JP2014506552A - ４：１ローピングを有するエレベータ装置 - Google Patents

Abstract

例示的なエレベータ装置は、エレベータかごを含む。少なくとも１本のガイドレールが、エレベータかごの移動を案内する。このガイドレールは、エレベータかごの移動方向に沿った長さと、長さにほぼ垂直な奥行きと、を有する。エレベータかごの移動を生じさせる平形ベルトの移動が、エレベータかごの対応する移動の約４倍となるように、複数の平形ベルトがエレベータかごに対して配置されている。複数のシーブが、シーブの周りに少なくとも部分的に巻き掛けられる平形ベルトを案内するように配置されている。複数のシーブは、ガイドレールの一端の近傍で固定された状態に保たれる。複数のシーブは、同軸に整列した軸を中心に回転し、軸に沿ってガイドレールの奥行きを超えない全幅を有する。

Description

本発明は、４：１ローピングを有するエレベータ装置に関する。

エレベータ装置は、ビルにおいて異なる階床の間で乗客を搬送するのに有用であることが実証されている。エレベータ装置の形態には、種々の異なるものがある。牽引式のエレベータ装置は、エレベータかごと釣合いおもりの重量を支持するローピングを有する。マシンが、駆動シーブを駆動してローピング部材を動かし、エレベータかごを所望の通りに移動させる。

当業界では、種々のローピングが知られている。最も直接的なものは、１：１ローピングであり、１：１ローピングではローピング部材とエレベータかごの対応する移動量が同じである。２：１ローピングでは、ローピング部材の移動は、エレベータかごの対応する移動の２倍である。４：１ローピングも提案されており、ローピング部材の移動は、エレベータかごの対応する移動の約４倍である。

米国特許出願公開第２００８／０１２１４６８号明細書

円形の鋼製ロープに代えて平形ベルトが懸吊部材として採用されるようになり、異なるローピングの実現がより複雑になっている。特許文献１には、ローピング部材として平形ベルトを含む実現可能な４：１ローピングが開示されている。特許文献１では、昇降路の一方側にそらせシーブを積み重ねた配置が提案されている。このような配置に関連する難点の１つは、そらせシーブを収容するために昇降路内により多くの垂直空間が必要になることである。エレベータ装置で必要な昇降路空間を最小化することは、エレベータ業界において継続的な課題である。

例示的なエレベータ装置は、エレベータかごを含む。少なくとも１本のガイドレールが、エレベータかごの移動を案内する。このガイドレールは、エレベータかごの移動方向に沿った長さと、長さにほぼ垂直な奥行きと、を有する。エレベータかごの移動を生じさせる平形ベルトの移動がエレベータかごの対応する移動の約４倍となるように、複数の平形ベルトがエレベータかごに対して配置される。第１の複数のシーブが、第１の複数のシーブに少なくとも部分的に巻き掛けられる平形ベルトを案内するように配置される。第１の複数のシーブは、ガイドレールの一端の近傍に固定された状態に保たれる。第１の複数のシーブは、同軸に整列した軸を中心に回転し、軸に沿ってガイドレールの奥行きを超えない全幅を有する。

他の例示的なエレベータ装置では、エレベータ装置は、第２の複数のシーブをさらに含みうる。第１の複数のシーブと第２の複数のシーブとは、ガイドレールの反対側にそれぞれ設けることができる。

他の例示的なエレベータ装置では、第１の複数のシーブは計２つのシーブとし、第２の複数のシーブは計２つのシーブとすることができる。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、複数の平形ベルトは計２本のベルトとしてもよい。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、全幅はガイドレールの奥行きよりも小さくすることができる。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、全幅はガイドレールの奥行きと等しくてもよい。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、全幅は６０ｍｍ〜７５ｍｍとすることができる。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、平形ベルトは、第１の複数のシーブの幅と平行な幅をそれぞれ有し、ベルトの幅は、約１０ｍｍ〜１５ｍｍとすることができる。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、ガイドレールは、昇降路壁に固定することができ、同軸に整列した軸とガイドレールの奥行きは、昇降路壁にほぼ垂直でありうる。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、エレベータ装置は、追加でまたは代わりに、エレベータかごに支持されてエレベータかごを横切るように平形ベルトを案内する複数のかごシーブを含みうる。複数のかごシーブは、第１の複数のシーブの同軸に整列した軸に垂直なかごシーブ軸を中心に回転することができる。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、複数のかごシーブは、第１の複数のシーブと複数のかごシーブとの間の各々の平形ベルトの部分が、エレベータかごの移動方向に対して垂直方向にまっすぐでかつ平行に配列されるように、第１の複数のシーブの下に配置することができる。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、エレベータ装置は、追加でまたは代わりに、エレベータかごに関連して設けられた釣合いおもりを含むことができ、平形ベルトがエレベータかごと釣合いおもりを懸吊する。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、エレベータ装置は、追加でまたは代わりに、釣合いおもりと共に移動するように支持された複数の釣合いおもりシーブを含むことができ、釣合いおもりの重心を実質的に中心として釣合いおもりを懸吊するように、釣合いおもりシーブのうちの少なくとも第１の釣合いおもりシーブが釣合いおもりシーブのうちの第２の釣合いおもりシーブよりも釣合いおもりの一方の面のより近くに設けられる。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、第１および第２の釣合いおもりシーブは、互いに対して、かつ釣合いおもりの一方の面に傾斜した角度で方向づけられた単一の垂直面に対して、整列して設けることができる。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、エレベータ装置は、昇降路内で釣合いおもりと共に移動するように釣合いおもりに支持された５つの釣合いおもりシーブを含みうる。さらに、５つの全ての釣合いおもりシーブは、単一の垂直面と整列して設けることができる。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、複数のベルトは、ベルトの一端からエレベータの下を通って駆動シーブまで１つの経路をたどることができる。さらに、ベルトのうちの第１のベルトは、駆動シーブから釣合いおもりに支持された複数のそらせシーブに掛けわたされて第１のベルトの他端まで第１の経路をたどり、ベルトのうちの第２のベルトは、駆動シーブから釣合いおもりに支持された複数のシーブに掛けわたされて第２のベルトの他端まで第２の異なる経路をたどりうる。

上述のいずれかのエレベータ装置の構成要素を含む他の例示的なエレベータ装置では、釣合いおもりに支持された複数のシーブの全ては、互いに対してかつ単一の垂直面に対して整列するように設けることができる。

開示された例示的な実施例の種々の特徴や利点は、以下の詳細な説明によって当業者に明らかになる。詳細な説明に付随する図面について、以下に簡単に説明する。

本発明の実施例に従って設計されたローピングを含むエレベータ装置の選択された部分を示す説明図である。 図１の実施例の選択された特徴部を示す説明図である。 例示的な実施例の他の選択された特徴部を示す説明図である。 例示的な平形ベルトの断面図である。 例示的な実施例の他の選択された特徴部を示す概略図である。

図１は、（図１では一部を切り欠いて見やすくした）昇降路内９２で（反対方向で）共に垂直に移動するように設けられたかご３２と釣合いおもり６２とを含むエレベータ装置２０の選択された部分を示している。かご３２は、かごガイドレール４０，４１に沿って移動する。同様に、釣合いおもり６２は、釣合いおもりガイドレール６１，６３に沿って移動する。平形ベルト２２，２４が、４：１ローピングで設けられている。平形ベルト２２，２４の配置および平形ベルト２２，２４が移動経路に沿ってシーブによってどのように案内されているかにより、エレベータかご３２を移動させるベルト２２，２４が移動し、ベルトの移動は対応するエレベータかご３２の移動の約４倍である。

各々のベルト２２，２４の一端は、それぞれ終端装置２６によって昇降路の頂部付近に固定されている。ベルトの第１の部分２８は、終端装置２６から垂直方向下向きに、ベルトをエレベータかご３２の下に案内するシーブ３０まで延びる。ベルトの第２の部分３３は、エレベータかご３２の下でシーブ３０とシーブ３４の間で延びる。ベルト２２，２４の第３の部分３６は、エレベータかご３２の一方側に沿って垂直方向上向きに延びる。

シーブ３８，４４は、ガイドレール４０の頂部付近で固定された垂直位置に位置している。第３の部分３６は、シーブ３４からシーブ３８まで延びる。ベルト２２，２４の第４の部分４２は、シーブ３８とシーブ４４の間で延びる。ベルトの第５の部分４６は、エレベータかご３２に支持されたシーブ４７まで垂直方向下向きに延びる。ベルトの第６の部分４８は、シーブ４７とシーブ５０の間で延び、シーブ５０もエレベータかご３２に支持されている。

ベルト２２，２４の第７の部分５２は、シーブ５０からマシン５６によって駆動される駆動シーブ５４まで垂直方向上向きに延びる。ベルト２２，２４は、駆動シーブ５４の周りに部分的に巻き掛けられた後、垂直方向に落ちる第８の部分５８，８０を含み、これらの部分は釣合いおもり６２に向かって下向きに延びる。ここで、ベルト２２，２４の第１の部分２８と第７の部分５２は、かご３２と（ｉ）対応する終端装置２６（第１の部分２８）または（ｉｉ）駆動シーブ５４（第７の部分５２）との間で同様の経路に沿って（すなわち、互いに平行に並んで）延びていることがわかる。しかし、駆動シーブ５４の反対側では、ベルト２２，２４は同じ経路をたどらない。図示の実施例は、ベルトの引張り角度（ｄｒａｗ ａｎｇｌｅｓ）を大きくすることなく、釣合いおもりが昇降路９２の頂部に非常に近接する位置まで移動することを可能とする、他にないベルトおよびシーブの配置を昇降路９２の釣合いおもり側に含む。この配置によって、昇降路９２の釣合いおもり側において、ベルトおよびシーブのずれが最小化されるかあるいはなくなる。

この実施例では、ベルト２４の第８の部分５８は、駆動シーブ５４から釣合いおもり６２に支持されたシーブ６０まで下向きに延びる。ベルト２４の横向きの部分６４が、シーブ６０とシーブ６６の間で延びており、シーブ６６も釣合いおもり６２に支持されている。ベルト２４の垂直方向上向きに延びる第９の部分６８は、シーブ６６と、釣合いおもり６２の上方で昇降路９２の頂部付近に支持されたシーブ７０と、の間で延びる。ベルト２４の第１０の部分７２は、釣合いおもり６２に支持されたシーブ７４まで下向きに延びる。ベルト２４の最後の第１１の部分７６は、シーブ７４と、この実施例では昇降路９２の頂部付近である、固定位置に保たれる終端装置７８と、の間で垂直に延びる。

ベルト２２は、異なる経路をたどり、第８の部分８０は、駆動シーブ５４から釣合いおもり６２に支持されたシーブ８２まで下向きに延びる。その後、ベルト２２は、ベルト２４の横向きの部分６４に対応する部分を有する代わりに、シーブ８２の周りに部分的に巻き掛けられてから、第９の部分８４が昇降路９２の頂部付近に支持されたシーブ８６まで垂直方向上向きに延びる。ベルト２２の第１０の部分８８は、シーブ８６から釣合いおもり６２に支持されたシーブ９０まで下向きに延びる。ベルト２２は、シーブ９０と、昇降路９２の頂部付近の固定位置に支持された終端装置９４と、の間に延びる最後の第１１の部分９３を含む。

図示を容易にするために、エレベータかご３２の下、釣合いおもり６２または昇降路９２の頂部付近にシーブが支持される方法は示していない。当業者であれば、本明細書から必要に応じて対応する位置にどのようにシーブを支持すべきかがわかるであろう。同様に、終端装置およびマシンが昇降路の頂部付近に支持される方法も図示していない。

例示的な配置の１つの特徴部を図２に示している。ガイドレール４０の頂部付近に設けられたシーブ３８，４４は、互いに平行でかつシーブ３４，４７に垂直に配置され、シーブ３４，４７も互いに平行である。本実施例では、シーブ３８は、１８０として概略的に示した同軸に整列した回転軸を有する２つのシーブを含む。シーブ４４も、１８２として概略的に示した同軸に整列した軸を中心に回転する２つのシーブを含む。シーブ３４，４７は、それぞれ２つのシーブを含み、これらのシーブは全て１８４として概略的に示した単一の軸を中心に同軸状に回転する。シーブ３８，４４，３４，４７の配置は、ベルト２２，２４の部分３６，４６がほぼ直線状に垂直に落ちることを可能にする。この実施例では、ほぼ直線状に垂直に落ちるとは、部分３６，４６がガイドレール４０の長さ部分（すなわち、エレベータかご３２の移動方向）に平行であることを含む。軸１８０，１８２に対する軸１８４の垂直な向きは、それぞれの部分３６，４６に沿って平形ベルト２２，２４のねじれを生じさせる。このような配置により、ベルトに加わる引張り力が最小化されるとともに、シーブ上におけるベルトのより良好なトラッキングが容易に得られる。

図示の実施例の他の特徴部を図３に示しており、この図はこの例ではガイドレール４０の上方からの正面図である。ガイドレール４０は、例えば、既知のブラケットを使用して昇降路壁１９０に固定される。ガイドレール４０の一部は案内面１９２を含み、マシン５６および駆動シーブ５４によって引き起こされるベルト２２，２４の移動に応じてエレベータかご３２が垂直に移動するに従って、この案内面１９２に沿ってエレベータ案内部材が移動する。ガイドレール４０は、昇降路内で垂直に（すなわち、図３では紙面の中へ）延びる長手方向長さ寸法と、ガイドレール４０の長さに垂直な奥行き寸法Ｄと、を有する。図示の実施例では、奥行き寸法は、昇降路壁１９０の表面にほぼ垂直な方向で測定される。

シーブ３８，４４は、それぞれ同軸に整列した回転軸に沿って図３でｗとして示す全幅（ｃｏｌｌｅｃｔｉｖｅ ｗｉｄｔｈ）を有する。全幅ｗは、ガイドレール４０の奥行きＤを超えない。この配置は、エレベータかご３２と昇降路壁１９０との間の制限された空間内にシーブ３８，４０を好適に収容することを可能にする。一実施例では、奥行きＤは、６０ｍｍ〜７５ｍｍである。全幅ｗは、同じ範囲内である。一実施例では、全幅ｗは、奥行きＤと等しい。

図示の実施例では、シーブ３８は、回転軸１８０に沿って同軸に整列した２つの独立したホイールとして示している。他の実施例では、シーブ３８は、単一のシリンダまたはホイールに２つの別個のベルト案内溝として形成される。本明細書では、いずれの形態も同軸に整列した複数のシーブとみなされる（すなわち、いずれの形態も２本以上のベルト２２，２４を所望のローピング経路に沿って案内し、各々のベルトは対応するシーブと係合するものとみなされる）。図３の実施例のシーブ４４および図１に示すシーブ３０，３４，４７，５０，５４，６０，６６，７０，７４にも同じことが当てはまる。

図３の実施例は、シーブ３８，４４の軸１８０，１８２をガイドレール４０に対して固定位置に支持する取付構造体１９４を含む。この実施例では、取付構造体１９４は、少なくとも部分的にガイドレール４０によって支持される。

全幅ｗを奥行き寸法Ｄ内に保つ方法の１つは、幅の狭いベルト２２，２４を使用することによる。図４は、例示的なベルト２２の断面図である。ポリマジャケット１００が複数の引張り部材１０２を囲み、引張り部材１０２は、一実施例では鋼製コードである。図４の例示的なベルトは、５本の引張り部材１０２を含む。他の実施例は、４本の引張り部材１０２を含む。ベルト２２の実現可能な構造に関する上述の説明は、ベルト２４にも同様に当てはまる。

平形ベルトに最大で１２本もの引張り部材を含むエレベータ装置に比べて、比較的少ない本数の引張り部材および比較的幅が狭いベルトを使用することにより、ガイドレール４０の奥行きＤによって占有された空間内で、エレベータかご３２と釣合いおもり６２の荷重を支持するのに必要な全てのベルトを収容してシーブの周りに案内することが容易になる。４：１ローピングでは、各々のベルトによって支持される荷重が減少するので、比較的小さいベルトを使用することができる。

図５は、例示的な実施例の他の特徴を示している。シーブ６０，６６，７４，８２，９０は、釣合いおもりの重心を中心として釣合いおもり６２をバランスよく懸吊するように、釣合いおもりに対して設けられている。この実施例では、シーブ６０は、釣合いおもり６２の一方の面１０４のより近くに配置され、シーブ７４は、反対側の面１０６のより近くに配置される。ベルト２４の横向きの部分６４がたどるシーブ６０，６６の間の経路は、シーブ８２，９０も示しているため図５では一部しか示していない。この図からわかるように、各々のシーブは、釣合いおもり６２の側面１０４，１０６に対して傾斜した角度で、１０８として概略的に示す単一の垂直面内で整列している。このようにシーブの位置を釣合いおもりに沿って分散させることによって、側面１０４，１０６の間の方向でかつ垂直方向に（例えば、図では右から左に）重心を中心として釣合いおもり６２を懸吊することが可能になる。このような配置により、垂直移動の経路に沿って釣合いおもり６２を案内することに関して運転効率がよくなる。

加えて、上述したように、釣合いおもり６２に支持されたシーブを含む昇降路９２の釣合いおもり側におけるシーブの配置によって、昇降路の釣合いおもり側におけるベルト部分の垂直な配列を維持して、引張り角度を最小化することができる。これにより、ずれが最小化されるかなくなり、釣合いおもりが昇降路９２の頂部のかなり近くまで移動することが可能となる。釣合いおもり６２が上に移動すればするほど、ずれがあると引張り角度が大きくなるおそれがある。釣合いおもり側におけるシーブの釣り合った同一平面上の配列により、大きい引張り角度が防止される。

図示の実施例および上述した特徴部は、エレベータ装置において空間要求を最小化するとともに、所望のローピング経路に沿って改善されたベルトトラッキングを提供し、エレベータ装置の効率を高めることを容易にする４：１ローピングを提供する。例えば、４：１ローピングを利用することにより、比較的小さいマシン５６を使用することが可能となり、設備コストや電力消費が削減される。比較的小さいベルト２２，２４は、比較的小さくかつ安価なシーブを使用してローピング経路に沿って案内することができ、これにより、追加のコスト削減が提供される。４：１ローピングでは、ベルトで支持する荷重やエレベータかご３２の移動に必要なトルクの大きさが減少するので、比較的小さいマシン５６やベルト２２，２４の使用が可能となる。

上述の説明は、例示的なものであり、限定的なものではない。開示された実施例の変更や改良は、当業者には明らかであり、本発明の趣旨からは必ずしも逸脱しない。本発明に与えられる法的な保護の範囲は、以下の請求項の検討によってのみ判断することができる。

Claims (17)

1. エレベータかごと、
   エレベータかごの移動を案内し、エレベータかごの移動方向に沿った長さと、長さにほぼ垂直な奥行きと、を有する少なくとも１本のガイドレールと、
   エレベータかごの移動を引き起こす平形ベルトの移動が、エレベータかごの対応する移動の約４倍となるように、エレベータかごに対して配置された複数の平形ベルトと、
   前記平形ベルトが少なくとも部分的に巻き掛けられる第１の複数のシーブであって、前記ガイドレールの一端の近傍に固定された状態に保たれ、かつ同軸に整列した軸を中心に回転するとともに、この軸に沿って前記ガイドレールの奥行きを超えない全幅を有する第１の複数のシーブと、を有することを特徴とするエレベータ装置。
2. 第２の複数のシーブを有し、第１の複数のシーブと第２の複数のシーブとは、それぞれ前記ガイドレールの反対側に位置していることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
3. 第１の複数のシーブは、計２つのシーブであり、第２の複数のシーブは、計２つのシーブであることを特徴とする請求項２に記載のエレベータ装置。
4. 前記複数の平形ベルトは、計２本のベルトであることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
5. 前記全幅は、前記ガイドレールの奥行きよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
6. 前記全幅は、前記ガイドレールの奥行きと等しいことを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
7. 前記全幅は、６０ｍｍ〜７５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
8. 前記平形ベルトは、第１の複数のシーブの幅と平行な幅をそれぞれ有し、該ベルトの幅は約１０ｍｍ〜１５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
9. 前記ガイドレールは、昇降路壁に固定されており、前記同軸に整列した軸と前記ガイドレールの奥行きは、昇降路壁にほぼ垂直であることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
10. エレベータかごに支持された複数のかごシーブを含み、これらの複数のかごシーブは、エレベータかごを横切るように前記平形ベルトを案内するとともに、第１の複数のシーブの同軸に整列した軸に垂直なかごシーブ軸を中心に回転することを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
11. 第１の複数のシーブと前記複数のかごシーブとの間における前記各々の平形ベルトの部分が、エレベータかごの移動方向に対して垂直方向にまっすぐでかつ平行に方向づけられるように、前記複数のかごシーブは、第１の複数のシーブの下に配置されていることを特徴とする請求項１０に記載のエレベータ装置。
12. エレベータかごに関連して設けられた釣合いおもりを有し、前記平形ベルトは、エレベータかごと釣合いおもりとを懸吊していることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
13. 釣合いおもりと共に移動するように支持された複数の釣合いおもりシーブを含み、釣合いおもりの重心を実質的に中心として釣合いおもりを懸吊するように、前記釣合いおもりシーブのうちの少なくとも第１の釣合いおもりシーブが、前記釣合いおもりシーブのうちの第２の釣合いおもりシーブよりも釣合いおもりの一方の面のより近くに設けられていることを特徴とする請求項１２に記載のエレベータ装置。
14. 第１の釣合いおもりシーブと第２の釣合いおもりシーブとは、互いに対して、かつ釣合いおもりの前記一方の面に対して傾斜した角度で方向づけられた単一の垂直面に対して、整列していることを特徴とする請求項１３に記載のエレベータ装置。
15. 昇降路内で釣合いおもりと共に移動するように該釣合いおもりに支持された５つの釣合いおもりシーブを有し、５つの全ての釣合いおもりシーブが前記単一の垂直面内で整列していることを特徴とする請求項１４に記載のエレベータ装置。
16. 前記複数のベルトは、該ベルトの一端からエレベータかごの下を通って駆動シーブまで１つの経路をたどり、
    前記ベルトのうちの第１のベルトは、駆動シーブから釣合いおもりに支持された複数のそらせシーブに掛けわたされて第１のベルトの他端まで第１の経路をたどり、
    前記ベルトのうちの第２のベルトは、駆動シーブから釣合いおもりに支持された複数のシーブに掛けわたされて第２のベルトの他端まで第２の異なる経路をたどることを特徴とする請求項１に記載のエレベータ装置。
17. 釣合いおもりに支持された複数のシーブの全ては、互いに対してかつ単一の垂直面に対して整列していることを特徴とする請求項１６に記載のエレベータ装置。

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