JPH0629968U - ロープ搬送用車輪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高荷重・強圧下の使用条件において、優れた
耐摩耗性と耐傷性を発揮し、しかもロープの損傷を効果
的に抑制しうるゴムライナーを備え、長い耐久寿命を保
証し得るロープ搬送用車輪を提供することにある。 【構成】 シーブリム２の円周溝３にゴムライナー１を
嵌合・固定してなるロープ搬送用車輪において、該ゴム
ライナー１の少なくともロープ４と接触する表面層部分
６が、繊維径２０μ以下の短繊維をベースゴム配合１０
０重量部当たり０．５〜１０重量部の範囲において、一
定方向に配列するごとく混入・埋設してなり、かつ、該
短繊維の配列方向をロープの捩り角方向に対しほぼ直角
となるように配置した短繊維複合ゴム５からなるロープ
搬送用車輪。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、スキーリフト、ケーブルカー、ロープウエイ等のロープ搬送用車 輪に関し、特にそのシーブリムの溝に嵌合・固定される環状ゴムライナーの改良 に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のロープ搬送用車輪としては、シーブリムの円周溝に環状又はス トリップ状のゴムライナーを嵌め込んだ後、当金をあて横方向から締付け固定す る方式のものが多用されている。シーブリムにゴムライナーを嵌込むと鋼体から なる該リムに直接ロープをかけて使用する場合に比較して摩擦係数が大きくなる ためスリップし難く、ロープの損傷が防止されてロープ自体の寿命が著しく増大 すると共に、運転時における摩擦騒音が解消される等多くの利点が得られるが、 ロープと接触するゴムライナーが早期に摩損するという欠点があり、これを解決 すべく種々の提案がなされてきた。例えば実公昭３４−７９３７号公報には、弾 性に富んだ軟質ゴムの表面に耐摩耗性の大きい硬質ゴムを付着したライニングを 溝の底部にとりつけてなるシーブの構造が開示されおり、実公昭３４−１９１１ ２号公報には、底辺に数層の繊維層を埋設し、上端頂部上に半円形溝を有する合 成樹脂成形体を嵌着してワイヤーの強圧による摩損を減少させるようにしたワイ ヤーロープ支持用ゴム輪体に係わる考案が示されている。

【０００３】 また、従来品にはゴムライナーの下部に繊維材料を埋設一体化したもの、或い はその逆の上部に繊維材料を埋設したもの、或いはゴムと繊維材料とを水平方向 又は直角方向に交互に重ね合わせて成型加硫したもの等がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

上記のように、表面に耐摩耗性硬質ゴムを使用したものは、摩耗寿命はそれな りに改良されると思えるが、耐傷性（ロープの引っ掻きによる亀裂発生に対する 抵抗性）の改良については何らの記載も示唆もなく、全く未知のものである。ま た、ロープと接触する表面部分に合成樹脂成形体を嵌着したものは、合成樹脂成 形体がワイヤーロープとの摩擦熱により比較的容易に溶融或いは軟化するので、 その機械的強度及び耐摩耗性、耐傷性に材質的な限界があり、しかもゴムと比較 して衝撃吸収性に乏しく、ゴム輪体として充分な特性を具備するものではない。 また、従来品の中には、環状ゴムライナーの上部乃至はその全体に繊維層を埋 設したものもあるが、いずれも製品の要求特性に対して繊維の配列方向を最適化 したものではない。従って、耐摩耗性・耐傷性に関して必ずしも有効なものでは なく、更に優れた改良品の開発が求められていた。

【０００５】 本考案の目的は、上記のごとき従来のロープ搬送用車輪に比較して、耐摩耗性 と耐傷性に優れたゴムライナーを備え、耐久寿命の一段と向上されたロープ搬送 用車輪を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成すべく本考案者らは鋭意研究を重ねた結果、特定サイズの短 繊維をベースとなる一般的ゴム配合（ベースゴム配合）に添加し、ゴムライナー 中の該短繊維の配列方向を特定化することにより上記の目的を達成し得ることを 見出だし、本考案を完成するに至った。

【０００７】 即ち、本考案はシーブリムの円周溝にゴムライナーを嵌合・固定してなるロー プ搬送用車輪において、該ゴムライナーの少なくともロープと接触する表面層部 分が、繊維径２０μ以下の短繊維をベースゴム配合１００重量部当たり０．５〜 １０重量部の範囲に於いて、一定方向に配列するごとく混入・埋設してなり、か つ、該短繊維の配列方向をロープの捩じり角方向に対しほぼ直角となるように配 置した短繊維複合ゴムからなることを特徴とするロープ搬送用車輪をその要旨と する。 ロープの搬送に当たり、ゴムライナーの直接ロープと接触する部分には 、摩擦による発熱と摩耗以外に、ロープによる引っ掻き傷ができ易く、これより 亀裂が成長して早期損傷につながることが多い。その際ゴムライナーの受ける損 傷の大きさは、ライナー自体の破断強度や耐カット性、耐亀裂成長性等の特性に 依存するところ極めて大きいといえる。

【０００８】 ところで、一般にゴムマトリックス中に有機または無機短繊維を混入・埋設す ると、ゴム製品のモジュラスや破断強度、耐カット性等の特性が改良できること は良く知られているが、このような短繊維複合ゴムの特性は繊維の配向状態によ って大きく左右されるので、短繊維複合ゴムをロープ搬送用車輪のゴムライナー に適用するに当たっては、該ゴムライナー中の短繊維の配列方向をいかに設定す るかが重要なポイントといえる。

【０００９】 以上のごとき見地から、環状ゴムライナーを構成するゴム部材として有機短繊 維複合ゴムを選び、該有機短繊維の配列方向を種々変化させて各種テストピース を作成し、ライナー用ゴムとしての特性を評価したところ、短繊維の配列方向が ロープの長手方向と３５〜５０°の角度で傾斜するワイヤロープの捩じり角方向 に対しほぼ直角となるように配置すれば、低温から高温に亘る比較的広範な温度 範囲において、他の特性を損なうことなく、耐摩耗性と耐傷性を著しく向上しう るという知見を得た。上記短繊維の配列方向がこの範囲より外れる場合でも、短 繊維を埋設しないベースゴムに比較して耐摩耗性は良好であるが、その向上効果 は外れ度合いが増すに連れ次第に減少する。従って、短繊維の配列方向としては ９０±２０°の範囲で可能な限り９０°に近く設定することが望ましい。

【００１０】 更に、上記のごとき特定な方向に配置した場合、環状ゴムライナーの円周方向 伸長応力が短繊維を含まないベースゴムのそれより数倍高くなり、剛性が増すと いうメリットが得られる。一方、短繊維の配列方向をロープの長手方向と直角に 配置した場合には、円周方向伸長応力に対する短繊維の寄与はなく、円周方向の 剛性は増加しない。

【００１１】 従って、本考案においては、ライナー全体が前記のごとき短繊維複合ゴムから なり、かつ該短繊維の配列方向をロープの捩じり角方向に対しほぼ直角となるよ うに配置した環状又はストリップ状のゴムライナーをシーブリムの円周溝に嵌合 ・固定することによりロープ搬送用車輪が構成される。この場合は、ゴムライナ ー自体の円周方向応力が高いので、従来品のように、その底部に必ずしもタイヤ コード等の繊維層を埋設しなくてもそれと同等の効果を有するものが得られる。 更に、本考案においては、ゴムライナーの表面層部分、即ち、ロープと接触す る上層部が短繊維複合ゴムからなり、これに隣接する下層部に通常のベースゴム を用いてなる２層構造の環状又はストリップ状ゴムライナーをシーブリムの円周 溝に嵌合・固定することによりロープ搬送用車輪を構成してもよい。この場合に は、必要によりベースゴムからなる下層部の底部にタイヤコード等複数の繊維層 を埋設することも可能である。

【００１２】 本考案において使用されるゴムライナー用ベースゴム配合としては特に限定は なく、従来からこの分野において公知の配合であればいずれも使用可能であり、 例えば天然ゴム（ＮＲ）、ＳＢＲ或いはＮＲとＢＲ及び／又はＳＢＲとのブレン ド配合組成物を挙げることができる。

【００１３】 これらのベースゴム配合に混入される有機短繊維の材質としては、タイヤ、ベ ルト等の補強用繊維として用いられる繊維素材であって、繊維径が２０μ以下で あれば特に制限はなく、例えばガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維、 ナイロン繊維及びポリエステル繊維等を例示することができる。中でも炭素繊維 及び芳香族ポリアミド繊維は高耐熱性と高強度を有するので、強圧・高荷重の作 動条件下に置かれるロープ搬送用車輪のゴムライナー用として特に好適である。 また、ナイロン繊維とポリエステル繊維は耐熱性、強度とも他の３者より劣るが 柔軟でコストも安く、比較的緩和な作動条件下での使用には充分機能し、適合し ている。

【００１４】 これら短繊維の繊維径はゴムマトリックス中での分散性、補強性、柔軟性等の 観点から２０μ以下であることが要求される。因みに一市販品として入手できる アラミド繊維（芳香族ポリアミド系繊維）の直径は１２μである。このように、 各繊維素材は通常それぞれ単独で使用されるが、必要に応じこれらの繊維素材を 組み合わせて用いることもできる。

【００１５】 また、該短繊維の少なくとも５０％以上が繊維長２〜２５mmの範囲の短繊維か ら構成されているものが好ましい。これは繊維長が２mm以下と極端に短くなると 繊維の配向に基づく効果が著しく乏しくなり、２５mmを越えて長くなれば、当該 繊維をゴムの中へ均一に分散混合し、かつ一定方向に配向せしめることが困難に なるからである。

【００１６】 上記のごとき短繊維の混入量は、ゴムライナーの設計的要因に応じ、ベースゴ ム配合１００重量部当たり０．５〜１０重量部の範囲に調整される。１０重量部 以上の混入は、耐傷性や耐摩耗性以外の他の特性を低下し、当該ゴムライナーと しての機能性を損なうので好ましくない。０．５重量部より少ないと、短繊維の 配合効果が余りにも小さく実用的でない。

【００１７】 本考案における短繊維複合ゴムは、ベースゴム配合と短繊維との混合体をカレ ンダー又は真空引きローラーヘッド押出機にてシート状に圧延することにより、 一定方向に短繊維を配向したシートプライとして容易に調製することができる。 ついでこのシートプライを裁断し、短繊維の配向方向が所定の角度で傾斜した所 定幅のシートとなし、これを金型により加硫成形して環状又はストリップ状ゴム ライナーとする。なお、２層構造のゴムライナーでは、金型成形にあたり、下層 部となるゴム層の上に表面層部分となる上記シートを積層し、同様にして加硫成 形すればよい。かくして得たゴムライナーを、常法によりシーブリムの円周溝に 嵌合・固着して、目的とするロープ搬送用車輪を構成する。

【００１８】

【作用】

本考案のロープ搬送用車輪は、そのシーブリムの円周溝に嵌合・固定するゴム ライナーの少なくとも直接ロープと接触する部分及びその周辺部に、前記のごと き短繊維複合ゴムを配置して構成したものなので、従来品に比して優れた耐摩耗 性と耐傷性を有し、耐久寿命が一段と向上すると共に、ゴムライナーの構成が単 純化され、その製造が容易となる。

【００１９】

【実施例】

次に、実施例に基づき本考案の特徴を詳細に説明する。 実施例１ 図１は本考案のロープ搬送用車輪の一例を示す部分断面図であり、図において１ はゴムライナー、２はシーブリム、３は円周溝、４はロープ、５は短繊維複合 ゴムである。この実施例のゴムライナー１は全体が単一の短繊維複合ゴムからな り、かつ、短繊維の配列方向をロープ４の捩じり角方向に対し直角となるように 配置して構成されている。

【００２０】 この短繊維の配列方向は下記に示す一連の実験結果に基づいて選定したもので ある。

【００２１】 表１に示す配合組成のベースゴム配合Ｂとアラミド短繊維とをロール混合する ことにより、短繊維複合ゴムＡを調製し、これを真空引きローラーヘッド押出機 にてシート状に圧延して短繊維を一定方向に配列したシートプライを成形し、該 シートプライ中の短繊維の配列方向を、鉄製ロールの軸芯方向と所定角度に傾斜 するようにその表面に巻き付けた後、常法により加硫成形してロール径５０mm、 幅１０mmのゴムロールを作成した。

【００２２】

【表１】 この例において使用したアラミド短繊維は繊維径１２μ、繊維長２〜２５mmの 範囲の繊維を７５％含有する芳香族ポリアミド系短繊維である。

【００２３】 次いで、これらのゴムロールを使用し、ランボーン式摩耗テスト方法に準拠し 繊維の配列方向を異にする短繊維複合ゴムの耐摩耗性を評価した。即ち、ランボ ーン式摩耗テスト機の基本ロール側にロープ（撚り角度４５°、Ｓ撚り、ワイヤ 径２０mm）を巻き付け、円周速度３１．２ m／min で回転させておき、これに上 記の試験用ゴムロールを押付圧力３kgにて当接し、スリップ率６０％、５００回 転／分（円周速度７８ m／min ）で２．５分間回転させ、その時点における摩耗 量を測定した。結果を表２（実験番号１〜４）に示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】 表２における実験番号５及び６は、短繊維複合ゴムをカレンダーにてシート状 に圧延した以外は上記実験と同じ方法により作成したゴムロールの評価結果であ る。また、実験番号７はベースゴム配合Ｂを用いて作成した同ゴムロールに関す る結果であり、耐摩耗性評価のコントロールとして附加したものである。

【００２６】 表２から判るように、短繊維の配列方向がワイヤロープの捩り角方向（この場 合は４５°）に対し直角となるように配置された実験番号４について、摩耗量が 最も少なく、これを短繊維を含まないベースゴム配合（実験番号７）に比べると 、耐摩耗性が４倍近く向上していることが認められる。しかも、この効果は雰囲 気温度に殆ど左右されず、少なくとも常温から６０℃に至る比較的広い温度領域 において実現し得るものである。

【００２７】 また、この耐摩耗性向上効果は、短繊維複合ゴムのシートプライへの圧延をカ レンダー方式で実施した場合（実験番号５と６）にも得られるが、真空引きロー ラーヘッド押出方式（実験番号２と４）に比べると、その程度はかなり劣ること が明らかとなった。

【００２８】 実施例２ 図２は本考案のロープ搬送用車輪の他の一例を示す部分断面図であり、図にお いて６は短繊維複合ゴムからなる表面層部分、７はゴムの下層部、８はタイヤコ ードの複数層からなる繊維層である。この実施例のゴムライナー１はその底部に タイヤコード繊維層８を埋設してなる従来型ゴムライナーのロープ４と接触する 表面層部分６を短繊維複合ゴムＡで構成したものであり、該短繊維の配列方向は 実施例１と同様にロープ４の捩じり角方向に対し直角になるように配置されてい る。なお、下層部７はベースゴム配合Ｂからなり、８はベースゴム配合Ｂでトッ ピングしたナイロンタイヤコードの３層からなる繊維層である。そして、表面層 部分６、下層部７及び繊維層８はそれぞれ互いの界面おいて加硫接着され一体化 されている。

【００２９】

【効果】

本考案のロープ搬送用車輪は、従来の硬質ゴムやタイヤコード埋設ゴム或いは 合成樹脂成形体に代えて、特定サイズの有機短繊維を均一に混入した短繊維複合 ゴムを使用し、かつ短繊維の配列方向がロープの長手方向に対し所定角度で傾斜 するように配置されてなるゴムライナーを用いたものなので、ロープの強圧・高 荷重下の摩耗や引っ掻き亀裂現象が効果的に抑制され、長い耐用寿命が保証され ると共に、ゴムライナーの構造が簡略化でき、その加工が容易になる等優れた効 果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わるロープ搬送用車輪の実施例を示
す部分断面図である。

【図２】同じく他の実施例を示す部分断面図である。

【符号の説明】１ ．ゴムライナー ２．シーブリム ３．円周溝 ４．ロープ ５．短繊維複合ゴム ６．表面層部分 ７．下層部 ８．タイヤコード繊維層

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 シーブリムの円周溝にゴムライナーを嵌
   合・固定してなるロープ搬送用車輪において、該ゴムラ
   イナーの少なくともロープと接触する表面層部分が、繊
   維径２０μ以下の短繊維をベースゴム配合１００重量部
   当たり０．５〜１０重量部の範囲において、一定方向に
   配列するごとく混入・埋設してなり、かつ、該短繊維の
   配列方向をロープの捩じり角方向に対しほぼ直角となる
   ように配置した短繊維複合ゴムからなることを特徴とす
   るロープ搬送用車輪。
2. 【請求項２】 短繊維が炭素繊維、芳香族ポリアミド、
   ナイロン繊維、ポリエステル繊維等からなる有機短繊維
   或いはこれら有機短繊維の混合体である請求項１記載の
   ロープ搬送用車輪。