(57)【要約】  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。
2019180783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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エレベータロープ。
【請求項２】
前記ロープ芯は、前記複数本の芯材のそれぞれが樹脂を介して一体化される
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータロープ。
【請求項３】
前記ロープ芯は、前記複数本の芯材のそれぞれ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
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータロープ。
【請求項４】
前記ロープ芯は、前記被覆芯材の前記樹脂同士がそれぞれ接着されて一体化される
ことを特徴とする請求項３に記載のエレベータロープ。
【請求項５】
前記ロープ芯は、前記被覆芯材の前記樹脂同士がそれぞれ熱融着されて一体化される
ことを特徴とする請求項３に記載のエレベータロープ。
【請求項６】
前記複数本の芯材のそれぞれが、撚られた芯材である
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。
【請求項７】
前記ストランドは、鋼製である鋼製ストランドであり、
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。
【請求項８】
前記ストランドは、鋼製である鋼製ストランドであり、
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エレベータロープに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。【０００４】
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。【０００５】
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。【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】平１０−１４０４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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。
【発明の効果】
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】繊維束を束ねてなるロープ芯を持つエレベータロープの断面図である。
【図２】繊維束を束ねてなるロープ芯の図である。
【図３】繊維束を束ねてなるロープ芯を構成する繊維束の図である。
【図４】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である。
【図５】撚り縮み率の異なる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表す図である。
【図６】実施の形態１のエレベータロープの断面図である。
【図７】実施の形態１のロープ芯を示す図である。
【図８】実施の形態２のエレベータロープの断面図である。
【図９】実施の形態２のロープ芯を示す図である。
【図１０】実施の形態２のロープ芯を構成する繊維束を示す図である。
【図１１】実施の形態３のエレベータロープの断面図である。
【図１２】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性能値を表す図である。
【図１３】エレベータロープ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。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
．
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【符号の説明】
【００８２】
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
【図１】
2019180783.tif 000003
【図２】
2019180783.tif 000004
【図３】
2019180783.tif 000005
【図４】
2019180783.tif 000006
【図５】
2019180783.tif 000007
【図６】
2019180783.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月22日(2018.6.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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
ことを特徴とするエレベータロープ。
【請求項２】
前記ロープ芯は、前記被覆芯材の前記樹脂同士がそれぞれ接着剤により接着されて一体化される
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータロープ。
【請求項３】
前記ロープ芯は、前記被覆芯材の前記樹脂同士がそれぞれ熱融着されて一体化される
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータロープ。
【請求項４】
前記複数本の芯材のそれぞれが、撚られた芯材である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエレベータロープ。
【請求項５】
前記ストランドは、鋼製である鋼製ストランドであり、
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４に記載のエレベータロープ。
【請求項６】
前記ストランドは、鋼製である鋼製ストランドであり、
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４に記載のエレベータロープ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
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。
【手続補正書】
【提出日】平成30年8月29日(2018.8.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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
ことを特徴とするエレベータロープ。
【請求項２】
前記ロープ芯は、前記被覆芯材の前記樹脂同士がそれぞれ接着剤により接着されて一体化される
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータロープ。
【請求項３】
前記ロープ芯は、前記被覆芯材の前記樹脂同士がそれぞれ熱融着されて一体化される
ことを特徴とする請求項１に記載のエレベータロープ。
【請求項４】
前記複数本の芯材のそれぞれが、撚られた芯材である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のエレベータロープ。
【請求項５】
前記ストランドは、鋼製である鋼製ストランドであり、
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４に記載のエレベータロープ。
【請求項６】
前記ストランドは、鋼製である鋼製ストランドであり、
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４に記載のエレベータロープ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
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。
【国際調査報告】
2019180783.tif 000016
2019180783.tif 000017