(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降路内にかごを吊り下げるエレベータの主索であって、
合成樹脂繊維からなる複数本の素線を撚り合わせた複数本の内層ストランドを有する内層部、及び
合成樹脂繊維からなる複数本の素線を撚り合わせた複数本の外層ストランドを有し、上記内層部の外周全体を覆う外層部
を備え、
上記外層部の単位面積当たりの引張強度が、上記内層部のそれよりも低く設定されており、
上記外層ストランドの断面形状は、上記外層部の周方向に沿って延びる偏平形状であるエレベータの主索。
【請求項２】
上記内層ストランドは互いに撚り合わされており、上記外層ストランドは、上記内層ストランドの撚り方向に対して逆方向に互いに撚り合わされている請求項１記載のエレベータの主索。
【請求項３】
上記内層部と上記外層部との間には、内層被覆が配置されている請求項１記載のエレベータの主索。
【請求項４】
少なくとも一部の上記外層ストランドには、断線されて通電が遮断されることにより上記外層ストランドの損傷を検出するための導電線が撚り合わせられている請求項１記載のエレベータの主索。
【請求項５】
互いに隣接する少なくとも一対の上記外層ストランドに、上記導電線がそれぞれ撚り合わせられている請求項４記載のエレベータの主索。
【請求項６】
上記一対の外層ストランドでは、上記導電線の撚りピッチが互いに異なっている請求項５記載のエレベータの主索。
【請求項７】
上記一対の外層ストランドのうち一方の外層ストランドでは、上記導電線の撚りピッチが上記導電線の太さの２倍より小さいピッチに設定されている請求項５記載のエレベータの主索。
【請求項８】
上記内層部と上記外層部とが直接接触しており、上記導電線を含む外層ストランドに接触する内層ストランドには、上記外層ストランドの素線の強度以上の強度を有する接触線が撚り合わせられている請求項４記載のエレベータの主索。
【請求項９】
上記外層ストランドの撚りピッチが上記内層ストランドの撚りピッチよりも大きく設定されている請求項１記載のエレベータの主索。
【請求項１０】
上記内層部の径方向外側に配置された内層ストランドの素線の撚り方向と上記外層ストランドの素線の撚り方向とが互いに平行である請求項１記載のエレベータの主索。
【請求項１１】
上記内層部と上記外層部とが直接接触しており、少なくとも一部の上記外層ストランドの上記内層ストランド側には、上記外層部の長さ方向と平行に延び、断線されて通電が遮断されることにより上記外層ストランドの損傷を検出するための導電線が配置されており、上記導電線を含む上記外層ストランドに接触する内層ストランドには、上記導電線の強度以上の強度を有する接触線が撚り合わせられている請求項１記載のエレベータの主索。
【請求項１２】
上記内層部と上記外層部とが直接接触しており、上記外層ストランドに接触する上記内層ストランドの断面形状は、円形断面よりも上記外層ストランドとの接触面積が広がるように異形化されている請求項１記載のエレベータの主索。
【請求項１３】
上記内層ストランド間には潤滑油が与えられている請求項１記載のエレベータの主索。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  この発明は、昇降路内にかごを吊り下げる合成繊維ロープ製のエレベータの主索に関するものである。
【背景技術】  図５は例えば特開平７−２６７５３４号公報に示された従来のエレベータの主索の構造を示す斜視図である。図において、心線２１の周囲には、複数本の内層ストランド２２と、これらの内層ストランド２２間の間隙に配置されている充填ストランド２３とを有する内層部２４が配置されている。各内層ストランド２２は、互いに撚り合わせられているアラミド繊維製の複数本の素線とポリウレタン等の含浸材とにより構成されている。充填ストランド２３は、例えばポリアミドにより構成されている。
複数本の外層ストランド２５を有する外層部２６は、内層部２４の外周を覆うように配置されている。各外層ストランド２５は、内層ストランド２２と同様に、互いに撚り合わせられているアラミド繊維製の複数本の素線とポリウレタン等の含浸材とにより構成されている。
内層部２４と外層部２６との間には、駆動シーブ等の綱綱車（図示せず）におけるストランド２２，２５相互間の摩擦によるストランド２２，２５の摩耗を避けるための内層被覆（摩擦低減被覆）２７が配置されている。また、外層部２６の外周部には、外層被覆（保護被覆）２８が配置されている。
上記のように構成された従来のエレベータの主索では、エレベータの運転時に綱車との接触による圧力を受けるとともに、綱車での曲げにより内部に変形及び滑りが生じるため、長期間使用していると、摩耗による素線の断線が発生する。このような素線の断線は、外層ストランド２５で多く発生する。
これに対し、従来の主索では、内層部２４の引張強度と外層部２６の引張強度とが同等に設定されているため、摩耗により外層ストランド２５の素線が損傷し、外層部２６の引張強度が著しく低下した場合、内層部２４のみで荷重を支持することになり、全体の半分の引張強度しか確保されない。
また、例えば特開平８−２６１９７２号公報には、カーボン繊維からなる導電線をストランドに撚り合わせ、その導電線に通電し、通電状態を監視することで、導電線の切断を検出し、ストランドの損傷を検出する方法が示されている。
しかし、アラミド繊維よりもカーボン繊維の方が高強度であるため、導電線の摩耗が優先的に起こらず、強度部材であるアラミド繊維製の素線が導電線よりも先に摩耗し断線する可能性があり、ストランドの損傷を安定して検出することができず、ストランドの寿命の判断が難しかった。
【発明の開示】
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、一部のストランドが寿命に達したときに十分な残存強度を確保することができ、またストランドの損傷をより安定して検出することができるエレベータの主索を得ることを目的とする。
この発明によるエレベータの主索は、昇降路内にかごを吊り下げるためのものであって、合成樹脂繊維からなる複数本の素線を撚り合わせた複数本の内層ストランドを有する内層部、及び合成樹脂繊維からなる複数本の素線を撚り合わせた複数本の外層ストランドを有し、内層部の外周を覆うように配置されている外層部を備え、外層部の引張強度が内層部の引張強度よりも低く設定されているものである。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、この発明の好適な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はこの発明の実施の形態１によるエレベータの主索の断面図、図２は図１の主索の内部構造を示す側面図である。
図において、内層部１は、互いに撚り合わせられている複数本の内層ストランド２と、これらの内層ストランド２間の間隙に配置され撚り合わせられている充填ストランド３とを有している。各内層ストランド２は、互いに撚り合わせられているアラミド繊維製の複数本の素線とポリウレタン等の含浸材とにより構成されている。
充填ストランド３は、例えばポリアミドにより構成されている。設計上の内層部１の引張強度には、充填ストランド３の強度は加算されない。
外層部４は、複数本の外層ストランド５を有し、内層部１の外周を覆うように撚り合わせられ配置されている。各外層ストランド５は、内層ストランド２と同様に、互いに撚り合わせられているアラミド繊維製の複数本の素線とポリウレタン等の含浸材とにより構成されている。
内層部１と外層部４との間には、駆動シーブ等の綱車（図示せず）におけるストランド２，５相互間の摩擦によるストランド２，５の摩耗を避けるための内層被覆（摩擦低減被覆）６が配置されている。また、外層部４の外周部には、外層被覆（保護被覆）７が配置されている。
内層部１と外層部４とは、内層被覆６により区分けされている。また、外層ストランド５の撚り方向は、内層ストランド２の撚り方向に対して逆になっており、これによっても内層部１と外層部４とが区分けされている。
また、外層部４の引張強度は、内層部１の引張強度よりも低く設定されている。具体的には、内層部１は、主索全体の引張強度に対して６０％以上の引張強度を有している。従って、外層部４の引張強度は、主索全体の引張強度に対して４０％未満である。
一部の外層ストランド５には、断線されて通電が遮断されることにより外層ストランド５の損傷を検出するための導電線８がそれぞれ撚り合わせられている。導電線８としては、例えば導電性のカーボン繊維を束ねてなる線が用いられる。また、導電線８は、互いに隣接する少なくとも一対の外層ストランド５にそれぞれ撚り合わせられている。
図２に示すように、導電線８が撚り合わせられている一対の外層ストランド５では、導電線８の撚りピッチが互いに異なっている。また、導電線８が撚り合わせられている一対の外層ストランド５のうち一方の外層ストランド５では、導電線８の撚りピッチが導電線８の太さの２倍より小さいピッチに設定されている。例えば直径２ｍｍの導電線８を用いた場合、その導電線８の撚りピッチは４ｍｍ未満となる。
このような主索では、主に外層ストランド５で摩耗による素線の損傷が発生するため、内層部１よりも外層部４の寿命の方が短いが、外層部４の強度が著しく低下しても、外層部４よりも引張強度の高い内層部１が残っているため、十分な残存強度を確保することができる。
一般的なエレベータでは、主索の引張強度は、安全率を１０倍として設計される。また、非常止め装置等の安全装置が作動したときには、通常運転時に作用する荷重の約２〜６倍の荷重が主索に作用する。外層部４の強度が寿命により低下したとき、６倍の荷重が作用した場合、その荷重を内層部１だけで支持できることが望ましい。従って、主索全体の引張強度に対して６０％以上の引張強度を内層部１に持たせておけば、残存強度としては十分であると考えられる。
実際には、複数本の主索によりかごが吊り下げられていることが多く、全ての主索が同時に寿命に達することはないと考えられるため、１本の主索について、６０％以上の残存強度を有していれば十分である。
また、外層ストランド５の撚り方向は、内層ストランド２の撚り方向に対して逆になっているため、外層ストランド５は内層ストランド２に対して交差する。これにより、摩耗による素線の損傷は、外層ストランド５の内層部１側で発生しやすくなり、外層ストランド５の寿命が主索全体としての寿命を支配することになる。従って、予定外の部位を起点とした主索の損傷による不測の事故を防止することができる。
さらに、主索全体の寿命を支配する外層ストランド５に導電線８を配置したので、損傷をより安定して検出することができ、主索の寿命をより正確に把握することができる。具体的には、導電線８が切断され、通電が遮断されると、エレベータの運転が停止され、警報が発せらて、主索が寿命に達したことが知らされることになる。
さらにまた、導電線８は、アラミド繊維よりも高強度であるため、アラミド繊維との接触では主にアラミド繊維が摩耗され、導電線８よりも先に素線が断線されてしまう。これに対し、実施の形態１では、互いに隣接する複数対の外層ストランド５に導電線８がそれぞれ撚り合わせられているため、隣接する外層ストランド５の導電線８が互いに接触し、導電線８相互の接触により導電線８が摩耗され、外層ストランド５の損傷をより安定して検出することができる。
このように、導電線８が撚り合わせられた外層ストランド５の対は、主索１本について、少なくとも３箇所以上に配置することが、外層ストランド５の損傷を安定して検出するために好適である。
また、隣接する外層ストランド５の導電線８が互いに等しいピッチで撚り合わせられていると、導電線８相互の接触が生じない可能性がある。これに対し、実施の形態１では、隣接する外層ストランド５の導電線８の撚りピッチが互いに異なっているため、高価なカーボン繊維からなる導電線８の使用量を最小限に抑えつつ、より確実に導電線８相互を接触させることができる。
さらに、一方の外層ストランド５で、導電線８の撚りピッチが導電線８の太さの２倍より小さいピッチに設定されているため、導電線８の使用量を最小限に抑えつつ、より確実に導電線８相互を接触させることができる。
ここで言う撚りピッチは、１本の外層ストランド５に対する撚りピッチのことであり、例えば１本の外層ストランド５に２本の導電線８を撚り合わせる場合、そのうちの１本の導電線８だけを見ると、導電線８の太さの４倍より小さいピッチで撚り合わせられていることになる。
実施の形態２．
次に、図３はこの発明の実施の形態２によるエレベータの主索の断面図である。図において、外層部１１は、複数本の外層ストランド１２を有し、内層部１の外周を覆うように配置されている。各外層ストランド１２は、内層ストランド２と同様に、互いに撚り合わせられているアラミド繊維製の複数本の素線とポリウレタン等の含浸材とにより構成されている。
外層ストランド１２の撚り方向は、内層ストランド２の撚り方向に対して逆になっている。一部の外層ストランド１２には、導電線８がそれぞれ撚り合わせられている。
また、外層ストランド１２の断面形状は、外層部１１の周方向に沿って延びる偏平形状である。内層部１と外層部１１とは直接接触しており、導電線８を含む外層ストランド１２に接触する内層ストランド２には、外層ストランド１２の素線の強度以上の強度を有する接触線１３が撚り合わせられている。ここでは、接触線１３として、導電線８と同様の材料構成の線が使用される。
さらに、外層部１１の引張強度は、内層部１の引張強度よりも低く設定されている。具体的には、内層部１は、主索全体の引張強度に対して６０％以上の引張強度を有している。従って、外層部１１の引張強度は、主索全体の引張強度に対して４０％未満である。
さらにまた、外層ストランド１２の撚りピッチを内層ストランド２の撚りピッチよりも大きくすることにより、外層部１１の単位面積当たりの引張強度が内層部１のそれよりも低く設定されている。
このようなエレベータの主索では、主に外層ストランド１２で摩耗による素線の断線が発生し、外層部１１の強度が著しく低下しても、外層部１１よりも引張強度の高い内層部１が残っているため、十分な残存強度を確保することができる。
また、内層部１と外層部１１とを直接接触させ、導電線８を含む外層ストランド１２に接触する内層ストランド２に接触線１３を撚り合わせたので、接触線１３との接触により導電線８が摩耗され、外層ストランド５の寿命を安定して検出することができる。
なお、接触線１３は導電線８を摩耗させるための線であるため、接触線１３には通電する必要はない。しかし、接触線１３を導電性の材料で構成し、接触線１３に通電することにより、内層ストランド２の損傷を検出することもできる。
また、接触線１３の強度は、素線の強度以上であれば、素線よりも効果的に導電線８を摩耗させるが、導電線８の強度以上であれば、より効果的に導電線８を摩耗させることができる。
さらに、外層部１１の単位面積当たりの引張強度が内層部１のそれよりも低く設定されているため、主索に過負荷が作用した場合、内層部１よりも先に外層部１１が破断され、外層部１１の破断が導電線８の切断により検出される。即ち、過負荷による主索全体の破断を未然に防止することができる。
但し、外層部１１の単位面積当たりの引張強度を下げる場合、通常運転時における内層部１との接触による外層部１１の損傷も顕著になる恐れがあるため、内層部１の径方向外側に配置された内層ストランド２の素線の撚り方向と外層ストランド１２の素線の撚り方向とを互いに平行にするのが好ましい。基本的には、内層ストランド２も外層ストランド１２も、繊維の方向を主索の長さ方向に対して平行に近付けるのが好ましい。
さらに、外層ストランド１２の断面形状が外層部１１の周方向に沿って延びる偏平形状であるため、主索の直径を小さく抑えつつ、強度を確保することができる。また、損傷の検出感度を高めることができるとともに、曲げにより発生する応力を低減することができ、実装密度の高い主索を提供することができる。さらに、内層部１に潤滑油を含浸した場合に、外層部１１外への潤滑油の流出を防止することができ、外層ストランド１２と外層被覆７との密着性の低下を防止することができる。
なお、外層ストランド１２は、円形断面で製作された後、内層部１の外周に巻き付けられる際、加熱軟化され、ダイスに通して断面形状が変形される。また、内層部１への巻き付け後にダイスに通し、断面形状を変形させてもよい。
実施の形態３．
次に、図４はこの発明の実施の形態３によるエレベータの主索の断面図である。図において、内層部１５は、互いに撚り合わせられている複数本の内層ストランド１６と、これらの内層ストランド１６間の間隙に配置され撚り合わせられている充填ストランド３とを有している。各内層ストランド１６は、互いに撚り合わせられているアラミド繊維製の複数本の素線とポリウレタン等の含浸材とにより構成されている。
外層部１１は、実施の形態２と同様である。内層部１５と外層部１１とは、直接接触している。外層ストランド１２の撚り方向は、内層ストランド１６の撚り方向に対して逆になっている。少なくとも一部の外層ストランド１２の内層ストランド１６側には、外層部１１の長さ方向と平行に延びている導電線１７が配置されている。導電線１７としては、例えばカーボン繊維を束ねてなる線が用いられる。
導電線１７を含む外層ストランド１２に接触する内層ストランド１６には、導電線１７の強度以上の強度を有する接触線１３が撚り合わせられている。ここでは、接触線１３として、導電線１７と同様の材料構成の線が使用される。
また、外層ストランド１２に接触する内層ストランド１６の断面形状は、円形断面よりも外層ストランド１２との接触面積が広がるように異形化されている。内層ストランド１６は、円形断面で製作された後、内層部１５として撚り合わせられる際、加熱軟化され、ダイスに通して断面形状が変形される。また、全ての内層ストランド１６を撚り合わせた後にダイスに通し、断面形状を変形させてもよい。
内層ストランド１６間には、潤滑油が塗布・含浸されている。潤滑油としては、例えばシリコン系やパラフィン系の合成油が使用される。また、内層ストランド１６の材料として耐油性に優れたポリウレタン樹脂を用いている場合には、鉱油系の潤滑油を使用してもよい。
さらに、外層部１１の引張強度は、内層部１５の引張強度よりも低く設定されている。具体的には、内層部１５は、主索全体の引張強度に対して６０％以上の引張強度を有している。従って、外層部１１の引張強度は、主索全体の引張強度に対して４０％未満である。
このようなエレベータの主索では、外層ストランド１２の内層ストランド１６側に外層部１１の長さ方向と平行に導電線１７が配置されているため、接触線１３をより確実に導電線１７に接触させることができ、外層ストランド１２の損傷の検出感度を高めることができる。
また、内層ストランド１６の断面形状が異形化されているので、内層ストランド１６及び外層ストランド１２の接触圧力を低減させることができる。また、内層ストランドが円形断面の場合、外層ストランド１２は内層ストランドの外周の一部のみと接触し、内層ストランド間を渡ることになるが、異形化された内層ストランド１６を用いた場合、外層ストランド１２は、より広い面積で内層ストランド１６と接触しながら撚られるため、外層ストランド１２に生じる曲げ応力を低減することができ、外層ストランド１２の寿命を延ばすことができる。
さらに、内層ストランド１６間に潤滑油が塗布・含浸されているため、異形化された内層ストランド１６間の滑りを円滑にし、エレベータ運転時に主索が受ける変動荷重による内層ストランド１６の微動摩耗を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】  図１はこの発明の実施の形態１によるエレベータの主索の断面図、
図２は図１の主索の内部構造を示す側面図、
図３はこの発明の実施の形態２によるエレベータの主索の断面図、
図４はこの発明の実施の形態３によるエレベータの主索の断面図、
図５は従来のエレベータの主索の構造の一例を示す斜視図である。
【図１】
0005398944.tif 000002
【図２】
0005398944.tif 000003
【図３】
0005398944.tif 000004
【図４】
0005398944.tif 000005
【図５】
0005398944.tif 000006