專利名稱：：動索用金屬繩的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及動索用金屬繩(wireropeforrunningrope)的改良。技術背景金屬繩的種類很多，公知如果在使用時不選摔適合于其目的和使用場所的種類則不能充分發(fā)揮金屬繩所具有的優(yōu)點.特別是，起重機等中的動索用金屬繩由于要在滑輪處彎曲、要巻繞到滾筒上而要求耐疲勞特性.以往，這種繩如圖l所示，采用在芯繩CR的外周上配設多根側繩股ST并捻制而成的構造，芯繩使用纖維芯或金屬芯，但是，在該構造中，難以避免繩股間、滑輪部與繩間的金屬接觸，會發(fā)生磨損造成的斷線。作為其對策而提出了一些現(xiàn)有技術，但在各自中分別存在問題，還不能說是足夠好的。特許笫2876140號(現(xiàn)有文獻1)是將芯繩較薄地用樹脂包覆的結構，雖然能夠避免芯繩與側繩股的磨損造成的斷線，但是有不能避免繩股間、與滑輪的接觸面上的磨損造成的斷線的問題。在特許第3493248號(現(xiàn)有文獻2)中，記載了在側繩股間具有樹脂制的隔件、隔件的頂點的角度沿外周方向是60度的技術。但是，在該現(xiàn)有技術中，隔件的基端部分形成為楔形，該楔部分達到繩中心，所以有繩的有效截面積減小、難以用在要求較高的斷裂負載的用途中的問題。在特公昭63-46196號公報(現(xiàn)有文獻3)中，公開了將使前端為扇狀并經(jīng)由縮頸部形成了下擺部的填充部件夾在側繩股之間的結構.但是，該現(xiàn)有技術由于在填充物中裝入了加強芯，所以填充部件并沒有填充到構成側繩股的單線間，并且在加強芯較早地斷線的情況下，加強芯有可能從填充物飛出而引起故障，此外，為了將加強芯裝入到填充物中，在制造中需要特殊的設備，有成本變高的問題，在美國專利笫6360522號(現(xiàn)有文獻4)中，公開了與現(xiàn)有技術3同樣地將使前端為扇狀并經(jīng)由縮頸部形成了下擺部的隔件定向在側繩股之間的結構。但是，該現(xiàn)有技術也由于使用雙軸定向分子構造等強度較高的樹脂而難以變形，無法填充到構成側繩股的單線(單股)間，所以不能抑制單線運動而芯接觸面斷裂，此外還有繩的伸長變大的問題。
發(fā)明內容本發(fā)明是為了消除上述那樣的問題而做出的，其目的是在將作為另外的部件制作的樹脂填充到繩股間的類型的繩中，提供一種能夠可靠地約束單線的運動而減少芯接觸面斷裂并減少伸長、能夠提高疲勞壽命的動索用金屬繩.為了達到上述目的，本發(fā)明是具有芯繩、配設在芯繩外周上并捻合的多根側繩股、和夾在側繩股間的樹脂質的隔件的繩，其特征在于，芯繩具有芯繩主體和外包芯繩主體的樹脂包覆層，通過該樹脂包覆層將芯繩主體與側繩股隔離，上述樹脂隔件具有對應于側繩股的外層單線的輪廓并且侵入到上述外層單線之間。根據(jù)本發(fā)明，由于芯繩具有芯繩主體和外包它的樹脂包覆層，通過該樹脂包覆層將芯繩主體與側繩股隔離，所以能夠防止繩股與芯繩間的金屬接觸，能夠大幅降低芯接觸面斷裂，此外，通過在側繩股間夾裝樹脂隔件，能夠防止繩股間的接觸、防止威部斷裂，通過與滑輪的接觸部位的增加能夠使繩表面的面壓減小，延長磨損導致的頂部斷裂的壽命。并且，由于樹脂隔件具有對應于倒繩股的外層單線的輪廓，并且侵入到上述外層單線之間，所以單線的運動被約束，能夠得到能夠減少芯接觸面斷裂，并且能夠減少繩的伸長等的良好的效果。在本發(fā)明的優(yōu)選的技術方案中，樹脂隔件以50%以上的填充率向單線間侵入。更優(yōu)選為60%以上。這里，填充率-侵入到單線間的樹脂的面積(A)/繩股的外接圓與最外層單線的間隙的面積(B)xi00.由此，由于向單線間的樹脂侵入度較高，所以能夠將單線的運動牢固地固定，在繩由滑輪彎曲時能夠可靠地抑制單線的運動，芯接觸面斷裂非常小，壽命提高。此外，能夠減小伸長。優(yōu)選的是，樹脂隔件由將從聚丙烯類、聚乙烯類、丙烯類、聚氨酯類的任一種選擇的熱塑性樹脂擠壓成形的條體構成，該條體具有通過縮頸邊緣將以扇狀擴大的頭部、和比頭部小的扇狀的基部連接的截面形狀，并且上述縮頸邊緣間的厚度為相對于層心間上的側繩股配置間隙增加了15~30%的值，即如果設側繩股配置間隙為100則為115~130%,根據(jù)該結構，在配設在繩股間的狀態(tài)下通過從外周壓縮而可靠地塑性變形，能夠形成如與單線嚙合那樣使樹脂隔件填充到單線間的狀態(tài)，即，所謂的填充了樹脂隔件的狀態(tài)，是指樹脂隔件在側緣部分上具有超過側繩股的外接圃、咬入到各外層側單線的間隙中的壓入填充部，該壓入填充部在沿著外層側單線的輪廓的彎曲部的尖部呈尖細的山形狀。由此，在繩被彎曲時單線的運動被可靠地抑制，芯接觸面斷裂非常少，并且能夠使伸長變小。本發(fā)明的其他特征及優(yōu)點通過以下的詳細的說明和附圖的記載明確，但只要具有本發(fā)明的基本特征，并不限于實施例所示的結構。圖l是以往的動索用金屬繩的剖視圖。圖2-A是表示本發(fā)明的動索用金屬繩的一實施例的剖視圖。圖2-B是圖2-A的局部放大圖.圖3-A是示意地表示本發(fā)明的單線間樹脂填充率的圖，是樹脂的單線間填充狀態(tài)的剖視圖.圖3-B是表示繩股外接圃與最外層羊線的間隙的剖視圖，圖4-A是表示單線間填充前的樹脂隔件的一例的放大剖視圖'圖4-B是表示單線間間隙和樹脂隔件的大小的關系的示意圖。圖5是表示本發(fā)明的繩的完成工序和裝置的說明圖.圖6是表示完成后的樹脂隔件的形狀的剖視圖.圖7是表示本發(fā)明的另一實施例的剖視圖，側線股大致呈圓形。圖8是在疲勞試驗中使用的設備的說明圖，圖9是表示本發(fā)明的繩與比較繩的疲勞試驗結果的線圖。具體實施方式以下，參照本發(fā)明的實施方式。圖2-A、圖2-B和圖3-A、圖3-B表示本發(fā)明的動索用金屬繩的一實施方式，由芯繩l、多根側繩股2、和夾在上迷側繩股2之間的樹脂隔件3構成。芯繩1設有樹脂包覆層lb,以使其內包將鋼單線或繩股捻合而構成的芯繩主體la。芯繩1構成為比側繩股2的外徑大。上述芯繩主體的構造是任意的，而在該例中，是由在lx7構造的芯構件100的周圍配設相同構造的6根側構件101并捻合而成的7x7的IWRC構成的。樹脂包覆層lb為了阻止側繩股2與芯繩主體la的直接接觸而具有充分超過芯繩主體la的外接圓的厚度。上述樹脂包覆層lb在該例中是圓形，但根據(jù)情況，也可以為了使側繩股的安放變好而在外周上具有節(jié)距與繩的捻合節(jié)距相等的螺旋槽。螺旋槽優(yōu)選地具備至少能夠放入一根側繩股2的外層的單線的深度和寬度。側繩股2使用多根(在附圖中是6根)。各側繩股2的構造是任意的，但在該例中由6xFi(29)的構造構成，即，是在芯單線的周圍配設7根相對較細的單線、并且在該較細的單線間的各底部間配設共計7條細徑單線并捻合而作為內層、在其周圍配設14根外層側單線201并捻合而成的形態(tài)。芯繩1與側繩股2的各單線使用鋼單線，鋼單線在對繩要求較高的強度的情況下，使用具有拉伸強度240kg/cn^以上的特性的線.該鋼單線是通過將含碳量0.70wt。/。以上的原料線材拉線而得到的。單線包括在表面上具有較薄的耐腐蝕性包覆、例如鋅鍍層、鋅鋁合金鍍層等的結構。選擇單線的直徑以使其能夠對應于滑輪導致的反復彎曲的疲勞.各個側繩股2等間隔地配設在上述芯繩1的樹脂包覆層lb的外周上，將樹脂隔件3插入到各側繩股2的各自的間隙中，與側繩股2—起捻合.上述樹脂隔件3使用將熱塑性樹脂擠壓成形而制作的條體。作為熱塑性樹脂，一般是聚丙烯、聚乙烯，但優(yōu)選使用除了耐磨損性、耐候性、柔性(耐應力裂變性)以外、還具有與滑輪的摩擦系數(shù)的調節(jié)用的適當?shù)膹椥浴⒛Σ料禂?shù)較高、不加水分解的熱塑性樹脂，例如丙烯酸類、聚氨酷類(醚類聚氨醋或其彈性體)等，另外，芯繩l的樹脂包覆層lb的樹脂可以使用聚氯乙烯、尼龍、聚酯、聚乙烯、聚丙烯及這些樹脂的共聚體等與芯繩主體la的粘接性良好的物質。但是，作為繩整體，樹脂的物理、化學特性為同質或近似更好，所以優(yōu)選為與上述樹脂隔件3的樹脂相同或近似的材質。在樹脂隔件3是單體的狀態(tài)下，如圖4-A所示，具有以扇狀擴大的頭部3a和比頭部小的扇狀的基部3b，它們通過縮頸邊緣3c、3c連接，上述樹脂隔件3如圖4-B，具有比側繩股2的間隙的截面積a適當?shù)卮蟮慕孛娣ea'。這具體而言通過令縮頸邊緣3c、3c間的厚度為相對于層心間的側繩股配置間隙增加例如15-30%后的值來實現(xiàn)，樹脂隔件3被插入到各側繩股2的各自的間隙中，與側繩股2—起捻合，樹脂隔件3的頭部3a的彎曲頂面300與繩的外接圓大致一致，基部3b的彎曲底面301與繩l的樹脂包覆層lb密接，如上述那樣捻合的狀態(tài)的樹脂隔件3在側緣部分上如圖2-B所示具有超過側繩股2的外接閨、咬入到各外層側單線201、201的間隙中的壓入填充部30，壓入填充部30在沿著外層側單線201的輪廓的彎曲部的尖部成為尖細的山形狀，這里，上述壓入填充部30的大小用填充率表示，圖3-A將其示意地表示，如果設侵入到外層側單線201、201間的壓入填充部30的面積為A、設側繩股2的外接圓與外層側單線201、201的間隙S的面積為B,則將填充率定義為A/Bx100(%)。在本發(fā)明中，使該單線間填充率為50%以上、優(yōu)選為60%以上，其理由是，在單線間填充率小于50%的情況下，單線201的固定變得不完全，在繩被巻繞在滑輪上時不能可靠地抑制單線201的運動，所以不能充分地減少斷線特別是芯接觸面斷裂.此外，單線的約束力較小，不能充分減少繩的伸長，另外，單線間的填充率的上限是99%左右。上述芯繩主體la的構造、側繩股2的構造沒有特別限定。也可以是芯繩主體la由7x7的IWRC構成、側繩股2由S(19)構造構成、作為繩整體為IWRC8xS(19)，也可以是將芯繩主體la與側繩股2做成lx7構造、作為整體為7x7構造，如杲說明制造本實施方式的金屬繩的方法，則令芯繩主體la連續(xù)地通過樹脂橋壓機來制作具有樹脂包覆層lb的芯繩l,此外，將側繩股2預先制作需要的根數(shù).另一方面，通過橋壓成形機預先制作如上迷那樣具有比側繩股2、2之間的間隙大的截面積的樹脂隔件3。接著，如圖5所示那樣在完成過程中捻合為繩。在圖5中，5是送出部，在中央部配設有巻收芯繩1的巻軸50、在外側配設有巻收側繩股2的巻軸51。在送出部5上，向下游方向延伸有管軸6，在其上旋轉自如地裝備有角7，在該角上配設有巻收樹脂隔件3的巻軸71。在上迷管軸6的頂端附近固定有端板8，該端板8在中心具有插通芯繩1的孔，在比其靠外周等間隔地交替地設有插通側繩股2的孔和插通樹脂隔件3的孔。并且，從半徑方向施加壓縮力的軋鉗9位于端板8的下游。如果一邊使端板8旋轉一邊將上述芯繩1、側繩股2及樹脂隔件3通過它而導引到軋鉗9中，則將各側繩股2、2配置在樹脂包覆層lb的外周上并將樹脂隔件3插入到側繩股2、2間，一邊維持著該狀態(tài)一邊捻合為繩。并且，由于軋鉗9從半徑方向對繩施加壓縮力，所以故意地做成比側繩股2、2間的間隙大的截面積的樹脂隔件3不只是接觸在各側繩股2、2的外接圓上，過剩截面積部分還如圖3-A所示那樣通過塑性變形而流入到側繩股2的外層側單線201、201之間，在此狀態(tài)下硬化而成為壓入填充部30.在這樣得到的繩中，由于芯繩l具有樹脂包覆層lb的關系，芯繩l的直徑相應地增加，容易在側繩股2間形成間隙，并且側繩股2與芯繩l之間被樹脂包覆層lb實質地分離。因而，能夠防止側繩股2與芯繩l間的金屬接觸，能夠大幅咸少芯接觸面斷裂.此外，由于在側繩股2間夾裝有樹脂隔件3，完全被分離，所以能夠防止側繩股間接觸，防止底部斷裂.樹脂隔件3的基部3b到芯繩l的樹脂包覆層lb為止，沒有達到繩心，所以也能夠提高鋼材填充率，能夠形成繩強度也良好的結構.由于樹脂隔件3的外表面與繩的外接圓大致一致，所以與滑輪的接觸部位增加，減小了繩表面的面壓。由此能夠延長磨損造成的頂部斷裂的壽命.并且，上述樹脂隔件3不只是單單夾在側繩股2間，而是咬入到構成側繩股2的最外層的單線201、201的間隙中而用樹脂填埋間隙，在此狀態(tài)下與單線201粘接，對錯位的阻力較大。因而，抑制了單線201的運動，所以芯接觸面斷裂減少。圖7表示本發(fā)明的笫2實施方式，在該實施方式中，樹脂隔件3的基部3b具有梯形部3d，通過該梯形部3d在側繩股2的內切圃與芯繩l的樹脂包覆層lb之間形成了樹脂層。由此，能夠更加可靠地防止側繩股2與芯繩1之間的金屬接觸。其他結構與笫1實施方式同樣，所以援引說明。實施例作為繩，制作了具有圖2-A所示的IWRC6xFi(29)的構造、0/0、直徑16mm、拉伸強度173kN的繩，芯繩使用在芯繩主體的外周上由擠壓成形機包覆了聚丙烯樹脂的直徑7.5mm的芯繩。側繩股使用6根直徑5,01mm的側繩股。樹脂隔件使用將聚丙烯樹脂擠壓成形的奈體。樹脂隔件具有圖4-A所示的截面形狀，如果使側繩股的層心間的配置間隙為100,則使樹脂隔件厚度為125%的尺寸。將該樹脂隔件通過圖5的方法插入到側繩股間，通過軋鉗施加半徑方向壓縮力而使其塑性變形。為了研究優(yōu)選的條件，將軋鉗的內徑取各種尺寸而改變半徑方向壓縮程度，得到單線間填充率為10%、35%、60%及95%的實施例1~4的繩。將上迷實施例1~4連接為環(huán)狀，如圖8所示，經(jīng)由使中間的相位進行往復運動的疲勞試驗，在試驗滑輪的直徑D與繩徑d中，使D/d-20、SF=6(汰8kN)。為了比較，對于圖l所示的繩(比較件l)、和在上述包覆芯繩上配設側繩股并捻合而成的繩(比較件2)也在上述條件下進行疲勞試驗，調查循環(huán)數(shù)與l節(jié)距間的斷線數(shù)的關系.如果表示其結果，則如圖9所示，夾裝了樹脂隔件3的實施例1~4與比較件1、2相比壽命變長.這是因為頂部斷裂減少了，特別在羊線間填充率為60%以上的情況下可知能夠得到很好的結果。接著，將各繩分解而調查各部位的斷線狀況。將結果在表1中表示。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>根椐表l,比較件2由于在芯繩上有樹脂包覆，所以與比較件l相比芯接觸面斷裂較少，芯繩主體的斷線也較少。但是>底部斷裂較多。相對于此，如果使用樹脂隔件而使單線間填充率變高，則即使循環(huán)數(shù)增加，底部斷裂、芯接觸面斷裂也大幅減少。這是因為，由于通過在單線間壓入樹脂而將單線的運動固定，所以有效地押制了由于滑輪而彎曲時的單線的運動。接著，將對各繩測量伸長(％)的結果在表2中表示.表2<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>由該結果可知，如果使用樹脂隔件而使單線間填充率變高則伸長變小，這可以說是適合作為在起重機等栽重機械中使用的繩的特性。權利要求1、一種動索用金屬繩，是具有芯繩、配設在芯繩外周上并捻合的多根側繩股、和夾在側繩股間的樹脂質的隔件的繩，其特征在于，芯繩具有芯繩主體和外包芯繩主體的樹脂包覆層，通過該樹脂包覆層將芯繩主體與側繩股隔離，上述樹脂隔件具有對應于側繩股的外層單線的輪廓，并且侵入到上述外層單線之間。2、如權利要求l所述的動索用金屬繩，其特征在于，樹脂隔件由將從聚丙烯類、聚乙烯類、丙烯酸類、聚氨酯類的任一種選擇的熱塑性樹脂擠壓成形的條體構成，該條體具有通過縮頸邊緣將以扇狀擴大的頭部、和比頭部小的扇狀的基部連接的截面形狀，并且上述縮頸邊緣間的厚度為相對于層心間的側繩股配置間隙增加了15~30%的值。3、如權利要求l所迷的動索用金屬繩，其特征在于，樹脂隔件以50%以上的填充率向單線間侵入，樹脂隔件在側緣部分上具有超過側繩股的外接圓而咬入到各外層側單線的間隙中的壓入填充部，該壓入填充部在沿著外層側單線的輪廓的彎曲部的尖部呈尖細的山形狀.4、如權利要求l所述的動索用金屬繩，其特征在于，該金屬繩是經(jīng)過以下的工序制作的通過使芯繩主體連續(xù)地通過樹脂擠壓機而制作具有樹脂包覆層的芯繩、另一方面通過擠壓成形機制作具有比側繩股間的間隙大的截面積的樹脂隔件的工序；將各側繩股配置在芯繩的上述樹脂包覆層的外周上、并且將樹脂隔件插入到側繩股間、在此狀態(tài)下捻合為繩的工序；對捻合的繩從半徑方向施加壓縮力、由此使做成了比側繩股間的間隙大的截面積的上述樹脂隔件接觸在各側繩股的外接圃上、并且使過剩截面積的部分塑性變形而流入到側繩股的外層側單線間、在此狀態(tài)下硬化而形成壓入填充部的工序。全文摘要提供一種在將作為另外的部件制作的樹脂填充到繩股間的類型的繩中、能夠可靠地約束單線的運動而減少芯接觸面斷裂并減少伸長、能夠提高疲勞壽命的動索用金屬繩。在具有芯繩、配設在其外周上并捻合的多根側繩股、和夾在側繩股間的樹脂質的隔件的繩中，芯繩具有芯繩主體和外包它的樹脂包覆層，通過該樹脂包覆層將芯繩主體與側繩股隔離，上述樹脂隔件具有對應于側繩股的外層單線的輪廓，并且侵入到上述外層單線之間。文檔編號D07B1/10GK101275367SQ20081008857公開日2008年10月1日申請日期2008年3月28日優(yōu)先權日2007年3月30日發(fā)明者伊田修司,古川一平申請人:東京制綱株式會社