JP5709745B2 - 粗面を有する耐摩耗、耐食コーティング - Google Patents

Description

本発明は、他の部品と接触する部品表面に被覆された、粗面を有する耐摩耗、耐食コーティングに関する。

エレベータシステムは、例えば乗客や荷物、もしくはその両方をビルディング内の異なる階間で運ぶ。一部のエレベータシステムは油圧機械装置により作動して、所望のようにエレベータかごを移動させる。他のエレベータシステムは牽引力をベースにしており、エレベータかごを所望のように移動させる駆動綱車とエレベータロープ機構との間の牽引力に依存している。

一般的な牽引力ベースのエレベータシステムは、例えばスチールロープもしくはフラットベルトといった複数の引張部材を有するロープ機構を含む。ロープ機構は、エレベータシステム内に効果的に配置された綱車によって画定される経路を追従する。少なくとも１つの綱車が駆動綱車として機能し、この綱車を回転させる装置の動作に応答してロープ機構を移動させる。その他の綱車はロープ機構の動きに応答して回転するアイドラーシーブとみなされる。駆動綱車の移動の方向およびその速度を制御することにより、エレベータかごを所望の方向に所望の速度で移動させる機能を提供する。

例えば所望のエレベータかごの移動を達成し、かごの位置を制御するように、駆動綱車と引張部材との間に十分な牽引力を有することが必要である。円型スチールロープの引張部材を使用する場合には、牽引力の目的から、特別に形成された溝もしくは溝内部のプラスチックライナが使用される。引張部材としてフラットベルトを使用する装置においては、駆動綱車に十分な牽引面を持たせるための従来の方法が、駆動綱車を粗面処理するようにスチール面をサンドブラストすることを含む。粗面により、例えば滑らかな表面に比べて優れた牽引力を提供する。

また、エレベータ綱車の腐食を防止することが必要である。円形ロープ方式では、ロープに潤滑剤が適用される。潤滑剤によりある種の防食が提供される。ベルト方式における腐食を防止する従来の方法は、綱車の粗面に硬質クロムなどの耐食材料をめっき処理することである。めっきにより綱車の表面を摩耗や腐食から保護する。

従来の方法の欠点の一つは、綱車の粗面上のめっきが、粗度を低下させるなど、表面特性を変化させる傾向があることである。これはめっきがかなりの厚さを有する場合では特にその傾向が強い。一般に、綱車表面の所望の粗度を変化させてしまうことを最小限に抑えるように、めっきは最大２μｍの厚さに維持される。こうした薄いめっき層に関連する欠点の一つは、亀裂もしくは空隙が生じやすいことである。こうした亀裂や空隙に沿って綱車面の金属を露出させたままにしておくと、例えば綱車面を腐食しやすくさせる。さらに、非常に薄い層の摩耗は金属を露出させたままにする。

エレベータ装置のほかにも耐摩耗、耐食コーティングを必要とする金属部品のその他の用途が存在する。

与えられた状況において必要な表面特性を達成しながら、優れた摩耗保護、防食を提供することが望ましい。

他の部品と接触する第１の部品の一例の製造方法が、第１の部品の表面に耐摩耗、耐食材料層を適用することを含む。表面への耐摩耗、耐食材料層の適用後、次いで耐摩耗、耐食材料層が粗面化される。

一例の部品が、他の部品と接触するように適合された表面を有する金属体を含む。表面上の耐摩耗、耐食材料層は、約５μｍを超える厚さを有する。

開示の実施例の様々な特徴および利点が以下の詳細な説明から当業者にとって明らかとなるであろう。詳細な説明に添付の図面を、以下のように簡単に説明する。

実施例のエレベータシステムの選択された部分の概略図である。 実施例のエレベータ綱車の概略図である。 エレベータ綱車に耐食コーティングを適用する一例の方法の概略図である。

説明の目的上、摩耗および腐食の保護を必要とするエレベータシステムおよびエレベータ部品が実施例として用いられる。図１はエレベータシステム２０の選択された部分を示す。エレベータかご２２およびカウンタウェイト２４が引張部材のロープ機構２６によって懸架される。説明の目的上の理由のみから、１：１ローピング機構２６を示す。多くの例では、エレベータシステム２０のロープ機構は２：１のローピング比を有する。一例では、引張部材は複数の円形ロープを含む。別の例では、引張部材は複数のフラットベルトを含む。

駆動綱車３０およびアイドラーシーブ３２は、所望のようにエレベータかご２２を移動させるようにロープ機構２６を走行させる経路を画定する。エレベータ装置３４は、駆動綱車３０を必要に応じて回転させて、エレベータかごの所望の移動を達成させる。特定の応用例では、駆動綱車３０は個別の部品ではなく、機械シャフトの表面でもよい。

駆動綱車３０は、ロープ機構２６の引張部材と、駆動綱車３０の適切な表面との間に必要な牽引力を実現する粗面を有する。また駆動綱車３０はその表面にロープ機構２６の引張部材と接触するように適合された耐食材料を有する。

図２は一例の駆動綱車３０を示す。この例は金属体４０を含む。一例は、駆動綱車３０の金属体を形成するのに用いられる材料として低炭素鋼を備える。この例では、駆動綱車３０の金属体は滑らかな外面を含む。引張部材と接触する金属体４０の表面は耐食材料層４２で被覆される。図２に概略的に示すように、説明の目的上の理由から、綱車本体４０の表面の一部を露出させた状態にするように、耐食材料層４２が部分的に切り取られている。一例の完成した綱車では本体４０の金属は露出していない。ロープ機構２６と駆動綱車３０との間に所望の牽引力を実現するように耐食材料層４２が粗面化される。

図３は、図２の例における駆動綱車３０のような駆動綱車の一例の製造方法を概略的に示す。金属製の駆動綱車本体３０´が所望の駆動綱車構成を有するように形成される。一例では、金属体４０の駆動綱車面は、図３に示す手順の初期段階では滑らかである。ステップ５０で、表面４０に耐食材料が適用される。一例では、耐食材料の適用は、綱車本体を適切な材料で溶融めっきすることを含む。別の例は、綱車面４０をめっき処理することにより耐食材料を適用することを含む。別の例は、耐食材料の綱車面４０へのフレーム溶射を含む。別の例は、耐食材料の綱車本体へのプラズマ溶射を含む。これらの記載および当業者により選択された特定の材料から、これらの例の適用方法のうち適切なものを用いることができる。

一例の耐食材料は無電解ニッケルを含む。別の例では無電解ニッケルおよび５％〜１０％のリンを含む。電解ニッケル（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｎｉｃｋｅｌ）は別の一例の材料である。他の例の耐食材料は、硬質粒状クロムもしくは三価金属クロムなどの硬質クロムを含む。これらの材料はその硬度、耐摩耗特性、および耐食特性により選択される。

図３では、耐食材料を綱車面４０に適用したのちに、その耐食材料層がステップ５２で粗面化される。一例は、耐食材料の表面を粗面化するブラスト処理を用いることを含む。粗面を提供することにより、駆動綱車３０とロープ機構２６との間に必要な牽引力をもたらす。一例では、耐食材料層４２に亀裂を生じさせることなく表面に所望の粗さを実現させるように、アルミナブラストメディアの使用と、ブラストパラメータを調節することを含む。

本発明以前には、耐食材料の適用後のブラスト処理は、亀裂を生じさせると考えられていた。したがって、従来の手法は、予め粗面化された表面上に耐食材料の非常に薄い層（例えば、２μｍの厚さ）を適用することを含んでいた。こうした薄い層は表面上に所望の粗さを維持することが必要とされた。しかしながら、その後のあらゆる処理が表面のめっきの亀裂の原因となりうるため、こうした薄い層は、その後の処理を妨げてしまう。耐食材料層を表面に適用したのちに耐食材料層を粗面化するという点で、実施例の手法は本質的に従来の手法とは異なる。

開示の例の手法により、より厚い耐食材料層を適用することが可能である。より厚い層により、長寿命の耐摩耗性、耐食性を提供するとともに、所望の粗さを実現するようにその層へのその後の処理を可能にさせる。一例では少なくとも５μｍの厚さの耐食材料層４２を含む。別の例では、６０μｍまでの厚さを含む。特定の例では、１５〜３０μｍの厚さを有する。こうした厚さは、耐食保護、耐摩耗性を提供し、かつ、亀裂を生じさせてしまうことなくあるいは不必要に損傷を与えてしまうことなく層４２の表面を粗面化させる能力を提供するのに有用である。耐食材料層４２の選択された厚さや特定のブラストメディアに基づき、適用された材料層４２への亀裂を回避しながら所望の粗度を実現するようにブラスト法の詳細を調整することができる。

本明細書から、当業者にとって、特定の要求を満たす特定の応用例のための所望の粗度を実現することが可能であろう。

図３に示すように、結果として得られた駆動綱車３０は、耐食材料層４２でコーティングされ、所望の牽引特性を実現するように十分に粗面化された、ロープ機構２６の耐荷重部材と接触するように適用された綱車面を有する。

上記の記載は本質的に限定的なものではなく例示に過ぎない。本発明の真意を逸脱することなく開示の実施例に対する種々の変形や修正が当業者にとって明らかとなるであろう。本発明に付与される法的保護の範囲は付記の特許請求の範囲を検討することによってのみ決定される。

Claims (9)

1. エレベータシステム用の綱車の表面に耐摩耗、耐食性を備えた材料層を適用し、
   前記適用後に、前記材料層を粗面化するステップを備え、
   前記材料が、硬質粒状クロムを含むとともに、前記材料層をブラスト処理することにより、該材料層を粗面化することを備えた、エレベータ耐荷重部材と接触するように適合されたエレベータシステム用の綱車の製造方法。
2. 前記ブラスト処理中の前記材料層の亀裂の発生を防ぐように選択されたグリットを有するアルミナブラストメディアを使用することを備えた請求項１に記載の製造方法。
3. 前記適用ステップが、前記表面への前記材料のめっき処理を備えることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
4. 前記材料が５〜６０μｍの厚さを有するように前記材料層を適用することを備えた請求項１に記載の製造方法。
5. １５μｍ〜３０μｍの厚さを適用することを備えた請求項４に記載の製造方法。
6. エレベータ耐荷重部材と接触するように適合された綱車面を有する金属体と、
   前記綱車面上の、５μｍを超える厚さを有する耐摩耗、耐食性を備えた材料層と、
   を備え、
   前記材料層が、前記綱車面への適用後に粗面化されるとともに、
   前記材料が、硬質粒状クロムを含み、前記材料層をブラスト処理することにより、該材料層が粗面化されることを特徴とする、エレベータ綱車。
7. 前記金属体の綱車面が第１の粗度を有し、前記材料層が、より粗い第２の粗度を有する外面を備えることを特徴とする請求項６に記載のエレベータ綱車。
8. 前記厚さが、６０μｍ未満であることを特徴とする請求項６に記載のエレベータ綱車。
9. 前記厚さが、１５μｍ〜３０μｍであることを特徴とする請求項６に記載のエレベータ綱車。

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