电梯用缆绳.pdf

1、10申请公布号CN104229594A43申请公布日20141224CN104229594A21申请号201410244338122申请日20140604201312115220130607JPB66B7/06200601D07B1/1020060171申请人株式会社日立制作所地址日本东京都72发明人松本达也中山真人74专利代理机构中科专利商标代理有限责任公司11021代理人刘建54发明名称电梯用缆绳57摘要本发明提供一种缆绳，使得维修方便，能够延长使用寿命，并且能够提高强度，缩小缆绳的直径，从而适于电梯系统的小型化。电梯用缆绳具有芯部11、沿着芯部11的外周设置的多根侧部股线12、以及在侧部

2、股线12的外侧分别设置在位于彼此邻接的侧部股线12之间的谷部的辅助股线13，侧部股线12通过将多根线材捻合而成，并且该线材全部由普通的圆形线材构成，辅助股线13通过将多根线材捻合而成，并且其外层线材32由异形线材构成，外层线材32以外的线材由普通的圆形线材构成，各个侧部股线12的外接圆A以及各个辅助股线13的外接圆B内切于大致同一个圆。30优先权数据51INTCL权利要求书1页说明书6页附图6页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书6页附图6页10申请公布号CN104229594ACN104229594A1/1页21一种电梯用缆绳，其中，所述电梯用缆绳具有芯部；多

3、根侧部股线，它们沿着所述芯部的外周设置；以及辅助股线，它们在所述侧部股线的外侧分别设置在位于彼此邻接的所述侧部股线之间的谷部，所述侧部股线通过将多根线材捻合而成，并且所述线材全部由普通的圆形线材构成，所述辅助股线通过将多根线材捻合而成，并且其外层线材由异形线材构成，所述外层线材以外的线材由普通的圆形线材构成，所述各个侧部股线的外接圆以及所述各个辅助股线的外接圆内切于大致同一个圆。2根据权利要求1所述的电梯用缆绳，其中，所述芯部由树脂质连续体构成。3根据权利要求1所述的电梯用缆绳，其中，所述侧部股线和所述辅助股线接触。4根据权利要求1所述的电梯用缆绳，其中，所述电梯用缆绳具有5根所述侧部股线以及

4、5根所述辅助股线。5根据权利要求1所述的电梯用缆绳，其中，所述辅助股线由7根线材构成。6根据权利要求1至5中任一项所述的电梯用缆绳，其中，在所述侧部股线以及所述辅助股线的外周填充树脂，并在该外周形成树脂覆盖体，在所述缆绳的与芯部方向垂直的剖视观察中，所述树脂覆盖体的外周形状与所述缆绳的外接圆大致一致。权利要求书CN104229594A1/6页3电梯用缆绳技术领域0001本发明涉及一种在电梯中使用的活动绳索RUNNINGROPE用缆绳的改进结构。背景技术0002缆绳根据其用途大致可以分成静止缆绳STANDINGROPE和活动缆绳。静止缆绳在其上施加有负载的状态下处于静止状态，而活动缆绳在其上施加

5、有负载的状态下经过绳轮或者卷绕在卷筒上。0003典型的活动缆绳是电梯吊索，作为该电梯吊索而使用的缆绳101，例如如图5所示，通过一个与驱动用电动机联动且对缆绳101的方向进行转换的绳轮102以及对缆绳101的方向进行转换的滑轮103而将电梯轿厢104和平衡重105连结起来。该电梯轿厢104利用绳轮102的旋转以及缆绳101的牵引力进行上升和下降。此时，在缆绳101上施加有负载的状态下向缆绳101上施加弯曲应力，所以与仅施加负载的状态下的静止缆绳相比，缆绳101所受到的损伤高达数倍。0004在现有的上述电梯用缆绳中，如图6所示，采用在麻等制成的纤维芯部111的外周设置多根侧部股线112并捻合在一

6、起的结构。为了确保电梯所特有的缆绳与绳轮之间的适度的牵引力，通常采取在绳轮上设置V型槽或者切割槽等措施。因此，在缆绳经过绳轮而被弯曲时，缆绳表面因与绳轮表面接触而容易产生变形，使得缆绳的线材容易发生断裂。0005近年来，如图7所示，采用了无机械室的电梯系统。在此类电梯系统中采用由缆绳101环绕抱住电梯轿厢104的结构。与图5所示的现有的电梯系统相比，缆绳101所通过的绳轮102和滑轮103的数量大幅度增加。随着缆绳101通过绳轮102和滑轮103的次数增加，在股线之间的接触以及绳轮102和滑轮103与线材之间的压力接触的影响下，无可避免地会导致线材的疲劳断裂增加。0006另一方面，最近的无机械

7、室电梯的结构在朝小型化方面发展，绳轮的直径不断缩小，与此相应，如何缩小缆绳直径的研究也在进行。可是，如果仅仅缩小缆绳的直径，则会导致断裂强度下降，使得必须增加缆绳的设置根数。因此，需要开发出能够在确保现有强度的同时缩小缆绳直径的技术。作为在确保高强度的同时缩小缆绳直径的技术，已知有增大缆绳中所占的钢丝的填充率有效截面面积或者使用高强度的线材的方法来实现。0007此外，作为防止邻接的股线之间因上述绳轮弯曲而发生接触疲劳和断裂，并且增大缆绳中所占的钢丝的填充率以减少延伸的现有技术，例如在专利文献1中公开了一种技术，其将钢丝或者股线捻合而构成缆绳主体，由树脂覆盖缆绳主体而得到芯部绳索，在芯部绳索的周

8、围设置侧部股线，在侧部股线之间设置树脂的缓冲材料并进行捻合，由此来改进因股线彼此之间的接触而产生的磨耗断裂例如参照专利文献1。0008另外，例如在专利文献2中介绍了一种电梯设备，其使用由树脂覆盖的缆绳，并且能够稳定地产生所需的牵引力例如参照专利文献2。0009在先技术文献0010专利文献说明书CN104229594A2/6页40011专利文献1日本专利特开2008248426号公报0012专利文献2国际公开第2006/038254号公报0013发明概要0014发明要解决的课题0015可是，在由上述专利文献1所公开的现有技术中，由于其使用通过捻合钢丝或者股线而构成的缆绳主体作为芯部绳索，所以存在

9、弯曲性能变差，随着反复承受小直径的绳轮引起的弯曲，芯部绳索的钢丝会发生断裂的问题。此外，在实际使用中，即使钢丝发生了断裂，从外部也看不出钢丝是否发生了断裂。0016此时，需要通过电磁探伤法进行维护，但该电磁探伤法虽然能够检测出是否发生了线材断裂，但无法确定发生了线材断裂的确切位置。并且，即使知道肉眼无法看见的部分已经发生断裂，也无法对移动中的缆绳进行解体。因此，在现有技术中，需要在缆绳的维护和检查方面花费大量的劳力、时间和成本。0017由上述专利文献2公开的缆绳不但结构复杂，在制造方面费工费时，成本高，而且还存在难以缩小直径的问题。发明内容0018本发明是鉴于上述现有技术中所存在的问题而完成的

10、，本发明的目的在于提供一种缆绳，使得能够通过目测来进行检查，维修方便，能够延长缆绳的使用寿命，并且提高强度，缩小缆绳的直径，从而适于电梯系统的小型化。0019解决方案0020为了实现上述目的，本发明提供一种电梯用缆绳，所述电梯用缆绳具有芯部、沿着所述芯部的外周设置的多根侧部股线、以及在所述侧部股线的外侧分别设置在位于彼此邻接的所述侧部股线之间的谷部的辅助股线，所述侧部股线通过将多根线材捻合而成，并且所述线材全部由普通的圆形线材构成，所述辅助股线通过将多根线材捻合而成，并且其外层线材由异形线材构成，所述外层线材以外的线材由普通的圆形线材构成，所述各个侧部股线的外接圆以及所述各个辅助股线的外接圆内

11、切于大致同一个圆。0021发明效果0022根据本发明，能够提供一种电梯用缆绳，其通过设置辅助股线，能够提高缆绳中所占的钢丝的填充率，能够提高强度，并且缩小缆绳的直径。此外，与没有设置所述辅助股线的缆绳相比，能够增加缆绳与绳轮之间的接触部位，因此能够降低缆绳表面的面压，能够抑制因磨耗而产生的山部断裂，从而能够提高缆绳的使用寿命。附图说明0023图1是本发明的第一实施方式所涉及的电梯用缆绳的剖视图。0024图2是本发明的第二实施方式所涉及的电梯用缆绳的剖视图。0025图3是本发明的第三实施方式所涉及的电梯用缆绳的剖视图。0026图4表示电梯用缆绳的各个股线数目的填充率。0027图5是表示现有的电梯

12、的说明图。0028图6是现有的电梯用缆绳的剖视图。说明书CN104229594A3/6页50029图7是表示现有的无机械室电梯的说明图。0030附图标记说明如下00311、2、3缆绳，11芯部，12、42侧部股线，13辅助股线，21、31芯部线材，22、43线材，23、32、45外层线材，40树脂覆盖体，44小直径线材具体实施方式0032以下参照附图对本发明的实施方式所涉及的电梯用缆绳进行说明。需要说明的是，以下记载的实施方式是用于对本发明进行说明的示例，本发明并不仅限于上述实施方式。因此，本发明可以在不脱离其宗旨的范围内以各种方式进行实施。0033图1是本发明的第一实施方式所涉及的电梯用缆绳

13、的剖视图。在图1中，为了便于说明，各种构件的厚度、尺寸和放大/缩小率与实物并不一致。0034如图1所示，第一实施方式所涉及的电梯用缆绳1具有构成缆绳1中心的芯部11、沿着芯部11的外周设置的5根侧部股线12以及5根辅助股线13，5根辅助股线13分别在各根侧部股线12的外侧设置在彼此邻接的侧部股线12与侧部股线12之间谷部，并且具有比侧部股线12细的直径直径小。0035芯部11例如由通过挤出成形等获得的树脂连续体构成，芯部11的剖面呈圆形。作为芯部11的材质并没有特别的限制，但为了提高缆绳1的形状稳定性，优选采用压缩刚性高的材质，例如聚氯化乙烯、尼龙、聚酯、聚乙烯、聚丙烯以及上述树脂的共聚物等。

14、此外，可以根据需要在树脂中添加玻璃纤维等加强用纤维，通过添加加强用纤维，能够进一步提高拉伸强度和弹性模量。0036无论芯部11采用何种材质制成，均优选拉伸强度在20MPA以上，并且弹性模量在500MPA以上，进一步优选拉伸强度在30MPA以上，并且弹性模量在550MPA以上。通过将拉伸强度设定在20MPA以上，不会产生在缆绳制造时芯部11因张力而断裂的情况。此外，由于将弹性模量设定在500MPA以上，所以在有张力作用在缆绳上时，即使侧部股线12与芯部11发生接触，也能够保持圆形，能够获得稳定的形状，从而不会产生变形。0037此外，作为芯部11的材质，除了上述材料以外，也可以使用高压缩刚性和高密

15、度的麻或者树脂制的纤维芯等。此时，由于能够将润滑油或者润滑脂等充分地含浸在芯部11中，所以具有润滑脂从芯部内部渗出而使缆绳整体长期保持润滑状态的优点。0038作为侧部股线12的结构并没有什么特别的限制，在第一实施方式中具有5S19的结构。具体来说是，具有构成侧部股线12中心的芯部线材21、沿着芯部线材21的外周设置的9根线材22以及设置在各根线材22外侧的9根外层线材23，芯部线材21、线材22和外层线材23呈彼此捻合在一起的形态。芯部线材21、线材22和外层线材23全部由普通的圆形线材构成。此外，相对于芯部线材21和外层线材23，线材22由直径相对较细直径较小的线材构成。0039另外，作为辅

16、助股线13的结构也没有什么特别的限制，在第一实施方式中具有5P7的结构。具体来说是，具有构成辅助股线13中心的芯部线材31、沿着芯部线材31的外周设置的6根作为异形线材的外层线材32，芯部线材31和外层线材32呈彼此捻合在一起的形态。此外，芯部线材31由普通的圆形线材构成。0040在此，由于辅助股线13的直径比侧部股线12的直径小，所以能够自然而然地缩小说明书CN104229594A4/6页6用于构成股线的线材的直径。因此，从防止缆绳在早期发生山部断裂或者在早期发生谷部断裂的立场出发，优选采用难以发生磨耗并且能够最大限度增大线材直径的结构。因此，在第一实施方式中，作为辅助股线13的结构，采用5

17、P7的结构也就是由7根线材构成的结构。如上所述，通过采用异形线材来构成辅助股线13的外层线材32，能够使外层线材32的外周表面变得平坦，从而能够提高与绳轮或者邻接的侧部股线12的外层线材23之间发生接触时的耐磨耗性。此外，由于外层线材32彼此之间的接触状态为面接触，所以能够在提高耐磨耗性的同时减少变形。并且，由于能够缩小外层线材32彼此之间的间隔，所以具有能够提高组装密度有效截面面积等的优点。0041具有上述结构的缆绳1从剖视来看，被形成为各根侧部股线12的外接圆在图1中为符号A的点划线表示的圆以及各根辅助股线13的外接圆在图1中为符号B的点划线表示的圆内切于缆绳1的外接圆在图1中为符号C的点

18、划线表示的圆。也就是说，各根侧部股线12的外接圆A和各根辅助股线13的外接圆B内切于大致同一个圆。0042此外，侧部股线12和辅助股线13的捻合长度相同，辅助股线13与侧部股线12彼此平行捻合，使得辅助股线13能够与邻接的侧部股线12彼此进行线接触。0043另外，作为构成侧部股线12和辅助股线13的各根线材，能够使用钢丝。在要求缆绳具有高耐疲劳性和强度时，采用具有拉伸强度为1600N/MM2以上的特性的钢丝。此类钢丝可以通过对含碳量在060WT以上的原料线材进行拉丝而得到。线材的表面可以具有耐腐蚀性的覆盖薄膜，例如镀锌层、镀锌和铝合金层或者镀锡等等。0044第一实施方式所涉及的缆绳1的芯部11

19、由树脂质连续体构成，由于其压缩刚性高于具有纤维芯的现有的缆绳，所以即使在绳轮处反复发生弯曲，也能够减小缆绳剖面的变形，能够降低股线之间的相对摩擦，能够抑制山部断裂，从而能够延长使用寿命。并且，由于不使用线材作为芯部11，所以不会产生内部线材断裂的情况。由此，不需要在维护时使用电磁探伤法，能够降低维护成本。0045由于第一实施方式所涉及的缆绳1设置有辅助股线13，所以能够提高缆绳1中所占的钢丝的填充率。其结果是，能够在提高缆绳1的强度的同时缩小缆绳1的直径。并且，第一实施方式所涉及的缆绳1与没有设置辅助股线13的缆绳相比，由于能够成倍地增加缆绳与绳轮之间的接触部位，所以能够降低缆绳表面的面压，能

20、够抑制因磨耗而产生的山部断裂，从而能够提高缆绳的使用寿命。0046此外，通过将侧部股线12和辅助股线13设置成彼此接触但这并不是本发明的必须条件，能够使得侧部股线12的直径和辅助股线13的直径保持一定恒定，能够进一步防止缆绳1的变形，并且能够进一步提高强度。0047以下对本发明的第二实施方式所涉及的电梯用缆绳进行说明。图2是本发明的第二实施方式所涉及的电梯用缆绳的剖视图。在第二实施方式中，对于与上述第一实施方式所涉及的缆绳1相同的构件，采用相同的附图标记表示，并省略其详细的说明。0048图2所示的缆绳2具有沿着芯部11的外周设置的5根侧部股线42以及5根辅助股线13，5根辅助股线13在各根侧部

21、股线42的外侧分别设置在彼此邻接的侧部股线42与侧部股线42之间谷部，具有比侧部股线42细的直径直径小。0049侧部股线42具有5FI29的结构。具体来说是，沿着芯部线材21的外周设置7根线材43并进行捻合，并且在各根线材43之间的谷部分别设置细直径的线材44总共设说明书CN104229594A5/6页7置7根并进行捻合，由此形成内层，沿着上述线材的外周设置14根外层线材45并进行捻合，形成彼此捻合的形态。芯部线材21、线材43、细直径的线材44以及外层线材45均由普通的圆形线材构成。另外，辅助股线13与第一实施方式一样采用5P7的结构。0050缆绳2与缆绳1一样，从剖视来看，被形成为各根侧部

22、股线42的外接圆在图2中为符号A的点划线表示的圆以及各根辅助股线13的外接圆在图2中为符号B的点划线表示的圆内切于缆绳2的外接圆在图2中为符号C的点划线表示的圆。也就是说，各根侧部股线42的外接圆A和各根辅助股线13的外接圆B内切于大致同一个圆。0051此外，侧部股线42和辅助股线13的捻合长度相同，辅助股线13与侧部股线42彼此平行地捻合，使得辅助股线13与邻接的侧部股线42彼此进行线接触。0052在第二实施方式所涉及的缆绳2中，由于能够使辅助股线13的外层线材32的直径与侧部股线42的外层线材45的直径相接近，所以能够进一步防止辅助股线13的外层线材32发生容易导致线材断裂的偏移。0053

23、以下对本发明的第三实施方式所涉及的电梯用缆绳进行说明。图3是本发明的第三实施方式所涉及的电梯用缆绳的剖视图。在第三实施方式中，对于与上述第一实施方式所涉及的缆绳1相同的构件，采用相同的附图标记表示，并省略其详细的说明。0054图3所示的缆绳3采用了在第一实施方式所涉及的缆绳1的各根侧部股线12与各根辅助股线13之间的间隙内填充树脂覆盖体40的结构。从剖视来看，树脂覆盖体40的外表面与缆绳3的外接圆在图3中为符号C表示的圆基本一致。此外，缆绳3与缆绳1一样，从剖视来看，各根侧部股线12的外接圆在图3中为符号A的点划线表示的圆以及各根辅助股线13的外接圆在图3中为符号B的点划线表示的圆内切于缆绳3

24、的外接圆在图2中为符号C的点划线表示的圆。0055作为树脂覆盖体40，可以使用与芯部11相同体系的热塑性树脂，例如一般使用聚氯化乙烯、尼龙、聚酯、聚乙烯、聚丙烯以及上述树脂的共聚物等。此外，还适合使用除了具有耐磨耗性、耐气候性、柔软性耐应力裂纹性以外还具有适度的弹性且摩擦系数比较高的不会发生水解的热塑性树脂，例如丙烯酸类或者聚氨酯类醚类聚氨酯等。0056在具有上述结构的缆绳3中，树脂覆盖体40进入各根侧部股线12的外层线材23以及各根辅助股线13的外层线材32之间，能够提高缆绳3的截面形状的稳定性。因此，能够进一步有效地防止缆绳3因绳轮处的反复弯曲而导致小直径的辅助股线13的各根线材发生老化性

25、伸长，并且能够进一步有效地防止松弛和浮起等变形。此外，从缆绳3的与芯部11方向垂直的剖视图3看，由于树脂覆盖体40的外周与缆绳3的外接圆C基本一致树脂覆盖体40的头部曲率顶面构成与缆绳3的直径相应的轮廓，所以能够提高缆绳3与绳轮之间的摩擦力。0057图4表示各个侧部股线数目的缆绳中所占的钢丝的填充率的曲线图，在图4中示出了只设置有侧部股线的情况下的填充率以及同时还设置有辅助股线的情况下的填充率。0058由图4可知，设置有辅助股线的缆绳，与所述只设置有侧部股线的缆绳相比，能够将所述填充率提高711左右，并且股线数目越少，填充率越高。0059在上述各个实施方式中，对优先考虑提高缆绳的强度和缩小缆绳

26、的直径而实现了最高填充率的5根股线的缆绳进行了说明，但本发明并不仅限于此。例如，缆绳的股线数目越多，越是能够增大芯部所占的面积，越是能够提高缆绳的柔软性。因此，在决定股线数目说明书CN104229594A6/6页8时，优选根据设计规格选择平衡最好的股线数目。0060在上述各个实施方式中，作为侧部股线的结构采用了密封形或者填充形，但本发明并不仅限于此，作为侧部股线的结构也可以采用其他的剖面结构，例如防水形或者防水密封形等。0061此外，随着近年来钢材的拉丝技术的进步，使得线材的高强度化变得可能。因此，在上述各个实施方式中，例如作为内层线材可以使用具有2000N/MM2以上的强度的线材，作为外层线材可以使用具有1770N/MM2以下的强度的线材。在采用该结构时，能够在进一步抑制与绳轮槽接触的外层线材的磨耗的同时，进一步提高缆绳的强度。说明书CN104229594A1/6页9图1说明书附图CN104229594A2/6页10图2说明书附图CN104229594A103/6页11图3说明书附图CN104229594A114/6页12图4图5说明书附图CN104229594A125/6页13图6说明书附图CN104229594A136/6页14图7说明书附图CN104229594A14