JP2005509580A - エレベータシステム - Google Patents

Abstract

本発明は、駆動モータ２と、駆動プーリ１６と、突き出たエレベータケージ３と、カウンタウェイト８とを有する、機械室のないエレベータシステムに関する。前記駆動モータ２は、駆動プーリ１６を通じて、くさび形リブ付きベルトとして作られた平ベルト状支持手段１２を駆動し、平ベルト状支持手段１２は、エレベータケージ３およびカウンタウェイト８を支持し、鉛直方向ガイドレール５、１０に沿って移動する。前記くさび形リブ付きベルト１２は、少なくとも駆動ディスク１６に面するその支持表面に、ベルトの縦方向に平行に延在する複数のリブおよび溝を備え、これらのリブおよび溝は、支持手段の牽引能力を向上させる。

Description

本発明は、特許請求の範囲に規定されているようなエレベータシステムを対象とする。

本発明による種類のエレベータシステムは、通常、エレベータ昇降路内または自立案内装置に沿って移動可能な、エレベータケージとカウンタウェイトとを備えている。エレベータケージ用の案内装置は、この場合には、一方では、エレベータ昇降路においてエレベータケージの片側で固定位置に配置されたガイドレールと、他方では、エレベータケージの一方の側に固定されたケージガイドレールとから成っている。移動を行うために、エレベータシステムは、少なくとも１つのそれぞれの駆動プーリを有する少なくとも１つの駆動装置を含み、駆動プーリは、支持および駆動手段を通じて、エレベータケージとカウンタウェイトとを支持し、エレベータケージおよびカウンタウェイトに対して必要な駆動力を伝達する。

支持手段または駆動手段を、以下支持手段と呼ぶ。

従来のエレベータシステムの場合には、丸い断面を有する鋼製ケーブルが支持手段として通常使用されている。しかし、平らなベルト状支持手段の使用が、より現代的なシステムでは増えている。

平ベルト状支持手段を有する片持ち梁原理によるエレベータシステムは、技術文献「ハノーバー見本市：Ｎｅｕｅ Ｉｄｅｅ ｖｏｎ ＣｏｎｔｉＴｅｃｈ−Ｈｕｂｇｕｒｔｅ ｆｕｒ Ａｕｆｚｕｇｅ」（ＣｏｎｔｉＴｅｃｈの新たな発想−エレベータ用の巻上ベルト）（ＣｏｎｔｉＴｅｃｈ ｉｎｉｔｉａｔｉｖｅ，Ｊａｎｕａｒｙ １９９８）から知られている。

この文献は、２つの案内カラムを含み、一体化されたカウンタウェイトを有する案内装置が、昇降プラットフォームの片側に存在する、自動車本体作業のためのエレベータを開示している。上端部で、２つの案内カラムが、プラットフォームによって共に連結され、プラットフォーム上には駆動モータが配置される。駆動モータは、２つの駆動プーリを通じて２つの平らな支持手段ストランドに作用し、支持手段ストランドによって、昇降プラットフォームとカウンタウェイトは、案内カラムに沿って上下動することができる。各例において、平ベルト状支持手段の１つは、案内装置に面する昇降プラットフォームの側においてプラットフォームに連結され、この支持手段固定点から鉛直方向上向きに、結合される駆動プーリの周囲の昇降プラットフォームに面する側に延び、この駆動プーリを１８０°輪状に回って、鉛直方向下方にカウンタウェイトにある第２の支持手段固定点に至る。

上述の技術文献における図面は、同じ技術の使用によって、昇降プラットフォームではなく人員用エレベータケージも動かすことができることを示している。

説明を簡単にするために、以下において、エレベータの受入れ手段の形態に関するさまざまな表現の代りに、もっぱら「片持ち梁構成」における負荷受入れ手段を呼称する「エレベータケージ」という用語だけを使用する。

上に説明したようなエレベータシステムは、平ベルト状支持手段を使用するので、従来のワイヤケーブルを使用する場合に許容されるよりも実質的に小さな径の駆動プーリならびに偏向ローラおよび支持ローラを使用することができる、という利点を有する。駆動プーリの径が小さくなった結果として、駆動プーリにおいて必要な駆動トルクは減り、これによって寸法を小さくした駆動モータを使用することができる。このために、および支持手段プーリの径が一般に小さくなったために、特に空間を節約したエレベータシステムを実現することができる。

しかしながら、このようなエレベータシステムにはいくつかの欠点がある。

駆動プーリの小さな径の結果として、および支持手段として平ベルトを使用する場合に、牽引能力を増加させるための、例えば丸い支持手段に関して駆動プーリにおいてケーブル溝をアンダカットするための知られている手段を使用することができないために、エレベータプラットフォームまたはエレベータケージの完全載荷と空の載荷との間の重量比が比較的大きな場合には、駆動プーリと平ベルト状牽引手段との間で伝達可能な牽引力が、十分ではないという問題が起り得る。

その上に、走行表面を輪郭付けずに平ベルト状支持手段を使用する場合に、駆動プーリ上の支持手段の横方向案内に伴って、またこれがあり得る場合には、偏向ローラおよび支持ローラに伴って重大な問題が生じることが知られている。経験によって、支持手段が、駆動プーリ、偏向ローラ、および支持ローラに通常存在する側方境界ディスクを強くこすり、この結果支持手段が破損する、というリスクのあることがわかっている。

本発明の目的は、上記欠点のない平ベルト状支持手段を有する片持ち梁の構造様式でエレベータシステムを作り出すことである。

この目的は、本発明によれば、特許請求の範囲の請求項１に記載の手段によって達成される。本発明の有利な改善と発展は、従属請求項２から１２によって明らかである。

提案される解決方法は、実質的に、平らな走行表面を有する平ベルト状支持手段を、くさび形リブ付きベルトに置き換えることから成る。くさび形リブ付きベルトは、その走行表面領域に、ベルトの縦方向に平行に延在する複数のリブと溝とを有し、その断面はくさび形に延びる側面を示す。その周囲にリブと溝が同様に存在して、くさび形リブ付きベルトのリブと溝に相補的な形状を有する駆動プーリの周りを走行するとき、くさび形リブ付きベルトのくさび状リブは、駆動プーリのくさび状溝の中に押しつけられる。この場合、くさび形状の結果として、駆動プーリとくさび形リブ付きベルトとの間に生ずる直角方向の力は増加し、こうして結果的に駆動プーリとベルトとの間の牽引能力が向上する。

さらにまた、くさび形リブ付きベルトのリブおよび溝と、プーリおよびローラのリブおよび溝との相互係合によって、複数のリブと溝側面の上に分布する支持手段のすぐれた横方向の案内が確実にされる。

本発明によるエレベータシステムは、明らかに、互いに平行に配置された少なくとも２つの支持手段ストランド（くさび形リブ付きベルト）を有する実施形態も含む。

本発明の好ましい改良によれば、くさび形リブ付きベルトのリブおよび溝の断面は、実質的に三角形または台形である。三角形または台形のリブおよび溝を有するくさび形リブ付きベルトは、特に簡単かつ経済的に製造可能である。

走行の静かさと牽引能力とに対する要求の間の有利な妥協は、三角形またはくさび形のリブおよび溝が、その側面の間で８０°と１００°との間にある角度（ｂ）を有する場合に、達成される。

本発明によるエレベータシステムの特に適切な実施形態では、リブおよび溝の側面間の角度（ｂ）が９０°であるくさび形リブ付きベルトが存在する。

特に小さな曲げ半径を可能にする、すなわち特に小さな径を有する駆動プーリ、偏向ローラ、および支持ローラと組み合わせて使用するために適したくさび形リブ付きベルトは、リブおよび溝を備えた側に横方向の溝を有する。こうして、くさび形リブ付きベルトにおいてプーリおよびローラの周りを走行するときに生ずる曲げ応力は、実質的に減少する。

エレベータシステムの十分な動作安全性を確実にするために、互いに平行に配置された複数の個別のくさび形リブ付きベルトが、支持手段として備えられる。

駆動プーリにおいて必要なトルクしたがって駆動モータの寸法に関する、ならびにエレベータ設備の全体寸法に関する特に有意な利点は、少なくとも駆動プーリのみならず、存在することもある偏向ローラまたは支持ローラすべてが、７０ｍｍから１００ｍｍまでの外径を有する場合に、本発明によるエレベータシステムによって達成される。事前の試験によって、種々の要件および負荷限界を、直径８５ｍｍのプーリおよびローラによって最適な方法で満たすことができることが分かった。

本発明による好ましい実施形態によれば、２つの鉛直方向案内カラムが、エレベータケージの片側の固定位置に設置され、カウンタウェイトおよび案内カラム間に配置されたエレベータケージのためのガイドレールを有する。駆動モータ、駆動プーリ軸、および駆動プーリは、この場合、案内カラムの少なくとも１つによって支えられる駆動装置ブラケットに取り付けられている。したがって、駆動プーリに作用する鉛直方向負荷、および駆動モータの重量が、大部分案内カラムを通じてエレベータ昇降路の基礎に伝達され、エレベータ昇降路の壁に負荷をかけないことが達成される。

一体化されたブレーキを備えた駆動モータ、駆動プーリ軸、および駆動プーリが、最上部分に配置されたエレベータケージの案内側にある壁と、エレベータ昇降路の案内側にある壁との間の空間に置かれ、駆動プーリの軸は、水平方向に案内側におけるエレベータケージの壁に平行に配置されている。このエレベータ配置により、くさび形リブ付きベルトを支持手段として使用することによって小さくなる駆動プーリと駆動モータとの寸法が、駆動装置全体を配置するという目的のために使用され、最小の昇降路頂部高さのみが、その最上位置にあるエレベータケージの上方に必要とされる。

支持手段として使用されるくさび形リブ付きベルトは、エレベータケージの案内装置に面する側では、第１の支持手段固定点においてエレベータケージに連結され、この第１の支持手段固定点から鉛直方向上向きに、結合される駆動プーリの周囲のエレベータケージに面する側に延び、駆動プーリの周りを１８０°輪状に囲み、次いで鉛直方向下向きに、カウンタウェイトにある第２の支持手段固定点に至る。この特に簡単で経済的な支持手段配置を、事実上くさび形リブ付きベルトの牽引能力の増加によってのみ、全負荷エレベータケージと空エレベータケージとの間の重量比が大きな場合に実現することができる。

駆動モータの寸法の追加的な低減、したがって案内側におけるエレベータケージの壁と案内側におけるエレベータ昇降路の壁と間に必要な、駆動装置のための設置空間の最小化を達成することができ、駆動モータの駆動出力軸と駆動プーリ軸との間に、駆動モータの駆動出力軸において必要な駆動モータの駆動出力トルクを低下させるベルト動力伝達装置が設置されている。

事実上すべりのないトルク伝達を伴うベルト動力伝達装置の高度の動作安全性は、歯付きベルトまたはくさび形リブ付きベルトを有する動力伝達装置が実現された場合に、達成することができる。

本発明の実施形態の例を添付の図面に基づいて以下に説明する。

図１および図２は、本発明によるエレベータシステムを示す。図１は、エレベータケージを通ってその前面に平行な断面に対応する。図２は、エレベータシステムを通じて昇降路頂部領域を切って取った水平方向の断面図を示し、その位置は図１においてＩＩ−ＩＩによって示されている。エレベータ昇降路が参照符号１によって示され、駆動モータ２が、駆動プーリ１６と平ベルト状支持手段１２を通じて、片持ち梁構造様式のエレベータケージ３とカウンタウェイト８とを上下に移動させる。エレベータケージ３は、２つのケージガイドレール５においてケージ案内シュー４によって案内され、カウンタウェイト８は、２つのカウンタウェイトガイドレール１０においてカウンタウェイト案内シュー９によって案内される。上述のガイドレールは、２つの鉛直方向案内カラム７の各部分であり、鉛直方向案内カラム７は、エレベータ昇降路１内の固定位置においてエレベータケージ３の側方に固定されている。

駆動モータ２、好ましくは統合されたブレーキユニットを有する非同期モータが、昇降路頂部領域において、最上位置にあるエレベータケージ３の案内側にある壁と、エレベータ昇降路１の案内側にある壁との間に配置され、駆動プーリ１６を駆動させる。駆動プーリ１６は、ベルト動力伝動装置１７を通じて複数のくさび形リブ付きベルト１２に作用する。駆動プーリ１６の軸は、水平方向に案内側においてエレベータケージの壁に平行に配置されている。駆動装置のための上述の設置空間をできるだけ狭く構成することができるように、支持手段１２は、くさび形リブ付きベルトとして作られている。これによって、直径７０ｍｍから１００ｍｍまで、好ましくは８５ｍｍの駆動プーリ１６が、必要な牽引力を支持手段に伝達するために、この場合には、支持手段の許容できないほど高い曲げ荷重を回避するために十分であることが達成される。駆動プーリの小さな径のおかげで、駆動プーリ軸に加えられるべきトルクは、所与の牽引力のために相応じて小さくなる。駆動モータ２が必要とする駆動トルクは、ベルト動力伝達装置１７の助けによってさらに低下する。電気モータの径は、発生可能なトルクにほぼ比例するので、駆動モータ２の寸法、したがって上述の駆動設備のための全設置空間の寸法は、最小限に保たれる。

駆動モータ２、１つのモータベルトプーリ１７．１、駆動プーリ軸１５に作用するベルトプーリ１７．２、ならびに歯付きベルトまたはくさび形リブ付きベルト１７．３を含むベルト動力伝達装置１７、および駆動プーリ１６を有する駆動プーリ軸１５は、２つの案内カラム７に固定された駆動装置ブラケット１３に、または駆動装置ブラケット１３上に固定されている。エレベータケージ３とカンタウェイト８から支持手段を通じて駆動プーリに作用する重力と加速力は、大部分が案内カラム７を通じてエレベータ昇降路７の基礎に伝わり、こうしてエレベータ昇降路１の壁は負荷を受けない。

支持手段として働くくさび形リブ付きベルト１２は、その一端部によって、案内側においてエレベータケージ３のケージ床６から突出しているビーム２０に固定されている。この第１の支持手段固定点８から、くさび形リブ付きベルト１２が上向きに、駆動プーリ１６の周囲のエレベータケージ３に面する側まで延び、駆動プーリ１６の周囲を約１８０°だけ輪状に囲み、駆動プーリの周囲のエレベータケージから離れた側から下向きに、カウンタウェイト８の上側にある第２の支持手段固定点１９にまで延びている。

この説明は常に、簡単にするために、互いに平行に配置された複数の支持手段ストランドを有するエレベータシステムを参照する。駆動プーリは、この場合には、複数のくさび形リブ付きディスクから一体化または組み立てられることができる。明らかに、本発明によるエレベータシステムを、これが実際に必要な動作安全性を保証する限りは、ただ１つの支持手段ストランド（くさび形リブ付きベルト）によって構成することもできる。

図３および図４は、ベルトの縦方向に向けられたリブ２３と溝２４を有する、本発明によるエレベータシステムのために使用できる、くさび形リブ付きベルト１２の可能な実施形態１２．１および１２．２を示す。リブと溝とを含む少なくともくさび形リブ付きベルト１２の層は、ポリウレタンで作られることが好ましい。

図３および図４ではまた、くさび形リブ付きベルト１２が、その縦方向に向けられて金属ストランド（例えば鋼製ストランド）または非金属ストランド（例えば合成繊維または化学繊維）から成る引張キャリア２５を含むことも、認めることができる。引張キャリアは、また金属製織物の平らな片、または合成繊維から作られた織物の平らな片の形態であってもよい。引張キャリアは、くさび形リブ付きベルト１２に、必要な引張強さおよび／または縦方向剛性をもたらす。

リブと溝は、図３による実施形態の場合には、三角形の断面を有し、図４による実施形態の場合には、台形の断面を有している。リブまたは側面間の角度ｂは、くさび形リブ付きベルトの動作特性、特にその走行の静かさとその牽引能力に影響する。試験によれば、角度ｂが大きいほど走行の静かさがよく、牽引能力は悪くなることが、ある一定の限界内であてはまる。走行の静かさならびに牽引能力に対する要求を考慮して、角度ｂは、８０°と１００°の間にあるべきである。対立する要件の間での最適の妥協は、角度ｂが約９０°にあるくさび形リブ付きベルトによって達成される。

くさび形リブ付きベルト１２の実施形態のさらなる可能性を、図４から認識することができる。くさび形リブ付きベルト１２は、くさび形状のリブ２３および溝２４の他に、横方向の溝２６も有する。これらの横方向の溝２６は、くさび形リブ付きベルト１２の曲げにおける可とう性を向上させるので、これらの溝は、極めて小さな径のベルトプーリと協働することができる。

本発明によるエレベータシステムを通る、エレベータケージの前面に平行な断面図である。 エレベータシステムを通る水平方向断面図である。 三角形のリブと溝とを有する本発明によるくさび形リブ付きベルトを示す図である。 台形のリブと溝とを有する本発明によるくさび形リブ付きベルトを示す図である。

Claims (12)

1. 駆動モータ（２）と、駆動プーリ（１６）と、片持ち梁構造様式のエレベータケージ（３）と、カウンタウェイト（８）と、エレベータケージとカウンタウェイトのための、エレベータケージの片側に配置されている鉛直方向ガイドレール（５、１０）とを備え、駆動モータ（２）が、駆動プーリ（１６）を通じて、エレベータケージ（３）およびカウンタウェイト（８）を支持して鉛直方向ガイドレール（５、１０）に沿って移動させる少なくとも１つの平ベルト状支持および／または駆動手段（１２）を駆動する、機械室のないエレベータシステムであって、平ベルト状支持および／または駆動手段（１２）が、駆動プーリに面する走行表面上に、ベルトの縦方向に平行に走る複数のリブ（２３）と溝（２４）とを有するくさび形リブ付きベルト（１２）であることを特徴とするエレベータシステム。
2. 前記リブ（２３）および溝（２４）の断面が、実質的に三角形または台形であることを特徴とする、請求項１に記載のエレベータシステム。
3. 三角形または台形のリブ（２３）および溝（２４）が、側面の間に８０°から１００°の間にある角度（ｂ）を有することを特徴とする、請求項２に記載のエレベータシステム。
4. 前記角度（ｂ）が９０°であることを特徴とする、請求項３に記載のエレベータシステム。
5. くさび形リブ付きベルト（１２）が、リブおよび溝を備えた走行表面上に横方向の溝（２６）を有することを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のエレベータシステム。
6. 支持手段として平行に配置された複数の個別のくさび形リブ付きベルト（１２）が備えられていることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のエレベータシステム。
7. 駆動プーリ（１６）が、７０ｍｍから１００ｍｍまでの外径を有することを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のエレベータシステム。
8. エレベータケージ（３）の一方の側において固定位置に２つの案内カラム（７）が設置され、各案内カラムは、案内カラム（７）の間に配置されたカウンタウェイト（８）のためのそれぞれのカウンタウェイトガイドレール（１０）と、エレベータケージのためのそれぞれのケージガイドレール（５）とを有すること、および少なくとも駆動モータ（２）と駆動プーリ（１６）が、案内カラム（７）の少なくとも１つによって支えられている駆動装置ブラケット（１３）に取り付けられていることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載のエレベータシステム。
9. 少なくとも駆動モータ（２）と駆動プーリ（１６）が、最上位置にあるエレベータケージ（３）の案内側にある壁と、エレベータ昇降路（１）の案内側にある壁との間にある空間に置かれていること、および駆動プーリの軸が、水平方向にエレベータケージ（３）の案内側にある壁に平行に配置されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載のエレベータシステム。
10. 支持手段として働くくさび形リブ付きベルト（１２）が、エレベータケージ（３）のガイドレール（５、１０）に面する側で第１の支持手段固定点（１８）において、エレベータケージ（３）に連結され、第１の支持手段固定点から鉛直方向上向きに、駆動プーリ（１６）の周囲のエレベータケージ（３）に面する側に延び、駆動プーリの周りを１８０°輪状に囲み、次いで鉛直方向下向きに、カウンタウェイト（８）にある第２の支持手段固定点（１９）に至ることを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載のエレベータシステム。
11. ベルト動力伝達装置（１７、１７．１、１７．２、１７．３）が、駆動モータ（２）と駆動プーリ（１６）との間にあることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載のエレベータシステム。
12. ベルト動力伝達装置（１７）が、少なくとも１つの歯付きベルトまたはくさび形リブ付きベルトによって実現されることを特徴とする、請求項１１に記載のエレベータシステム。

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