of the rope core while a load of 50 kgf was applied to the rope core, and an 8 × S (19) elevator rope having an outer diameter of 12 mm was manufactured as the
ロープ4は、ポリアリレート繊維のベクトランHT(クラレ社製)1670dtex(繊維300本構成)を28本使用して撚り、繊維束としたロープである。この繊維束の撚り縮み率(Lf−Ly)/Lfは、9%である。作製した繊維束の外周をポリエチレン樹脂ノバテックHB530(日本ポリエチレン社製)で押出成形により被覆した。被覆した繊維束7本を撚らずに長手方向に配列させ、150℃で加圧密着後、冷却させ、外径約8mmのロープ芯を作製した。
The
このロープ芯の外周に、ロープ芯に50kgfの荷重を付与した状態で、12本の鋼製ストランドを巻き付け、外径12mmの12×S(19)のエレベータロープをロープ4として作製した。ロープ4はこのように、繊維束のそれぞれを被覆して束ねて一体化したロープ芯のストランドの数を12本と数を増やして、鋼製ストランド合計の断面積を小さくし、エレベータロープの外径が同じであると、ロープ芯の外径を大きくする余裕ができるので、ロープ芯の外径を7mmから8mmに大きくしたエレベータロープである。
Twelve steel strands were wound around the outer circumference of the rope core while a load of 50 kgf was applied to the rope core, and a 12 × S (19) elevator rope having an outer diameter of 12 mm was manufactured as the
繊維心ロープは、ロープ芯に三つ打ちの麻繊維ロープを使用し、外径約7mmのロープ芯に8本の鋼製ストランドを巻き付けた外径12mmの8×S(19)のエレベータロープである。本エレベータロープは一般的に使用されているものである。 The fiber core rope is an 8 × S (19) elevator rope with an outer diameter of 12 mm, which uses a triple-strand hemp fiber rope for the rope core, and 8 steel strands are wound around the rope core with an outer diameter of about 7 mm. is there. This elevator rope is generally used.
鋼心ロープは、ロープ芯が鋼芯であるIWRC(Independent Wire Rope Core)の8本の鋼製ストランドを巻き付けた外径12mmの8×S(19)のロープ芯が鋼芯の一般的なエレベータロープである。 A steel core rope is a general elevator with an 8 × S (19) rope core having a steel core and an outer diameter of 12 mm wound with eight IWRC (Independent Went Rope Core) steel strands. It is a rope.
ロープ1〜4および繊維心ロープ、鋼心ロープについての各性能値の測定値を比較する。繊維心ロープは一般的な従来のエレベータロープであり、鋼心ロープは一般的なIWRCロープである。これらよりも、本発明でのロープ1〜4の方が質量比強度が高いことがわかる。
The measured values of the respective performance values of the
また繊維心ロープとロープ1〜3を比較した場合、ロープ芯の外径、鋼製ストランドの本数、エレベータロープの外径が同じであるにも関わらずロープ1〜4の方が伸び0.5%時の荷重が高い。これにより、ロープ1〜3のように、繊維束を撚らずに束ねてなるロープ芯の方がより伸び0.5%という、エレベータロープの伸び始めに荷重を分担できていることが分かる。
When the fiber core ropes and the
ロープ1とロープ2を比較した場合、ロープ1の方が破断荷重が高い。これは、ロープ2はロープ1同一のロープ芯の外径で、ロープ芯被覆を設けるために、繊維束のポリアリレート繊維の使用量をロープ1の28本から21本に減少させていることに起因していると推定される。一方、曲げ疲労試験後の強度残存率は、ロープ2の方が高くなっている。これは、ロープ芯被覆を設けていることにより、曲げ疲労試験での繊維の損傷を抑制できているためであると推定される。
When the
ロープ2とロープ3を比較した場合、ロープ3の方が破断荷重が高い。ロープ2とロープ3の違いは、ロープ芯の外周を樹脂で被覆しているのか、繊維束のそれぞれを樹脂で被覆して一体化しているかの違いである。繊維束のそれぞれを樹脂で被覆して一体化したほうが破断荷重が高くなることが分かる。
When comparing the
これは、繊維束のそれぞれを樹脂で被覆することにより、全ての繊維束を均等に引っ張れており、ロープ芯内に含まれる繊維の強度利用率を高めることができているためと推定される。全ての繊維束を均等に引っ張れるということは、繊維束同士のずれがおきていないことも推定される。また、ロープ2とロープ3の重さの差は大きくなく、それ故、質量比強度も大きく上がっている。
It is presumed that this is because by coating each fiber bundle with a resin, all the fiber bundles were pulled evenly, and the strength utilization factor of the fibers contained in the rope core could be increased. The fact that all the fiber bundles can be pulled evenly means that there is no deviation between the fiber bundles. Further, the difference in weight between the
ロープ3とロープ4を比較した場合、破断荷重はロープ3の方が高い。これは、ロープ3の鋼製ストランド8本合計の断面積のほうが、ロープ4の鋼製ストランド12本合計の断面積よりも大きいためであると推定される。
When the
単位長さあたり質量は、鋼製ストランド合計の断面積が小さいほど軽いため、質量比強度はロープ4の方がロープ3より高い結果となる。ロープ4のロープ芯の外径のほうが大きく、ロープ4のロープ芯の断面積がロープ3のロープ芯の断面積より大きくなっているが、ロープ芯は軽い合成繊維でできているので、結果として質量比強度はロープ4が高くなる。
Since the mass per unit length is smaller as the total cross-sectional area of the steel strands is smaller, the mass specific strength of the
同じエレベータロープの外径で、破断荷重を多少低下させてでも質量比強度を高めたい場合、鋼製ストランド断面積を減少させ、ロープ芯を太くすることが効果的であると分かる。 It can be seen that it is effective to reduce the steel strand cross-sectional area and thicken the rope core in the case of increasing the mass specific strength even if the breaking load is somewhat reduced with the same elevator rope outer diameter.
図13は、本発明のエレベータロープ5がエレベータに取り付けられた場合の一例を示す図である。図13では一般的なエレベータの籠17にエレベータロープ5が接続される。エレベータの籠17が昇降する場合に、エレベータロープ5はシーブ18を通じて引っ張られる。エレベータロープがシープ18を通過する際に、エレベータロープ5が曲げられ、通過した後に、曲げが戻る。
FIG. 13: is a figure which shows an example in case the
図13は一例であって、エレベータロープ5の接続のされ方は限定されない。籠17に直接、間接的に接続され、籠17を昇降させることができればエレベータロープ5の接続の仕方は限定されない。図13では実施の形態1のエレベータロープ5としているが、これに限定される訳ではなく、実施の形態2や実施の形態3で説明されたエレベータロープ10,15であってもよい。
FIG. 13 is an example, and how the
1、5、10、15:エレベータロープ、2、6、11:ロープ芯、3、12、16:鋼製ストランド、4:繊維束、9:樹脂、8:芯材被覆材、12:被覆芯材 1, 5, 10, 15: elevator rope, 2, 6, 11: rope core, 3, 12, 16: steel strand, 4: fiber bundle, 9: resin, 8: core material coating material, 12: coated core Material
上記課題を解決する為に、本発明は、複数本の芯材同士を撚らずに一体化したロープ芯と、前記ロープ芯の外周に配置されるストランドとを備え、前記ロープ芯は、前記複数本の芯材のそれぞれの外周が樹脂で被覆され被覆芯材となり、前記被覆芯材同士が前記樹脂を介して一体化されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention comprises a rope core integrated without twisting a plurality of core materials, and a strand arranged on the outer periphery of the rope core, wherein the rope core is each of the outer periphery of the plurality of core material is covered with a resin becomes coated core, wherein the coating core material to each other, characterized in Rukoto are integrated via the resin.
上記課題を解決する為に、本発明は、複数本の芯材同士を撚らずに一体化したロープ芯と、前記ロープ芯の外周に配置されるストランドとを備え、前記ロープ芯は、前記複数本の芯材のそれぞれの外周のみが樹脂で被覆され被覆芯材となり、前記被覆芯材同士が前記樹脂を介して一体化されることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention comprises a rope core integrated without twisting a plurality of core materials, and a strand arranged on the outer periphery of the rope core, wherein the rope core is Only the outer circumference of each of the plurality of core materials is coated with a resin to form a coated core material, and the coated core materials are integrated with each other through the resin.
Claims (8)
前記ロープ芯の外周に配置されるストランドと、
を備えることを特徴とするエレベータロープ。A rope core that integrates multiple core materials without twisting each other,
A strand arranged on the outer periphery of the rope core,
An elevator rope, comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のエレベータロープ。The elevator rope according to claim 1, wherein each of the plurality of core materials is integrated with the rope core via a resin.
ことを特徴とする請求項1に記載のエレベータロープ。The elevator core according to claim 1, wherein the rope core is a coated core material in which each of the plurality of core materials is coated with a resin, and the coated core materials are integrated with each other through the resin. rope.
ことを特徴とする請求項3に記載のエレベータロープ。The elevator rope according to claim 3, wherein the rope core is integrated by bonding the resins of the coated core material to each other.
ことを特徴とする請求項3に記載のエレベータロープ。The elevator rope according to claim 3, wherein the rope core is integrated by heat-sealing the resins of the coated core material.
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のエレベータロープ。The elevator rope according to any one of claims 1 to 5, wherein each of the plurality of core materials is a twisted core material.
前記ロープ芯の撚り縮率が15%以下である
ことを特徴とする請求項6に記載のエレベータロープ。The strand is a steel strand that is made of steel,
The elevator rope according to claim 6, wherein the twist reduction ratio of the rope core is 15% or less.
前記複数本の芯材のそれぞれの撚り縮率が15%以下であり等しくなる
ことを特徴とする請求項6に記載のエレベータロープ。The strand is a steel strand that is made of steel,
The elevator rope according to claim 6, wherein the twist reduction ratios of the plurality of core materials are equal to or less than 15%.
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