JPS6052073B2

JPS6052073B2 - エレベ−タ用シ−ブ

Info

Publication number: JPS6052073B2
Application number: JP14603377A
Authority: JP
Inventors: 善彦佐藤; 勝美青木
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1977-12-07
Filing date: 1977-12-07
Publication date: 1985-11-16
Also published as: JPS5480946A

Description

【発明の詳細な説明】本発明はエレベーター用シーブに係り、特に安定した
大きな摩擦駆動力を得ると共に、ロープの損耗防止に効
果的なシーブ溝形状の改善に関する。

ロープ式のエレベータはロープとシーブ間の摩擦力に
よりロープを駆動し、乗りかごを上下させる摩擦駆動方
式が採用されていることは一般周知のとおりである。

この方式のエレベータではロープとシーブ間に大きな摩
擦力が必要で、万一、ロープがスリップすると、乗りか
ごを所定位置に停止できず、重大な事故に発展しかねな
い。このことを図にもとづき説明する。

第１図において、シーブ１にはロープ２が巻掛けられ、
このロープ２の両端に乗りかご３と釣合いおもり４とが
懸垂されている。また、一般に釣合いおもり４側には、
乗りかご３との間隔を一定に保つためプーリ５を介して
いる。従つて、シーブ１が電動機等により回転すると、
ロープ２は両者間の摩擦力で駆動され、乗りかご３が上
昇あるいは下降し乗客を輸送する。このように、ロープ
２とシーブ１間には大きな摩擦力が必要とされるため、
シーブ１にはロープ２がはまり込む溝を設けている。一
般に大きな摩擦力が得られる溝形としてＶ溝および第２
図に示すアンダーカット部７を有するアンダーカット付
丸溝６が知られている。さらに最近では溝の摩耗による
摩擦力の低下を防止するため”第３図のようなアンダー
カット部９を有するアンダーカット付Ｖ溝８が提案され
、すでに実用化されている。このアンダーカット付Ｖ溝
８は第３図イに示すように、当初は摩擦力の特に大きい
Ｖ溝としての機能を有し、シーブ１が摩耗してくる・と
、第３図口のようにアンダーカット付丸溝６と同様の機
能となり、摩擦力の低下を防止する効果がある。とこ
ろで、周知のようにロープ２とシーブ１すなわち溝との
伝達可能な摩擦力は、両者間の真の摩擦係数をμとする
と、溝のローブ２に対するくさび効果によつて摩擦係数
μは見掛け上μ″に増加する。

すなわち、この溝のくさび効果を示す係数を溝形係数に
とすると、で示される。

この溝形係数には各溝形状により異なり、■溝では、ア
ンダーカット付丸溝６およびアンダーカット付■溝８の
摩耗時〔第３図口〕では、で与えられる。

ここで、第２図および第３図に示すように２βは■溝の
角度、２αはアンダーカット角、２γは接触角である。
一方、（２）式および（３）式で明らかなように、溝形
係数にはシーブ１の溝にローブ２がくい込む時の接触面
に作用する分力の大きさを表わしている。すなわち、溝
形係数にを大きくし見掛けの摩擦係数μ″を大きくする
ということは、ローブ２とシーブ１の接触面圧を高くす
ることである。従つて、（３）式で明らかなようにアン
ダーカット部７，９を有する溝において、アンダーカッ
ト角２αと接触角２γを大きくすれはするほど溝形係数
には大きくなる。すなわち、シーブ１とローブ２の接触
面圧が高くなり、この結果、見掛けの摩擦係数μ″が大
きくなり、ローブの摩擦駆動力が上昇する。このため、
従来よりアンダーカット角２αおよび接触角２γをでき
るだけ大きくする検討がなされてきた。しかし、接触角
２γは最大でも１８００以上にはならないから、見掛け
の摩擦係数μ″を大きくし、ローブの滑りの安全率を上
昇させるためには、アンダーカット角２αをできるだけ
大きくすることになる。。一方、アンダーカット角２α
も大きくし過．ぎるとローブ２が最初からアンダーカッ
ト部７，９に沈んでしまうことになる。従つて、アンダ
ーカット角２αにも大きくできる限度があり、一般的に
はその限度は２α＝１１００前後とされている。以上説
明したように、ローブ式エレベータではローブ２の滑り
を防止するため、ローブ２とシーブ１間に大きな摩擦力
が必要で、これを補うには他の方法もあるが、シーブ１
の溝形状に頼る面が極めて大きい。

このため、シーブ１の溝のアンダーカット角２αをでき
るだけ大きくすることがしばしば試みられてきた。しか
し、アンダーカット角２αを大きくすればするほど、ロ
ーブ２との接触面圧が高くなるため、一般に鋳鉄製のシ
ーブ１の摩擦が促進され、シーブ１の摩耗交換時期を早
めるという問題があつた。この問題に対処するには、シ
ーブ１材の硬度を上げて耐摩耗性を向上することが試み
られたが、この場合においてはロープ２の局部的な摩耗
を促進し、結果としてローブ２を構成する素線の早期断
線を引き起こし、ローブ２の寿命を著しく短命にすると
いう問題が発生した。本発明の目的は、上記した従来の
問題点に対処７し、安定した高い摩擦駆動力のもとで、
ローブの長寿命化を計るシーブ溝形状を提供するにあり
、その要旨は、アンダーカット部を有するシーブ溝の、
前記アンダーカット部の開始点云い代えればローブを巻
掛ける溝からアンダーカット部に至るノ位置に、両方に
跨がる凸曲面あるいは平面よりなる第３の面を形成する
ようにしたものである。

以下、本発明の一実施例を第４図により詳述する。第４
図イはシーブ１が摩耗していない初期状態を示すもので
、アンダーカット部１１を有し、かつ、２βなる■溝角
度を有していることは、従来のアンダーカット付Ｖ溝８
と同じである。しかし、従来と特に異なる点は、アンダ
ーカット開始点（第２図および第３図のＱ部）に第３の
凸曲面１２を構成した点にある。この第３の凸曲面１２
は曲面半径Ｒなる曲率を有し、Ｖおよびアンダーカット
面に連続的に連なるように構成されている。このような
改良形アンダーカット付■溝１０の特徴はローブ２の構
成上から明らかにされる。

第４図イに示すように、直径Ｄなるローブ２はいくつか
のストランド２Ａがより合わされており、かつ、その各
ストランド２Ａは、同様にいくつかの素線２ａのより合
わせにより構成されている。従つて、ローブ２の断面は
一般に丸形で表現されるが、厳密には各ストランド２Ａ
により多角形、さらには各素線２ａにより構成される複
雑な多角形を呈している。このため、第３図イのような
アンダーカット付■溝８で、アンダーカット角２αを大
きくすると、ローブ素線２ａの一部が局部的にアンダー
カット開始点Ｑと接触し、この素線２ａが高い面圧を受
けることになる。この場合、シーブ１の摩耗を防止する
ため硬度を高くすると、アンダーカット開始点Ｑと接触
したローブ素線２ａの接触面は、その高い面圧のために
塑性変形し、表面が加工硬化してもろくなり、やがれ疲
れ亀裂が発生して素線断線に至る。この現象は、特に直
径Ｄが細いローブ２、あるいは部分的に直径Ｄが細くな
つている部分の素線断線が多いことからも裏付けられる
。従つて、本実施例のようにアンダーカット開始点Ｑに
曲面半径Ｒの曲面よりなる第３の凸曲面１２を構成すれ
ば、多角形であるローブ２がどのような状態で溝１０に
入り込んでも素線２ａが局部的にシーブ１と接触するこ
とがなくなるため、ローブ２の塑性変形が防止され、早
期素線断線の問題が解消されるという効果が得られる。
例えば、■溝角度２βが３００でアンダーカット角２α
が１１０度のアンダーカット付■溝１０に、直径Ｄが１
２ｗ０ｎのローブ２を用いた実験によれば、第３の面１
２の曲面半径Ｒを３順以上、すなわち、ローブ直径Ｄに
対し１１４Ｊ））．上にすれば、ローブ２の素線２ａに
断線が発生するまでの試験ストローク数は、第３の凸曲
面１２がない場合に比べ１．５倍に増加し、また、限界
の素線断線数に至るまでの試験ストローク数も約２倍に
増加する効果が得られた。

従つて、第３の凸曲面１２の曲面半径Ｒはローブ直径Ｄ
の１ノ４以上にすることが好ましいが、それ以下でも顕
著ではないが効果は得られる。また、これによりシーブ
１の硬度を上げることができるためシーブ１の耐摩耗性
が向上し寿命を伸ばすことができる。さらに第４図口に
示すように、シーブ１の摩耗初期においては、第３の面
１２が曲面であるため、アンダーカット角２αを大きく
したと同じことになり、見掛けの摩擦係数μ″が大きく
なるから摩擦力も大きくなるという効果も得られる。

なお、以上の一実施例ではアンダーカット開始点Ｑ部の
第３の面１２を曲面で示したが、この曲面に限定するも
のではなく、第５図に示す実施例のように第３の面１５
を平面で構成してもよい。この平面による第３の面１５
の場合においては、その第３の面の角度２θを、■溝角
度２βに対しβ〉０≧β／２としてＶ溝１３に続き開き
角がさらに小さい■溝面とすれば、前述と同様素線断線
の効果が１５倍以上得られることが実験により確認され
た。しかし、第３の面１５の角度２０がそれ以下であつ
ても顕著ではないが効果は得られる。望むべきはβ〉θ
≧β／２が好ましい。以上の実施例はアンダーカット付
Ｖ溝１０，１３について説明したが、アンダーカット付
丸溝においても同じである。その実施例を示す第６図に
おいて、ローブ２の直径Ｄは寸法のバラツキがあるため
、丸溝の半径ｒは大きめに選定され、一般にローブ直径
の半径Ｄ／２に対し丸溝の半径γは１．０〜１．３倍程
度に選定されている。さらにローブ２に張力がかかると
直径Ｄは細くなり、丸溝の半径ｒとの差は大きくなる。
従つて、見掛け上は接触角度としてγを用いているが、
シーブ１の摩耗初期においては点接触、つまり、アンダ
ーカット開始点（第２図のＱ）だけでローブ２とシーブ
１は接触していることになる。このため、その接触部分
のローブ素線２ａには高い面圧が発生し、前述と同様の
問題が発生する。従つて、第６図の実施例のように、曲
面半径Ｒの第３の面１２をアンダーカット１７の開始点
に設ければ、これまで説明したと同様の効果が得られる
。

アンダーカット付丸溝１６の第３の面１２の曲面半径Ｒ
は、アンダーカット付■溝１０と違い、ローブ直径に対
し１ハ鑞上設ければ十分な効果が得られることが実験に
より確認された。なお、以上の説明ではアンダーカット
開始点Ｑの第３の面１２，１５を曲面半径Ｒあるいは平
面”で示したが、このことにこだわることなく、例えば
放物線状の曲面や、２つあるいは３つの平面で構成する
等の方法でもよく、これらは本発明の範囲である。以上
説明したように、ローブを巻掛ける溝から・アンダーカ
ットに至る位置に、両方に跨がる凸曲面あるいは平面よ
りなる第３の面を形成した本発明によれば、安定した大
きな摩擦駆動力が得られると共に、ローブの早期損耗が
防止されるため、ローブ寿命が伸ばされるという効果が
得られる。

ノ

【図面の簡単な説明】

第１図はエレベータの構成を説明する概略図、第２図お
よび第３図は従来のエレベータ用シーブの一例を示す溝
部断面図、第４図は本発明の一実施例を示す第３図と同
様の断面図、第５図および第６図は本発明の他の実施例
を示す第３図および第２図と同様の断面図てある。１・・・・・・シーブ、２・・・・・・ローブ、３・・
・・・・乗りかご、４・・・・・釣り合いおもり、７，
９，１１，１４，１７・・・・・アンダーカット部、８
，１０，１３・・・・アンダーカット付■溝、６，１６
・・・・・・アンダーカット付丸溝、１２，１５・・・
・・・第３の面、２β・・・・■溝の角度、２θ・・・
・・・第３の面の角度、Ｑ・・・・・・アンダーカット
開始点、Ｄ・・・・・・ローブ直径、Ｒ・・・・・・第
３の面の曲面半径。

Claims

【特許請求の範囲】１乗りかごを吊下げるロープを巻掛けて摩擦駆動する
溝と、この溝の底部に形成したアンダーカット部とを有
するシーブにおいて、前記溝から前記アンダーカット部
に至る位置に、前記溝と前記アンダーカット部に跨がる
凸曲面あるいは平面よりなる第３の面を形成したことを
特徴とするエレベーター用シーブ。２特許請求の範囲第１項記載において、前記溝はＶ溝
であり、前記第３の面は前記ロープ直径の１／４以上の
半径の凸曲面であることを特徴とするエレベーター用シ
ーブ。３特許請求の範囲第１項記載において、前記溝は丸溝
であり、前記第３の面は前記ロープ直径の１／１２以上
の半径の凸曲面であることを特徴とするエレベーター用
シーブ。４特許請求の範囲第１項記載において、前記溝はＶ溝
であり、前記第３の面は前記Ｖ溝に続き開き角がさらに
小さいＶ溝面を形成する平面であることを特徴とするエ
レベーター用シーブ。