電梯用繩索的制作方法

專利名稱：電梯用繩索的制作方法
技術領域：
本發明涉及電梯中使用的、懸吊轎廂的電梯用繩索。
背景技術：
在傳統的電梯裝置中，鑄鐵制或鋼制的滑輪上卷掛著鋼制的繩索。為了防止繩索的早期磨損和斷線，使用了直徑具有繩索直徑的40倍以上的滑輪。這樣，想要減小滑輪的直徑，繩索的直徑也必須小。若減小滑輪的直徑，則有可能因轎廂中載置的物品和乘降的乘客的載重變動而容易使轎廂振動，或者滑輪上的繩索的振動傳給轎廂。增加繩索的根數，會使電梯裝置的結構復雜化。

發明內容
本發明就是為了解決上述課題，其目的在于，提供一種在使用鋼制繩股的情況下可實現長壽命化的電梯用繩索。
本發明的電梯用繩索，具有芯繩和圍住該芯繩外周的第2子繩層，芯繩具有相互捻合的多根的第1子繩，各第1子繩包括相互捻合的多根的鋼制的第1繩股、以及各自將該捻合的多根的第1繩股群的外周包覆的樹脂的第1子繩包覆體，第2子繩層具有捻合于芯繩外周的多根的第2子繩，各第2子繩具有相互捻合的多根的鋼制的第2繩股。
另外，本發明的電梯用繩索，包括具有相互捻合的多根的第1子繩的芯繩、具有捻合于芯繩外周的多根的第2子繩的第2子繩層本體、配置于第2子繩層本體的外周部即、相互鄰接的第2子繩間的間隙中的多根的輔助子繩、以及將第2子繩層本體的外周和輔助子繩包覆的第2子繩層包覆體。
并且，本發明的電梯用繩索，包括包含相互捻合的多根的鋼制繩股并具有相互捻合的多根子繩的繩索本體、以及包覆于繩索本體外周的樹脂制的包覆體，包覆體具有內層和包覆于內層外周的外層，內層的磨擦系數大于外層的磨擦系數。
附圖的簡單說明圖1為表示本發明實施例1的電梯用繩索的剖面圖。
圖2為表示本發明實施例2的電梯用繩索的剖面圖。
圖3為表示本發明實施例3的電梯用繩索的剖面圖。
圖4為將圖3的電梯用繩索的各層剖切表示的側面圖。
圖5為表示將圖3的電梯用繩索卷掛于滑輪的狀態的剖面圖。
圖6為表示圖5的電梯用繩索外周部的磨損狀態的剖面圖。
圖7為表示本發明實施例4的電梯用繩索的剖面圖。
具體實施例方式
下面參照


適用于本發明的實施例。
實施例1圖1為表示本發明實施例1的電梯用繩索的剖面圖。
圖中，電梯用繩索具有芯繩1和圍住芯繩1外周的第2子繩層2。芯繩1包括位于中心的芯子繩3、以及捻合于芯子繩3外周的多根(本例是8根)的第1子繩4。芯子繩3由3層以上構成。
芯子繩3具有相互捻合的多根的鋼制芯繩股5。作為芯繩股5，采用了直徑相互不同的多根的繩股。即，使用的是多根的芯繩股5a和配置在芯繩股5a間的間隙中、直徑小于芯繩股5a的芯繩股5b。
芯繩股5的捻合長度相互等同。另外，芯繩股5相互平行捻合，形成與鄰接的芯繩股5相互線接觸的狀態(JIS G 3525 12.2b)。
實施例1中的芯子繩3的剖面構造是密封形狀，但也可以是沃林頓(日文ウオリントン)形、沃林頓密封形或填料(日文フイラ一)形(JIS G 3525)等。
各第1子繩4包括相互捻合的多根(本例是中心1根、外周6根合計7根)的鋼制的第1繩股6、以及各自獨立地包覆于該捻合的多根的第1繩股6群的各外周的樹脂制的第1子繩包覆體7。第1子繩包覆體7例如由聚乙烯樹脂構成。
第2子繩層2具有捻合于芯繩1外周的多根(本例是8根)的第2子繩8。各第2子繩8具有相互捻合的多根的鋼制的第2繩股9。作為第2繩股9，采用了直徑相互不同的多根的繩股。即，作為第2繩股9，使用的是多根的第2繩股9a和配置在第2繩股9a間的間隙中、直徑小于第2繩股9a的第2繩股9b。
第2子繩8的根數與第1子繩4的根數相同。另外，第2子繩8的捻合長度與第1子繩4的捻合長度相同。并且，第2子繩8與第1子繩4平行狀捻合，形成與鄰接的第1子繩4相互線接觸狀態。
在這種電梯用繩索中，因在第1子繩4上設置有第1子繩包覆體7，故可抑止芯子繩3和第1子繩4的磨損，同時可依靠緩沖作用來緩和彎曲應力，可實現長壽命化。
由于第1子繩4的根數與第2子繩8的根數相同，第1子繩4的捻合長度與第2子繩8的捻合長度相同，第2子繩8與第1子繩4平行狀捻合，因此，不僅可提高繩股充填率，而且能抑止長年使用時的芯繩1的變形。
并且，芯繩1具有芯子繩3，芯繩股5的捻合長度相互等同。另外，芯繩股5相互平行捻合以使與鄰接的芯繩股5相互線接觸，故可抑止因芯繩股5的磨損所引起的劣化，可確保穩定的強度。
實施例2圖2為表示本發明實施例2的電梯用繩索的剖面圖。圖中，電梯用繩索具有芯繩1和圍住芯繩1外周的第2子繩層11。芯繩1的結構與實施例1相同。第2子繩層本體16由捻合于芯繩1外周的多根(本例是8根)的第2子繩8構成。各第2子繩8的結構與實施例1相同。
第2子繩層11包括第2子繩層本體16、配置于第2子繩層本體16的外周部即相互鄰接的第2子繩8間的間隙中的多根(本例是8根)的輔助子繩13、以及將第2子繩層本體16的外周和輔助子繩13包覆的樹脂制的第2子繩層包覆體12。第2子繩層包覆體12由磨擦系數0.2以上的高磨擦樹脂材料例如、聚氨基甲酸乙脂構成。
各輔助子繩13包括相互捻合的多根(本例是7根)的鋼制的輔助子繩繩股14、以及包覆于外周的樹脂制的輔助子繩包覆體15。輔助子繩包覆體15例如由聚乙烯樹脂構成。輔助子繩13的直徑設定得比第2子繩8的直徑小。另外，輔助子繩13的捻合長度與第2子繩8的捻合長度相同。并且，輔助子繩13與第2子繩8平行狀捻合，形成與鄰接的第2子繩8相互線接觸狀態。
在這種電梯用繩索中，因將第2子繩層包覆體12配置在與滑輪(未圖示)的接觸部分，故利用與滑輪的直接接觸可防止第2子繩8的磨損。另外，可緩和因第2繩股9被滑輪壓壞而發生的彎曲應力，可實現電梯用繩索的長壽命化，并可實現滑輪的小徑化。
另外，因將第2子繩層包覆體12配置在最外周，故還可防止滑輪側的磨損，可提高第2繩股9及滑輪的材料選擇的自由度。從而可進一步提高整體的強度，并可低成本地構成滑輪。
由于與驅動滑輪接觸的第2子繩層包覆體12由例如聚氨基甲酸乙脂等的高磨擦樹脂材料構成，故即使驅動滑輪的直徑減小，也能確保充分的驅動力的傳遞效率。
另外，由于將輔助子繩13配置在第2子繩8間的間隙中，故可提高繩股的充填密度，不僅能提高整體的強度，而且可防止繩索的變形，實現長壽命化。
另外，因將輔助子繩包覆體15配置在輔助子繩13上，故輔助子繩繩股14與第2繩股9不直接接觸，可抑止輔助子繩繩股14和第2繩股9的磨損，可實現長壽命化。
另外，由于輔助子繩13的捻合長度與第2子繩8的捻合長度相同，輔助子繩13與第2子繩8平行狀捻合，因此，可抑止第2子繩8和輔助子繩13的磨損引起的劣化，可實現電梯用繩索的長壽命化。
實施例3圖3為表示本發明實施例3的電梯用繩索的剖面圖。除了第2子繩層包覆體12的材料之外，芯繩1和第2子繩層11的結構與實施例2相同。
圖中，在第2子繩層11的外周配置第3子繩層21。第3子繩層21包括與第2子繩層11的外周捻合的多根(本例是20根)的第3子繩22、以及包覆于外周的樹脂制的第3子繩層包覆體23。
實施例3的繩索本體27具有芯繩1、第2子繩層11和第3子繩22。第3子繩層包覆體23包覆于繩索本體27的外周。
各第3子繩22具有相互捻合的多根(本例是7根)的鋼制的第3繩股24。作為第3繩股24，使用了配置于第3子繩22中心的中心繩股24a和配置在中心繩股24a外周的6根外周繩股24b。另外，第3子繩22的直徑設定得比第2子繩8的直徑小。
第3子繩層包覆體23具有內層25和包覆于內層25外周的外層26。第3子繩22被配置于內層25的外周面的內側。即，第3子繩22被內層25包覆，不在內層25的外部露出。
作為內層25和外層26的材料，例如可使用聚氨基甲酸乙脂等的高磨擦樹脂材料。作為高磨擦樹脂材料，磨擦系數最好是0.2以上，可確保充分的驅動力的傳遞效率。
內層25的磨擦系數比外層26的磨擦系數高出20％以上。外層26的硬度比內層25的硬度大。內層25的顏色與外層26的顏色不同。并且，第3子繩層包覆體23由實施過難燃處理的樹脂構成。
在實施例2中，將聚氨基甲酸乙脂樹脂作為第2子繩層包覆體12的材料，但在實施例3中，因第2子繩層包覆體12不是最外層，故例如可用聚乙烯樹脂作為第2子繩層包覆體12的材料。即，第2子繩層包覆體12的材料最好是與第1子繩包覆體7相同的材料或者熔解溫度低的材料。
由芯繩1和第2子繩層11組成的內層繩索的直徑，被設定為適用的滑輪即、卷掛有該電梯用繩索的滑輪直徑的1/27以下。所有的繩股5、6、9、14、24的直徑設定為適用的滑輪直徑的1/400以下。
圖4為將圖3的電梯用繩索的各層剖切表示的側面圖。芯子繩3及第3子繩22的捻合方向與第1子繩4及第2子繩8的捻合方向相互反向。
采用這種結構，不僅可抑止整體的直徑，而且可提高鋼制的繩股5、6、9、14、24的組裝密度，可實現高強度化。
另外，由于使用了第1子繩包覆體7、第2子繩層包覆體12和輔助子繩包覆體15，因此，可分別防止芯繩股5與第1繩股6、第1繩股6與第2繩股9、第2繩股9與輔助子繩繩股14、輔助子繩繩股14與第3繩股24、以及第2繩股9與第3繩股24的直接接觸，不僅能防止因磨損引起的劣化，而且可依靠緩沖作用來緩和彎曲應力，可實現電梯用繩索的長壽命化。
并且，因在與滑輪的接觸部分配置有第3子繩層包覆體23，故還可防止因與滑輪的直接接觸而引起的第3子繩22的磨損。又可緩和因第3繩股24被滑輪壓壞所發生的彎曲應力，可實現電梯用繩索的長壽命化，并可實現滑輪的小徑化。
另外，因將第3子繩層包覆體23配置在最外周，故還可防止滑輪側的磨損，可提高第3繩股24及滑輪的材料選擇的自由度。從而可進一步提高整體的強度，并可低成本地構成滑輪。
由于與驅動滑輪接觸的第3子繩層包覆體23由高磨擦樹脂材料構成，故即使驅動滑輪的直徑減小，也能確保充分的驅動力的傳遞效率。
第3子繩層包覆體23的聚氨基甲酸乙脂樹脂可以在軟質至硬質中任意選擇，但為了確保對滑輪表面上的微小滑動的耐磨損性能，最好是使用90度以上的硬質聚氨基甲酸乙脂樹脂。并且，為了防止因使用環境引起的加水分解，與酯系相比，最好是使用醚系。
作為第1子繩包覆體7、第2子繩層包覆體12和輔助子繩包覆體15的材料，通過選擇電梯用繩索被滑輪彎曲時能自由滑動的材料，則可減小彎曲阻力。另外，第1子繩包覆體7、第2子繩層包覆體12和輔助子繩包覆體15必須具有繩股間不會被壓壞的硬度。作為這種材料，低磨擦且硬質的聚氯乙烯材料是適合的。
與第3子繩層包覆體23相比，第1子繩包覆體7、第2子繩層包覆體12和輔助子繩包覆體15不必具有大的磨擦系數，并且，因滑輪所引起的彎曲也不大，故未必需要有優良的伸長特性。因此，作為第1子繩包覆體7、第2子繩層包覆體12和輔助子繩包覆體15的材料，也可使用尼龍、硅、聚丙烯或聚氯乙烯等的樹脂。
由于第3子繩22具有包含中心繩股24a和6根外周繩股24b在內的單純的7根繩股構造，因此，可減小電梯用繩索的直徑，并不容易變形，可方便于進行第3子繩層包覆體23的包覆。
另外，在多層構造的電梯用繩索中，因負荷引起的張力和滑輪造成的多年的重復彎曲，在內部會發生捻合復原方向的回轉扭矩，有可能破壞各層的載重負擔的平衡而使切斷強度及壽命的降低。
對此，通過將第1子繩4與芯子繩3反向捻合，將第3子繩22與第2子繩8反向捻合，可使內部的回轉扭矩平衡，可減小繩索整體的捻合復原扭矩。
在最外層無包覆體的繩索中，壽命由張力和滑輪引起的彎曲應力兩者的重復次數所決定，首先是從繩索表面的繩股開始發生斷線。但是，在使用了第3子繩層包覆體23的繩索中，因與滑輪的接觸壓力減小，故不是繩索表面、而是內部的繩股優先因彎曲疲勞而容易斷線。
受這種彎曲疲勞影響的壽命次數，通過發明者的試驗研究，發現了具有以下公式所示的關系。
壽命計算式與滑輪接觸的繩股發生斷線的計算式壽命次數Nc＝10.0×k×1.05D/d繩索內部的繩股發生斷線的計算式壽命次數Nn＝19.1×k×1.05D/d(k由繩索構造和繩索強度決定的系數)此時，對于壽命次數Nn，若需要求取與D/d＝40時的Nc值同等的D/d值，則是26.7。因此，想要確保適用于傳統的一般性電梯用繩索的條件即、D/d＝40時的同等的壽命，必須將內層的繩索直徑控制在滑輪直徑的1/27以下。換言之，必須使用內層繩索直徑的27倍以上的滑輪。
在上述電梯用繩索中，因所有的繩股5、6、9、14、24的直徑均設定在適用的滑輪直徑的1/400以下，故即使適用的滑輪直徑減小，也不會損害彎曲疲勞壽命。
圖5為表示將圖3的電梯用繩索卷掛于滑輪的狀態的剖面圖，圖6為表示圖5的電梯用繩索外周部的磨損狀態的剖面圖。外周部的磨損因長期運轉或異常而發生。圖6的狀態與圖5的狀態相比，因繩索與繩索槽30的接觸狀態松弛，故有可能降低牽引能力。
牽引能力可用下列公式進行計算。
牽引能力＝eK2·θ·μ
K2由與繩索槽的接觸狀態(通常是槽的形狀)所決定的系數θ電梯用繩索對滑輪的卷裝角度μ磨擦系數此時，與剖面U字形的繩索槽的通常的接觸狀態下，K2約為1.2，但K2隨著繩索外周部的磨損而下降。假定K2下降至1.0，因卷掛角度θ一定，故若磨擦系數μ不增大20％，就不能確保牽引能力。
單從牽引能力方面看，電梯用繩索的磨擦系數越高越有利。然而，因某種原因造成轎廂越過最上層，平衡塊與升降路底部的緩沖器發生沖撞時，最好電梯用繩索相對于滑輪發生滑移，可以使轎廂不再上升，有時由法規來要求該性能。
實施例3中，因內層25的磨擦系數大于外層26的磨擦系數，故即使外層26磨損使內層25露出的場合，也可抑止牽引能力的下降。特別是因內層25的磨擦系數比外層26的磨擦系數高出20％以上，故即使內層25露出時也能維持充分的牽引能力。
另外，聚氨基甲酸乙脂樹脂的硬度越低，磨擦系數越高，故通過將外層26的硬度設定得比內層25的硬度高，可容易地使內層25的磨擦系數高于外層26的磨擦系數。
另外，內層25的顏色與外層26的顏色不同，通過目視可容易地確認外層26發生了磨損而使內層25露出這一現象，可容易地對繩索交換的必要性作出判斷。
并且，因第3子繩層包覆體23由實施過難燃處理的樹脂構成，故當建筑物發生火災時，即使火焰進入了升降路內，也可防止沿電梯用繩索延燒。另外，通過采用難燃處理性材料構成第3子繩層包覆體23，也可防止沿電梯用繩索延燒。
實施例4圖7為表示本發明實施例4的電梯用繩索的剖面圖。圖中，各第1子繩4沒有第1子繩包覆體，由多根的第1繩股6構成。這樣，第1子繩4與芯繩股5及第2繩股9直接接觸。
至少一部分的芯繩股5的剖面，通過從外周壓縮芯子繩3而異形化。另外，第1繩股6的剖面，通過從外周壓縮第1子繩4而異形化。并且，至少一部分的第2繩股9的剖面，通過從外周壓縮第2子繩8而異形化。其它結構與在這種電梯用繩索中，異形化的繩股5、6、9相互間不是以點而是以面或線接觸，由此可提高繩股組裝密度。減小了繩股5間、繩股6間及繩股9間的接觸壓力，可抑止繩股5、6、9的磨損。并且，可降止芯子繩3、第1子繩4和第2子繩8的變形，可實現長壽命化。
權利要求
1.一種電梯用繩索，具有芯繩和圍住該芯繩外周的第2子繩層，其特征在于，所述芯繩具有相互捻合的多根第1子繩，所述各第1子繩包括相互捻合的多根鋼制的第1繩股；以及分別將該捻合的多根第1繩股群外周包覆的樹脂制的第1子繩包覆體，所述第2子繩層具有捻合于所述芯繩外周的多根第2子繩，所述各第2子繩具有相互捻合的多根鋼制的第2繩股。
2.如權利要求1所述的電梯用繩索，其特征在于，所述第1子繩的根數與所述第2子繩的根數相同，所述第1子繩的捻合長度與所述第2子繩的捻合長度相同，所述第2子繩與所述第1子繩平行捻合以與鄰接的所述第1子繩相互線接觸。
3.如權利要求1所述的電梯用繩索，其特征在于，所述芯繩還具有包含相互捻合的多根鋼制芯繩股的芯子繩，所述第1子繩被捻合于所述芯子繩的外周，所述芯繩股的捻合長度相互等同，所述芯繩股相互平行捻合，形成與鄰接的芯繩股相互線接觸的狀態。
4.如權利要求1所述的電梯用繩索，其特征在于，所述第2子繩層還具有包覆其外周的樹脂制的第2子繩層包覆體。
5.如權利要求4所述的電梯用繩索，其特征在于，還包括第3子繩層，該第3子繩層具有分別包含相互捻合的多根鋼制的第3繩股并被捻合于所述第2子繩層外周的多個第3子繩；以及包覆于外周的樹脂制的第3子繩層包覆體。
6.如權利要求1所述的電梯用繩索，其特征在于，還包括第3子繩層，該第3子繩層具有分別包含相互捻合的多根鋼制的第3繩股并被捻合于所述第2子繩層外周的多個第3子繩；以及包覆于外周的樹脂制的第3子繩層包覆體，所述芯繩還具有包含相互捻合的多根鋼制的芯繩股的芯子繩，所述第1子繩被捻合于所述芯子繩的外周，所述第2子繩層還具有包覆其外周的樹脂制的第2子繩層包覆體，所述芯子繩及所述第3子繩的捻合方向與所述第1子繩及所述第2子繩的捻合方向相互反向。
7.一種電梯用繩索，其特征在于，包括具有相互捻合的多根第1子繩的芯繩；具有捻合于所述芯繩外周的多根第2子繩的第2子繩層本體；配置于所述第2子繩層本體的外周部即相互鄰接的所述第2子繩間的間隙中的多根輔助子繩；以及將所述第2子繩層本體的外周和所述輔助子繩包覆的第2子繩層包覆體。
8.如權利要求7所述的電梯用繩索，其特征在于，所述各輔助子繩包括相互捻合的多根鋼制的輔助子繩繩股；以及包覆于外周的樹脂制的輔助子繩包覆體。
9.如權利要求7所述的電梯用繩索，其特征在于，所述輔助子繩的捻合長度與所述第2子繩的捻合長度相同，所述輔助子繩與所述第2子繩平行捻合，形成與鄰接的所述第2子繩相互線接觸的狀態。
10.一種電梯用繩索，其特征在于，包括包含相互捻合的多根鋼制繩股、并具有相互捻合的多根子繩的繩索本體；以及包覆于所述繩索本體外周的樹脂制的包覆體，所述包覆體具有內層和包覆于所述內層外周的外層，所述內層的磨擦系數大于所述外層的磨擦系數。
11.如權利要求10所述的電梯用繩索，其特征在于，所述內層的磨擦系數比所述外層的磨擦系數高20％以上，
12.如權利要求10所述的電梯用繩索，其特征在于，所述外層的硬度高于所述內層的硬度高，
13.如權利要求10所述的電梯用繩索，其特征在于，所述內層的顏色與所述外層的顏色不同。
全文摘要
一種電梯裝置的懸吊轎廂的電梯用繩索，具有芯繩和第2子繩層，芯繩具有相互捻合的多根第1子繩，各第1子繩包括相互捻合的多根鋼制的第1繩股、以及包覆外周的樹脂制的第1子繩包覆體。各第2子繩具有相互捻合的多根鋼制的第2股繩，另外，第2繩股被捻合于芯繩的外周。
文檔編號B66B7/06GK1615266SQ03802178
公開日2005年5月11日 申請日期2003年1月24日 優先權日2003年1月24日
發明者光井厚 申請人:三菱電機株式會社