特許 7195483 ロープ及びそれを用いたベルト

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-15

(45)【発行日】2022-12-23

(54)【発明の名称】ロープ及びそれを用いたベルト

(51)【国際特許分類】

   D07B 1/02 20060101AFI20221216BHJP

   D07B 1/06 20060101ALI20221216BHJP

【ＦＩ】

D07B1/02

D07B1/06 Z

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2022536597

(86)(22)【出願日】2022-02-17

(86)【国際出願番号】 JP2022006345

【審査請求日】2022-06-14

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006013

【氏名又は名称】三菱電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110423

【弁理士】

【氏名又は名称】曾我 道治

(74)【代理人】

【識別番号】100111648

【弁理士】

【氏名又は名称】梶並 順

(74)【代理人】

【識別番号】100122437

【弁理士】

【氏名又は名称】大宅 一宏

(74)【代理人】

【識別番号】100147566

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100161171

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 潤一郎

(72)【発明者】

【氏名】内藤 晋也

(72)【発明者】

【氏名】野口 豊弘

(72)【発明者】

【氏名】安富 淳哉

(72)【発明者】

【氏名】位田 紘一

【審査官】鈴木 祐里絵

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－０１２９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２１－５００４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１４６６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２０２４０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／１３８２２８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１０／１４３２４９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６６Ｂ７／００－７／１２

１１／０４－１１／０８

Ｄ０２Ｇ１／００－３／４８

Ｄ０２Ｊ１／００－１３／００

Ｄ０７Ｂ１／００－９／００

Ｈ０１Ｂ７／００－７／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

心綱、及び
前記心綱の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製ストランド
を備え、
前記心綱は、心綱ストランドを有しており、
前記心綱ストランドは、複数本のヤーンを撚り合わせて構成されており、
各前記ヤーンは、複数本の繊維フィラメントの集合体であり、
前記複数本の繊維フィラメントの全て又は一部は、芯鞘構造繊維フィラメントであり、
前記芯鞘構造繊維フィラメントは、フィラメント芯と、前記フィラメント芯の外周を覆っている鞘体とを有しており、
前記フィラメント芯は、第１材料により構成され、
前記鞘体は、前記第１材料とは異なる第２材料により構成されており、
前記第１材料の弾性率は、前記第２材料の弾性率よりも高く、
前記第２材料の耐摩耗性は、前記第１材料の耐摩耗性よりも高いロープ。

【請求項2】

前記第１材料は、ポリアリレート樹脂である請求項１記載のロープ。

【請求項3】

前記第２材料は、ポリエステル樹脂である請求項１又は請求項２に記載のロープ。

【請求項4】

互いに間隔をおいて配置されている複数本のロープ、及び
前記複数本のロープを覆っているロープ被覆体
を備え、
前記複数本のロープのうちの少なくともいずれか１本は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のロープであるベルト。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ロープ及びそれを用いたベルトに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来のハイブリッドロープでは、高強度合成繊維心の外周に、複数本の側ストランドが撚り合わせられている。高強度合成繊維心は、高強度合成繊維ロープを有している。高強度合成繊維ロープは、複数本の高強度合成繊維束を有している。各高強度合成繊維束は、複数本の高強度合成繊維フィラメントからなっている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第５４７８７１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のような従来のハイブリッドロープでは、高強度合成繊維心が経年的に繰り返し曲げ伸ばしされると、複数の高強度合成繊維フィラメント同士が繰り返し擦られる。これにより、複数の高強度合成繊維フィラメントが摩耗したり破断したりして、高強度合成繊維心の強度が低下する。

【0005】

本開示は、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、心綱の経年的な強度低下を抑制することができるロープ及びそれを用いたベルトを得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係るロープは、心綱、及び心綱の外周に撚り合わせられている複数本の鋼製ストランドを備え、心綱は、芯鞘構造繊維フィラメントを含んでおり、芯鞘構造繊維フィラメントは、フィラメント芯と、フィラメント芯の外周を覆っている鞘体とを有しており、フィラメント芯は、第１材料により構成され、鞘体は、第１材料とは異なる第２材料により構成されている。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、心綱の経年的な強度低下を抑制することができるロープ及びそれを用いたベルトを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施の形態１によるエレベーターを示す側面図である。

【図2】図１の主ロープの断面図である。

【図3】図２の心綱ストランドに含まれている芯鞘構造繊維フィラメントの断面図である。

【図4】実施の形態１の主ロープの第１変形例を示す断面図である。

【図5】実施の形態１の主ロープの第２変形例を示す断面図である。

【図6】実施の形態２による主ロープの断面図である。

【図7】実施の形態３による主ロープの断面図である。

【図8】実施の形態４による主ロープの断面図である。

【図9】実施の形態５によるベルトの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、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、実施の形態１によるエレベーターを示す側面図である。図１において、昇降路１の上には、機械室２が設けられている。機械室２には、巻上機３及びそらせ車６が設置されている。

【0010】

巻上機３は、巻上機本体４と、駆動シーブ５とを有している。巻上機本体４は、図示しない巻上機モータと、図示しない巻上機ブレーキとを有している。巻上機モータは、駆動シーブ５を回転させる。巻上機ブレーキは、駆動シーブ５の静止状態を保持する。また、巻上機ブレーキは、駆動シーブ５の回転を制動する。

【0011】

駆動シーブ５及びそらせ車６には、複数本の主ロープ７が巻き掛けられている。複数本の主ロープ７は、それぞれエレベーターロープである。

【0012】

かご８及び釣合おもり９は、複数本の主ロープ７によって昇降路１内に吊り下げられている。また、かご８及び釣合おもり９は、駆動シーブ５を回転させることによって、昇降路１内を昇降する。

【0013】

昇降路１内には、一対のかごガイドレール１０と、一対の釣合おもりガイドレール１１とが設置されている。図１では、片側のかごガイドレール１０、及び片側の釣合おもりガイドレール１１のみが示されている。

【0014】

一対のかごガイドレール１０は、かご８の昇降を案内する。一対の釣合おもりガイドレール１１は、釣合おもり９の昇降を案内する。

【0015】

かご８は、かご枠１２及びかご室１３を有している。かご枠１２には、複数本の主ロープ７が接続されている。かご室１３は、かご枠１２に支持されている。

【0016】

図２は、図１の主ロープ７の断面図であり、主ロープ７の長さ方向に直角な断面を示している。実施の形態１の主ロープ７は、ＪＩＳ Ｇ ３５２５に準拠する８×Ｓ（１９）タイプのロープである。

【0017】

主ロープ７は、心綱２１と、複数本の鋼製ストランド２２とを有している。この例では、８本の鋼製ストランド２２が心綱２１の外周に撚り合わせられている。

【0018】

心綱２１は、主ロープ７の長さ方向に直角な断面における中心に配置されている。また、心綱２１は、複数本の心綱ストランド２３が互いに撚り合わせられて構成されている。この例では、３本の心綱ストランド２３が用いられている。即ち、実施の形態１の心綱２１は、いわゆる三つ打ちロープである。心綱２１には、グリース又は油がしみ込ませられていてもよい。

【0019】

各鋼製ストランド２２は、複数本の鋼製素線を有している。複数本の鋼製素線には、中心素線２４と、複数本の中間素線２５と、複数本の外層素線２６とが含まれている。

【0020】

中心素線２４は、鋼製ストランド２２の長さ方向に直角な断面における中心に配置されている。複数本の中間素線２５は、中心素線２４の外周に撚り合わせられている。この例では、９本の中間素線２５が用いられている。

【0021】

複数本の外層素線２６は、複数本の中間素線２５からなる中間層の外周に撚り合わせられている。この例では、９本の外層素線２６が用いられている。即ち、各鋼製ストランド２２において、中間素線２５の本数と外層素線２６の本数とは同じである。

【0022】

各外層素線２６の直径は、中心素線２４の直径よりも小さい。各中間素線２５の直径は、各外層素線２６直径よりも小さい。

【0023】

なお、主ロープ７にかご８及び釣合おもり９の荷重が実際に作用した場合、各鋼製ストランド２２は、心綱２１の外周に押し当てられる。

【0024】

ここで、各心綱ストランド２３は、複数本のヤーンを撚り合わせて構成されている。各ヤーンは、複数本の繊維フィラメントの集合体である。複数本の繊維フィラメントの全ては、図３に示すような芯鞘構造繊維フィラメント３０である。即ち、実施の形態１の心綱２１は、複数本の芯鞘構造繊維フィラメント３０を含んでいる。

【0025】

なお、心綱２１に含まれている全ての繊維フィラメントのうちの一部のみを、芯鞘構造繊維フィラメント３０としてもよい。

【0026】

図３は、芯鞘構造繊維フィラメント３０の長さ方向に直角な断面を示している。図３において、芯鞘構造繊維フィラメント３０は、フィラメント芯３１と、筒状の鞘体３２とを有している。鞘体３２は、フィラメント芯３１の外周を覆っている。

【0027】

フィラメント芯３１は、第１材料により構成されている。鞘体３２は、第２材料により構成されている。第２材料は、第１材料とは異なる材料である。

【0028】

第１材料の弾性率は、第２材料の弾性率よりも高い。第１材料の引張強度は、第２材料の引張強度よりも高い。第２材料の耐摩耗性は、第１材料の耐摩耗性よりも高い。第１材料は、例えばポリアリレート樹脂である。第２材料は、例えばポリエステル樹脂である。ポリエステル樹脂としては、特にポリエチレンテレフタラートが好ましい。

【0029】

また、芯鞘構造繊維フィラメント３０の径は、数μｍ以上、数百μｍ以下である。また、互いに径が異なる複数種類の芯鞘構造繊維フィラメント３０が使用されてもよい。

【0030】

このような主ロープ７では、心綱２１に複数本の芯鞘構造繊維フィラメント３０が含まれている。各芯鞘構造繊維フィラメント３０において、フィラメント芯３１は第１材料により構成され、鞘体３２は第２材料により構成されている。

【0031】

このため、フィラメント芯３１に適した第１材料と、鞘体３２に適した第２材料とをそれぞれ選択することができ、心綱２１の経年的な強度低下を抑制することができる。これにより、長期に渡って、心綱２１が受ける荷重の低下を抑制することができる。

【0032】

また、第１材料の弾性率は、第２材料の弾性率よりも高い。このため、フィラメント芯３１により荷重を十分に支持することができる。

【0033】

また、第２材料の耐摩耗性は、第１材料の耐摩耗性よりも高い。このため、主ロープ７が繰り返し曲げ伸ばしされても、各芯鞘構造繊維フィラメント３０の摩耗及び破断をより確実に抑制することができる。

【0034】

また、第１材料としてポリアリレート樹脂を用いることにより、フィラメント芯３１によって荷重をより確実に支持することができる。

【0035】

また、第２材料としてポリエステル樹脂を用いることにより、各芯鞘構造繊維フィラメント３０の耐摩耗性をより確実に向上させることができる。

【0036】

また、繊維製の心綱２１と複数本の鋼製ストランド２２とが組み合わされているため、各主ロープ７における質量比強度を高めることができる。

【0037】

図４は、実施の形態１の主ロープ７の第１変形例を示す断面図である。第１変形例では、各鋼製ストランド２２が径方向外側から圧縮されることにより、各鋼製ストランド２２の長さ方向に直角な断面形状が円形にされている。即ち、各鋼製ストランド２２の断面形状が異形化されている。

【0038】

このような第１変形例による主ロープ７によっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。

【0039】

なお、心綱２１に含まれる心綱ストランド２３の本数は、３本に限定されない。

【0040】

また、鋼製ストランド２２の本数も、８本に限定されない。

【0041】

図５は、実施の形態１の主ロープ７の第２変形例を示す断面図である。第２変形例では、１２本の鋼製ストランド２２が用いられている。また、各鋼製ストランド２２の断面形状が、第１変形例と同様に、異形化されている。

【0042】

このような第２変形例による主ロープ７によっても、実施の形態１と同様の効果が得られる。

【0043】

実施の形態２．
次に、図６は、実施の形態２による主ロープ７の断面図であり、主ロープ７の長さ方向に直角な断面を示している。実施の形態２の主ロープ７は、心綱２１及び複数本の鋼製ストランド２２に加えて、心綱コーティング３５を有している。心綱コーティング３５は、心綱２１の外周を覆っている。即ち、心綱コーティング３５は、心綱２１と複数本の鋼製ストランド２２との間に介在している。

【0044】

心綱コーティング３５の材料としては、樹脂又はゴムを用いることができる。具体的には、心綱コーティング３５の材料として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、又はポリウレタンエラストマーを用いることができる。

【0045】

また、心綱コーティング３５は、ケーブル類にコーティングを設ける要領と同様の製造工程により、心綱２１の外周に設けられる。即ち、心綱コーティング３５は、心綱２１を中心に通した押出被覆成形により、心綱２１の外周に設けられる。

【0046】

実施の形態２における他の構成は、実施の形態１と同様である。

【0047】

このような主ロープ７では、心綱２１の外周における隣り合う心綱ストランド２３間の３箇所の隙間が、心綱コーティング３５によってそれぞれ埋められている。このため、心綱２１内の隙間を低減することができ、主ロープ７の不要な伸びを抑制することができる。

【0048】

また、心綱２１が複数本の鋼製ストランド２２と直接接触しないため、心綱２１の摩耗及び損傷を抑制することができる。

【0049】

なお、図４に示した第１変形例の主ロープ７に、心綱コーティング３５が設けられてもよい。

【0050】

また、図５に示した第２変形例の主ロープ７に、心綱コーティング３５が設けられてもよい。

【0051】

実施の形態３．
次に、図７は、実施の形態３による主ロープ７の断面図であり、主ロープ７の長さ方向に直角な断面を示している。実施の形態３の主ロープ７では、図５に示した第２変形例における複数本の鋼製ストランド２２からなる層の外周が、外層コーティング３６により覆われている。

【0052】

外層コーティング３６の材料としては、エラストマーが用いられている。また、エラストマーとしては、高摩擦性、耐摩耗性、及び耐加水分解性の観点から、エーテル系の熱可塑性ポリウレタンエラストマーが好ましい。なお、外層コーティング３６は、難燃剤を含んでいてもよい。これにより、外層コーティング３６を難燃化することができる。

【0053】

実施の形態３における他の構成は、第２変形例と同様である。

【0054】

このような主ロープ７では、複数本の鋼製ストランド２２が駆動シーブ５と直接接触しないため、複数本の鋼製ストランド２２の摩耗及び損傷を抑制することができる。

【0055】

なお、図２に示した実施の形態１の主ロープ７に、外層コーティング３６が設けられてもよい。

【0056】

また、図４に示した第１変形例の主ロープ７に、外層コーティング３６が設けられてもよい。

【0057】

また、図６に示した実施の形態２の主ロープ７に、外層コーティング３６が設けられてもよい。

【0058】

実施の形態４．
次に、図８は、実施の形態４による主ロープ７の断面図であり、主ロープ７の長さ方向に直角な断面を示している。実施の形態４の主ロープ７では、図５に示した第２変形例における心綱２１が、１９本の心綱ストランド２３により構成されている。また、心綱２１の外周が、心綱コーティング３５により覆われている。

【0059】

実施の形態４における他の構成は、第２変形例と同様である。

【0060】

このように、心綱２１は、多数の心綱ストランド２３によって構成されてもよく、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

【0061】

なお、実施の形態４の主ロープ７に、外層コーティング３６が設けられてもよい。

【0062】

また、実施の形態４の心綱コーティング３５は、省略されてもよい。

【0063】

実施の形態５．
次に、図９は、実施の形態５によるベルトの断面図であり、ベルトの長さ方向に直角な断面を示している。図９において、ベルト４１は、図１に示したエレベーターの主ロープ７の代わりに用いることができる。また、ベルト４１は、複数本のロープ４２と、ロープ被覆体４３とを有している。

【0064】

複数本のロープ４２は、ベルト４１の幅方向に互いに等間隔をおいて配置されている。ベルト４１の幅方向は、図９の左右方向である。実施の形態５では、４本のロープ４２が用いられている。

【0065】

各ロープ４２の構成は、図２に示した実施の形態１の主ロープ７と同様である。複数本のロープ４２は、強度部材として機能する。

【0066】

ロープ被覆体４３は、全てのロープ４２からなる群の全体を覆っている。即ち、複数本のロープ４２は、ロープ被覆体４３によって一体化されている。

【0067】

ロープ被覆体４３の材料としては、エラストマーが用いられている。また、エラストマーとしては、高摩擦性、耐摩耗性、及び耐加水分解性の観点から、エーテル系の熱可塑性ポリウレタンエラストマーが好ましい。なお、ロープ被覆体４３は、難燃剤を含んでいてもよい。これにより、ロープ被覆体４３を難燃化することができる。

【0068】

このようなベルト４１においても、各ロープ４２の心綱２１の経年的な強度低下を抑制することができる。これにより、ベルト４１全体として、長期に渡って強度の低下を抑制することができる。

【0069】

なお、ベルト４１に含まれるロープ４２の本数は、特に限定されず、３本以下でも５本以上であってもよい。

【0070】

また、ベルト４１に含まれる各ロープ４２の構成は、図４に示した第１変形例、図５に示した第２変形例、図６に示した実施の形態２、図７に示した実施の形態３、又は図８に示した実施の形態４と同様であってもよい。

【0071】

また、ベルト４１には、構成及び径の少なくともいずれか一方が互いに異なる複数種類のロープ４２が含まれてもよい。

【0072】

また、ベルト４１には、芯鞘構造繊維フィラメント３０を含まないロープが含まれてもよい。即ち、ベルト４１に含まれている複数本のロープ４２のうち、少なくともいずれか１本に、芯鞘構造繊維フィラメント３０が含まれていればよい。

【0073】

また、実施の形態１～５において、エレベーター全体のレイアウトは、図１のレイアウトに限定されるものではない。例えば、ローピング方式は、２：１ローピング方式であってもよい。

【0074】

また、エレベーターは、機械室レスエレベーター、ダブルデッキエレベーター、ワンシャフトマルチカー方式のエレベーター等であってもよい。ワンシャフトマルチカー方式は、上かごと、上かごの真下に配置された下かごとが、それぞれ独立して共通の昇降路を昇降する方式である。

【0075】

また、ロープは、主ロープ７の他のエレベーターロープ、例えばコンペンロープ又はガバナーロープであってもよい。また、ベルトは、例えば、コンペンロープの代わりに用いられるコンペンベルト、又はガバナーロープの代わりに用いられるガバナーベルトであってもよい。

【0076】

また、ロープは、エレベーターロープに限らず、他の用途に用いられるロープ、例えば揚重装置に用いられるクレーンロープであってもよい。また、ベルトは、例えば揚重装置に用いられるクレーンベルトであってもよい。

【符号の説明】

【0077】

７ 主ロープ、２１ 心綱、２２ 鋼製ストランド、３０ 芯鞘構造繊維フィラメント、３１ フィラメント芯、３２ 鞘体、４１ ベルト、４２ ロープ、４３ ロープ被覆体。

【要約】

ロープは、心綱、及び複数本の鋼製ストランドを有している。複数本の鋼製ストランドは、心綱の外周に撚り合わせられている。心綱は、芯鞘構造繊維フィラメントを含んでいる。芯鞘構造繊維フィラメントは、フィラメント芯と、鞘体とを有している。鞘体は、フィラメント芯の外周を覆っている。フィラメント芯は、第１材料により構成されている。鞘体は、第２材料により構成されている。第２材料は、第１材料とは異なる材料である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】