(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の細鋼線を撚り合わせて形成したストランドと、このストランドを複数撚り合わせて形成したシェンケルと、このシェンケルを複数本撚り合わせて構成したワイヤロープと、これらワイヤロープに樹脂を充填すると共に表面に樹脂を被覆したエレベータ用ワイヤロープにおいて、細鋼線及びストランドの撚り方向とシェンケルの撚り方向を逆方向にすると共に、撚り合わせた複数のシェンケルの内接円径を、前記シェンケルの直径よりも小さくしたことを特徴とするエレベータ用ワイヤロープ。
【請求項２】
複数本の細鋼線を撚り合わせて形成したストランドと、このストランドを複数撚り合わせて形成したシェンケルと、このシェンケルを複数本撚り合わせて構成したワイヤロープと、これらワイヤロープに樹脂を充填すると共に表面に樹脂を被覆したエレベータ用ワイヤロープにおいて、ストランドを円周上に１層で６個配置してシェンケルを形成し、シェンケルを円周上に１層で５個配置してワイヤロープを形成し、かつ、細鋼線及びストランドの撚り方向とシェンケルの撚り方向を逆方向にすると共に、撚り合わせた複数のシェンケルの内接円径を、前記シェンケルの直径よりも小さくしたことを特徴とするエレベータ用ワイヤロープ。
【請求項３】
複数本の細鋼線を撚り合わせて形成したストランドと、このストランドを複数撚り合わせて形成したシェンケルと、このシェンケルを複数本撚り合わせて構成したワイヤロープと、これらワイヤロープに樹脂を充填すると共に表面に樹脂を被覆したエレベータ用ワイヤロープにおいて、細鋼線及びストランドの撚り方向とシェンケルの撚り方向を逆方向にすると共に、撚り合わせた複数のシェンケルの内接円径を、前記シェンケルの直径よりも小さくし、かつ、前記シェンケル数Ｎを、シェンケル直径をｄ２、前記内接円径をｄ４、隣接するシェンケル間の樹脂厚さをδとして、η＝δ／ｄ２、ε＝ｄ４/ｄ２と定義したときにεが０．５〜１の範囲であって、θ=ｓｉｎ−１｛(１＋η)／(１−ε)｝（°）
で導き出された角度θを用いて１８０／θの値を切り上げた正数値としたことを特徴とするエレベータ用ワイヤロープ。
【請求項４】
前記シェンケルの撚りピッチは、前記ロープの鋼線部の外径に対して１０〜１１倍であることを特徴とする請求項１，２又は３記載のエレベータ用ワイヤロープ。
【請求項５】
前記樹脂は、ウレタン樹脂であることを特徴とする請求項１，２又は３記載のエレベータ用ワイヤロープ。
【請求項６】
前記樹脂は、複数のシェンケルの間隔を確保する突起を有する内層樹脂と、内層樹脂に間隔を確保された複数のシェンケルを被覆する外層樹脂を有することを特徴とする請求項１，２又は３記載のエレベータ用ワイヤロープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレベータの乗かごを懸架するワイヤロープに係り、特に、外周に樹脂を被覆したエレベータ用ワイヤロープに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エレベータの乗かごはワイヤロープによって懸架されており、このワイヤロープを巻上機の駆動シーブに巻き掛け、シーブ表面のロープ溝とワイヤロープとの摩擦によって駆動することで前記乗かごを昇降させている。
【０００３】
ところで、巻上機を昇降路内に設置した機械室レスエレベータでは、昇降路の断面積を縮小するために、巻上機の小型化が求められている。この実現手段として、駆動シーブの小径化がある。駆動シーブを小径化することによって、巻上機に低トルクのモータを用いて乗かごを昇降させることが可能となり、モータを小型化することができる。このため、ワイヤロープとして、小径の駆動シーブに追従して容易に屈曲することができる柔軟性の高いワイヤロープが求められている。
【０００４】
ワイヤロープの柔軟性を高める構成として、例えば、特許文献１に開示のようなワイヤロープがすでに提案されている。即ち、特許文献１に開示のワイヤロープは、ワイヤロープを構成する素線を伸線加工して細線化し、破断強度を２６００ＭＰａ（通常のＡ種エレベータ用ワイヤロープの素線破断強度は約１６００ＭＰａ）以上まで高めた細鋼線を用いている。鋼線を細線にすることで、小径の駆動シーブへの巻き掛けても容易に屈曲するので、ロープ溝とワイヤロープとの接触長さを確保することができる。
【０００５】
しかしながら、このように細線化した鋼線は、鋼線の断面積縮小によって、フレッティング摩耗による疲労破壊を起こしやすい。このため、特許文献１に開示のワイヤロープは、細鋼線やストランド群からなるシェンケルの周囲に樹脂を充填するとともに、ワイヤロープ全体を樹脂で被覆した構成となっている。尚、この樹脂被覆層は、隣接するシェンケルの接触を防止するスペーサ部分を有しており、円周状に配置したシェンケルにほぼ均等な隙間を形成して、シェンケルが互いに金属接触しにくい構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−９１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的にワイヤロープには、張力や曲げ力が作用すると、ワイヤロープの中心軸の周りにワイヤロープの全体が回転しようとする特性（自転性）がある。そしてエレベータでは、ワイヤロープが駆動シーブのロープ溝上を通過する際に、この自転性によってワイヤロープがロープ溝の上を微小に滑っている。これに対し、特許文献１に開示の外周を樹脂で被覆したワイヤロープでは、ロープ溝と外層樹脂の摩擦係数が高いため、ワイヤロープの外周表面が拘束された状態となる。このため、ワイヤロープの内部に生じるトルクが、被覆樹脂を捩る力として作用し、長期に使用すると、被覆樹脂を損傷させてワイヤロープを剥き出し状態にして駆動シーブとの摩擦力を低下させる可能性がある。
【０００８】
これを防止するため、表面を樹脂で被覆したワイヤロープにおいては、張力を付加しても自転しにくい特性が求められる。しかしながら、特許文献１に開示のワイヤロープでは、主として耐曲げ疲労の向上に着目しており、自転性については何ら配慮されてはいない。
【０００９】
本発明の目的は、駆動シーブ通過時に受ける自転性を少なくした樹脂を被覆したエレベータ用ワイヤロープを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記目的を達成するために、細鋼線を撚り合わせて形成したストランドと、このストランドを撚り合わせて形成したシェンケルと、このシェンケルを撚り合わせて形成したワイヤロープと、これらワイヤロープに樹脂を充填すると共に表面に樹脂を被覆したエレベータ用ワイヤロープにおいて、細鋼線及びストランドの撚り方向とシェンケルの撚り方向を逆方向にすると共に、撚り合わせた複数のシェンケルの内接円径を、前記シェンケルの直径よりも小さくしたのである。
【００１１】
即ち、撚り合わせた複数のシェンケルの内接円径を、シェンケルの直径よりも小さくすることで、シェンケルをワイヤロープの中心側に近付けることができ、その結果、ワイヤロープに張力が作用したときに、各シェンケルが周方向に働く力と、ワイヤロープ中心からシェンケル中心までの距離の積で表わされるトルク（以下、ロープ全体トルクと称する）を小さくすることができる。そして、シェンケルの撚り方向を例えばＺ撚りとした場合、細鋼線とストランドの撚り方向をＳ撚りとすることで、細鋼線とストランドに発生するトルクとシェンケルに発生トルクは互いに打ち消し合う方向に発生することになる。
このようにロープ全体トルクを小さくし、さらに、撚り方向をシェンケルに発生するトルクを小さくする方向にしたので、ワイヤロープの内部に生じるトルクを小さくでき、ワイヤロープの中心軸の周りにワイヤロープの全体が回転しようとする自転性を小さくして被覆樹脂を捩る力を小さくし、その結果、自転性による被覆樹脂の損傷を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように本発明によれば、駆動シーブ通過時に受ける自転性を少なくした樹脂を被覆したエレベータ用ワイヤロープを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明によるエレベータ用ワイヤロープの第1の実施の形態を示す断面図。
【図２】図１に示すエレベータ用ワイヤロープの撚り方向を示す説明図。
【図３】図１に示すエレベータ用ワイヤロープのシェンケル数と断面積、層心径、トルク係数の関係を示す説明図。
【図４】図１のエレベータ用ワイヤロープの断面積と素線曲げ応力の関係を示す説明図
【図５】図１のエレベータ用ワイヤロープの中心近傍を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明によるエレベータ用ワイヤロープの一実施の形態を図１に基づいて説明する。
【００１５】
エレベータ用ワイヤロープ１は、複数の細鋼線２ａ〜２ｇを撚り合わせて形成した複数のストランド２と、これらストランド２を撚り合わせて形成した複数のシェンケル３と、これらシェンケル３を撚り合わせて形成されている。エレベータ用ワイヤロープ１の中心には、内層樹脂４を配置しており、シェンケル３はこの内層樹脂４の上に撚られている。複数のシェンケル３は、円周上にほぼ均等な隙間δを形成して配置され、隣接するシェンケル３は直接接触しないように、内層樹脂４に突起４Ｐを設けて前記隙間δを確保している。
【００１６】
複数のシェンケル３の外周部は、外層樹脂５で全体を被覆しており、駆動シーブと金属接触しないようにしている。内層樹脂４と外層樹脂５はそれぞれ耐摩耗性や耐油性に優れた材料、例えばウレタン樹脂などを用いるとよい。それぞれの材質は、同一材料で構成すれば、内層と外層の樹脂の密着性を高めることができる。また、内層樹脂４を、耐摩耗性や摺動性に優れた樹脂材で構成し、外層樹脂５にシーブとのトラクションを確保するために、添加材、例えばアルミニューム粉末を混入させた樹脂材で構成してもよい。
【００１７】
シェンケル３と、ストランド２と、細鋼線２ａ〜２ｇとは、それぞれ、径方向において1層で円周状に配置する他にも２層配置、さらには層を構成せずに多数本を束ねたものなどいくつかの構成が考えられる。ここでは、製造工数やストランド接触による摩擦抵抗を低減する観点より、シェンケル３と、ストランド２と、細鋼線２ａ〜２ｇをそれぞれ径方向に１層で円周状に配置する。
【００１８】
また、本実施の形態では、内層樹脂４が位置する中心部にシェンケルを配置せず、内層樹脂４の外周に５つのシェンケル３を配置している。ただ、シェンケル３の個数は、図１においては５つ設置したが、後述の関係式を満たすとともに、応力や断面積により定められた限界線図の領域内であれば、５つに限定されるものではない。そして、突起４Ｐを設けて星形に形成された内層樹脂４の内接円径ｄ４はシェンケル３の直径ｄ２よりも小さくしている。
【００１９】
次に、エレベータ用ワイヤロープ１の自転性の指標であるトルク係数Ｋの低減方法について、詳しく説明する。
【００２０】
エレベータ用ワイヤロープ１には、張力や曲げが作用すると、ロープの中心軸のまわりにロープ全体が回転しようとする特性（自転性）がある。エレベータでは、通常のワイヤロープの場合、ワイヤロープが駆動シーブ上を通過する際に、この自転性によってワイヤロープが駆動シーブのロープ溝の上を微小に滑っている。しかし、樹脂被覆したワイヤロ
ープの場合、外層樹脂と駆動シーブの摩擦係数が、ワイヤ同士に比べて高いことから、外層樹脂がロープ溝に拘束された状態となる。このため、外層樹脂は、ねじり方向の力を受け、長期の使用において樹脂を損傷させる可能性がある。
【００２１】
一方、本実施の形態において、細鋼線２ａ〜２ｇとストランド２を撚ってワイヤロープを形成する、所謂２次撚りワイヤロープの場合、トルク係数Ｋは、Ｗを張力（Ｎ）、Ｔを張力Ｗによるトルク（Ｎ・ｍ）、Ｄをロープ径（ｍｍ）とすると、Ｋ＝Ｔ／（Ｗ×Ｄ）×１０−３の無次元量で与えられる。即ち、この指標が０に近いほど自転特性が小さくなる。さらにトルクについて、ワイヤロープを構成するシェンケルやストランドの径や層心径などの諸変数を用いれば、２次撚り構成のトルク係数は式（１）で表現することができる。これを細鋼線２ａ〜２ｇとストランド２、さらにシェンケル３を撚って図１及び図２に示すワイヤロープを構成する、所謂３次撚りワイヤロープに適用すると式（２）となる。
【００２２】
Ｋ＝Ｔ／（Ｗ×Ｄ）×１０−３＝（Ｎ１・Ｆ１・Ｒ・ｓｉｎα＋Ｎ２・Ｆ２・ｒ・ｓｉｎβ）／（Ｗ×Ｄ）×１０−３                                            式（１）
ただし、Ｎ１はロープ断面内のストランド個数、Ｆ１はストランド１個に働く張力（Ｎ）、Ｒはロープ層心半径（ｍ）、αはストランド撚り角（゜）、Ｎ２はロープ断面内の細鋼線数、Ｆ２は細鋼線１個に働く張力（Ｎ）、ｒはストランド層心半径（ｍ）、βは細鋼線撚り角（゜）とする。
【００２３】
Ｋ＝Ｔ／（Ｗ×Ｄ）×１０−３＝（Ｎ１・Ｆ１・Ｒ・ｓｉｎα＋Ｎ２・Ｆ２・ｒ・ｓｉｎβ＋Ｎ３・Ｆ３・ｒ0・ｓｉｎγ）／（Ｗ×Ｄ）×１０−３                式（２）
ここでは、Ｎ１はロープ断面内のシェンケル個数、Ｆ１はシェンケル１個に働く張力（Ｎ）、Ｒはシェンケル層心半径（ｍ）、αはシェンケル撚り角（゜）、Ｎ２はロープ断面内のストランド個数、Ｆ２はストランド１本に働く張力（Ｎ）、ｒはストランド層心半径（ｍ）、βはストランド撚り角（゜）、Ｎ３はロープ断面内の細鋼線数、Ｆ３は細鋼線１個に働く張力（Ｎ）、ｒ0は細鋼線層心半径（ｍ）、γは細鋼線撚り角（゜）とする。
【００２４】
次に、本発明による一実施の形態について、図２を用いてワイヤロープの撚り方向について説明する。
【００２５】
本実施の形態では、シェンケル３の撚り方向をＺ撚り、ストランド２の撚り方向をＳ撚り、細鋼線の撚り方向をＳ撚りとしている。シェンケル層心径ｄ３を小さくしても、ロープ全体が発生するトルクはゼロにならないので、シェンケル３の撚り方向と、ストランド３及び細鋼線２の撚り方向は、互いに逆方向に撚ることによって、式（２）の第１項が表わすトルク（以下、ロープ全体トルクと称する）を、式（２）の第２項、第３項が示すストランド２と細鋼線が発生するトルクで打ち消すようにする。以降、式（３）の第２項を、シェンケルトルク、式（２）の第３項をストランドトルクと称する。
【００２６】
ストランドトルクは、細鋼線層心径ｒ０が、ストランド層心径rに比べて十分小さいため、ロープ全体トルクやシェンケルトルクの１０％以下に過ぎない。よって、ロープ全体トルクと、シェンケルトルクを主体に全体構造を決定し、最後にロープの全体撚りピッチを微調整すればトルク係数を完全に０にすることが容易である。
【００２７】
撚り角とトルク係数の関係について説明すると、ロープの総負担張力は、シェンケルの総負担張力にほぼ等しいため、式（１）及び式（２）においてＮ１・Ｆ１＝Ｎ２・Ｆ２が成立する。一方、ロープの幾何学的な関係から、シェンケル層心半径Ｒ＞ストランド層心半径ｒであるから、トルク係数を小さくするには、第１項のロープの撚り角αを小さく（撚りピッチＬ１を長く）し、第２項のストランド撚り角βを大きく（撚りピッチＬ２を短かく）すれば、トルク係数を調整することができる。
【００２８】
上述の設計指針を行なう上で、エレベータ用ワイヤロープ１として、屈曲性や耐曲げ疲労性を向上させるには、必要な破断強度を確保した上で、エレベータ用ワイヤロープ１の外直径を小さく、細鋼線径を小さくすることが求められる。即ち、ロープ全体トルクを、シェンケルトルクで打ち消すには、極力小さいロープ径でシェンケルトルクを増加させることが望ましい。このために、シェンケル３の数を増やすか、ストランド層心径ｒを大きくするかのいずれか、もしくは両方を実施する必要がある。しかし、これらはいずれもエレベータ用ワイヤロープ１の直径を増加させるので、これに伴いエレベータ用ワイヤロープ１のシェンケル層心径Ｒが増大する。即ち、上述のようなシェンケル３の数と、内層樹脂４の構成を実現すれば、径方向におけるシェンケル３の配置とシェンケルの数を、最適に設定することが容易で、曲げ屈曲疲労性等の諸特性を満足しながら、トルクバランスのよいロープを構成することができる。
【００２９】
次に、式（２）で示した設計変数のとりうる範囲について、図３と図４を用いて詳細に説明する。エレベータ用ワイヤロープ１として必要な性能指標は、トルク係数の他、破断強度や耐屈曲寿命がある。ここでは、図３でトルク係数と破断強度、図４にて屈曲時の曲げ応力を示す。
【００３０】
図３は、シェンケルの数を横軸にとり、（ａ)にワイヤロープの断面積（ｍｍ２）、（ｂ）にシェンケル層心径（ｄ３）、（ｃ）にトルク係数を示している。シェンケル３の配置は、製造工数を削減する他、屈曲時に隣接するシェンケル３間に発生する摩擦に起因する損失を低減できる構成として、シェンケル３をシェンケル層心径ｄ３で径方向に１層で円周状に配置することにした。一般的にエレベータのロープ本数は少ないほど、駆動シーブの厚さを薄くして巻上機を薄型化することができる。また、ロープ本数が少なければロープの張力調整作業や交換作業を軽減することも可能である。
【００３１】
図３の（ａ）に、ワイヤロープ１の本数について建築基準法が定めるロープ安全率１０以上を満足し、Φ１０の鋼線ロープと同等以下の本数を実現する破断強度の下限値を示す。図３の（ａ）の○印はワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１が９ｍｍ、△印は外径が８．５の場合の計算例を示している。この図から明らかなように、シェンケル３の数が増えると、中央の内層樹脂４の面積が拡大し、シェンケル３の直径は小さくなる。よって、鋼線部の断面積は、横軸の増加に伴って縮小する傾向を示す。シェンケルの数が６個以上では鋼線の占有率が低下し、樹脂層が増加する。これは、鋼材に比べて高価な樹脂材を多用することになり、ワイヤロープ１の製造コストが上昇し易くなる。よって、断面積の観点からは、ローワイヤプの外径は小さく、シェンケルの数は少ない方が良いことがわかる。
【００３２】
また、同図によれば、細鋼線強度が３６００ＭＰａでは、ワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１が９ｍｍの場合シェンケルの個数は３〜８個の範囲を取ることができる。しかし、ワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１を８．５ｍｍに減径した場合には、シェンケルの個数は３〜６個となり設計自由度は下がる。一方、細鋼線の強度が２６００ＭＰａの場合には、ワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１が８．５ｍｍでは成立せず、ワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１が９ｍｍの場合、３〜５個になる。さらに、ワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１を８．５ｍｍまで縮小せず、例えば８．８ｍｍで構成すればシェンケル３間の距離（図１のδ）が広がるので、内層樹脂４の摩耗に対する尤度や製造ばらつきを緩和できるというメリットもある。以上のように、ワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１やシェンケル数は、使用する細鋼線の強度、樹脂の使用量を考慮して、決定することができる。
【００３３】
次に、図３の（ｂ）は、ワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１を８．３ｍｍの条件での、左側の第１軸にシェンケル層心径（図１中のｄ３）を、右側の第２軸にシェンケル径（図１中のｄ２）を示している。この図より、シェンケル３の個数が多くなるほど、シェンケルがロープ外周側に移動するので、シェンケル径ｄ２は小さくなり、シェンケル層心径ｄ３は逆に大きくなっている。
【００３４】
図３の（ｃ）は、図３の（ｂ）で求めた値を用いて、トルク係数を計算した結果である。前述のシェンケル撚りピッチＬ１を８８ｍｍ（ワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１＝８．３ｍｍ）のときの、シェンケル３の撚り角は、ｓｉｎα＝０．１８９である。よって、各シェンケル個数におけるシェンケル撚りピッチＬ１は、撚り角を同じにして右表にある撚りピッチを用いた。樹脂にウレタンを用いた場合、この材料の疲労強度より許容できるトルク係数を斜線で囲んだ範囲に定めると、シェンケル３が４〜６個の場合に、許容値に入ることがわかる。それ以外の範囲では、トルク係数が増大してしまう。
【００３５】
図３の（ｄ）は、図３の（ｃ）で求めた許容値を満足するワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１とシェンケル径ｄ２の関係を示している。この図より、ｄ１／ｄ２は、２．５〜３．２の範囲とすればよいことがわかる。
【００３６】
次に、図４を用いて駆動シーブのワイヤロープ巻き付け部における曲げ応力と断面積の関係について説明する。エレベータのワイヤロープ１では、駆動シーブの屈曲部における曲げ応力が小さい方が、応力振幅が小さく長寿命化を実現しやすい。曲げ応力の計算方法としては、例えば、式（３）に示すチタリーの式（参考文献  ワイヤーロープハンドブック）がある。
【００３７】
σ＝Ｅ・ｃｏｓΦ・δ／Ｄs                                            式（３）
ここで、σは曲げ応力（Ｐａ）、Ｅはロープ素線の縦弾性係数（Ｐａ）、Φは撚り角度（°）、δは細鋼線直径（ｍ）、Ｄsは駆動シーブのワイヤロープ巻き掛け部の直径（ｍ）である。
【００３８】
そして、図４の縦軸は、式（３）を用いて細鋼線の曲げ応力を計算したものである。図中の横軸は、図３において計算した断面積であり、それぞれの断面積を縦軸に、細鋼線の曲げ応力を横軸にしてプロットしている。尚、図中の右表には、参考として、シェンケル３の数に対応するワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１とシェンケル径ｄ２の比ｄ１／ｄ２を示している。  シェンケル３の数Ｎが減少するにつれて断面積が増大し、４個で最大となる。シェンケル数が４個の場合の曲げ応力は、シェンケル数が５個のときよりも増大することがわかる。エレベータ用ワイヤロープとしての破断強度を確保するため、断面積には下限値が存在する。また、屈曲の長寿命化を達成するには、曲げ応力には上限値σｂが存在する。この上限値は、使用する鋼材の疲労強度により定めるもので、その他にも細鋼線のフレッティング摩耗の状態や細鋼線のもつ強度ばらつきの影響を受ける。細鋼線強度２６００ＭＰａの材料を用いて、フレッティングによる摩耗を考慮した場合、σｂを例えば２５０ＭＰａ以下で設定すればよい。尚、これらの上限値と下限値をもとに、区域Ａ〜Ｄの４つの領域に分類する。領域Ａは曲げ応力は小さいが断面積が不足している領域である。一方、領域Ｂは曲げ応力が高く、断面積不足の領域である。さらに、領域Ｃは、断面積は確保できているものの、曲げ応力が高い領域であることがわかる。このため、断面積を確保しつつ、曲げ応力を低減できるのは領域Ｄであり、この領域にかかるシェンケル数、即ち、この計算例では、シェンケル数５個がワイヤロープ１として諸性能を満たすことがわかる。
【００３９】
以上の制約条件のもとに、本実施の形態によれば、シェンケル３の数を５個として細鋼線直径を０．２９ｍｍとした場合、シェンケル径は２．９ｍｍ、ワイヤロープ１の鋼線部外径ｄ１は８．３ｍｍであって、そのシェンケル撚りピッチＬ１は、トルク係数をゼロにするための下限値として８８ｍｍとなった。
【００４０】
図５に、シェンケル層心径ｄ３とシェンケル３の個数について、幾何学的関係を示す。シェンケル３ａ，３ｂについては、ストランド２を省略して幾何学的な関係が見やすいように示している。ワイヤロープ中心ｐとシェンケル３ａの中心ｑ及び、隣接するシェンケル３ａ，３ｂの中心ｑ，ｓを結ぶ直線の中点ｒからなる直角三角形から、シェンケル層心径ｄ３とシェンケル径ｄ２には、式（４）が成立する。
【００４１】
（ｄ２＋δ）／ｄ３＝ｓｉｎθ                          式（４）
こで、η＝δ（内層樹脂４に突起４Ｐの厚さ）／ｄ２（シェンケル直径）とすれば、
ｄ２／ｄ３＝ｓｉｎθ／（１＋η）                                  式（５）
が成立する。
【００４２】
一方、図１のシェンケル層心径ｄ３とシェンケル径ｄ２、星形の内層樹脂４の内接円径ｄ４には、以下の関係式が成立する。
【００４３】
ｄ３＝ｄ２＋ｄ４           式（６）
式（６）及び式（７）から、ｄ３を消去して、θについて解くと、
θ＝ｓｉｎ−１｛（１＋η）／（１＋ε）｝（゜）        式（７）
が成立する。ただし、η＝δ／ｄ２、ε＝ｄ４／ｄ２とする。
【００４４】
以上から、被覆で被覆されたワイヤロープ１におけるトルク係数、断面積、曲げ応力の諸特性を満足するシェンケル３の数Ｎは、θ（゜）を用いて、Ｎ＝１８０／θの値を切り上げた整数値とすればよい。
【００４５】
ここで、エレベータ用ワイヤロープとして成立し得るワイヤロープ鋼線部外径ｄ１／シェンケル直径ｄ２は、前述の通り、２．５〜３．２である。したがって、ｄ１＝２×ｄ２＋ｄ４の関係式を用いれば、０．５＜ε（＝ｄ４／ｄ２）＜１．２となる。しかしながら、ワイヤロープ断面の幾何学的関係より、シェンケル３の内接円径ｄ４がシェンケル直径ｄ２よりも小さいほうがトルク計数を小さくできるので、０．５＜ε＜１．２の範囲でシェンケル３の直径と配置数を選定すればよい。また、式（８）に、ε＝０．８６、η＝１．１４の具体的数値を代入すると、θ＝３７．８°となり、したがって、シェンケル数Ｎ＝１８０／θ＝４．７を切り上げた整数値は５となり、シェンケル設置数は５個となる。
【００４６】
本実施の形態によれば、シェンケル３を外周上に５個配置しており、６個以上配置した場合に比べて、シェンケル３を撚る螺旋直径（以下、シェンケル層心径ｄ３と称し、ｄ３＝２×Ｒの関係が成立する）を小さくすることができる。このシェンケル層心径ｄ３を縮小すると、前述のトルク係数を小さくすることが容易となる。
【００４７】
尚、それぞれの撚りピッチは、例えば、樹脂被覆後のロープ外直径が１０ｍｍのワイヤロープでは、シェンケル撚りピッチＬ１を８８ｍｍ（ワイヤロープ鋼線部外径ｄ１＝８．３ｍｍ）、ストランド撚りピッチＬ２を１２．４ｍｍ(シェンケル直径ｄ２＝２．９ｍｍ)、細鋼線撚りピッチＬ３を７．１ｍｍ(細鋼線直径ｄ６＝０．８９ｍｍ)とする。このストランド撚りピッチＬ２は、ストランド２や細鋼線２ａ〜２ｇを１層で円周上に配置し、ストランド２を６個円周上に配置した構成において、撚りの製造限界から定まる最小値である。また、ストランド撚りピッチＬ２は、シェンケル直径ｄ２の４．３倍となり、一方で、シェンケル撚りピッチＬ１は、トルク係数を低減するため、ワイヤロープ鋼線部外径ｄ１の１０．５倍と、ストランド撚りピッチＬ２に比較しても長めの撚りピッチとしている。以上の考え方を用いれば、ワイヤロープ鋼線部外径ｄ１が８．３ｍｍの場合、このシェンケル撚りピッチＬ１は８８ｍｍとなる。尚、シェンケル撚りピッチＬ１は、計算上ではワイヤロープ鋼線部外径ｄ１の１０．５倍であるが、必ずしも１０．５倍に特定されるものではなく、トルク係数を効率よく低減するためには１０〜１１倍とすることが望ましい。
【００４８】
以上説明したように本実施の形態によれば、撚り合わせた複数のシェンケル３の内接円径ｄ４を、シェンケルの直径ｄ２よりも小さくすることで、シェンケル３をワイヤロープの中心側に近付けることができ、その結果、ワイヤロープに張力が作用したときに、各シェンケル３が周方向に働く力と、ワイヤロープ中心からシェンケル中心までの距離の積で表わされるトルクを小さくすることができる。そして、シェンケル３の撚り方向と細鋼線及びストランドの撚り方向を逆方向とすることで、細鋼線とストランドに発生するトルクとシェンケルに発生トルクは互いに打ち消し合う方向に発生することになるので、ロープ全体トルクを小さくし、その結果、ワイヤロープの中心軸の周りにワイヤロープの全体が回転しようとする自転性を小さくして被覆樹脂を捩る力を小さくし、その結果、自転性による被覆樹脂の損傷を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１… ワイヤロープ、２…ストランド、２ａ〜２ｇ …細鋼線、３…シェンケル、４…内層樹脂、４Ｐ…突起、５ …外層樹脂 。
【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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