WO2022097296A1 - 複合ストランド、その製造方法、ロープ、ベルト、及びエレベーター - Google Patents

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rope
belt
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晋也 内藤
政彦 肥田
豊弘 野口
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • This disclosure relates to composite strands, their manufacturing methods, ropes, belts, and elevators.
  • the rope core has a load-bearing portion and a synthetic fiber covering portion.
  • the covering portion is covered on the outer periphery of the load bearing portion.
  • the load-bearing portion is composed of a fiber aggregate.
  • the load-bearing portion is impregnated with a flexible resin and cured.
  • the load-bearing portion has a role of sharing the load when a tensile load is applied to the elevator rope and reducing the load applied to a plurality of steel strands (see, for example, Patent Document 1).
  • the present disclosure has been made to solve the above-mentioned problems, and to obtain a composite strand capable of suppressing damage to a strand core member due to repeated bending, a manufacturing method thereof, a rope, a belt, and an elevator. With the goal.
  • a plurality of composite strands are formed on the outer periphery of the core intermediate after the first step and the first step of impregnating a high-strength fiber bundle with an uncured matrix resin.
  • a second step of twisting the steel outer peripheral wire members of the above, and a third step of curing the matrix resin to make the core intermediate into a strand core member made of fiber reinforced plastic is included.
  • the composite strand according to the present disclosure includes a strand core member made of fiber reinforced plastic and a plurality of steel outer peripheral wire members twisted around the outer peripheral surface of the strand core member, and the outer peripheral surface of the strand core member has a plurality of steel outer peripheral wire members.
  • a plurality of grooves are provided, and in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the strand core member, a part of each outer peripheral line member is inserted into the corresponding groove, and the shape of the inner surface of each groove is each outer peripheral line. It has a shape along the outer peripheral surface of the member.
  • FIG. It is a perspective view which shows the elevator by Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing of the suspension body of FIG. It is sectional drawing which shows the composite strand of FIG. 2 in an enlarged view. It is sectional drawing which shows only the strand core member of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the strand core member of FIG.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the 2nd step of the manufacturing method of the composite strand by Embodiment 1.
  • FIG. It is explanatory drawing which shows the 3rd process of the manufacturing method of the composite strand by Embodiment 1.
  • FIG. It is sectional drawing of the suspension body by Embodiment 6. It is sectional drawing of the suspension body by Embodiment 7. FIG. It is sectional drawing of the suspension body by Embodiment 8. FIG. It is sectional drawing of the suspension body by Embodiment 9. FIG. It is sectional drawing of the suspension body by Embodiment 10. FIG.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an elevator according to the first embodiment.
  • a machine room 2 is provided above the hoistway 1.
  • a hoisting machine 3 and a deflecting wheel 6 are installed in the machine room 2.
  • the hoisting machine 3 has a hoisting machine main body 4 and a cylindrical drive sheave 5.
  • the hoisting machine main body 4 has a hoisting machine motor (not shown) and a hoisting machine brake (not shown).
  • the hoist motor rotates the drive sheave 5.
  • the hoist brake keeps the drive sheave 5 stationary. Further, the hoist brake brakes the rotation of the drive sheave 5.
  • the drive sheave 5 rotates about a horizontal rotation axis.
  • a plurality of suspension bodies 7 are wound around the drive sheave 5 and the deflecting wheel 6.
  • FIG. 1 shows only one suspension body 7.
  • the plurality of suspension bodies 7 are wound around the outer peripheral surface of the drive sheave 5 at intervals in the axial direction of the drive sheave 5.
  • the car 8 is connected to the first end portion of each suspension body 7 in the longitudinal direction.
  • the balance weight 9 is connected to the second end portion of each suspension body 7 in the longitudinal direction.
  • the car 8 and the balance weight 9 are suspended in the hoistway 1 by the suspension body 7. Further, the car 8 and the balance weight 9 move up and down in the hoistway 1 by rotating the drive sheave 5.
  • a first car guide rail 10a, a second car guide rail 10b, a first balanced weight guide rail (not shown), and a second balanced weight guide rail (not shown) are installed.
  • the first car guide rail 10a and the second car guide rail 10b guide the car 8 to move up and down.
  • the first balanced weight guide rail and the second balanced weight guide rail guide the ascending and descending of the balanced weight 9.
  • a compensating body 11 is suspended between the lower part of the basket 8 and the lower part of the balance weight 9.
  • the compensating body 11 compensates for the influence of the change in the weight balance of the suspension body 7 due to the movement of the car 8.
  • a flexible string-shaped member such as a rope or a chain is used.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the suspended body 7 of FIG. 1, and shows a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the suspended body 7.
  • the suspension body 7 of the first embodiment is a rope. Further, the suspension body 7 of the first embodiment is composed of only the rope main body 20.
  • the rope body 20 has a core rope 21 and a plurality of composite strands 22 as a plurality of rope strands.
  • the core rope 21 is configured as a three-strand rope made by twisting three core rope strands together.
  • Each core rope strand is composed of a large number of fibers bundled together.
  • the plurality of composite strands 22 are twisted around the outer circumference of the core rope 21.
  • eight composite strands 22 are used.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the composite strand 22 of FIG. 2, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the composite strand 22.
  • the composite strand 22 has a fiber-reinforced plastic strand core member 23 and a plurality of steel outer peripheral wire members 24.
  • the strand core member 23 is continuously arranged over the entire longitudinal direction of the composite strand 22.
  • the plurality of outer peripheral wire members 24 are twisted around the outer circumference of the strand core member 23. In FIG. 3, 14 outer peripheral wire members 24 are used. Each outer peripheral wire member 24 is continuously arranged over the entire longitudinal direction of the composite strand 22.
  • each outer peripheral wire member 24 one steel wire, that is, a steel wire is used.
  • the diameter of each outer peripheral wire member 24 is smaller than the diameter of the strand core member 23.
  • the shape of each outer peripheral line member 24 is circular.
  • the cross-sectional area of the strand core member 23 is larger than the total cross-sectional area of all the outer peripheral line members 24 in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the strand core member 23. More preferably, in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the composite strand 22, the cross-sectional area of the strand core member 23 is 60% or more of the cross-sectional area of the entire composite strand 22.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing only the strand core member 23 of FIG. 3, and is a view in which all the outer peripheral line members 24 are removed from FIG.
  • a plurality of grooves 23a are provided on the outer peripheral surface of the strand core member 23.
  • the number of grooves 23a is the same as the number of outer peripheral wire members 24.
  • each outer peripheral line member 24 is inserted into the corresponding groove 23a.
  • the shape of the inner surface of each groove 23a is a shape along the outer peripheral surface of each outer peripheral line member 24. It was
  • each outer peripheral wire member 24 is partially fitted in the corresponding groove 23a. Further, each outer peripheral wire member 24 is in surface contact with the entire inner surface of the corresponding groove 23a.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the strand core member 23 of FIG.
  • the strand core member 23 has a high-strength fiber bundle 25 and a matrix resin 26.
  • the high-strength fiber bundle 25 is configured by bundling a plurality of high-strength fiber filaments 27.
  • the diameter of each high-strength fiber filament 27 is in the range of several ⁇ m to several tens of ⁇ m.
  • the material of the high-strength fiber filament 27 at least one selected from the group consisting of carbon fiber, polyparaphenylene benzoxazole (PBO) fiber, aramid fiber, polyallylate fiber, polyethylene fiber, glass fiber, and basalt fiber.
  • PBO polyparaphenylene benzoxazole
  • aramid fiber polyallylate fiber
  • polyethylene fiber polyethylene fiber
  • glass fiber glass fiber
  • basalt fiber basalt fiber
  • the matrix resin 26 it is preferable to use a flexible resin in order to secure the flexibility of each composite strand 22 and the flexibility of the suspension body 7 as a whole.
  • the flexible resin it is preferable to use an epoxy resin or a urethane resin. These flexible resins can easily bend when subjected to an external force without being destroyed.
  • the epoxy resin as the matrix resin 26 is a solid that is cured by mixing a liquid main agent with a mixing agent.
  • the main agent is selected from the group consisting of epoxidized compounds and epoxidized polybutadiene.
  • the molecule of the epoxy compound includes one or more selected from the group consisting of polyoxyalkylene bonds and urethane bonds, and two or more epoxy groups.
  • the molecule of epoxidized polybutadiene contains two or more epoxy groups.
  • a urethane resin is used as the matrix resin 26, it is preferable to use an ether urethane resin from the viewpoint of hydrolysis resistance.
  • the ether-based urethane resin include those obtained by curing an ether-based polyol with various polyisocyanate compounds.
  • the ether-based polyol polytetramethylene ether glycol, polypropylene glycol and the like are used.
  • the adhesion to the high-strength fiber filament 27 can be improved. In addition, sufficient flexibility after curing can be ensured.
  • the method for producing the composite strand 22 according to the first embodiment includes a first step, a second step, and a third step.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing a first step of the method for manufacturing the composite strand 22 according to the first embodiment.
  • the first step is a step of impregnating the high-strength fiber bundle 25 with the uncured matrix resin 26 to form the core intermediate 28.
  • the high-strength fiber bundle 25 is sent out from the first sending machine 101 and wound up on the first winding machine 102 as a core intermediate 28.
  • An impregnation tank 103 is provided between the first sending machine 101 and the first winding machine 102.
  • the impregnation tank 103 contains an uncured state, that is, a liquid matrix resin 26.
  • a high-strength fiber bundle 25 in which a plurality of high-strength fiber filaments 27 are twisted together is used.
  • the cross-sectional shape of the high-strength fiber bundle 25 does not easily collapse, the cross-sectional shape of the composite strand 22 can be easily made close to a perfect circle.
  • a flexible and easily bendable strand core member 23 can be obtained.
  • a high-strength fiber bundle 25 in which a plurality of high-strength fiber filaments 27 are bundled without being twisted with each other may be used.
  • the strength and elastic modulus in the longitudinal direction of the strand core member 23 can be increased.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a second step of the method for manufacturing the composite strand 22 according to the first embodiment.
  • the second step is carried out after the first step.
  • the second step is a step of twisting a plurality of outer peripheral wire members 24 around the outer periphery of the core intermediate 28.
  • the core intermediate 28 is sent out from the second sending machine 104 and wound up by the second winding machine 105.
  • a twisting device 106 is provided between the second feeder 104 and the second winder 105. By passing the core intermediate 28 through the twisting device 106, a plurality of outer peripheral wire members 24 are twisted around the outer periphery of the core intermediate 28.
  • the matrix resin 26 in the composite strand 22 wound by the second winder 105 is in an uncured state.
  • the second step is carried out while applying tension to the core intermediate 28.
  • the tension applied to the core intermediate 28 is preferably 30% or less of the breaking strength of the high-strength fiber bundle 25. Further, the tension applied to the core intermediate 28 is more preferably 5% or more and less than 15% of the breaking strength of the high-strength fiber bundle 25.
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing a third step of the method for manufacturing the composite strand 22 according to the first embodiment.
  • the third step is carried out after the second step.
  • the third step is a step of converting the core intermediate 28 into the strand core member 23 by curing the matrix resin 26.
  • the composite strand 22 containing the uncured matrix resin 26 is sent out from the third delivery machine 107 and passed through the heating furnace 108.
  • the uncured matrix resin 26 is cured by being heated in the heating furnace 108.
  • the composite strand 22 containing the cured matrix resin 26 is taken up by the third winder 109.
  • the heating furnace 108 it is preferable to use a high frequency induction heating furnace. That is, it is preferable that the third step includes a high frequency induction heating step.
  • the high frequency induction heating step a plurality of outer peripheral wire members 24 can be heated to a high temperature in a short time. Therefore, heat can be transferred to the core intermediate 28 in contact with the plurality of outer peripheral wire members 24 in a short time. Thereby, the manufacturing speed of the composite strand 22 can be increased.
  • each groove 23a is the outer peripheral surface of each outer peripheral line member 24 in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the strand core member 23.
  • the shape is along. Therefore, each outer peripheral wire member 24 is in surface contact with the strand core member 23, not in point contact.
  • each outer peripheral wire member 24 with respect to the strand core member 23 becomes low, and it is possible to prevent the strand core member 23 from being scratched. As a result, damage to the strand core member 23 due to repeated bending can be suppressed.
  • the composite strand 22 can be made lighter and stronger.
  • the suspension body 7 of the first embodiment can be applied to an elevator in which the ascending / descending stroke of the car 8 is 75 meters or more. Compared with the conventional elevator rope, the weight reduction effect of the suspension body 7 of the first embodiment becomes larger as the ascending / descending stroke of the car 8 becomes larger.
  • the mass of the compensating body 11 can be reduced.
  • the mass of the compensating body 11 can be reduced to 1/2 or less of the total weight of all the suspension bodies 7. Further, depending on the ascending / descending stroke of the car 8, the compensating body 11 can be completely removed.
  • each strand core member 23 is protected by a plurality of outer peripheral wire members 24, even if the suspension body 7 is repeatedly bent, the strand core members 23 of the adjacent composite strands 22 do not rub against each other.
  • the suspension body 7 can be easily maintained by a method of visually confirming the breakage of the outer peripheral wire member 24 or detecting it by a dedicated device.
  • the cross-sectional area of the strand core member 23 is larger than the total cross-sectional area of all the outer peripheral line members 24. Therefore, a lightweight and high-strength suspension body 7 can be obtained.
  • the high-strength fiber bundle 25 is impregnated with the uncured matrix resin 26 to form the core intermediate 28, and a plurality of outer circumferences are formed on the outer periphery of the core intermediate 28.
  • the wire members 24 are twisted together and the matrix resin 26 is cured. Therefore, the shape of the inner surface of each groove 23a can be easily made into a shape along the outer peripheral surface of each outer peripheral line member 24.
  • the packing density of the fibers can be increased.
  • the third step may be carried out not only once but also twice or more.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing a modified example of the third step.
  • the heat insulating device 110 is provided downstream of the heating furnace 108, that is, between the heating furnace 108 and the third winder 109.
  • the heat insulating device 110 maintains the temperature of the composite strand 22 by heating with warm air.
  • the core intermediate 28 may be heated to a desired temperature by the high frequency induction heating step, and then the temperature may be maintained by heating with warm air.
  • the first step and the second step may be continuously carried out.
  • the second step and the third step may be continuously carried out.
  • the first step, the second step, and the third step may be continuously carried out.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of the composite strand 22 according to the second embodiment, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the composite strand 22.
  • a plurality of outer peripheral strands 31 are twisted around the outer periphery of the strand core member 23 as a plurality of outer peripheral wire members.
  • Each outer strand 31 contains a plurality of steel strands 32 twisted together.
  • each outer peripheral strand 31 is composed of seven strands 32.
  • the seven strands 32 include a central strand arranged at the center of the outer peripheral strand 31 and six outer peripheral strands twisted around the outer periphery of the central strand.
  • the shape of the inner surface of each groove 23a is a shape along the outer peripheral surface of each outer peripheral strand 31.
  • the configuration and manufacturing method of the composite strand 22 are the same as those in the first embodiment, except that a plurality of outer peripheral strands 31 are used. Further, the configuration of the suspension body 7 and the configuration of the elevator are the same as those in the first embodiment.
  • the outer diameter of the composite strand 22 is increased, the outer diameter of each outer peripheral wire member is also increased. If the outer diameter of the outer peripheral wire member 24 of the first embodiment is increased, the flexibility may decrease. On the other hand, the outer peripheral strand 31 of the second embodiment is less likely to lose its flexibility even if the outer diameter is made larger than that of the outer peripheral wire member 24.
  • the outer diameter of the composite strand 22 can be increased while ensuring flexibility.
  • the outer diameter of the suspension body 7 can also be increased.
  • each outer peripheral strand 31 may be subjected to compression processing from the outer circumference, that is, deformation processing.
  • the shape of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of each outer peripheral strand 31 is deformed into a circular shape. This makes it possible to further reduce the scratching of the strand core member 23.
  • the deforming process does not necessarily have to be applied to all the outer peripheral strands 31, and at least one outer peripheral strand 31 may be subjected to the deforming process. That is, the outer peripheral strand 31 that has been deformed and the outer peripheral strand 31 that has not been deformed may coexist.
  • outer peripheral wire member 24 of the first embodiment and the outer peripheral strand 31 of the second embodiment may be mixed.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the suspended body 7 according to the third embodiment, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the suspended body 7.
  • the composite strand 22 is arranged at the center of the suspension body 7 instead of the core rope 21.
  • Six composite strands 22 are twisted around the outer circumference of the composite strand 22 arranged in the center.
  • the configuration of the suspension body 7 and the configuration of the elevator are the same as those of the first embodiment, except that the composite strand 22 is arranged at the center of the suspension body 7. Moreover, the manufacturing method of each composite strand 22 is also the same as that of the first embodiment.
  • the suspended body 7 since the composite strand 22 is also arranged at the center, the suspended body 7 can be further reduced in weight and the suspended body 7 can be further increased in strength.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of the suspended body 7 according to the fourth embodiment, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the suspended body 7.
  • the rope main body 20 of the fourth embodiment has a strand coating body 33 made of resin in addition to the configuration of the rope main body 20 of the third embodiment.
  • the strand covering 33 covers the outer circumference of at least one composite strand 22. In this example, the strand covering 33 covers the outer circumference of the composite strand 22 located at the center of the suspension 7.
  • the configuration of the suspension body 7 and the configuration of the elevator are the same as those of the third embodiment, except that the strand covering body 33 is added. Moreover, the manufacturing method of each composite strand 22 is the same as that of the first embodiment.
  • polyethylene or polypropylene is desirable from the viewpoint of wear resistance and low friction.
  • outer periphery of two or more composite strands 22 may be covered with the strand covering 33, respectively.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view of the suspended body 7 according to the fifth embodiment, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the suspended body 7.
  • the rope body 20 of the fifth embodiment has a core rope 30, a resin intermediate covering 34, and an outer strand layer 35.
  • the configuration of the core rope 30 is the same as the configuration of the rope main body 20 of the fourth embodiment.
  • the intermediate covering body 34 covers the outer circumference of the core rope 30.
  • the material of the intermediate covering body 34 is the same as that of the strand covering body 33.
  • the outer strand layer 35 is provided on the outer periphery of the intermediate covering body 34. Further, the outer strand layer 35 is composed of a plurality of composite strands 22. In FIG. 17, the outer strand layer 35 is composed of 12 composite strands 22. The plurality of composite strands 22 constituting the outer strand layer 35 are each twisted around the outer periphery of the intermediate covering body 34.
  • the cross-sectional structure of all the composite strands 22 included in the rope body 20 is the same. Further, the outer diameters of all the composite strands 22 included in the rope body 20 are the same.
  • the configuration of the suspension body 7 and the configuration of the elevator are the same as those of the fourth embodiment, except that the intermediate covering body 34 and the outer strand layer 35 are added. Moreover, the manufacturing method of each composite strand 22 is the same as that of the first embodiment.
  • a plurality of composite strands 22 are arranged in multiple layers. Therefore, the strength of the suspension body 7 can be further increased.
  • two or more types of composite strands 22 having different cross-sectional configurations may be mixed.
  • two or more types of composite strands 22 having different outer diameters may be mixed.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of the suspended body 7 according to the sixth embodiment, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the suspended body 7.
  • the composite strand 22 at the center of the suspension body 7 of the fourth embodiment shown in FIG. 16 is replaced with the composite strand 22 shown in FIG.
  • the outer diameter of the central composite strand 22 is larger than the outer diameter of the other plurality of composite strands 22.
  • each composite strand 22 is the same as that of the first embodiment.
  • the outer diameter of the suspended body 7 can be increased without increasing the total number of composite strands 22 as compared with the fourth embodiment.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view of the suspended body 7 according to the seventh embodiment, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the suspended body 7.
  • the plurality of composite strands 22 included in the outer strand layer 35 of the fifth embodiment shown in FIG. 17 are replaced with the composite strands 22 shown in FIG. There is.
  • each composite strand 22 is the same as that of the first embodiment.
  • two or more types of composite strands 22 having different cross-sectional configurations may be used as rope strands, and the degree of freedom in designing the suspension body 7 can be improved.
  • composite strands 22 shown in FIGS. 3, 13 and 14 may be appropriately mixed in one rope.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the suspended body 7 according to the eighth embodiment, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the suspended body 7.
  • the suspension body 7 of the eighth embodiment has a resin outer layer covering body 36 in addition to the rope main body 20 of the fifth embodiment shown in FIG.
  • the outer layer covering body 36 covers the outer periphery of the rope main body 20 over the entire length direction of the rope main body 20.
  • the outer layer covering body 36 is required to have high wear resistance and a high coefficient of friction. Therefore, it is desirable to use a thermoplastic polyurethane elastomer as the material of the outer layer covering body 36. In particular, it is desirable to use an ether-based thermoplastic polyurethane elastomer having high hydrolysis resistance.
  • the outer layer covering body 36 contains a flame retardant. Thereby, the flame retardancy of the suspension body 7 can be ensured.
  • the configuration of the suspension body 7 and the configuration of the elevator are the same as those of the fifth embodiment, except that the rope main body 20 is covered with the outer layer covering body 36. Moreover, the manufacturing method of each composite strand 22 is the same as that of the first embodiment.
  • the outer periphery of the rope body 20 is covered with the outer layer covering body 36. Therefore, it is prevented that the plurality of composite strands 22 included in the outer strand layer 35 come into direct contact with the drive sheave 5. As a result, wear of the plurality of composite strands 22 included in the outer strand layer 35 can be suppressed. Further, it is possible to suppress the wear of the drive sheave 5.
  • the coefficient of friction of the suspension body 7 with respect to the drive sheave 5 can be increased, and the suspension body 7 can be applied to the drive sheave 5 having a smaller diameter.
  • the outer layer covering body 36 may be provided on the outer circumference of the rope main body 20 shown in the first, third, fourth, sixth, and seventh embodiments, and on the outer circumference of the rope main body 20 having another cross-sectional structure.
  • each outer peripheral wire member 24 and each outer peripheral strand 31 may be plated. Thereby, corrosion of each outer peripheral wire member 24 and each outer peripheral strand 31 can be suppressed.
  • all the rope strands are composite strands 22.
  • the composite strand 22 may be used as at least one of the plurality of rope strands.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of the suspended body 7 according to the ninth embodiment, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the suspended body 7.
  • the suspension body 7 of the ninth embodiment is a belt. Further, the suspension body 7 of the ninth embodiment has a plurality of composite strands 22 as belt wire members and a resin belt covering body 37.
  • the composite strands 22 are arranged in a row at intervals in the width direction of the suspension body 7 when the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the suspension body 7 is viewed. As each composite strand 22, the composite strand 22 of the second embodiment shown in FIG. 14 is used. Further, in FIG. 21, six composite strands 22 are used.
  • the belt covering body 37 covers a plurality of composite strands 22 over the entire longitudinal direction of the suspension body 7. It is desirable that a thermoplastic polyurethane elastomer is used as the material of the belt covering body 37. In particular, it is desirable to use an ether-based thermoplastic polyurethane elastomer having high hydrolysis resistance.
  • the belt covering body 37 contains a flame retardant. Thereby, the flame retardancy of the suspension body 7 can be ensured.
  • the configuration of the elevator is the same as that of the first embodiment except that the suspension body 7 is a belt. Moreover, the manufacturing method of each composite strand 22 is also the same as that of the first embodiment.
  • Such a suspended body 7 can be applied to a drive sheave 5 having a smaller diameter while ensuring the same strength as when a rope is used as the suspended body 7.
  • all the belt wire members are composite strands 22.
  • the composite strand 22 may be used as at least one of the plurality of belt wire members.
  • two or more types of composite strands 22 having different cross-sectional configurations and at least one of the outer diameters may be appropriately mixed in one belt.
  • the composite strands 22 shown in FIGS. 3, 13, and 14 may be appropriately mixed in one belt.
  • the spacing between adjacent composite strands 22 may include three or more spacings that are different from each other.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view of the suspended body 7 according to the tenth embodiment, showing a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the suspended body 7.
  • the suspension body 7 of the tenth embodiment is a belt. Further, the suspension body 7 of the tenth embodiment has a plurality of ropes as belt wire members and a belt covering body 37.
  • Each rope is composed of the rope main body 20 of the fifth embodiment shown in FIG.
  • the plurality of rope bodies 20 are arranged in a row at intervals in the width direction of the suspension body 7 when the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the suspension body 7 is viewed. Further, in FIG. 22, six rope main bodies 20 are used.
  • the belt covering body 37 covers a plurality of rope bodies 20 over the entire longitudinal direction of the suspension body 7.
  • the configuration of the elevator is the same as that of the first embodiment except that the suspension body 7 is a belt. Moreover, the manufacturing method of each composite strand 22 is also the same as that of the first embodiment.
  • Such a suspended body 7 can be applied to a drive sheave 5 having a smaller diameter while ensuring the same strength as when a rope is used as the suspended body 7.
  • the strength of the suspension body 7 can be increased as compared with the case where the composite strand 22 is used as each belt wire member.
  • all the belt wire members are ropes.
  • a rope containing the composite strand 22 may be used as at least one of the plurality of belt wire members.
  • two or more types of ropes having different cross-sectional configurations and at least one of the outer diameters may be appropriately mixed in one belt.
  • the distance between adjacent ropes may include three or more different distances from each other.
  • the type of the elevator is not limited to the type shown in FIG. 1, and may be, for example, a 2: 1 roping method.
  • the elevator may be a machine room-less elevator, a double-deck elevator, a one-shaft multi-car type elevator, or the like.
  • the one-shaft multicar system is a system in which the upper car and the lower car placed directly under the upper car independently move up and down a common hoistway.
  • the rope or the belt is used as the suspension body 7 for suspending the car 8.
  • the use of ropes and belts is not limited to this.
  • ropes and belts can also be applied to elevator governor ropes or compensating bodies.
  • the ropes and belts can also be applied to devices other than elevators, such as crane devices.
  • 3 hoisting machine 5 drive sheave, 7 suspension body (rope, belt), 8 basket, 9 balancing weight, 11 compensating body, 20 rope body (belt wire member), 22 composite strand (rope strand, belt wire) Member), 23 strand core member, 23a groove, 24 outer wire member, 25 high-strength fiber bundle, 26 matrix resin, 27 high-strength fiber filament, 28 core intermediate, 31 outer peripheral strand (outer wire member), 32 strands, 33 Strand coating, 36 Outer layer coating, 37 Belt coating.

Abstract

複合ストランドの製造方法は、第１工程、第２工程、及び第３工程を含んでいる。第１工程は、高強度繊維束に未硬化のマトリクス樹脂を含浸させてなるコア中間体を形成する工程である。第２工程は、第１工程の後に実施される。また、第２工程は、コア中間体の外周に複数本の鋼製の外周線部材を撚り合わせる工程である。第３工程は、第２工程の後に実施される。また、第３工程は、マトリクス樹脂を硬化させることによって、コア中間体を繊維強化プラスチック製のストランドコア部材にする工程である。

Description

複合ストランド、その製造方法、ロープ、ベルト、及びエレベーター
　本開示は、複合ストランド、その製造方法、ロープ、ベルト、及びエレベーターに関するものである。
　従来のエレベーターロープでは、ロープ芯の外周に複数本の鋼製ストランドが撚り合わせられている。ロープ芯は、荷重負担部と、合成繊維製の被覆部とを有している。被覆部は、荷重負担部の外周に被覆されている。荷重負担部は、繊維集合体により構成されている。荷重負担部には、可撓性樹脂が含浸され硬化されている。荷重負担部は、エレベーターロープに引張荷重がかかったときに、荷重を分担し、複数本の鋼製ストランドにかかる負荷を軽減する役割を持つ（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２０１７／１３８２２８号公報
　上記のような従来のエレベーターロープでは、繊維製のロープ芯の外周に複数本の鋼製ストランドが配置されている。このため、使用中の繰り返し曲げにより、ロープ芯が損傷し、ロープ全体の強度が低下する懸念がある。
　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、繰り返し曲げによるストランドコア部材の損傷を抑制することができる複合ストランド、その製造方法、ロープ、ベルト、及びエレベーターを得ることを目的とする。
　本開示に係る複合ストランドの製造方法は、高強度繊維束に未硬化のマトリクス樹脂を含浸させてなるコア中間体を形成する第１工程、第１工程の後、コア中間体の外周に複数本の鋼製の外周線部材を撚り合わせる第２工程、及び第２工程の後、マトリクス樹脂を硬化させることによって、コア中間体を繊維強化プラスチック製のストランドコア部材にする第３工程を含む。
　本開示に係る複合ストランドは、繊維強化プラスチック製のストランドコア部材、及びストランドコア部材の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の外周線部材を備え、ストランドコア部材の外周面には、複数の溝が設けられており、ストランドコア部材の長手方向に直角な断面において、各外周線部材の一部は、対応する溝に挿入されており、各溝の内面の形状は、各外周線部材の外周面に沿った形状である。
　本開示によれば、繰り返し曲げによるストランドコア部材の損傷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斜視図である。 図１の懸架体の断面図である。 図２の複合ストランドを拡大して示す断面図である。 図３のストランドコア部材のみを示す断面図である。 図３のストランドコア部材の一部を拡大して示す断面図である。 実施の形態１による複合ストランドの製造方法の第１工程を示す説明図である。 実施の形態１による複合ストランドの製造方法の第２工程を示す説明図である。 実施の形態１による複合ストランドの製造方法の第３工程を示す説明図である。 第３工程の変形例を示す説明図である。 第１工程と第２工程とが連続で実施される変形例を示す説明図である。 第２工程と第３工程とが連続で実施される変形例を示す説明図である。 第１工程と第２工程と第３工程とが連続で実施される変形例を示す説明図である。 実施の形態２による複合ストランドの断面図である。 図１３の複合ストランドの変形例を示す断面図である。 実施の形態３による懸架体の断面図である。 実施の形態４による懸架体の断面図である。 実施の形態５による懸架体の断面図である。 実施の形態６による懸架体の断面図である。 実施の形態７による懸架体の断面図である。 実施の形態８による懸架体の断面図である。 実施の形態９による懸架体の断面図である。 実施の形態１０による懸架体の断面図である。
　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斜視図である。図において、昇降路１の上方には、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、円筒状の駆動シーブ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は、水平な回転軸を中心として回転する。駆動シーブ５及びそらせ車６には、複数本の懸架体７が巻き掛けられている。但し、図１には、１本の懸架体７のみ示されている。複数本の懸架体７は、駆動シーブ５の外周面に、駆動シーブ５の軸方向に互いに間隔をおいて巻き掛けられている。
　かご８は、各懸架体７の長手方向の第１端部に接続されている。釣合おもり９は、各懸架体７の長手方向の第２端部に接続されている。かご８及び釣合おもり９は、懸架体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、第１かごガイドレール１０ａ、第２かごガイドレール１０ｂ、図示しない第１釣合おもりガイドレール、及び図示しない第２釣合おもりガイドレールが設置されている。第１かごガイドレール１０ａ及び第２かごガイドレール１０ｂは、かご８の昇降を案内する。第１釣合おもりガイドレール及び第２釣合おもりガイドレールは、釣合おもり９の昇降を案内する。
　かご８の下部と釣合おもり９の下部との間には、コンペンセーティング体１１が吊り下げられている。コンペンセーティング体１１は、かご８の移動による懸架体７の重量バランスの変化の影響を補償する。コンペンセーティング体１１としては、可撓性を有する紐状の部材、例えばロープ、又は鎖が用いられる。
　図２は、図１の懸架体７の断面図であり、懸架体７の長手方向に直角な断面を示している。実施の形態１の懸架体７は、ロープである。また、実施の形態１の懸架体７は、ロープ本体２０のみにより構成されている。ロープ本体２０は、芯綱２１と、複数本のロープストランドとしての複数本の複合ストランド２２とを有している。
　芯綱２１は、３本の芯綱ストランドを互いに撚り合わせてなる三つ打ちロープとして構成されている。各芯綱ストランドは、多数の繊維を束ねて構成されている。
　複数本の複合ストランド２２は、芯綱２１の外周に撚り合わせられている。図２の例では、８本の複合ストランド２２が用いられている。
　図３は、図２の複合ストランド２２を拡大して示す断面図であり、複合ストランド２２の長手方向に直角な断面を示している。複合ストランド２２は、繊維強化プラスチック製のストランドコア部材２３と、複数本の鋼製の外周線部材２４とを有している。ストランドコア部材２３は、複合ストランド２２の長手方向の全体に渡って連続して配置されている。
　複数本の外周線部材２４は、ストランドコア部材２３の外周に撚り合わせられている。図３では、１４本の外周線部材２４が用いられている。各外周線部材２４は、複合ストランド２２の長手方向の全体に渡って連続して配置されている。
　各外周線部材２４としては、１本の鋼製の素線、即ち鋼線が用いられている。各外周線部材２４の径は、ストランドコア部材２３の径よりも小さい。複合ストランド２２の長手方向に直角な断面において、各外周線部材２４の形状は円形である。
　ストランドコア部材２３の長手方向に直角な断面において、ストランドコア部材２３の断面積は、全ての外周線部材２４の断面積の合計よりも大きいことが望ましい。さらに望ましくは、複合ストランド２２の長手方向に直角な断面において、ストランドコア部材２３の断面積は、複合ストランド２２全体の断面積の６０％以上である。
　図４は、図３のストランドコア部材２３のみを示す断面図であり、図３から全ての外周線部材２４を取り除いた図である。ストランドコア部材２３の外周面には、複数の溝２３ａが設けられている。溝２３ａの数は、外周線部材２４の数と同じである。
　ストランドコア部材２３の長手方向に直角な断面において、各外周線部材２４の一部は、対応する溝２３ａに挿入されている。ストランドコア部材２３の長手方向に直角な断面において、各溝２３ａの内面の形状は、各外周線部材２４の外周面に沿った形状である。　
　このため、各外周線部材２４は、図３に示すように、対応する溝２３ａに部分的に嵌め合わされている。また、各外周線部材２４は、対応する溝２３ａの内面全体に面接触している。
　図５は、図３のストランドコア部材２３の一部を拡大して示す断面図である。ストランドコア部材２３は、高強度繊維束２５と、マトリクス樹脂２６とを有している。高強度繊維束２５は、複数の高強度繊維フィラメント２７を束ねて構成されている。各高強度繊維フィラメント２７の直径は、数μｍから数十μｍまでの範囲内である。
　高強度繊維フィラメント２７の材料としては、炭素繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエチレン繊維、ガラス繊維、及びバサルト繊維からなる群から選択された少なくとも１種の高強度繊維が用いられている。また、２種以上の高強度繊維が混合して用いられていてもよい。
　マトリクス樹脂２６としては、各複合ストランド２２の柔軟性、及び懸架体７全体としての柔軟性を確保するため、可撓性樹脂が用いられることが好適である。可撓性樹脂としては、エポキシ樹脂又はウレタン樹脂が用いられることが好適である。これらの可撓性樹脂は、外力を受けたときに、破壊されることなく、容易に撓むことができる。
　マトリクス樹脂２６としてのエポキシ樹脂は、液状の主剤を、混合剤と混合して硬化された固体である。主剤は、エポキシ化合物、及びエポキシ化ポリブタジエンからなる群から選択される。エポキシ化合物の分子には、ポリオキシアルキレン結合、及びウレタン結合からなる群から選択される１つ以上と、２つ以上のエポキシ基とが含まれる。エポキシ化ポリブタジエンの分子には、２つ以上のエポキシ基が含まれる。
　マトリクス樹脂２６としてウレタン樹脂を用いる場合、耐加水分解性の観点から、エーテル系ウレタン樹脂を用いることが好適である。エーテル系ウレタン樹脂としては、エーテル系ポリオールを、各種ポリイソシアネート化合物で硬化させたものが挙げられる。エーテル系ポリオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリプロピレングリコール等が用いられる。
　このようなエポキシ樹脂又はウレタン樹脂を用いることにより、高強度繊維フィラメント２７との密着性を高めることができる。また、硬化後の可撓性を十分に確保することができる。
　次に、複合ストランド２２の製造方法について説明する。実施の形態１による複合ストランド２２の製造方法は、第１工程、第２工程、及び第３工程を含んでいる。
　図６は、実施の形態１による複合ストランド２２の製造方法の第１工程を示す説明図である。第１工程は、高強度繊維束２５に未硬化のマトリクス樹脂２６を含浸させてなるコア中間体２８を形成する工程である。
　高強度繊維束２５は、第１送出機１０１から送り出され、コア中間体２８として第１巻取機１０２に巻き取られる。第１送出機１０１と第１巻取機１０２との間には、含浸槽１０３が設けられている。含浸槽１０３には、未硬化の状態、即ち液状のマトリクス樹脂２６が収容されている。高強度繊維束２５を含浸槽１０３に通すことによって、高強度繊維束２５に液状のマトリクス樹脂２６が含浸される。
　第１工程では、複数の高強度繊維フィラメント２７が互いに撚り合わせられてなる高強度繊維束２５が用いられる。この場合、高強度繊維束２５の断面形状が崩れにくいため、複合ストランド２２の断面形状も、容易に真円に近くすることができる。また、柔軟で曲がりやすいストランドコア部材２３を得ることができる。
　また、第１工程では、複数の高強度繊維フィラメント２７が互いに撚り合わせられずに束ねられてなる高強度繊維束２５が用いられてもよい。この場合、ストランドコア部材２３の長手方向についての強度及び弾性率を高くすることができる。
　図７は、実施の形態１による複合ストランド２２の製造方法の第２工程を示す説明図である。第２工程は、第１工程の後に実施される。また、第２工程は、コア中間体２８の外周に複数本の外周線部材２４を撚り合わせる工程である。
　コア中間体２８は、第２送出機１０４から送り出され、第２巻取機１０５に巻き取られる。第２送出機１０４と第２巻取機１０５との間には、撚り合わせ装置１０６が設けられている。コア中間体２８を撚り合わせ装置１０６に通すことによって、コア中間体２８の外周に複数本の外周線部材２４が撚り合わせられる。
　第２巻取機１０５に巻き取られた複合ストランド２２におけるマトリクス樹脂２６は、未硬化の状態である。
　第２工程は、コア中間体２８に張力をかけながら実施される。これにより、複合ストランド２２の引張強度を向上させることができる。コア中間体２８にかける張力は、高強度繊維束２５の破断強度の３０％以下とすることが好ましい。また、コア中間体２８にかける張力は、高強度繊維束２５の破断強度の５％以上１５％未満とすることがより好ましい。
　図８は、実施の形態１による複合ストランド２２の製造方法の第３工程を示す説明図である。第３工程は、第２工程の後に実施される。また、第３工程は、マトリクス樹脂２６を硬化させることによって、コア中間体２８をストランドコア部材２３にする工程である。
　未硬化のマトリクス樹脂２６を含む複合ストランド２２は、第３送出機１０７から送り出され、加熱炉１０８に通される。未硬化のマトリクス樹脂２６は、加熱炉１０８内で加熱されることによって、硬化される。硬化後のマトリクス樹脂２６を含む複合ストランド２２は、第３巻取機１０９に巻き取られる。
　加熱炉１０８としては、高周波誘導加熱炉を用いることが好ましい。即ち、第３工程は、高周波誘導加熱工程を含むことが好ましい。高周波誘導加熱工程によれば、複数本の外周線部材２４を短時間で高温にまで加熱することができる。このため、複数本の外周線部材２４に接触しているコア中間体２８に、短時間で熱を伝えることができる。これにより、複合ストランド２２の製造速度を上げることができる。
　このような複合ストランド２２、その製造方法、懸架体７、及びエレベーターでは、ストランドコア部材２３の長手方向に直角な断面において、各溝２３ａの内面の形状は、各外周線部材２４の外周面に沿った形状である。このため、各外周線部材２４は、ストランドコア部材２３に対して、点接触ではなく、面接触している。
　従って、各外周線部材２４のストランドコア部材２３に対する接触面圧力が低くなり、ストランドコア部材２３の擦過を生じにくくすることができる。これにより、繰り返し曲げによるストランドコア部材２３の損傷を抑制することができる。
　また、繊維強化プラスチック製のストランドコア部材２３の外周に、複数本の外周線部材２４が撚り合わせられている。このため、複合ストランド２２を軽量化するとともに高強度化することができる。
　このため、実施の形態１の懸架体７は、かご８の昇降行程が７５メートル以上のエレベーターにも適用可能である。従来のエレベーターロープと比較して、実施の形態１の懸架体７による軽量化効果は、かご８の昇降行程が大きくなるほど大きい。
　また、質量比強度が高く、かつ駆動シーブ５に対する摩擦係数が高い懸架体７が得られるため、コンペンセーティング体１１の質量を低減することができる。例えば、コンペンセーティング体１１の質量を、全ての懸架体７の総重量の１／２以下にすることができる。また、かご８の昇降行程によっては、コンペンセーティング体１１を完全に除去することもできる。
　また、各ストランドコア部材２３が複数本の外周線部材２４により保護されているため、懸架体７が繰り返し曲げられても、隣り合う複合ストランド２２のストランドコア部材２３同士の擦過は発生しない。
　また、懸架体７の繰り返し曲げによる擦過は、各複合ストランド２２の外周に配置されている外周線部材２４同士において発生する。このため、外周線部材２４の破断を目視により確認したり、専用の装置により検出したりする方法によって、懸架体７の保守を容易に行うことができる。
　また、ストランドコア部材２３の長手方向に直角な断面において、ストランドコア部材２３の断面積は、全ての外周線部材２４の断面積の合計よりも大きい。このため、軽量かつ高強度な懸架体７を得ることができる。
　また、高強度繊維フィラメント２７の材料として、上述したような高強度繊維を選択することにより、軽量かつ高強度な複合ストランド２２を得ることができる。
　また、実施の形態１の複合ストランド２２の製造方法では、高強度繊維束２５に未硬化のマトリクス樹脂２６を含浸させてコア中間体２８が形成され、コア中間体２８の外周に複数本の外周線部材２４が撚り合わせられ、マトリクス樹脂２６が硬化される。このため、各溝２３ａの内面の形状を、容易に各外周線部材２４の外周面に沿った形状とすることができる。
　また、高強度繊維束２５が複数本の外周線部材２４によって締め付けられるので、繊維の充填密度を高めることができる。
　なお、第３工程は、１回だけでなく、２回以上実施してもよい。
　また、図９は、第３工程の変形例を示す説明図である。この例では、加熱炉１０８の下流、即ち加熱炉１０８と第３巻取機１０９との間に保温装置１１０が設けられている。保温装置１１０は、温風による加熱によって、複合ストランド２２の温度を維持する。このように、高周波誘導加熱工程によってコア中間体２８を所望の温度まで加熱した後、温風による加熱によって、温度を維持するようにしてもよい。
　また、図１０に示すように、第１工程と第２工程とは、連続で実施されてもよい。
　また、図１１に示すように、第２工程と第３工程とは、連続で実施されてもよい。
　また、図１２に示すように、第１工程と第２工程と第３工程とは、連続で実施されてもよい。
　実施の形態２．
　次に、図１３は、実施の形態２による複合ストランド２２の断面図であり、複合ストランド２２の長手方向に直角な断面を示している。実施の形態２では、ストランドコア部材２３の外周に、複数本の外周線部材として、複数本の外周ストランド３１が撚り合わせられている。各外周ストランド３１は、互いに撚り合わせられている複数本の鋼製の素線３２を含んでいる。
　この例では、各外周ストランド３１は、７本の素線３２により構成されている。７本の素線３２は、外周ストランド３１の中心に配置されている中心素線と、中心素線の外周に撚り合わせられている６本の外周素線とを含んでいる。各溝２３ａの内面の形状は、各外周ストランド３１の外周面に沿った形状である。
　複数本の外周ストランド３１を用いたこと以外、複合ストランド２２の構成及び製造方法は、実施の形態１と同様である。また、懸架体７の構成及びエレベーターの構成も、実施の形態１と同様である。
　ここで、複合ストランド２２の外径を大きくすると、各外周線部材の外径も大きくなる。実施の形態１の外周線部材２４は、外径を大きくすると、柔軟性が低下する場合がある。これに対して、実施の形態２の外周ストランド３１は、外周線部材２４に比べて、外径を大きくしても柔軟性が低下しにくい。
　このため、実施の形態２の複合ストランド２２によれば、柔軟性を確保しつつ、複合ストランド２２の外径を大きくすることができる。これにより、懸架体７の外径も大きくすることができる。
　なお、図１４に示すように、各外周ストランド３１に外周からの圧縮加工、即ち異形化加工が施されてもよい。図１４では、各外周ストランド３１の長手方向に直角な断面の形状は、異形化されて円形になっている。これにより、ストランドコア部材２３の擦過をさらに生じにくくすることができる。
　また、異形化加工は、必ずしも全ての外周ストランド３１に施さなくてもよく、少なくとも１本の外周ストランド３１に異形化加工が施されてもよい。即ち、異形化加工が施されている外周ストランド３１と異形化加工が施されていない外周ストランド３１とが混在してもよい。
　また、実施の形態１の外周線部材２４と実施の形態２の外周ストランド３１とが混在してもよい。
　実施の形態３．
　次に、図１５は、実施の形態３による懸架体７の断面図であり、懸架体７の長手方向に直角な断面を示している。実施の形態３では、懸架体７の中心に、芯綱２１の代わりに、複合ストランド２２が配置されている。中心に配置された複合ストランド２２の外周には、６本の複合ストランド２２が撚り合わせられている。
　懸架体７の中心に複合ストランド２２が配置されていること以外、懸架体７の構成及びエレベーターの構成は、実施の形態１と同様である。また、各複合ストランド２２の製造方法も、実施の形態１と同様である。
　このような懸架体７では、中心にも複合ストランド２２が配置されているため、懸架体７をさらに軽量化することができるとともに、懸架体７をさらに高強度化することができる。
　実施の形態４．
　次に、図１６は、実施の形態４による懸架体７の断面図であり、懸架体７の長手方向に直角な断面を示している。実施の形態４のロープ本体２０は、実施の形態３のロープ本体２０の構成に加えて、樹脂製のストランド被覆体３３を有している。ストランド被覆体３３は、少なくとも１本の複合ストランド２２の外周を覆っている。この例では、ストランド被覆体３３は、懸架体７の中心に配置されている複合ストランド２２の外周を覆っている。
　ストランド被覆体３３が追加されていること以外、懸架体７の構成及びエレベーターの構成は、実施の形態３と同様である。また、各複合ストランド２２の製造方法は、実施の形態１と同様である。
　このような懸架体７では、懸架体７の中心に配置されている複合ストランド２２の外周がストランド被覆体３３により覆われている。このため、懸架体７の中心に配置されている複合ストランド２２の各外周線部材２４が、他の複合ストランド２２の外周線部材２４と接触することが防止される。これにより、各外周線部材２４の損傷が抑制され、懸架体７の長寿命化を図ることができる。
　なお、ストランド被覆体３３の材料としては、耐摩耗性及び低摩擦性の面から、ポリエチレン又はポリプロピレンが望ましい。
　また、２本以上の複合ストランド２２の外周が、それぞれストランド被覆体３３によって覆われてもよい。
　実施の形態５．
　次に、図１７は、実施の形態５による懸架体７の断面図であり、懸架体７の長手方向に直角な断面を示している。実施の形態５のロープ本体２０は、芯綱３０、樹脂製の中間被覆体３４、及び外側ストランド層３５を有している。芯綱３０の構成は、実施の形態４のロープ本体２０の構成と同じである。
　中間被覆体３４は、芯綱３０の外周を覆っている。中間被覆体３４の材料は、ストランド被覆体３３の材料と同様である。
　外側ストランド層３５は、中間被覆体３４の外周に設けられている。また、外側ストランド層３５は、複数本の複合ストランド２２により構成されている。図１７では、外側ストランド層３５は、１２本の複合ストランド２２により構成されている。外側ストランド層３５を構成する複数本の複合ストランド２２は、それぞれ中間被覆体３４の外周に撚り合わせられている。
　実施の形態５では、ロープ本体２０に含まれる全ての複合ストランド２２の断面構成は、同じである。また、ロープ本体２０に含まれる全ての複合ストランド２２の外径は、同じである。
　中間被覆体３４及び外側ストランド層３５が追加されていること以外、懸架体７の構成及びエレベーターの構成は、実施の形態４と同様である。また、各複合ストランド２２の製造方法は、実施の形態１と同様である。
　このような懸架体７では、複数本の複合ストランド２２が多層に配置されている。このため、懸架体７の強度をさらに高くすることができる。
　なお、実施の形態５の懸架体７において、断面構成が互いに異なる２種類以上の複合ストランド２２が混在してもよい。
　また、実施の形態５の懸架体７において、外径が互いに異なる２種類以上の複合ストランド２２が混在してもよい。
　実施の形態６．
　次に、図１８は、実施の形態６による懸架体７の断面図であり、懸架体７の長手方向に直角な断面を示している。実施の形態６の懸架体７では、図１６に示した実施の形態４の懸架体７の中心の複合ストランド２２が、図１４に示した複合ストランド２２に置き換えられている。
　中心の複合ストランド２２の外径は、他の複数本の複合ストランド２２の外径よりも大きい。
　中心の複合ストランド２２の構成以外、懸架体７の構成及びエレベーターの構成は、実施の形態４と同様である。また、各複合ストランド２２の製造方法は、実施の形態１と同様である。
　このような懸架体７では、実施の形態４に対して、複合ストランド２２の総数を増やすことなく、懸架体７の外径を大きくすることができる。
　実施の形態７．
　次に、図１９は、実施の形態７による懸架体７の断面図であり、懸架体７の長手方向に直角な断面を示している。実施の形態７の懸架体７では、図１７に示した実施の形態５の外側ストランド層３５に含まれている複数本の複合ストランド２２が、図１４に示した複合ストランド２２にそれぞれ置き換えられている。
　外側ストランド層３５に含まれる複数本の複合ストランド２２の構成以外、懸架体７の構成及びエレベーターの構成は、実施の形態５と同様である。また、各複合ストランド２２の製造方法は、実施の形態１と同様である。
　このように、断面構成が互いに異なる２種類以上の複合ストランド２２が、ロープストランドとして用いられていてもよく、懸架体７の設計自由度を向上させることができる。
　なお、１本のロープ内に、図３、図１３、及び図１４に示した複合ストランド２２が適宜混在してもよい。
　実施の形態８．
　次に、図２０は、実施の形態８による懸架体７の断面図であり、懸架体７の長手方向に直角な断面を示している。実施の形態８の懸架体７は、図１７に示した実施の形態５のロープ本体２０に加えて、樹脂製の外層被覆体３６を有している。外層被覆体３６は、ロープ本体２０の長手方向の全体に渡って、ロープ本体２０の外周を覆っている。
　外層被覆体３６には、高い耐摩耗性と、高い摩擦係数とが求められる。このため、外層被覆体３６の材料としては、熱可塑性ポリウレタンエラストマーが用いられることが望ましい。特に、耐加水分解性が高いエーテル系の熱可塑性ポリウレタンエラストマーが用いられることが望ましい。
　また、外層被覆体３６は、難燃剤を含んでいることが望ましい。これにより、懸架体７の難燃性を確保することができる。
　ロープ本体２０が外層被覆体３６により覆われていること以外、懸架体７の構成及びエレベーターの構成は、実施の形態５と同様である。また、各複合ストランド２２の製造方法は、実施の形態１と同様である。
　このような懸架体７では、ロープ本体２０の外周が外層被覆体３６により覆われている。このため、外側ストランド層３５に含まれている複数本の複合ストランド２２が駆動シーブ５に直接接触することが防止される。これにより、外側ストランド層３５に含まれている複数本の複合ストランド２２の摩耗を抑制することができる。また、駆動シーブ５の摩耗を抑制することもできる。
　また、駆動シーブ５に対する懸架体７の摩擦係数を高くすることができ、より小径の駆動シーブ５にも懸架体７を適用することができる。
　なお、外層被覆体３６は、実施の形態１、３、４、６、７に示したロープ本体２０の外周、及びその他の断面構成のロープ本体２０の外周に設けられてもよい。
　また、実施の形態１～８において、各外周線部材２４及び各外周ストランド３１にめっきが施されていてもよい。これにより、各外周線部材２４及び各外周ストランド３１の腐食を抑制することができる。
　また、実施の形態１、３～８では、全てのロープストランドが複合ストランド２２である。しかし、複数本のロープストランドのうちの少なくとも１本として、複合ストランド２２が用いられていればよい。
　実施の形態９．
　次に、図２１は、実施の形態９による懸架体７の断面図であり、懸架体７の長手方向に直角な断面を示している。実施の形態９の懸架体７は、ベルトである。また、実施の形態９の懸架体７は、ベルト線部材としての複数本の複合ストランド２２と、樹脂製のベルト被覆体３７とを有している。
　複合ストランド２２は、懸架体７の長手方向に直角な断面を見たとき、懸架体７の幅方向に互いに間隔をおいて１列に配置されている。各複合ストランド２２としては、図１４に示した実施の形態２の複合ストランド２２が用いられている。また、図２１では、６本の複合ストランド２２が用いられている。
　ベルト被覆体３７は、懸架体７の長手方向の全体に渡って、複数本の複合ストランド２２を覆っている。ベルト被覆体３７の材料としては、熱可塑性ポリウレタンエラストマーが用いられることが望ましい。特に、耐加水分解性が高いエーテル系の熱可塑性ポリウレタンエラストマーが用いられることが望ましい。
　また、ベルト被覆体３７は、難燃剤を含んでいることが望ましい。これにより、懸架体７の難燃性を確保することができる。
　懸架体７がベルトであること以外、エレベーターの構成は、実施の形態１と同様である。また、各複合ストランド２２の製造方法も、実施の形態１と同様である。
　このような懸架体７では、懸架体７としてロープを用いた場合に比べて、同等の強度を確保しつつ、より小径の駆動シーブ５に適用することができる。
　なお、実施の形態９では、全てのベルト線部材が複合ストランド２２である。しかし、複数本のベルト線部材のうちの少なくとも１本として、複合ストランド２２が用いられていればよい。
　また、１本のベルト内に、断面構成及び外径の少なくともいずれか一方が異なる２種類以上の複合ストランド２２が適宜混在してもよい。例えば、１本のベルト内に、図３、図１３、及び図１４に示した複合ストランド２２が適宜混在してもよい。
　また、隣り合う複合ストランド２２の間隔には、互いに異なる３つ以上の間隔が含まれていてもよい。
　実施の形態１０．
　次に、図２２は、実施の形態１０による懸架体７の断面図であり、懸架体７の長手方向に直角な断面を示している。実施の形態１０の懸架体７は、ベルトである。また、実施の形態１０の懸架体７は、ベルト線部材としての複数本のロープと、ベルト被覆体３７とを有している。
　各ロープは、図１７に示した実施の形態５のロープ本体２０により構成されている。複数本のロープ本体２０は、懸架体７の長手方向に直角な断面を見たとき、懸架体７の幅方向に互いに間隔をおいて１列に配置されている。また、図２２では、６本のロープ本体２０が用いられている。
　ベルト被覆体３７は、懸架体７の長手方向の全体に渡って、複数本のロープ本体２０を覆っている。
　懸架体７がベルトであること以外、エレベーターの構成は、実施の形態１と同様である。また、各複合ストランド２２の製造方法も、実施の形態１と同様である。
　このような懸架体７では、懸架体７としてロープを用いた場合に比べて、同等の強度を確保しつつ、より小径の駆動シーブ５に適用することができる。
　また、各ベルト線部材として複合ストランド２２が用いられている場合に比べて、懸架体７の強度を高くすることができる。
　なお、実施の形態１０では、全てのベルト線部材がロープである。しかし、複数本のベルト線部材のうちの少なくとも１本として、複合ストランド２２を含むロープが用いられていればよい。
　また、１本のベルト内に、断面構成及び外径の少なくともいずれか一方が異なる２種類以上のロープが適宜混在してもよい。
　また、隣り合うロープの間隔には、互いに異なる３つ以上の間隔が含まれていてもよい。
　また、エレベーターのタイプは、図１のタイプに限定されるものではなく、例えば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、実施の形態１～１０では、ロープ又はベルトが、かご８を吊り下げる懸架体７として用いられている。しかし、ロープ及びベルトの用途は、これに限定されない。例えば、ロープ及びベルトは、エレベーターのガバナロープ又はコンペンセーティング体にも適用できる。また、ロープ及びベルトは、エレベーター以外の装置、例えばクレーン装置にも適用できる。
　３　巻上機、５　駆動シーブ、７　懸架体（ロープ、ベルト）、８　かご、９　釣合おもり、１１　コンペンセーティング体、２０　ロープ本体（ベルト線部材）、２２　複合ストランド（ロープストランド、ベルト線部材）、２３　ストランドコア部材、２３ａ　溝、２４　外周線部材、２５　高強度繊維束、２６　マトリクス樹脂、２７　高強度繊維フィラメント、２８　コア中間体、３１　外周ストランド（外周線部材）、３２　素線、３３　ストランド被覆体、３６　外層被覆体、３７　ベルト被覆体。

Claims (23)

  1. 　高強度繊維束に未硬化のマトリクス樹脂を含浸させてなるコア中間体を形成する第１工程、
    　前記第１工程の後、前記コア中間体の外周に複数本の鋼製の外周線部材を撚り合わせる第２工程、及び
    　前記第２工程の後、前記マトリクス樹脂を硬化させることによって、前記コア中間体を繊維強化プラスチック製のストランドコア部材にする第３工程
    　を含む複合ストランドの製造方法。
  2. 　前記第１工程では、複数の高強度繊維フィラメントが互いに撚り合わせられてなる前記高強度繊維束が用いられる請求項１記載の複合ストランドの製造方法。
  3. 　前記第１工程では、複数の高強度繊維フィラメントが互いに撚り合わせられずに束ねられてなる前記高強度繊維束が用いられる請求項１記載の複合ストランドの製造方法。
  4. 　前記第２工程は、前記コア中間体に張力をかけながら実施される請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の複合ストランドの製造方法。
  5. 　前記第３工程は、高周波誘導加熱工程を含む請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の複合ストランドの製造方法。
  6. 　繊維強化プラスチック製のストランドコア部材、及び
    　前記ストランドコア部材の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製の外周線部材
    　を備え、
    　前記ストランドコア部材の外周面には、複数の溝が設けられており、
    　前記ストランドコア部材の長手方向に直角な断面において、
    　各前記外周線部材の一部は、対応する前記溝に挿入されており、
    　各前記溝の内面の形状は、各前記外周線部材の外周面に沿った形状である複合ストランド。
  7. 　前記ストランドコア部材の長手方向に直角な断面において、
    　前記ストランドコア部材の断面積は、全ての前記外周線部材の断面積の合計よりも大きい請求項６記載の複合ストランド。
  8. 　少なくとも１本の前記外周線部材は、外周ストランドであり、
    　前記外周ストランドは、互いに撚り合わせられている複数本の鋼製の素線を含んでいる請求項６又は請求項７に記載の複合ストランド。
  9. 　少なくとも１本の前記外周ストランドの長手方向に直角な断面の形状は、異形化されて円形になっている請求項８記載の複合ストランド。
  10. 　前記ストランドコア部材は、炭素繊維、ポリパラフェニレンベンズオキサゾール繊維、アラミド繊維、ポリアリレート繊維、ポリエチレン繊維、ガラス繊維、及びバサルト繊維からなる群から選択された少なくとも１種の高強度繊維を含む請求項６から請求項９までのいずれか１項に記載の複合ストランド。
  11. 　前記ストランドコア部材は、可撓性樹脂からなるマトリクス樹脂を含み、
    　前記可撓性樹脂として、エポキシ樹脂、又はウレタン樹脂が用いられている請求項６から請求項１０までのいずれか１項に記載の複合ストランド。
  12. 　前記ストランドコア部材は、可撓性樹脂からなるマトリクス樹脂を含み、
    　前記可撓性樹脂として、エポキシ樹脂が用いられており、
    　前記エポキシ樹脂は、液状の主剤を、混合剤と混合して硬化された固体であり、
    　前記主剤は、エポキシ化合物、及びエポキシ化ポリブタジエンからなる群から選択されており、
    　前記エポキシ化合物の分子には、ポリオキシアルキレン結合、及びウレタン結合からなる群から選択される１つ以上と、２つ以上のエポキシ基とが含まれ、
    　前記エポキシ化ポリブタジエンの分子には、２つ以上のエポキシ基が含まれる請求項６から請求項１０までのいずれか１項に記載の複合ストランド。
  13. 　各前記外周線部材には、めっきが施されている請求項６から請求項１２までのいずれか１項に記載の複合ストランド。
  14. 　複数本のロープストランドを有しているロープ本体
    　を備え、
    　前記複数本のロープストランドのうちの少なくとも１本として、請求項６から請求項１３までのいずれか１項に記載の複合ストランドが用いられているロープ。
  15. 　前記ロープ本体は、少なくとも１本の前記複合ストランドの外周を覆っている樹脂製のストランド被覆体をさらに有している請求項１４記載のロープ。
  16. 　断面構成が互いに異なる２種類以上の前記複合ストランドが、前記ロープストランドとして用いられている請求項１４又は請求項１５に記載のロープ。
  17. 　前記ロープ本体の外周を覆っている樹脂製の外層被覆体
    　をさらに備えている請求項１４から請求項１６までのいずれか１項に記載のロープ。
  18. 　前記外層被覆体は、難燃剤を含んでいる請求項１７記載のロープ。
  19. 　長手方向に直角な断面を見たとき、幅方向に互いに間隔をおいて配置されている複数本のベルト線部材、及び
    　前記複数本のベルト線部材を覆っている樹脂製のベルト被覆体
    　を備え、
    　前記複数本のベルト線部材のうちの少なくとも１本として、請求項６から請求項１３までのいずれか１項に記載の複合ストランドが用いられているベルト。
  20. 　長手方向に直角な断面を見たとき、幅方向に互いに間隔をおいて配置されている複数本のベルト線部材、及び
    　前記複数本のベルト線部材を覆っている樹脂製のベルト被覆体
    　を備え、
    　前記複数本のベルト線部材のうちの少なくとも１本として、請求項１４から請求項１８までのいずれか１項に記載のロープが用いられているベルト。
  21. 　前記ベルト被覆体は、難燃剤を含んでいる請求項１９又は請求項２０に記載のベルト。
  22. 　請求項１４から請求項１８までのいずれか１項に記載のロープ
    　を備えているエレベーター。
  23. 　請求項１９から請求項２１までのいずれか１項に記載のベルト
    　を備えているエレベーター。
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