JP5976116B2 - エレベータ用ロープ及びそれを用いたエレベータ装置 - Google Patents

Description

この発明は、中心に配置された繊維芯と、複数本の鋼製素線が撚り合わされてなる複数本の子縄とを有するエレベータ用ロープ、及びそれを用いたエレベータ装置に関するものである。

従来の高強度ワイヤロープでは、鋼製の芯ロープの外周がエラストマーにより被覆されており、エラストマーの外周に複数本の鋼製の子縄が撚り合わされている（例えば、特許文献１参照）。

また、従来の他のワイヤロープでは、芯ロープの外周に被覆が設けられている。そして、被覆には、芯ロープに含ませた油を長期間に渡って少しずつ出すための孔が設けられている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、従来のエレベータ用ロープでは、３本の芯ロープ子縄を互いに撚り合わせてなる芯ロープが中心に配置されている。各芯ロープ子縄は、繊維を束ねてなる多数のヤーンにより構成されている。芯ロープの外周は、樹脂製の芯ロープ被覆体により被覆されている。芯ロープ被覆体の外周には、複数本の鋼製子縄が撚り合わせられている。各鋼製子縄は、複数本の鋼製素線を撚り合わせて構成されている（例えば、特許文献３参照）。

特許第２９９２７８３号公報 実開平７−４３８７０号公報 国際公開２０１０／１４３２４９号

特許文献１に示されているような従来の鋼芯入りロープでは、有効断面積を増加させ強度を高くするために、ロープ径に対する鋼材部分の占有面積をできるだけ大きくする構成となる。このため、芯ロープは、その中心に配置された鋼製の芯子縄と、芯子縄の外周に撚り合わされた複数本の鋼製の内層子縄とを有する構成となる。しかし、このような芯ロープでは、ロープグリースを含有する部分が乏しく、本来必要な油量を含有させることが難しくなる。また、芯ロープが鋼製素線のみで構成されているため、全体の質量が増大してしまう。

また、特許文献２に示されているような従来のワイヤロープでは、芯ロープの外周に子縄を撚り合わせる際に、変形を伴うレベルの圧縮力を作用させることはなく、芯ロープが芯ロープ自体を撚り合わせる工程以外で締め付けられていない。このため、芯ロープ内に構造的な隙間が必要以上に残っている状態が想定される。

さらに、特許文献３に示されている従来のエレベータ用ロープでは、芯綱が繊維により構成されているため、芯綱の外周に芯綱被覆体を被覆する際、成形機の熱により繊維が溶融し破断する恐れがあった。また、芯綱は、芯綱ストランドを撚り合わせる工程以外に締め付けられていないため、芯綱内に構造的な隙間が残っており、経年使用により芯綱に変形（へたり）や減径が生じ、これにより鋼製ストランド間の接触圧力が増大し、鋼製素線の摩耗や断線が発生する。

この発明は、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、ロープグリースの含有量を十分に確保しつつ、質量の増大を抑えることができ、また繊維芯を構成する繊維の破断、繊維芯の変形及び減径を抑制することができるエレベータ用ロープ及びそれを用いたエレベータ装置を得ることを目的とする。

この発明に係るエレベータ用ロープは、内層ロープ繊維芯と、内層ロープ繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の内層子縄と、外周に被覆されている樹脂製の内層ロープ被覆体とを有する内層ロープ、及び内層ロープの外周に撚り合わされている複数本の鋼製の外層子縄を備え、内層子縄は、中心に配置されている内層子縄繊維芯と、内層子縄繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の鋼製の内層子縄素線とを有している。
また、この発明に係るエレベータ装置は、駆動シーブを有する巻上機、内層ロープと、内層ロープの外周に撚り合わされている複数本の鋼製の外層子縄とを有しており、駆動シーブに巻き掛けられているエレベータ用ロープ、及びエレベータ用ロープにより吊り下げられており、巻上機により昇降されるかごを備え、内層ロープは、内層ロープ繊維芯と、内層ロープ繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の内層子縄と、外周に被覆されている樹脂製の内層ロープ被覆体とを有しており、内層子縄は、中心に配置されている内層子縄繊維芯と、内層子縄繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の鋼製の内層子縄素線とを有している。

この発明のエレベータ用ロープ及びそれを用いたエレベータ装置は、内層ロープ繊維芯の外周に内層子縄が撚り合わされており、内層子縄の中心に内層子縄繊維芯が配置されており、内層子縄繊維芯の外周に鋼製の内層子縄素線が撚り合わされているため、ロープグリースの含有量を十分に確保しつつ、質量の増大を抑えることができ、また繊維芯を構成する繊維の破断、繊維芯の変形及び減径を抑制することができる。

この発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。 図１のエレベータ用ロープの断面図である。 この発明の実施の形態２によるエレベータ用ロープの断面図である。 この発明の実施の形態３によるエレベータ用ロープの断面図である。

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータ装置を示す構成図である。図において、昇降路２１の上部には、機械室２２が設けられている。機械室２２内には、機械台２３が設置されている。機械台２３上には、巻上機２４が支持されている。巻上機２４は、駆動シーブ２５及び巻上機本体２６を有している。巻上機本体２６は、駆動シーブ２５を回転させる巻上機モータと、駆動シーブ２５の回転を制動する巻上機ブレーキとを有している。

機械台２３には、そらせ車２７が取り付けられている。駆動シーブ２５及びそらせ車２７には、懸架手段としての複数本（図では１本のみ示す）のエレベータ用ロープ２８が巻き掛けられている。駆動シーブ２５の外周には、エレベータ用ロープ２８が挿入される複数のロープ溝が設けられている。

かご２９及び釣合おもり３０は、エレベータ用ロープ２８により昇降路２１内に吊り下げられており、巻上機２４により昇降路２１内を昇降される。昇降路２１内には、かご２９の昇降を案内する一対のかごガイドレール３１と、釣合おもり３０の昇降を案内する一対の釣合おもりガイドレール３２とが設置されている。かご２９には、かごガイドレール３１に係合してかご２９を非常停止させる非常止め装置３３が搭載されている。

図２は図１のエレベータ用ロープ２８の断面図である。エレベータ用ロープ２８は、内層ロープ１と、内層ロープ１の外周に撚り合わされている複数本（この例では８本）の外層子縄２とを有している。外層子縄２は、エレベータ用ロープ２８の最外層に位置し、外部に露出している。

内層ロープ１は、中心に配置された内層ロープ繊維芯３と、内層ロープ繊維芯３の外周に直接撚り合わされている複数本（この例では８本）の内層子縄４と、外周に被覆されている樹脂製の内層ロープ被覆体５とを有している。

内層ロープ繊維芯３は、繊維を撚り合わせて構成されている。また、内層ロープ繊維芯３には、ロープグリースが含浸されている。

各内層子縄４は、中心に配置されている内層子縄繊維芯６と、内層子縄繊維芯６の外周に撚り合わされている複数本（この例では１２本）の第１の内層子縄素線（中間素線）７と、第１の内層子縄素線７の層の外周に撚り合わされている複数本（この例では１２本）の第２の内層子縄素線（外層素線）８とを有している。

内層子縄繊維芯６は、繊維を撚り合わせて構成されている。また、全ての内層子縄繊維芯６には、ロープグリースが含浸されている。

第１及び第２の内層子縄素線７，８は、全て鋼製素線である。第２の内層子縄素線８の直径は、内層子縄繊維芯６の直径よりも小さく、第１の内層子縄素線７の直径よりも大きい。即ち、第１の内層子縄素線７の直径は、第２の内層子縄素線８の直径よりも小さい。

内層ロープ被覆体５の材料としては、例えばポリエチレン又はポリプロピレンなど、ある程度の硬さを有する樹脂が用いられている。内層ロープ被覆体５は、隣接する外層子縄２間、隣接する内層子縄４間、及び外層子縄２と内層子縄４との間にそれぞれ介在されている。

各外層子縄２は、中心に配置されている第１の外層子縄素線（芯素線）９と、第１の外層子縄素線９の外周に撚り合わされている複数本（この例では９本）の第２の外層子縄素線（中間素線）１０と、第２の外層子縄素線１０の層の外周に撚り合わされている複数本（この例では９本）の第３の外層子縄素線（外層素線）１１とを有している。

第１ないし第３の外層子縄素線９〜１１は、全て鋼製素線である。第３の外層子縄素線１１の直径は、第１の外層子縄素線９の直径よりも小さく、第２の外層子縄素線１０の直径よりも大きい。即ち、第２の外層子縄素線１０の直径は、第３の外層子縄素線１１の直径よりも小さい。

内層子縄４の直径は、外層子縄２の直径よりも小さい。この例では、内層子縄４の直径は、外層子縄２の直径の１／２以下である。また、内層子縄４の本数は、外層子縄２の本数と同じである。

内層子縄素線７，８の直径は、いずれの外層子縄素線９，１０，１１の直径よりも小さい。また、内層子縄素線７，８の引張強度は、いずれの外層子縄素線９，１０，１１の引張強度よりも高い。

このようなエレベータ用ロープ２８では、内層ロープ１の中心に内層ロープ繊維芯３が設けられているとともに、各内層子縄４の中心に内層子縄繊維芯６が設けられているので、鋼製素線のみで構成されている内層ロープに比べて、ロープグリースの含有量を増加させることができる。

また、繊維部分の断面積を増加させ、鋼製素線の断面積を減少させることにより、エレベータ用ロープ２８の単位質量の増大を抑えることができる。具体的には、内層子縄４の部分も繊維芯とした繊維芯入りロープと比べた内層子縄４による単位質量の増加は、１５％以内に抑えることができる。これにより、例えば、既設のエレベータ装置に適用されているエレベータ用ロープの代わりに、実施の形態１のエレベータ用ロープ２８をそのまま適用することができる。

さらに、内層ロープ繊維芯３と内層ロープ被覆体５との間に内層子縄４が配置されており、内層子縄繊維芯６の外周に内層子縄素線７，８が配置されているため、内層ロープ被覆体５を施工する際に高温の樹脂により繊維芯３，６が溶融され切断されるのが防止される。

さらにまた、内層子縄４を撚り合わせる際に内層ロープ繊維芯３が締め付けられるため、内層ロープ繊維芯３内の構造的な隙間が大幅に削減され、経年使用時の内層ロープ１の変形（へたり）による減径を抑制することができる。これにより、減径による外層子縄２間の接触圧力の増加が防止され、外層子縄２の摩耗を抑制することができる。

また、内層ロープ被覆体５の材料として自己潤滑性を有するポリプロピレン又はポリエチレンを用いることで、経年使用によりロープグリースが枯渇した際に、内層子縄４と外層子縄２との間の潤滑性の低下が防止され、素線摩耗や芯綱摩耗による強度低下を抑制することができる。

さらに、内層子縄の数を８本以下とすることで、一般的にエレベータの製造で使用されている製造設備による製造が可能であり、エレベータ用ロープ２８の製造コストの増加を抑えることができる。

さらにまた、内層子縄素線７，８の直径は、いずれの外層子縄素線９，１０，１１の直径よりも小さく、内層子縄素線７，８の引張強度は、いずれの外層子縄素線９，１０，１１の引張強度よりも高いので、内層子縄４が外層子縄２よりも先に断線するのを防止することができ、ロープ全体の劣化をロープ外観から判断し易くすることができる。

ここで、経年使用により内層ロープ被覆体５に微少な亀裂が発生すると、亀裂を通して外層子縄２にロープグリースが供給される。これに対して、内層ロープ被覆体５の厚さが大きすぎると、ロープグリースが供給されない可能性があるとともに、内層ロープ繊維芯３の断面積が小さくなり、ロープグリースの含有量も少なくなる。

内層子縄４と外層子縄２との直接接触を防止するためには、両者の間に内層ロープ被覆体５が介在する必要がある。しかし、直接接触を防止するために必要な内層ロープ被覆体５の厚さは、ロープ径の１％程度で十分である。このため、被覆施工及び外層子縄２の施工時の製造誤差を考慮し、内層子縄４と外層子縄２との間に介在する内層ロープ被覆体５の厚さは、エレベータ用ロープ２８全体の径に対して１％以上、２％以下とするのが好適である。

また、合成繊維製の繊維芯３，６を用いることにより、一般的にエレベータ用ロープの芯綱材として使用されるサイザル麻などの天然繊維に比べ、内部の隙間を減少させ、経年使用時の変形（へたり）をさらに抑制し、高湿環境下での腐食を抑制することができる。これにより、外層子縄２間や、外層子縄２と内層ロープ１との間で発生する懸念のあった内部損傷をより確実に防止することができる。

実施の形態２．
次に、図３はこの発明の実施の形態２によるエレベータ用ロープ２８の断面図である。実施の形態２では、内層ロープ繊維芯１２として、例えばポリプロピレン又はポリエチレンからなる合成繊維製の丸棒芯（中実芯）が用いられている。丸棒芯は、３本の芯ストランドを互いに撚り合わせて外周から加圧することにより構成されている。各芯ストランドは、合成繊維を束ねてなる多数のヤーンにより構成されている。

また、内層ロープ繊維芯１２の外周には、６本の内層子縄４が撚り合わされている。即ち、内層子縄４の本数は、外層子縄２の本数よりも少ない。他の構成は、実施の形態１と同様である。

このようなエレベータ用ロープ２８では、内層ロープ繊維芯１２として合成繊維製の丸棒芯が用いられているため、中心部の繊維の充填密度を向上させることができ、経年使用時の内層ロープ１の変形（へたり）による減径をさらに抑制することができる。これにより、外層子縄２の摩耗をさらに抑制することができる。

また、実施の形態２の内層ロープ繊維芯１２は、実施の形態１の内層ロープ繊維芯３に比べて内部の隙間が少なくなるため、ロープグリースの含有量が少なくなる。これに対して、内層子縄４の本数を減らしつつ内層子縄４の断面積を大きくすることにより、内層子縄繊維芯６の断面積を大きくすることができ、必要なロープグリースの含有量を確保することができる。

実施の形態３．
次に、図４はこの発明の実施の形態３によるエレベータ用ロープ２８の断面図である。この例では、外層子縄２が、製造時にダイスにより外周から圧縮（塑性加工）されている。これにより、第３の外層子縄素線１１の断面形状が異形化されている。他の構成は、実施の形態１と同様である。

このような構成によれば、駆動シーブ２５（図１）のロープ溝とエレベータ用ロープ２８との接触面圧を低減することができ、エレベータ用ロープ２８の内部損傷を抑制しつつ、外層子縄２の損傷も抑制することができ、エレベータ用ロープ２８の更なる長寿命化を図ることができる。

なお、実施の形態２の第３の外層子縄素線１１を実施の形態３と同様に異形化してもよい。
また、実施の形態２では内層ロープ繊維芯１２を丸棒芯としたが、内層子縄繊維芯６を合成繊維製の丸棒芯としてもよい。
さらに、この発明のエレベータ用ロープが適用されるエレベータ装置のタイプは、図１のタイプに限定されるものではない。例えば、機械室レスエレベータ、２：１ローピング方式のエレベータ装置、マルチカー方式のエレベータ装置、又はダブルデッキエレベータ等にも、この発明は適用できる。
さらにまた、この発明のエレベータ用ロープは、かご２９を吊り下げるためのロープ以外のロープ、例えばコンペンロープやガバナロープ等にも適用することができる。

Claims (9)

1. 内層ロープ繊維芯と、前記内層ロープ繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の内層子縄と、外周に被覆されている樹脂製の内層ロープ被覆体とを有する内層ロープ、及び
   前記内層ロープの外周に撚り合わされている複数本の鋼製の外層子縄
   を備え、
   前記内層子縄は、中心に配置されている内層子縄繊維芯と、前記内層子縄繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の鋼製の内層子縄素線とを有しているエレベータ用ロープ。
2. 前記内層ロープ繊維芯及び前記内層子縄繊維芯にロープグリースが含浸されている請求項１記載のエレベータ用ロープ。
3. 前記内層子縄の直径は、前記外層子縄の直径よりも小さい請求項１記載のエレベータ用ロープ。
4. 前記内層子縄素線の直径は、前記外層子縄を構成するいずれの素線の直径よりも小さい請求項１記載のエレベータ用ロープ。
5. 前記内層子縄素線の引張強度は、前記外層子縄を構成するいずれの素線の引張強度よりも高い請求項１記載のエレベータ用ロープ。
6. 前記内層子縄の数は、８本以下である請求項１記載のエレベータ用ロープ。
7. 前記内層子縄の部分も繊維芯とした場合と比べた前記内層子縄による単位質量の増加が１５％以内である請求項１記載のエレベータ用ロープ。
8. 前記内層ロープ被覆体の前記内層子縄と前記外層子縄との間に介在する部分の厚さは、全体のロープ径の１％以上、２％以下である請求項１記載のエレベータ用ロープ。
9. 駆動シーブを有する巻上機、
   内層ロープと、前記内層ロープの外周に撚り合わされている複数本の鋼製の外層子縄とを有しており、前記駆動シーブに巻き掛けられているエレベータ用ロープ、及び
   前記エレベータ用ロープにより吊り下げられており、前記巻上機により昇降されるかご
   を備え、
   前記内層ロープは、内層ロープ繊維芯と、前記内層ロープ繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の内層子縄と、外周に被覆されている樹脂製の内層ロープ被覆体とを有しており、
   前記内層子縄は、中心に配置されている内層子縄繊維芯と、前記内層子縄繊維芯の外周に撚り合わされている複数本の鋼製の内層子縄素線とを有しているエレベータ装置。

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