JP2008509061A - エレベータシステムにおいて使用する綱車 - Google Patents

Abstract

エレベータ綱車（２０）が、表面プロファイルをその少なくとも一部分に沿って有するベルト案内表面（２６）を含む。表面プロファイルは、ｎ次多項式によって定義されることが好ましい。ここで、ｎは２より大きい数である。一実施例では、基準点（４０）は、ベルト案内表面（２６）の幅に沿った中心点である。一実施例では、表面プロファイルの中央部分（４２）が、綱車本体の中心軸（３４）と概ね平行に設けられていることが好ましい。ある実施例は、中央部分（４２）と綱車の縁部（２８、３０）の間に曲線状の側部（４４、４６）を有する。他の実施例は、直線状のプロファイルを有する第２の側部（４８、５０）も含む。

Description

本発明は一般にエレベータの綱車に関し、より詳細にはエレベータ綱車の、独自のベルト案内表面構造に関する。

エレベータシステムは広く知られており、使用されている。典型的な構成は、例えば建物内の異なる階へ乗客または積荷を輸送するために、建物内の乗場間を移動するエレベータかご室を含む。ロープまたはベルトなどの耐荷重部材が一般に、かご室が昇降路の中を通って移動するときにかご室の重さを支える。

かご室が昇降路の中を通って移動するときに、耐荷重部材は一般に、少なくとも１つの綱車上を移動する。場合によっては、綱車は、エレベータかご室を所望のとおりに動かす電動機構に結合された駆動綱車である。別の場合には、綱車は受動的であり、耐荷重部材の移動に伴って動く。

エレベータ綱車は、長い間使用されているが、耐荷重部材などエレベータシステムの構成部品の耐用年数を最大にするように設計を改善することが求められている。例えば、平ベルトは一般に、綱車上を移動するとき過荷重による応力にさらされる。さらに、エレベータ綱車の軸は一般に、支持機構の軸と正確に位置合わせされていないので、綱車が回転すると、綱車に沿ってベルトが横にずれる傾向がある。クラウン付き綱車表面が、ベルトトラッキング動作を改善するために使用されてきたが、ベルトの中心領域にあるコードの少なくとも数本に過荷重をもたらすという難点を有する。複数の鋼製のコードがポリマーコーティングに埋め込まれたコーティングされた鋼製ベルトは、軸方向に非常に高い剛性を有するように設計されているので、かかる過荷重を特に受ける。このコードには、均一に応力が加わらず、その結果不均一に荷重がかかる。さらに、従来のクラウン設計は、トラッキング動作にどんな場合でも十分に対処できるとは限らない。

耐荷重部材のトラッキング性能を最適化し、耐荷重部材にかかる全体的な応力を低減する、改良されたエレベータ綱車の設計が求められている。本発明は、従来技術の欠点および難点を回避しながら、その必要性に対処する。

ここで開示するエレベータシステムにおいて使用する綱車の実施例は、耐荷重部材上に生じる応力を最小にしながら、トラッキング能力を最大にするベルト案内表面を有する。

綱車の実施例は、綱車がそれを中心に回転する中心軸を有する綱車本体を含む。ベルト案内表面は、このベルト案内表面の少なくとも一部分に沿って延びる表面プロファイルを含む。表面プロファイルは、ベルト案内表面上の選択された基準点からの距離のｎ次の多項式で近似される式によって定義されることが好ましい。ここで、ｎは２より大きい数である。

一実施例では、ベルト案内表面は、綱車の中心軸と平行に設けられた中央部分を含む。中央部分の両側の側部が、ベルト案内表面上の選択された基準点からの距離のｎ次の多項式で近似される式によって定義されることが好ましい。ここで、ｎは任意の数である。後者の実施例は特に、耐荷重部材すなわちベルトの幅がベルト案内表面の幅の２分の１よりも大きい実施形態に有用である。

他の実施例では、中央部分の両側の第１の側部が、ｎ次の多項式によって定義される。第２の側部が、第１の側部から綱車の外側縁部の方に延びる。この実施例の第２の側部は、直線状のプロファイルを有する。したがって、この実施例に従って設計された綱車は、綱車の中心を通る対称平面の両側に、３つの異なるゾーンを形成する。

本発明の様々な特徴および利点は、下記の現在のところ好ましい実施形態の詳細な説明から、当業者には明らかになるであろう。

図１に、綱車本体２２が、耐荷重部材２４と協働する、エレベータ綱車アセンブリ２０を概略的に示す。一実施例の耐荷重部材２４は、コーティングされた鋼製のベルトである。この説明で使用する用語「ベルト」は、最も厳密な意味で解釈されるべきではない。本発明に従って設計されるアセンブリは、平ベルト、コーティングされた鋼製ベルト、またはその他のエレベータシステムにおいて使用される合成芯材ベルトに対処することができる。したがって、用語「ベルト」は、エレベータシステムに有用な、様々な耐荷重部材の構造を含むように、総称的な意味で解釈されたい。

ベルト２４は、例示した綱車上の縁部２８と３０の間に延びる、ベルト案内表面２６上に受けられる。この高くなった縁部２８、３０は、他の綱車例には含まれない。ベルトは、綱車が中心軸３４を中心に回転すると、表面２６に沿って運ばれる。ベルト案内表面は、その幅の少なくとも一部分に沿って、表面プロファイルを含むことが好ましい。この表面プロファイルは、ベルトがそれに沿って運ばれる綱車の、少なくとも部分的にクラウンが付いた表面を形成することが好ましい。図２から分かるように、ベルト案内表面２６は、軸方向に延び、綱車２２の径方向断面から分かるように少なくとも部分的に凸状の、表面プロファイルを含む。

一実施例では、表面プロファイルは、より高次の多項式により近似される。この式はｙ＝｜ｘⁿ｜で表すことができる。ここで、ｎは２より大きい数、ｙは綱車の回転軸３４に垂直な軸に沿って存在し、ｘはベルト案内表面２６上の基準点４０から綱車の回転軸と平行な方向で測定された距離である。この示されている実施例では、基準点４０は、ベルト案内表面２６の幅に沿って中心位置にある。

この表面プロファイルの実施例により、ベルト案内表面２６上におけるベルト２４のトラッキング動作が最大になり、一方、プロファイルの形状によって生じるベルトにかかる応力は最小になる。この表面プロファイルの実施例により、ベルトの縁部と綱車の側面との間に十分な間隔が維持されるのでトラッキングの堅牢性が高まる。

ベルト２４の幅ｗがベルト案内表面２６の幅ｃの２分の１より大きい図３に示す実施例では、表面プロファイルは平坦な中央部分４２を含むことが好ましい。例示した実施例では、中央部分４２に沿った各点と中心軸３４との間の距離は等しい。つまり、この中央部分４２の例は全体として、綱車２２の中心軸３４と平行に設けられることが好ましい。

表面プロファイルの側部４４、４６はそれぞれ、ベルト案内表面の中央部分４２と縁部２８、３０の間に延びることが好ましい。側部４４、４６はそれぞれ、式ｙ＝ｘⁿによって近似されることが好ましい。ここでｎは任意の数である。図３の実施例ではｎ＝２である。一実施例では、表面２６は、ｎ値が異なる様々な断面を有する。他の実施例では、表面２６は、表面２６が中心に対して非対称になるように、表面２６の中心のそれぞれの側でｎ値が異なる部分を有する。

図３に示すように、クラウン設計は、クラウンの頂部の、ベルト２４の縁部がアクセスできない部分に沿って、平坦であることが好ましい。中央部分４２の幅は、ベルト２４の幅ｗとベルト案内表面２６の幅ｃの差に等しいことが好ましい。図３に示されている距離ｆは、ｗ−ｃ／２に等しいことが好ましい。したがって、ベルト２４の縁部と綱車の縁部２８、３０との間にそれぞれ間隔があるときは、ベルト縁部は両方とも平坦な中央部分４２上にない。

図４には、ベルト案内表面２６が、綱車の回転軸３４と平行に設けられた中央部分４２を有する、他の実施例が示されている。第１の側部４４、４６が、中央部分４２の両側からそれぞれ離れるように延びている。この実施例では、第１の側部４４、４６は、ｎ次の多項式によって表されるプロファイルを有する。ここでｎは任意の数である。ある特定の実施例では、ｎは２より大きい。この実施例では、第１の側部４４、４６は、綱車の端部２８、３０までは完全に延びない。

第２の側部４８、５０が、それぞれ第１の側部４６、４４とベルト案内表面２６の縁部との間に延びる。この実施例では、第２の側部４８、５０は、直線状の表面プロファイルを有する。この例示されている実施例では、ベルト案内表面２６は、綱車の中心を通る平面（すなわち、紙面に垂直に延びる面）に対して対称である。

図４に示されている実施例では、第２の側部５０、４８は、直線状であることが好ましい。直線状のプロファイル部分を、ベルト案内表面２６の縁部の近傍に有することによって、ベルト案内表面２６の中央部分と両縁部の間に延びる湾曲表面を有する構成におけるトラッキング効率が維持される。しかし、直線状のプロファイルを有すると、湾曲表面の作用が低減され、ベルト案内表面２６の最も外側の部分のトラッキング効率を制限せずに、ベルトの耐用年数を低下させる傾向がある。これは、一部には、ベルト案内表面２６の最も外側の部分上を移動するベルト部分にかかる荷重が、中央部分４２および第１の側部４４、４６の、より中心の領域上を移動するベルト部分よりもかなり小さな荷重を担持するため達成される。

図では、例示のために、案内表面２６の各部分間の移行部が幾分強調されている。綱車の一実施例では、案内表面は、材料の単一片から機械加工され、綱車全体にわたって連続的で途切れのない表面をなす。

上述の説明は、限定的なものではなく例示的な性質のものである。上記で開示したものに対する、本発明の本質から必ずしも逸脱することのない変形および改良が、当業者には明らかになるであろう。本発明に与えられる法的保護の範囲は、以下の特許請求の範囲のみによって決定することができる。

本発明の実施形態に従って設計されたエレベータ綱車アセンブリの概略図である。 図１の実施形態の部分断面図である。 本発明の実施形態の選択された特徴部の図である。 他の例示的実施形態の概略図である。

Claims (17)

1. エレベータシステムにおいて使用する綱車であって、
   中心軸と、表面プロファイルを含むベルト案内表面と、を有する綱車本体を備え、前記表面プロファイルは、前記ベルト案内表面の少なくとも一部分に沿って軸方向に延びるとともに、前記ベルト案内表面上の選択された基準点からの距離のｎ次多項式として定義され、前式でｎが２より大きい数である綱車。
2. 前記中心軸から第１の公称距離だけ離間された前記表面プロファイルの第１の縁部を含み、前記基準点が、前記中心軸から、前記第１の距離より大きい第２の距離だけ離間される請求項１に記載の綱車。
3. 全体に沿って前記中心軸まで等しい距離を有する前記表面プロファイルの中央部分を含む請求項２に記載の綱車。
4. 前記中心軸と平行に設けられた前記表面プロファイルの中央部分を含む請求項１に記載の綱車。
5. 前記中央部分が全体として、前記中心軸から等しい距離にある請求項４に記載の綱車。
6. 前記中央部分の両側に、前記ｎ次多項式によって定義される表面プロファイルを有する第１の側部を含み、また、前記第１の側部から前記ベルト案内表面の縁部の方に延びる、直線状のプロファイルを有する第２の側部を含む請求項４に記載の綱車。
7. エレベータシステムにおいて使用するアセンブリであって、
   幅を有するベルトと、
   前記ベルトを支持し、前記ベルトが移動したとき中心軸を中心に回転可能な綱車と、を備え、前記綱車が、該綱車の両側の縁部間に延びる幅を有するベルト案内表面を含み、前記ベルト案内表面全体が、連続的な途切れのない表面を呈する単一片の材料であり、前記ベルト案内表面が、前記中心軸と平行に設けられた中央部分と、前記中心軸に対して湾曲した側部と、を有し、前記中央部分が、前記中心軸から少なくとも部分的に等距離にあり、前記側部が、前記中央部分から前記綱車の対応する縁部の方にそれぞれ延びるアセンブリ。
8. 前記ベルト案内表面の前記中央部分が、前記ベルト幅と、前記ベルト案内表面の幅の２分の１との差の約２倍に等しい幅を有する請求項７に記載のアセンブリ。
9. 前記中央部分が、前記ベルト案内表面の中心点からそれぞれ反対方向に延び、前記中央部分の２分の１が、前記中心点の各側に存在する請求項７に記載のアセンブリ。
10. 前記ベルト案内表面の前記側部がそれぞれ、前記ベルト案内表面上の選択された基準点のｎ次多項式によって規定される曲率を有する請求項７に記載のアセンブリ。
11. 前記中央部分全体が、前記中心軸から等しく離間され、前記中央部分と前記中心軸の間の距離が、前記中心軸と前記側部に沿った任意の点との距離よりも大きい請求項７に記載のアセンブリ。
12. 前記ベルトの幅が、前記ベルト案内表面の幅の２分の１よりも大きい請求項７に記載のアセンブリ。
13. 前記側部から前記綱車の対応する縁部の方にそれぞれ延びる第２の側部を含み、前記第２の側部が、直線状の表面プロファイルを有する請求項７に記載のアセンブリ。
14. エレベータシステムにおいて使用する綱車であって、
    中心軸と、表面プロファイルを含むベルト案内表面と、を有する綱車本体を備え、前記表面プロファイルは、前記ベルト案内表面の少なくとも一部分に沿って軸方向に延びるとともに、中央部分と、第１の側部と、第２の側部と、を有し、前記第１の側部は、前記中央部分の両縁部から離れるように前記綱車の対応する縁部の方にそれぞれ延び、前記第２の側部は、前記第１の側部から離れるように前記綱車の対応する縁部の方にそれぞれ延び、前記中央部分が、前記綱車の中心軸と平行に設けられ、前記第１の側部が湾曲したプロファイルを有し、前記第２の側部が直線状のプロファイルを有する綱車。
15. 前記中央部分全体が、前記綱車中心軸から等距離にある請求項１４に記載の綱車。
16. 前記第１の側部が、前記ベルト案内表面上の選択された基準点からの距離のｎ次多項式として規定される表面プロファイルを有する請求項１４に記載の綱車。
17. ｎが２より大きい数である請求項１６に記載の綱車。

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