(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動用電動機に連結された駆動綱車に巻き掛けられ、一端に乗客が乗るエレベータかごが吊下げられ、かつ他端につり合いおもりが吊下げられたロープであって、繊維束からなる芯綱と、この芯綱の外周に配置された鋼製ワイヤを撚り合わせた鋼製子縄とから構成されたエレベータ用巻上ロープにおいて、
前記芯綱を構成する複数の芯綱子縄を二層の合成樹脂繊維で構成し、各芯綱子縄の内部には天然の麻繊維と同等に潤滑油を保持できるシート状の合成樹脂にスリット加工して繊維化したものを内層系子縄として配置し、各芯綱子縄の外周には内層よりも太いシート状の合成樹脂を紙縒り状に糸状化したものを外層系子縄として配置し、前記芯綱の外周全体に外層合成樹脂被覆を施し、外周全体に外層合成樹脂被覆が施された前記芯綱の外周に前記鋼製ワイヤを撚り合わせた前記鋼製子縄を配置したことを特徴とするエレベータ用巻上ロープ。
【請求項２】
駆動用電動機に連結された駆動綱車に巻き掛けられ、一端に乗客が乗るエレベータかごが吊下げられ、かつ他端につり合いおもりが吊下げられたロープであって、繊維束からなる芯綱と、この芯綱の外周に配置された鋼製ワイヤを撚り合わせた鋼製子縄とから構成されたエレベータ用巻上ロープにおいて、
前記芯綱を構成する複数の芯綱子縄を二層の合成樹脂繊維で構成し、各芯綱子縄の内部には天然の麻繊維と同等に潤滑油を保持できるシート状の合成樹脂にスリット加工して繊維化したものを内層系子縄として配置し、各芯綱子縄の外周には内層よりも太いシート状の合成樹脂を紙縒り状に糸状化したものを外層系子縄として配置し、前記芯綱を構成する複数の芯綱子縄の各外周に外層合成樹脂被覆をそれぞれ施し、個別に外層合成樹脂被覆を施した前記芯綱の外周に前記鋼製ワイヤを撚り合わせた前記鋼製子縄を配置したことを特徴とするエレベータ用巻上ロープ。
【請求項３】
外層合成樹脂被覆よりも融点が高いシート状の合成樹脂材料で芯綱を構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータ用巻上ロープ。
【請求項４】
外層合成樹脂被覆をポリエチレン樹脂とし、シート状の芯綱構成材料をポリエステル材で構成したことを特徴とする請求項３記載のエレベータ用巻上ロープ。
【請求項５】
外層合成樹脂被覆の溶融点よりも高い温度の滴点の軟固体状潤滑油を塗布したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータ用巻上ロープ。
【請求項６】
芯綱を構成する合成樹脂繊維の溶融温度が塗布する軟固体状潤滑油の滴点よりも高いことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のエレベータ用巻上ロープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、耐疲労性が高くかつ経年的にも形状の安定化を図ることができるエレベータ用巻上ロープに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エレベータ用巻上ロープ１は、図１に示すように、駆動用電動機に連結された駆動綱車２に巻き掛けられ、巻上ロープ１の一端には乗客が乗るエレベータかご３が吊り下げられ、巻上ロープ１の他端にはつり合いおもり４が吊り下げられている。そして、駆動綱車２の回転により巻上ロープ１の両端に吊り下げられたかご３及びつり合いおもり４が昇降路内を昇降する。また、エレベータ用巻上ロープ１は、中央の繊維束からなる芯綱１１と、この芯綱１１の外周に配置された鋼製ワイヤを撚り合わせた鋼製子縄１２とから構成されている。
【０００３】
従来のエレベータ用巻上ロープ１の構成は、通常、ＪＩＳ  Ｇ  ３５２５で規定された８×Ｓ（１９）構成品が使用されており、中央の心材として天然のサイザル麻繊維や合成のポリプロピレン繊維による芯綱１１が用いられる。この芯綱１１は、図９及び図１０に示すように、天然のサイザル麻繊維や合成のポリプロピレン繊維を束ねた多数のヤーン１１１を撚り合わせた芯綱子縄１１２を３本撚り合わせた構成、すなわち、俗に言う「三打ち」構成であり、芯綱１１の外周に配置される鋼製ワイヤ１２１で構成された８本の鋼製子縄１２と撚り合わされるときに、外周から圧縮整形されて高密度の心材となる。芯綱１１が高密度となることで、外周の鋼製ワイヤ１２１で構成された鋼製子縄１２がロープとしての形状を維持でき、長寿命の巻上ロープとなる。また、この芯綱１１の構成は、ロープの径が大きくなっても変わらず、ロープの径の増加に伴ってヤーンの本数や径を増すのみで、芯綱子縄１１２の本数は３本である。
【０００４】
従来のエレベータ用巻上ロープの製造方法を説明する。先ず天然のサイザル麻繊維又は合成のポリプロピレン繊維を束ねて撚りをかけ、ヤーン１１１を製作する。次に、複数のヤーン１１１を撚り合わせ、芯綱子縄１１２を製作する。そして、芯綱子縄１１２を３本撚り合わせ、芯綱１１を製作する（図９参照）。次に、芯綱１１の外周に鋼製ワイヤ１２１を撚り合わせた８本の鋼製子縄１２を撚り合わせ、巻上ロープ１を製作する（図１０参照）。この時、鋼製子縄１２を押し付けて芯綱１１を図１０に示すように圧縮整形する。３本の芯綱子縄１１２は、鋼製子縄１２と接触する頂点部が最も強く押し付けられた状態となり、その圧縮整形（変形）とともに密度が増加し、硬く締まった芯綱１１となる。
【０００５】
また、従来技術として、中央の繊維束からなる芯綱と、この芯綱の外周に配置された鋼製ワイヤを撚り合わせた鋼製子縄とから構成されたものにおいて、繊維束からなる芯綱は、繊維束を撚り合わせて製作され、芯綱の中央に芯体として配置された１本の芯子縄と、この芯子縄の外周に配置され、芯綱の外周となる４本又は６の芯綱子縄とから構成されたエレベータ用巻上ロープが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９２６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のエレベータ用巻上ロープでは、芯綱１１が３本の芯綱子縄１１２を撚り合わせた芯無し構成であるため、鋼製ワイヤ１２１で構成された８本の鋼製子縄１２と撚り合わされる際に、変形し易い箇所から圧縮変形して行くので、芯綱１１の出来上がり密度にバラツキが生じて、強い所と弱い所が出来てしまう。最も変形の大きな芯綱１１の頂点部は、押し付け力が大きければ大きいほど変形して高い密度となるが、変形が大き過ぎると芯綱１１の繊維が切断して密度が高くならなかったり、形状が不安定になったりし易いという問題がある。また、ロープの径が大きくなると、芯綱の径が大きくなるため密度を上げたいが、芯綱の密度には限界があり無闇に大きくできない。また密度を上げるために芯綱を無理に押え付け過ぎると、芯綱が早く擦り減って鋼製子縄同士が接触してロープ表面に傷が付いて強度や寿命を損なうことになる。また、巻上ロープに吊り荷重や駆動綱車による曲げが加わると、ロープの径が大きいほど外周に配置された鋼製子縄が芯綱を締め付ける力が大きくなり、接触部でへたりが起きたり、摩耗して芯綱が細くなってしまう。また、芯綱の密度はロープの径に関係なく最大密度で作られるが、径が大きくなった分だけばね定数が小さくなり（ロープ径に反比例）、負荷時の径変化が大きくなって鋼製子縄間の隙間が小さくなって、早期に鋼製子縄同士が接触して摩耗や断線を生じ易くなり短寿命となる。これらのことが近年問題視されるようになってきた。
以上のことから、従来のエレベータ用巻上ロープでは、芯綱子縄３本の芯綱は、ロープ径１２ｍｍ以下が限界であり、これ以上の径では適用できなかった。
【０００８】
また、発明者は上記問題点を解決するために、芯綱を構成する芯綱子縄を３本から７本に増やした特許文献１を提案したが、各種の試験による評価で、芯綱子縄を７本にすると、１本が細くなるために強度が低下し切断し易くなるばかりか、繰り返し曲げによる屈曲で繊維がちぎれて型崩れし、ロープの寿命が低下することが判った。特に天然の麻繊維は脆くて切れ易いので、細い芯綱子縄には適さない。また、高い含油率を期待して用いられる合成繊維のスパン繊維は、繊維が細いために僅かに摩耗しただけで切断・粉体化し、型崩れを起こし易いために適さないことが判った。
【０００９】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、硬度と密度、更には潤滑油の保持性能を兼ね備えた芯綱を用いることにより、型崩れせず、長寿命のエレベータ用巻上ロープを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明に係るエレベータ用巻上ロープは、駆動用電動機に連結された駆動綱車に巻き掛けられ、一端に乗客が乗るエレベータかごが吊下げられ、かつ他端につり合いおもりが吊下げられたロープであって、繊維束からなる芯綱と、この芯綱の外周に配置された鋼製ワイヤを撚り合わせた鋼製子縄とから構成されたものにおいて、芯綱を構成する複数の芯綱子縄を二層の合成樹脂繊維で構成し、各芯綱子縄の内部には天然の麻繊維と同等に潤滑油を保持できるシート状の合成樹脂にスリット加工して繊維化したものを内層系子縄として配置し、各芯綱子縄の外周には内層よりも太いシート状の合成樹脂を紙縒り状に糸状化したものを外層系子縄として配置し、芯綱の外周全体に外層合成樹脂被覆を施し、外周全体に外層合成樹脂被覆が施された芯綱の外周に鋼製ワイヤを撚り合わせた鋼製子縄を配置したものである。
【００１３】
また、芯綱を構成する複数の芯綱子縄の各外周に外層合成樹脂被覆をそれぞれ施し、個別に外層合成樹脂被覆を施した芯綱の外周に鋼製ワイヤを撚り合わせた鋼製子縄を配置したものである。
【００１４】
また、外層合成樹脂被覆よりも融点が高いシート状の合成樹脂材料で芯綱を構成したものである。
【００１５】
また、外層合成樹脂被覆をポリエチレン樹脂とし、シート状の芯綱構成材料をポリエステル材で構成したものである。
【００１６】
また、外層合成樹脂被覆の溶融点よりも高い温度の滴点の軟固体状潤滑油を塗布したものである。
【００１７】
また、芯綱を構成する合成樹脂繊維の溶融温度が塗布する軟固体状潤滑油の滴点よりも高いものである。
【発明の効果】
【００１８】
この発明によれば、芯綱を構成する複数の芯綱子縄を二層の合成樹脂繊維で構成し、各芯綱子縄の内部には天然の麻繊維と同等に潤滑油を保持できるシート状の合成樹脂にスリット加工して繊維化したものを内層系子縄として配置し、各芯綱子縄の外周には内層よりも太いシート状の合成樹脂を紙縒り状に糸状化したものを外層系子縄として配置し、芯綱の外周全体に外層合成樹脂被覆を施したので、経年的にも潤滑油を保持し、しかも型崩れし難い芯綱となり、ロープ自身の長寿命を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】エレベータの全体構成を概念的に示す構成図である。
【図２】先に提案したエレベータ用巻上ロープの芯綱の構造を示す構成図である。
【図３】先に提案したエレベータ用巻上ロープの芯綱の外周に鋼製子縄を撚り合わせて完成した巻上ロープの断面図である。
【図４】この発明の実施例１におけるエレベータ用巻上ロープの芯綱の構造を示す断面図である。
【図５】この発明の実施例２におけるエレベータ用巻上ロープの芯綱の構造を示す断面図である。
【図６】この発明の実施例２におけるエレベータ用巻上ロープの芯綱の外周に鋼製子縄を撚り合わせて完成した巻上ロープの断面図である。
【図７】この発明の実施例３におけるエレベータ用巻上ロープの芯綱の構造を示す断面図である。
【図８】この発明の実施例３におけるエレベータ用巻上ロープの芯綱の外周に鋼製子縄を撚り合わせて完成した巻上ロープの断面図である。
【図９】従来のエレベータ用巻上ロープの芯綱の構造を示す断面図である。
【図１０】従来のエレベータ用巻上ロープの芯綱の外周に鋼製子縄を撚り合わせて完成した巻上ロープの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
この発明のエレベータ用巻上ロープを説明する前に、先に提案したエレベータ用巻上ロープについて説明する。図２は先に提案したエレベータ用巻上ロープの芯綱の構造を示す構成図、図３は先に提案したエレベータ用巻上ロープの芯綱の外周に鋼製子縄を撚り合わせて完成した巻上ロープの断面図である。
先に提案したエレベータ用巻上ロープ１の芯綱１１の構造は、図２に示すように、天然のサイザル麻繊維や合成のポリプロピレン繊維を束ねた多数のヤーン１１１を撚り合わせた１本の芯子縄１１３を中央に配置し、この芯子縄１１３の外周に６本の芯綱子縄１１２を互いに接するようにかつ子縄相互間の隙間が少なくなるように配置したという構成である。すなわち、芯綱１１は、中央に配置した１本の芯子縄１１３の外周に、従来と同様に天然のサイザル麻繊維や合成のポリプロピレン繊維を束ねた多数のヤーン１１１を撚り合わせた芯綱子縄１１２を６本撚り合わせた構成であり、芯綱１１の中心に１本の芯子縄１１３を配置したことと、この芯子縄１１３を中心にその外周に６本の芯綱子縄１１２を互いに接するようにほぼ正六角形に配列して子縄相互間の隙間を少なくすることにより、図３に示すように、鋼製ワイヤ１２１で構成された８本の鋼製子縄１２と撚り合わされるときに、６本の芯綱子縄１１２がほぼ均等に圧縮整形されて変形するものである。
【００２１】
しかし、前述したように、先に提案したエレベータ用巻上ロープでは、各種の試験による評価によれば、芯綱子縄を７本にすることにより、１本が細くなるために強度が低下し切断し易くなるばかりか、繰り返し曲げによる屈曲で繊維がちぎれて型崩れし、ロープの寿命が低下する。特に天然の麻繊維は脆くて切れ易いので、細い芯綱子縄には適さない。また、高い含油率を期待して用いられる合成繊維のスパン繊維は、繊維が細いために僅かに摩耗しただけで切断・粉体化し、型崩れを起こし易いために適さないものであった。
【実施例１】
【００２２】
図１はエレベータの全体構成を概念的に示す構成図、図４はこの発明の実施例１におけるエレベータ用巻上ロープの芯綱の構造を示す断面図である。
エレベータ用巻上ロープ１は、図１に示すように、駆動用電動機に連結された駆動綱車２に巻き掛けられ、巻上ロープ１の一端には乗客が乗るエレベータかご３が吊下げられ、巻上ロープ１の他端にはつり合いおもり４が吊下げられている。そして、駆動綱車２の回転により巻上ロープ１の両端に吊下げられたかご３及びつり合いおもり４が昇降路内を昇降する。また、エレベータ用巻上ロープ１は、中央の繊維束からなる芯綱１１と、この芯綱１１の外周に配置された鋼製ワイヤを撚り合わせた鋼製子縄１２とから構成されている。
【００２３】
高い含油率を期待して用いられるスパン繊維による芯綱は、非常に細い（１０００デニール程度の綿糸）スパン繊維を撚った糸を複数本撚り合わせて構成するため、繊維間に潤滑油を保持する特性が優れるが、ロープの張力変動による伸び縮みや綱車による屈曲作用などで繊維間が擦れて摩耗する。この摩耗は、極端に多いものではないが、細いスパン繊維の場合は僅かな摩耗でも繊維の断線を起こすことで、芯綱自体の型崩れにつながる。
そこで、この発明の実施例１においては、１本１本の繊維の許容摩耗量を増やすため、エレベータ用巻上ロープの芯綱を太い繊維で構成した。しかし、ただ、単に太くすると潤滑油を保持する特性が損なわれるため、芯綱子縄を二層の繊維で構成したものである。この発明の実施例１によるエレベータ用巻上ロープの芯綱の構造を図４に示す。図４において、芯綱１１を構成する複数（図示では７本）の芯綱子縄１１４を、内層系子縄１１４１と、外層系子縄１１４２とからなる複数の層として配置構成している。そして、各芯綱子縄１１４の内部には、天然の麻繊維と同等に潤滑油を保持できるシート状の合成樹脂にスリット加工した４０００デニール程度の繊維化したものを内層系子縄１１４１として配置し、各芯綱子縄１１４の外周には、シート状の合成樹脂を８０００デニール程度の紙縒り状に糸状化したものを外層系子縄１１４２として配置し、潤滑油の保持性能と、芯綱の形状を安定化させる硬質化を図った芯綱１１としたものである。そして、図示しないが、図３の場合と同様に、芯綱１１の外周に配置される鋼製ワイヤ１２１で構成された８本の鋼製子縄１２と撚り合わされるときに、外周から圧縮整形されて高密度の心材となる。これにより、経年的にも潤滑油を保持し、しかも型崩れし難い芯綱となり、ロープ自身の長寿命を実現できる。
【実施例２】
【００２４】
図５はこの発明の実施例２におけるエレベータ用巻上ロープの芯綱の構造を示す断面図、図６はこの発明の実施例２におけるエレベータ用巻上ロープの芯綱の外周に鋼製子縄を撚り合わせて完成した巻上ロープの断面図である。
【００２５】
上記実施例１では、芯綱１１の内層系子縄１１４１と外層系子縄１１４２を繊維だけで構成しているので、実現できる硬さには限界がある。そのため、この発明の実施例２においては、図５に示すように、潤滑油を含浸した繊維を撚り合わせて構成した芯綱１１の外周全体に、外層合成樹脂被覆１３を施したものである。この外層合成樹脂被覆１３は、ロープの径や構成に応じて材質や硬度を自由に選定・設定できるが、特性や価格、加工性からポリエチレン樹脂が適している。そして、図６に示すように、外周全体に外層合成樹脂被覆１３が施された芯綱１１は、その外周に配置される鋼製ワイヤ１２１で構成された８本の鋼製子縄１２と撚り合わされるときに、外周から圧縮整形されて高密度の心材となる。
このような構成では、芯綱の外周全体が外層合成樹脂被覆１３で構成されたことなる。芯綱自体を棒状の樹脂で構成することも考えられるが、棒状の樹脂による芯綱では曲げ剛性が高くなり過ぎて、柔軟性が無いロープになってしまう問題があるので、繊維層と樹脂膜層の複数の構成が好ましい。
【実施例３】
【００２６】
図７はこの発明の実施例３におけるエレベータ用巻上ロープの芯綱の構造を示す断面図、図８はこの発明の実施例３におけるエレベータ用巻上ロープの芯綱の外周に鋼製子縄を撚り合わせて完成した巻上ロープの断面図である。
【００２７】
上記実施例２では、潤滑油を含浸した繊維を撚り合わせて構成した芯綱１１の外周全体に外層合成樹脂被覆１３を施したが、芯綱１１の外周全体に外層合成樹脂被覆１３を施すと、ロープ全体の曲げ剛性が高くなる。そのため、この実施例３においては、図７に示すように、芯綱１１の７本の芯綱子縄１１４毎の外周全体に、個別に外層合成樹脂被覆１３を施したものである。個別の外層合成樹脂被覆１３は、ロープの径や構成に応じて材質や硬度を自由に選定・設定できるが、特性や価格、加工性からポリエチレン樹脂が適している。そして、図８に示すように、７本の芯綱子縄１１４毎の外周全体に、個別に外層合成樹脂被覆１３を施した芯綱１１は、その外周に配置される鋼製ワイヤ１２１で構成された８本の鋼製子縄１２と撚り合わされるときに、外周から圧縮整形されて高密度の心材となる。
この構成により、綱車での屈曲を受けたときに各子縄間で滑ることにより、容易に曲がるので柔軟なロープを提供することができる。また、各子縄間に外層合成樹脂被覆１３が介在して子縄同士が接触するため、芯綱全体の硬度・密度が高くなり、型崩れし難いロープを実現でき、ロープの長寿命化を期待できる。
【実施例４】
【００２８】
外層合成樹脂被覆１３は、耐磨耗性やコスト面からポリエチレン樹脂で被覆することが好適であるが、押出機を用いた成型では、樹脂温度が例えば２００℃程度になる。この温度下で融点が１４０℃前後のポリプロピレン繊維芯に被覆すると、繊維が溶融して一体化し、芯綱１１が棒状に硬くなる恐れがある。そこで、この実施例４においては、少なくとも外層合成樹脂被覆１３の融点以上、好ましくは外層合成樹脂被覆１３の成型温度（例えば２００℃）以上の融点を有するが高い繊維又はシート状の材料で芯綱を構成したものである。
【実施例５】
【００２９】
例えば、外層合成樹脂被覆１３として融点１３０℃前後のポリエチレン樹脂を被覆する場合、芯綱繊維の材料としては融点が２６０℃前後のポリエステルの繊維又はシート状のものが好適である。
【実施例６】
【００３０】
外層合成樹脂被覆１３を施工するには、押出機で溶融した樹脂を成型するが、このとき樹脂温度が例えば１５０℃を超えることになるため、通常のロープ潤滑油では溶融・液状化して垂れたり、樹脂と混ざったりするという問題がある。そこで、この実施例６においては、少なくとも外層合成樹脂被覆１３の融点以上、好ましくは外層合成樹脂被覆１３の成型温度（例えば１５０℃）以上の融点を有する潤滑油を塗布した芯綱としたものである。軟固体状の潤滑油は、無滴点タイプもしくはウレア系やベンナイトなどの非石鹸基タイプの高温用グリースが望ましい。
【実施例７】
【００３１】
芯綱１１を糸又は子縄の段階で軟固体状の潤滑油を含浸・塗布させるが、軟固体状では含浸できないため、加温して液状としてから塗布する必要がある。この加温する温度は、軟固体状潤滑油の滴点（グリース等が液状になる温度）よりも１０〜２０℃高くするため、合成繊維の材質によっては繊維が溶融して一体化し柔軟性が失われるばかりか、固体化した芯綱に潤滑油を保持する性能がなくなり、経年的なロープ寿命を損なうことになるという問題がある。そこで、この実施例７においては、一般環境で使用される潤滑油の加温する温度が１００℃以下ならポリプロピレン繊維でも良いが、設置された周囲の温度が高い環境で使用される潤滑油の加温する温度が１００〜１５０℃ならナイロンやポリエステル繊維が好適である。これらの溶融・軟化温度が高い繊維で芯綱を構成すれば、芯綱の柔軟性を損なうことなく高い含油量を確保できるので、ロープの安定した特性を長期間維持できるものである。
【符号の説明】
【００３２】
１  エレベータ用巻上ロープ
２  駆動綱車
３  エレベータかご
４  つり合いおもり
１１  芯綱
１１１  ヤーン  
１１２  芯綱子縄  
１１３  芯子縄  
１２  鋼製子縄
１２１  鋼製ワイヤ
１１４  芯綱子縄
１１４１  内層系子縄
１１４２  外層系子縄
１３  外層合成樹脂被覆
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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