(57)【要約】耐圧縮性および耐摩耗性が改善されたエレベータ用合成ロープ（１）が提供され、該ロープは、それぞれが高引張応力合成フィラメント（２１）からなる複数の先撚りストランド（１９）から形成される、ロープの層を形成する複数のストランド（７）からなる。ストランドの１つまたは複数またはストランドの層は、ストランドおよびサブストランド間の摩耗を低減するとともにロープの耐用年数を延ばすよう、ポリテトラフルオロエチレンなどの潤滑剤を含浸されてもよい。ロープの外側は、駆動ロープ車とのけん引摩擦に対処する外被（３５）により覆われてもよい。特許請求したロープを備えるエレベータシステムも提供される。
2005520754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータ用ロープであって、
それぞれが撚り合わされた複数の糸からなる複数の先撚りサブストランドからそれぞれなる、該ロープを形成する複数のストランドからなり、
前記糸それぞれは第１の方向にその長手方向軸を中心に撚られ、前記複数の糸は第２の方向に互いに撚り合わされて前記先撚りサブストランドそれぞれを形成し、前記糸は高引張応力合成フィラメントからなる、エレベータ用ロープ。
【請求項２】
前記合成フィラメントは、ポリアミドフィラメント、ポリオレフィンフィラメント、ポリベンゾオキサゾールフィラメント、ポリベンゾチアゾールフィラメント、またはそれらの混合物を含む、請求項１に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３】
前記フィラメントはアラミドフィラメントを含む、請求項１に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項４】
前記複数の先撚りサブストランドは互いに螺旋状に巻き付けられて（wrap）各ストランドを形成する、請求項１に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項５】
前記第１の方向と前記第２の方向は反対である、請求項４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項６】
前記第１の方向と前記第２の方向は同じである、請求項４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項７】
複数のストランド層をさらに含む、請求項４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項８】
前記層は内層、中間層、および外層からなる、請求項７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項９】
少なくとも１つの層は、該層のストランドの１つまたは複数のストランド中に潤滑剤を含む、請求項７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１０】
前記潤滑剤は、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含む、請求項９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１１】
前記糸は、ＫＥＶＬＡＲ（商標）アラミドフィラメントからなる、請求項４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１２】
前記ＫＥＶＬＡＲ（商標）アラミドフィラメントは、ＫＥＶＬＡＲ（商標）２９フィラメントまたはＫＥＶＬＡＲ（商標）４９フィラメントを含む、請求項１１に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１３】
前記ロープの直径は１／４インチ〜１インチの範囲である、請求項１２に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１４】
半インチ直径ロープの破断強度は、最初は約２５，０００ｌｂｓよりも大きい、請求項１３に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１５】
ナイロンまたは編織ポリエステルからなる外被をさらに含む、請求項４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１６】
前記外被はクロスハッチパターンで編組される、請求項１５に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１７】
前記糸は、１〜６ターン／インチで反時計方向に個々に撚られる、請求項４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１８】
前記複数の糸は１〜６ターン／インチで時計方向に撚り合わされて前記サブストランドを形成する、請求項１７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１９】
エレベータ用ロープであって、
互いに螺旋状に撚り上げられた（laid）３本のストランドからなる内層と、
該内層の周りに螺旋状に撚り上げられた６本のストランドからなる中間層と、
該中間層の周りに螺旋状に撚り上げられた１２本のストランドからなる外層とからなり、
前記ストランドはそれぞれ、それぞれが撚り合わされた複数の糸からなる複数の先撚りサブストランドからなり、前記糸はそれぞれ第１の方向にその長手方向を中心に撚られ、前記複数の糸は第２の方向に互いに撚り合わされて前記先撚りサブストランドそれぞれを形成し、前記糸は高引張応力合成フィラメントからなる、エレベータ用ロープ。
【請求項２０】
前記合成フィラメントは、ポリアミドフィラメント、ポリオレフィンフィラメント、ポリベンゾオキサゾールフィラメント、ポリベンゾチアゾールフィラメント、またはそれらの混合物を含む、請求項１９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２１】
前記合成フィラメントはアラミドフィラメントを含む、請求項１９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２２】
前記第１の方向と前記第２の方向は反対である、請求項１９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２３】
前記第１の方向と前記第２の方向は同じである、請求項１９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２４】
少なくとも１つの層は、該層のストランドの１つまたは複数のストランド中に潤滑剤を含む、請求項１９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２５】
前記潤滑剤は、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含む、請求項２４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２６】
前記糸は、ＫＥＶＬＡＲ（商標）アラミドフィラメントからなる、請求項１９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２７】
前記ＫＥＶＬＡＲ（商標）アラミドフィラメントは、ＫＥＶＬＡＲ（商標）２９フィラメントまたはＫＥＶＬＡＲ（商標）４９フィラメントを含む、請求項２６に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２８】
１／４インチ〜１インチの範囲の直径を有する、請求項２７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２９】
半インチ直径ロープの最初の破断強度は、約２５，０００ｌｂｓよりも大きい、請求項２８に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３０】
ナイロンまたは編織ポリエステルからなる外被をさらに含む、請求項１９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３１】
前記外被はクロスハッチパターンで織られる、請求項３０に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３２】
前記糸は、１〜６ターン／インチで反時計方向に個々に撚られる、請求項１９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３３】
前記複数の糸は１〜６ターン／インチで時計方向に撚り合わされて前記サブストランドを形成する、請求項３２に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３４】
エレベータ用ロープであって、
螺旋状に配列したストランドからなる内層と、
それぞれが該前層の周りに螺旋状に撚り上げられたストランドからなる１つまたは複数の外層とからなり、
前記ストランドはそれぞれ、それぞれが撚り合わされた複数の糸からなる複数の先撚りサブストランドからなり、前記糸はそれぞれ第１の方向にその長手方向軸を中心に撚られ、前記複数の糸は第２の方向に互いに撚り合わされて前記先撚りサブストランドそれぞれを形成し、前記糸は高引張応力合成フィラメントからなる、エレベータ用ロープ。
【請求項３５】
前記合成フィラメントは、ポリアミドフィラメント、ポリオレフィンフィラメント、ポリベンゾオキサゾールフィラメント、ポリベンゾチアゾールフィラメント、またはそれらの混合物を含む、請求項３４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３６】
前記合成フィラメントはアラミドフィラメントを含む、請求項３４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３７】
前記第１の方向と前記第２の方向は反対である、請求項３４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３８】
前記第１の方向と前記第２の方向は同じである、請求項３４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３９】
少なくとも１つの層は、該層のストランドの１つまたは複数のストランド中に潤滑剤を含む、請求項３４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項４０】
前記潤滑剤は、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含む、請求項３９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項４１】
編織外被をさらに含む、請求項３４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項４２】
前記外被は、ポリエステルまたはナイロンから形成され、クロスハッチパターンで織られる、請求項４１に記載のエレベータ用ロープ
【請求項４３】
エレベータシステムであって、
（ａ）エレベータかごと、
（ｂ）それぞれが撚り合わされた複数の糸からなる複数の先撚りサブストランドからそれぞれなる複数のストランドからなるロープであって、前記糸それぞれは第１の方向にその長手方向軸を中心に撚られ、前記複数の糸は第２の方向に互いに撚り合わされて前記先撚りサブストランドそれぞれを形成し、前記糸は高引張応力合成フィラメントからなる、ロープと、
（ｃ）該ロープを変位させて前記エレベータかごを移動させる駆動モータと、
（ｄ）前記ロープの変位をガイドする１つまたは複数のロープ車（sheave：綱車）と、
（ｅ）前記エレベータかごの重量の釣り合いをとるよう前記ロープにつながれた釣り合い重りとを備える、エレベータシステム。
【請求項４４】
前記合成フィラメントは、ポリアミドフィラメント、ポリオレフィンフィラメント、ポリベンゾオキサゾールフィラメント、ポリベンゾチアゾールフィラメント、またはそれらの混合物を含む、請求項４３に記載のエレベータシステム。
【請求項４５】
前記合成フィラメントはアラミドフィラメントを含む、請求項４３に記載のエレベータシステム。
【請求項４６】
前記ロープは編織外被で覆われる、請求項４３に記載のエレベータシステム。
【請求項４７】
前記外被は、ポリエステルまたはナイロンから形成され、クロスハッチパターンで織られる、請求項４６に記載のエレベータシステム。
【請求項４８】
前記ストランドの１つまたは複数のストランド中に潤滑剤をさらに含む、請求項４３に記載のエレベータシステム。
【請求項４９】
前記潤滑剤はポリテトラフルオロエチレン粒子を含む、請求項４８に記載のエレベータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、包括的に、エレベータ用ロープに関する。詳細には、本発明は、けん引ロープ車（traction sheaves：トラクションシーブ）を用いてロープおよび該ロープにつながれたエレベータかごを駆動するエレベータシステムでの使用のための高引張応力合成繊維から形成されるロープに関する。本発明のロープは、圧縮を低減するとともにロープの寿命にわたる摩耗劣化を低減する改善された構造を有する。
【０００２】
本願は、２００２年１月３０日付けで出願された米国仮特許出願第６０／３５３，０２０号（その開示全体が本明細書に援用される）の優先権を主張する。
【０００３】
［関連技術の説明］
従来のけん引駆動エレベータは、昇降機通路（hoistway）内にロープで吊り下げられるエレベータかごを採用している。ロープは通常、昇降路（elevator shaft：エレベータシャフト）の上部まで上方に延びて駆動ロープ車および他のロープ車に掛かかり、昇降路を再び下降して釣り合い重りに掛かっている。駆動ロープ車とロープが摩耗接触して、駆動ロープ車の回転によりロープを変位させることで、エレベータかごが昇降する。
【０００４】
従来技術のけん引エレベータはこれまで、エレベータを駆動するのに鋼製ワイヤロープを用いてきた。鋼製ロープは比較的安価であり耐久性があるが、重量が重い。高く持ち上げる用途の場合、ロープは非常に長くなければならないため、鋼製ロープの重量がエレベータかごおよび釣り合い重りの下側から掛かっている同様の重量の補償ロープ（および張力付与装置）で相殺されなければならない。エレベータかごとロープの総重量は、ロープの引張強度を超える場合が多いため、追加ロープの使用が必要となる。
【０００５】
従来技術は、けん引駆動エレベータに使用される鋼製ロープの代替となるよう努めて合成材料から多数のロープを開発してきた。合成ロープの例は、De Angelisに対する米国特許第６，５０８，０５１号（２００３年１月２１日付けで出願）、De Angelisに対する同第６，３２１，５２０号（２００１年１１月２７日付けで出願）、De Angelisに対する同第６，３１８，５０４号（２００１年１１月２０日付けで出願）、De Angelisに対する同第６，３１４，７１１号（２００１年１１月１３日付けで出願）、O'Donnell他に対する同第６，１６４，０５３号（２０００年１２月２６日付けで出願）、O'Donnell他に対する同第５，８８１，８４３号（１９９９年３月１６日付けで出願）、De Angelisに対する同第５，８３４，９４２号（１９９８年１１月１０日付けで出願）、De Angelis他に対する同第５，５６６，７８６号（１９９６年１０月２２日付けで出願）、Damienに対する同第５，６５１，２４５号（１９９７年７月２９日付けで出願）、Klees他に対する同第４，８８７，４２２号（１９８９年１２月１９日付けで出願）、およびWilcoxに対する同第４，６２４，０９７号（１９８６年１１月２５日付けで出願）に見られる。
【０００６】
しかしながら、これまで開発してきた合成ロープは、合成材料の使用に起因する問題に十分に対処してこなかった。合成ロープは少なくとも２つの故障モード、すなわち圧縮および摩耗がある。従来技術の合成ロープは、繊維ストランドからなる一連の螺旋状に巻かれた層からロープを構成することにより、かつそれら層間に内部被覆（一般にはポリウレタンから構成される）を配設することにより、上記の２つの問題に対処しようと試みてきた。これらの試みは、ロープの耐用年数を短くする圧縮および摩耗の問題を十分に解決するものではなかった。さらに、内部被覆の使用は、かかるロープの製造プロセスに追加ステップを必要とし、ロープの弾性を好ましくないことに増大させることになり、この弾性の増大により、乗員がエレベータかごに出入りする際にエレベータかごが跳ね上がる可能性がある。
【０００７】
したがって、ロープの構成上内部被覆の必要性をなくす、耐圧縮性および耐摩耗性が改善された合成材料からなるエレベータ用軽量ロープを提供することが望まれる。
【０００８】
［発明の概要］
本発明は、耐圧縮性および耐摩耗性が改善されたエレベータ用合成ロープを提供する。本発明のロープは、けん引駆動エレベータシステムにおいて特に用いられる。本発明のロープは、それぞれが螺旋状に撚り上げられた複数の先撚りサブストランドから形成される螺旋状に撚り上げられた複数のストランドからなる。「先撚りサブストランド」という用語は、各サブストランドが、１つまたは複数の撚り工程を用いることによって組み合わせられた複数の糸からなることを意味する。例えば、第１の撚り工程では、糸（複数の合成フィラメントからなっている）を第１の方向に撚る。後続の撚り工程では、次に、そのような複数の糸を第２の方向に互いに撚り合わせる。第２の方向は、第１の方向と同じであってもよく、またはその反対であってもよい。代替の実施形態では、複数の糸を単一工程で互いに撚り合わせてもよい。
【０００９】
糸は、商標ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）、より好ましくはＫＥＶＬＡＲ（登録商標）２９またはＫＥＶＬＡＲ（登録商標）４９（ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）はE.I. du Pont de Nemours and Companyの商標である）で市販されているアラミドポリマーを含むフィラメントのような高引張応力合成フィラメントから構成される複数の合成フィラメントからなる。次に、複数の先撚りサブストランドが組み合わされて各ストランドを形成する。ストランドまたはサブストランドの１つまたは複数のものは、ストランド間の摩耗を低減し、かつロープの耐用年数を延ばすために、潤滑剤を含浸させるか、または潤滑剤で被覆されてもよい。ロープの外側は、駆動ロープ車とのけん引摩擦に対処する外被で覆われてもよい。
【００１０】
一実施形態では、ロープはストランドからなる内層、中間層、および外層からなる。各ストランドは、糸から構成される複数の先撚りサブストランドからなり、各糸は複数の合成フィラメントからなる。各サブストランドが先撚りされた後、複数のサブストランドが互いに螺旋状に撚り上げられて各ストランドを形成する。この実施形態では、内層は、互いに螺旋状に撚り上げられた３本のストランドからなり、潤滑剤粒子を含浸されてもよい。潤滑剤は、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を含む。この特定の実施形態では、内層は、ＰＴＦＥの水性分散液中に浸漬された後、ＰＴＦＥが微細乾燥粒子の形態をなすように乾燥させる。中間層は、内層の周りに螺旋状に撚り上げられた６本のストランドからなる。外層は、中間層の周りに螺旋状に撚り上げられた１２本のストランドからなる。中間層および外層の各ストランドはまた、互いに螺旋状に撚り上げられた複数の先撚りサブストランドから形成される。中間層および外層は、任意選択的に潤滑剤（例えばＰＴＦＥ）を含浸させてもよい。最後に、ストランドの外層を覆うのに外被を用いてもよい。外被は、ポリエステルまたはナイロンなどの合成繊維を有してもよい。一実施形態では、外被は、ストランドの外層を覆うようにクロスハッチパターンで編組されたＣＯＲＤＵＲＡ（登録商標）ナイロン繊維（ＣＯＲＤＵＲＡ（登録商標）は、E.I. du Pont de Nemours and Companyの商標である）からなる。
【００１１】
特許請求されているロープの密度は、鋼の密度よりも著しく低く、より小型の駆動モータを別個の機械室内ではなく昇降路内に配設することを可能にする。さらに、本発明による半インチ直径ロープを移動させる駆動ロープ車は、半インチの鋼製ロープに用いられるロープ車（直径が最小でも２０インチ）に比してかなり小さく（例えば直径が１０．５インチ）することができる。より小型のロープ車は、エレベータの操作に必要とされるスペース全体が減り、モータの所要トルクを減らすのに役立つ。
【００１２】
［発明の詳細な説明］
次に、特許請求されている本発明のいくつかの実施形態を、同様の符号が同様の要素を示す図面を参照して説明する。
【００１３】
図１を参照すると、ロープ１が内層５と、中間層１１と、外層１６と、外被３５とを含む本発明の一実施形態が示されている。内層５は、螺旋状に配列して互いに巻き付けられた３本のストランド７を含む。中間層１１は、螺旋状に配列して内層５に巻き付けられた６本のストランド１３を含む。外層１６は、螺旋状に配列して中間層に巻き付けられた１２本のストランド１７を含む。各層の螺旋状の巻き付きは、同様に撚り上げられる（co-laid）か、あるいは前層の螺旋状の巻き付きとは程度および方向が異なっていてもよい。程度に関して、各層のねじれ角度は、５〜３５°の間で様々であってよい。ねじれ角は、次式：
tanＨＡ＝［π×ｐ］／Ｌ
を用いて求められ、
式中、ＨＡ＝ねじれ角
ｐ＝ピッチ円直径
Ｌ＝撚り（lay）長さ
である。
【００１４】
一実施形態では、各層のねじれ角の撚りは、右側方向にあり、巻き付き度は２０°である。一実施形態では、各層のねじれ角は異なり、各層は同じ撚り長さを有する。
【００１５】
図２Ａは、図１に示した３本のストランドからなる内層５の一実施形態の拡大斜視図である。この実施形態では、７本の先撚りサブストランド１９はそれぞれ、内層のストランド７を形成する。図２Ａはまた、他のサブストランドとの整合から外したサブストランド１９の一本も示し、その構成要素であるサブストランド１９、糸２０、およびフィラメント２１からなるストランド７の構成を示している。
【００１６】
図２Ｂは、内層の１本のストランド７の異なる実施形態の拡大斜視図を示すとともに、先撚りサブストランド１９のうちの１本をより詳細に示す。図２Ｂでは、ストランド７は、３本の先撚りサブストランド１９から構成される。各サブストランド１９は以下のように形成される。３本の糸２０を個々に複数の連続フィラメント２１から形成する。各糸２０を、１〜６ターン／インチ（ｔｐｉ）、好ましくは２〜４ｔｐｉで反時計方向（小さい方の矢印で示す）に長手方向軸を中心に撚る。次に、３本の撚り糸２０を、インチあたり同数のターンで時計方向（大きい方の矢印で示す）に撚り合わせる。あるいは、サブストランド１９は、１〜６ｔｐｉ、好ましくは２〜４ｔｐｉで時計方向にサブストランドの全ての糸を撚り合わせることによって単一の撚り工程で形成されてもよい。撚る際のインチあたりのターンの量は、構成される個々の糸、サブストランド、およびストランドの直径に多少とも応じてそれに比例して様々である。図２Ｂの下部には、３本のサブストランド１９が円筒状の外郭で示されている（例えば、図２Ａにより明確に示されている）。しかしながら、この実施形態の３本全てのサブストランドは同じようにして、すなわちマルチフィラメント糸を撚ることによって形成されるため、サブストランド１９のいずれにもシースはない。
【００１７】
図２Ｂに示すように、３本の先撚りサブストランド１９は次に、互いに螺旋状に撚り上げられて各ストランド７を形成する。各層のストランドはそれぞれ、同じようにして形成されてもよく、または撚りの程度が異なっていてもよく、または様々な数の先撚りサブストランドあるいはフィラメントの様々な数のマルチフィラメント糸からなっていてもよい。先撚りの程度は様々であってよいが、好ましくは５〜４５°である。
【００１８】
糸は、あらゆる高強度、高引張応力、低クリープ性繊維（例えば、ポリアミド繊維、ポリオレフィン繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、およびポリベンゾチアゾール繊維、またはこれらの混合物が挙げられるがこれらに限定されない）とすることができる。好ましくは、繊維はポリアミドからなる。ポリマーがポリアミドである場合、商標ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）、より好ましくはＫＥＶＬＡＲ（登録商標）２９またはＫＥＶＬＡＲ（登録商標）４９（ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）はE.I. du Pont de Nemours and Companyの商標である）で市販されているようなパラアラミドが好ましい。
【００１９】
一実施形態では、中間層１１および外層１６のストランドは、先撚りサブストランドからも構成される。サブストランドの先撚りは、例えばロープ１がけん引エレベータの駆動ロープ車に通される際、サブストランドの過度の圧縮を防止する。圧縮（抑えなければ生じるであろう）を抑えることによって、ロープ１のサブストランドの先撚り構成により、ロープの全耐用年数が長くなる。
【００２０】
内層５および中間層１１（それぞれストランド７および１３に相当する）は、他のストランドとのストランドの摩耗を防止するために潤滑剤を含浸されてもよい。ストランドは、ＴＥＦＬＯＮ（登録商標）（E.I. du Pont de Nemours and Companyの商標）などのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）の分散液中に層を浸漬することによって含浸されてから、その分散液を乾燥させてもよい。一旦乾燥すると、ＰＴＦＥはストランドに含浸される微細粒子３０（図４を参照）を形成する。ロープ１の寿命中、ＰＴＦＥの微細粒子３０は内層５および中間層１１から外層１６へ移動することはないことが想定される。あるいは、ロープ１のストランドのいずれも、それらが形成される際にＰＴＦＥの分散液を含浸されて、別個の浸漬ステップをなくすようにしてもよい。
【００２１】
外被３５がストランドの最外層１６に施されてもよい。外被３５は通常、ナイロンまたはポリエステル材料から形成される。外被は、好ましくはクロスハッチパターンで編組される。特定の実施形態では、外被は、ＣＯＲＤＯＲＡ（登録商標）ナイロン繊維からなる。
【００２２】
１／４インチ、３／８インチ、１／２インチ、５／８インチ、３／４インチ、および１インチの直径の英国標準寸法（imperial dimensioned）ロープ、ならびに６、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１２、２０、および２２ｍｍの直径のメートル寸法ロープが想定されるが、特定用途に適したいずれの直径のロープが用意されてもよい。
【００２３】
図５Ａおよび図５Ｂに示した別の実施形態では、外層１６のストランドは、第１の直径または断面積を有する第１のストランド１８と、該第１のストランド１８の直径または断面積よりも短いまたは小さい第２の直径または断面積を有する第２のストランド４１とからなる。２つの組のストランド１８、４１は、中間層１１のストランド１３の周りで交互に配置されている。大きい方の直径のストランド１８は、中間層１１のストランド１３間のカスプ２３に嵌まる。小さい方の直径のストランド４１はストランド１３のそれぞれの頂部２５の近隣に配置される。各ストランド７、１３、１８、および４１は、複数の先撚りサブストランド２０からなる。
【００２４】
好適な一実施形態では、ロープ１は０．５インチの直径を有し、外層１６に１２本のストランド、中間層１１に６本のストランド、内層５に３本のストランドを有する。外層１６の１２本のストランドは、６本の大きい方のストランド１８および６本の小さい方のストランド４１からなる。図５Ｂに示すように、大きい方のストランド１８のそれぞれは、３本のサブストランド５９からなる。各サブストランド５９は２１０００デニールを有する。各サブストランド５９は７本の糸６０から形成される。各糸６０は、一対の撚り合わされた糸ではなく、アラミド繊維からなる単一のマルチフィラメント糸である。これは、等級（designation）３０００／１／７で表される。同じ等級系を用いて、外層の６本の小さい方のストランド４１のそれぞれは３本のサブストランド６９から形成され、各サブストランド６９は４本の糸７０から形成され、等級３０００／１／４で表される。中間層の６本のストランド１３のそれぞれは３本のサブストランド７９からなり、各サブストランドは６本の糸８０から形成され、等級３０００／１／６で表される。内層の３本のストランド７のそれぞれは３本のサブストランド８９からなり、各サブストランド８９は３本の糸９０から形成され、等級３０００／１／３で表される。各サブストランドでは、各糸は一方向に個々に撚られ、次に、３本以上のすべての撚り糸が、反対方向に撚ることによって撚り合わされてサブストランドを形成する。次に、ストランドは、サブストランドを形成したのと同じ方向に螺旋状に撚り合わせることによって同一に構成される３本のサブストランドから形成される。ロープ１は、まず、３本のストランド７を螺旋状に撚って内層５を形成し、内層５に６本のストランド１３を撚り上げて中間層１１を形成し、次に中間層に６本のストランド１８および６本のストランド４１を撚り上げて外層１６を形成することにより、従来のロープ撚り技法によって形成される。次に、ロープの外側を外層編組（outer braided）ＣＯＲＤＵＲＡ（商標）ナイロン繊維の外被で覆って、駆動ロープ車にけん引を与える。
【００２５】
別の実施形態では、ロープ１は０．３７５インチの直径を有し、（前述した０．５インチのロープでのように）３つではなく２つのストランド層からなる。外層は６本のストランドを有し、内層は３本のストランドを有する。外層の６本のストランドのそれぞれは、３本のサブストランドからなる。３本のサブストランドのそれぞれは、１９８８０のデニールを有する。各サブストランドは、７本のマルチフィラメント糸対を有する。各糸対は撚り合わされ、プライ（ply：層）と呼ばれる。これは等級１４２０／２／７（糸デニール／プライあたりの糸数／サブストランドあたりのプライ数）によって表される。
【００２６】
内層の３本のストランドのそれぞれは３本のサブストランドからなり、かかるサブストランドそれぞれは、同じ等級系を用いて、等級１４２０／２／５で表される。各サブストランドでは、各２つの糸対は一方向に撚り合わされ、次に、５本以上の撚り糸対が反対方向に撚ることによって撚り合わされてサブストランドを形成する。次に、ストランドが、サブストランドを形成するのに用いたのと同じ方向に螺旋状に撚り合わせることによって同一に構成された３本のサブストランドから形成される。ロープは、まず、３本の内層ストランドを螺旋状に撚って内層を形成し、次に内層に６本の外層ストランドを螺旋状に撚り上げて外層を形成することにより、従来のロープ撚り技法によって形成される。ロープの外側を、外層編組ＣＯＲＤＵＲＡ（商標）ナイロン繊維外被などの外被で覆って、駆動ロープ車にけん引を与える。
【００２７】
本発明により製造したロープを、初期特性および予想耐用年数にわたる物理的特性を測定するよう試験した。ロープ車上での繰り返し曲げ疲労試験を行ない、ロープのＡＥ値を得た。これに関して、「ＡＥ」値をロープの剛性の測定値として用い、ヤング引張応力を乗算した断面積として規定した。これらの試験では、本発明のロープ（アラミド繊維から形成され、０．５インチの直径を有する）を１０００〜２０００ｌｂｓの張力下にあるロープ車（一般に約１０インチの直径）の上に配設し、次に約２〜５秒のサイクル期間を有する複数の曲げサイクル（２５０，０００〜３，０００，０００の範囲）が課された。ＡＥ値は複数の異なる曲げサイクルで取得された。
【００２８】
ロープのＡＥ値は、６８０，０００〜２，９００，０００の範囲であり、一般的なＡＥは９８０，０００である。これに比して、同じ０．５インチ直径の鋼製ロープのＡＥは約５５０，０００である。このデータは、著しく小さい断面積（したがってより狭く、結果としてより軽いロープ）を用いて鋼製ロープと同じ特性を得ることができることを示している。本発明のロープの初期の破断強度は、少なくとも２５，０００ｌｂｓである。さらなるテストの結果により、本発明のロープは、かなりの破断強度を保持し、鋼製ロープの寿命の約２倍を有するはずであることが示されている。鋼製ロープとは異なり、本発明の合成ロープはまた、周期的な潤滑を必要とせず、錆びることがなく、実際のところ、水に晒されると摩擦係数が増大することができることが有利である。
【００２９】
図３は、本発明のロープがエレベータシステム内に組み込まれた、特許請求されている本発明の別の態様を示す。エレベータシステム３１は、エレベータかご３３、釣り合い重り３６、駆動ロープ車３７、および駆動モータを備える。本発明によるロープ３９は、エレベータシステム内のエレベータかご３３を移動させるのに用いられる。
【００３０】
本発明の特定の実施形態を示し説明してきたが、本発明から逸脱することなく、そのより広範な態様において変更および修正を行うことができることは当業者には明らかであろう。したがって、添付の特許請求項の目的は、本発明の真の精神および範囲内にあるすべてのそのような変更および修正を含むことである。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるロープの斜視図である。
【図２Ａ】図１のロープを形成する３本のストランドからなる内層の一実施形態を示すとともに、整合から外したサブストランドの一本をさらに示す拡大斜視図である。
【図２Ｂ】それぞれが合成フィラメントから構成される３本の糸からなる３本の先撚りサブストランドからなる本発明によるストランドの拡大斜視図である。
【図３】本発明によるロープを備えるエレベータシステムの図である。
【図４】ポリテトラフルオロエチレンの乾燥粒状潤滑剤を含浸された内層および中間層を示す、図１のロープを示す図である。
【図５Ａ】２つの異なる断面を交互に有する外層ストランドを示すロープの一実施形態の断面図である。
【図５Ｂ】ロープのストランドを形成する特定のサブストランドを形成する糸をより詳細に示した、図５Ａに示した実施形態の断面図である。
【図１】
2005520754.tif 000003
【図２Ａ】
2005520754.tif 000004
【図２Ｂ】
2005520754.tif 000005
【図３】
2005520754.tif 000006
【図４】
2005520754.tif 000007
【図５Ａ】
2005520754.tif 000008
【図５Ｂ】
2005520754.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成16年6月1日(2004.6.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】  エレベータ用ロープであって、
それぞれが撚り合わされた複数の糸からなる複数の先撚りサブストランドからそれぞれなる、該ロープを形成する複数のストランドを備え、
前記糸それぞれは第１の方向にその長手方向軸を中心に撚られ、前記複数の糸は第２の方向に互いに撚られて前記先撚りサブストランドそれぞれを形成し、前記第１の方向と前記第２の方向は反対であり、前記糸は高引張応力合成フィラメントからなり、該ロープの構成要素のいずれも内部シースを有さない、エレベータ用ロープ。
【請求項２】  前記合成フィラメントは、ポリアミドフィラメント、ポリオレフィンフィラメント、ポリベンゾオキサゾールフィラメント、ポリベンゾチアゾールフィラメント、またはそれらの混合物を含む、請求項１に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３】  前記フィラメントはアラミドフィラメントを含む、請求項１に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項４】  前記複数の先撚りサブストランドは互いに螺旋状に巻き付けられて（wrap）各ストランドを形成する、請求項１に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項５】  複数のストランド層をさらに含む。請求項４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項６】  前記層は、内層、中間層、および外層からなる、請求項５に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項７】  少なくとも１つの層は、該層のストランドの１つまたは複数のストランド中に潤滑剤を含む、請求項５に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項８】  前記潤滑剤は、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含む、請求項７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項９】  前記糸は、ＫＥＶＬＡＲ（商標）アラミドフィラメントからなる、請求項４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１０】  前記ＫＥＶＬＡＲ（商標）アラミドフィラメントは、ＫＥＶＬＡＲ（商標）２９フィラメントまたはＫＥＶＬＡＲ（商標）４９フィラメントを含む、請求項９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１１】  前記ロープの直径は１／４インチ〜１インチの範囲である、請求項１０に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１２】  半インチ直径ロープの破断強度は、最初は約２５，０００ｌｂｓよりも大きい、請求項１１に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１３】  ナイロンまたは編織ポリエステルからなる外被をさらに含む、請求項４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１４】  前記外被はクロスハッチパターンで編組される、請求項１３に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１５】  前記糸は、１〜６ターン／インチで反時計方向に個々に撚られる、請求項４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１６】  前記複数の糸は１〜６ターン／インチで時計方向に撚り合わされて前記サブストランドを形成する、請求項１５に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１７】  エレベータ用ロープであって、
互いに螺旋状に撚り上げられた３本のストランドからなる内層と、
該内層の周りに螺旋状に撚り上げられた６本のストランドからなる中間層と、
該中間層の周りに螺旋状に撚り上げられた１２本のストランドからなる外層とを備え、
前記ストランドはそれぞれ、それぞれが撚り合わされた複数の糸からなる複数の先撚りサブストランドからなり、前記糸それぞれは第１の方向にその長手方向を中心に撚られ、前記複数の糸は第２の方向に互いに撚り合わされて前記先撚りサブストランドそれぞれを形成し、前記糸は高引張応力合成フィラメントからなる、エレベータ用ロープ。
【請求項１８】  前記合成フィラメントは、ポリアミドフィラメント、ポリオレフィンフィラメント、ポリベンゾオキサゾールフィラメント、ポリベンゾチアゾールフィラメント、またはそれらの混合物を含む、請求項１７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項１９】  前記合成フィラメントはアラミドフィラメントを含む、請求項１７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２０】  前記第１の方向と前記第２の方向は反対である、請求項１７に記載のエレベータ用ロープ。    
【請求項２１】  前記第１の方向と前記第２の方向は同じである、請求項１７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２２】  少なくとも１つの層は、該層のストランドの１つまたは複数のストランド中に潤滑剤を含む、請求項１７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２３】  前記潤滑剤は、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含む、請求項２２に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２４】  前記糸は、ＫＥＶＬＡＲ（商標）アラミドフィラメントからなる、請求項１７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２５】  前記ＫＥＶＬＡＲ（商標）アラミドフィラメントは、ＫＥＶＬＡＲ（商標）２９フィラメントまたはＫＥＶＬＡＲ（商標）４９フィラメントを含む、請求項２４に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２６】  １／４インチ〜１インチの範囲の直径を有する、請求項２５に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２７】  半インチ直径ロープの最初の破断強度は、約２５，０００ｌｂｓよりも大きい、請求項２６に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２８】  ナイロンまたは編織ポリエステルからなる外被をさらに含む、請求項１７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項２９】  前記外被はクロスハッチパターンで織られる、請求項２８に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３０】  前記糸は、１〜６ターン／インチで反時計方向に個々に撚られる、請求項１７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３１】  前記複数の糸は１〜６ターン／インチで時計方向に撚り合わされて前記サブストランドを形成する、請求項３０に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３２】  該ロープの構成要素のいずれも内部シースを有さない、請求項１７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３３】  エレベータ用ロープであって、
螺旋状に配列して撚り上げられたストランドからなる内層と、
該前層の周りに螺旋状に撚り上げられたストランドからなる１つまたは複数の外層とを備え、
前記ストランドはそれぞれ、それぞれが撚り合わされた複数の糸からなる複数の先撚りサブストランドからなり、前記糸はそれぞれ第１の方向にその長手方向軸を中心に撚られ、前記複数の糸は第２の方向に互いに撚り合わされて前記先撚りサブストランドそれぞれを形成し、前記糸は高引張応力合成フィラメントからなり、前記第１の方向と前記第２の方向は反対であり、該ロープの構成要素はいずれも内部シースを有さない、エレベータ用ロープ。
【請求項３４】  前記合成フィラメントは、ポリアミドフィラメント、ポリオレフィンフィラメント、ポリベンゾオキサゾールフィラメント、ポリベンゾチアゾールフィラメント、またはそれらの混合物を含む、請求項３３に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３５】  前記フィラメントはアラミドフィラメントを含む、請求項３３に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３６】  少なくとも１つの層は、該層のストランドの１つまたは複数のストランド中に潤滑剤を含む、請求項３３に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３７】  前記潤滑剤は、ポリテトラフルオロエチレン粒子を含む、請求項３６に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３８】    編織外被をさらに含む、請求項３３に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項３９】  前記外被は、ポリエステルまたはナイロンから形成され、クロスハッチパターンで織られる、請求項３８に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項４０】  エレベータシステムであって、
（ａ）エレベータかごと、
（ｂ）それぞれが撚り合わされた複数の糸からなる複数の先撚りサブストランドからそれぞれなる複数のストランドからなるロープであって、前記糸それぞれは第１の方向にその長手方向軸を中心に撚られ、前記複数の糸は第２の方向に互いに撚り合わされて前記先撚りサブストランドそれぞれを形成し、前記糸は高引張応力合成フィラメントからなり、該ロープの構成要素はいずれも内部シースを有さない、ロープと、
（ｃ）該ロープを変位させて前記エレベータかごを移動させる駆動モータと、
（ｄ）前記ロープの変位をガイドする１つまたは複数のロープ車と、
（ｅ）前記エレベータかごの重量の釣り合いをとるよう前記ロープにつながれた釣り合い重りとを備える、エレベータシステム。
【請求項４１】  前記合成フィラメントは、ポリアミドフィラメント、ポリオレフィンフィラメント、ポリベンゾオキサゾールフィラメント、ポリベンゾチアゾールフィラメント、またはそれらの混合物を含む、請求項４０に記載のエレベータシステム。
【請求項４２】  前記合成フィラメントはアラミドフィラメントを含む、請求項４０に記載のエレベータシステム。
【請求項４３】  前記ロープは編織外被で覆われる、請求項４０に記載のエレベータシステム。
【請求項４４】  前記外被は、ポリエステルまたはナイロンから形成され、クロスハッチパターンで織られる、請求項４３に記載のエレベータシステム。
【請求項４５】  前記ストランドの１つまたは複数のストランド中に潤滑剤をさらに含む、請求項４０に記載のエレベータシステム。
【請求項４６】  前記潤滑剤はポリテトラフルオロエチレン粒子を含む、請求項４５に記載のエレベータシステム。
【請求項４７】  エレベータ用ロープであって、
それぞれが撚り合わされた複数の糸からなる複数の先撚りサブストランドからそれぞれなる、該ロープを形成する複数のストランドを備え、
前記糸それぞれは第１の方向にその長手方向軸を中心に撚られ、前記複数の糸は第２の方向に互いに撚られて前記先撚りサブストランドそれぞれを形成し、前記第１の方向と前記第２の方向は反対であり、前記糸は高引張応力合成フィラメントからなる、エレベータ用ロープ。
【請求項４８】  前記合成フィラメントは、ポリアミドフィラメント、ポリオレフィンフィラメント、ポリベンゾオキサゾールフィラメント、ポリベンゾチアゾールフィラメント、またはそれらの混合物を含む、請求項４７に記載のエレベータシステム。
【請求項４９】  前記合成フィラメントはアラミドフィラメントを含む、請求項４７に記載のエレベータシステム。
【請求項５０】  前記複数の先撚りサブフィラメントは、互いに螺旋状に巻き付かれて各ストランドを形成する、請求項４７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項５１】  複数のストランド層をさらに含む、請求項５０に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項５２】  前記層は、内層、中間層、および外層からなる、請求項５１に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項５３】  少なくとも１つの層は、該層のストランドの１つまたは複数のストランド中に潤滑剤をさらに含む、請求項５１に記載のエレベータシステム。
【請求項５４】  前記潤滑剤はポリテトラフルオロエチレン粒子を含む、請求項５３に記載のエレベータシステム。
【請求項５５】  前記糸は、ＫＥＶＬＡＲ（商標）アラミドフィラメントからなる、請求項５０に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項５６】  前記ＫＥＶＬＡＲ（商標）アラミドフィラメントは、ＫＥＶＬＡＲ（商標）２９フィラメントまたはＫＥＶＬＡＲ（商標）４９フィラメントを含む、請求項５５に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項５７】  前記ロープの直径は１／４インチ〜１インチの範囲である、請求項５６に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項５８】  半インチ直径ロープの破断強度は、最初は約２５，０００ｌｂｓよりも大きい、請求項５７に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項５９】  ナイロンまたは編織ポリエステルからなる外被をさらに含む、請求項５０に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項６０】  前記外被はクロスハッチパターンで編組される、請求項５９に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項６１】  前記糸は、１〜６ターン／インチで反時計方向に個々に撚られる、請求項５０に記載のエレベータ用ロープ。
【請求項６２】  前記複数の糸は、１〜６ターン／インチで時計方向に撚り合わされて前記サブストランドを形成する、請求項６１に記載のエレベータ用ロープ。
【国際調査報告】
2005520754.tif 000010
2005520754.tif 000011