JP5519607B2 - エレベータ用の引張り部材 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータ装置に関し、特に、エレベータ装置のための引張り部材に関する。

一般的な牽引式エレベータ装置は、かご、釣合いおもり、かごと釣合いおもりとを連結する２本またはそれ以上のロープ、ロープを駆動する駆動綱車、及び駆動綱車を回転させる機械を備えている。これらのロープは、鋼製ワイヤをよったものつまり捻ったものであり、綱車は、鋳鉄からなるものである。機械として、ギアを備えたもの、もしくは備えていないもののどちらを利用することもできる。ギアを備えた機械によって、より小型で低コストの高速モータを使用することが可能となるが、付加的な整備及び空間が必要となる。

一般的な円形の鋼製ロープ及び鋳鉄製綱車は、非常に信頼性が高く、かつコスト効率が高いことが分かっているが、これらを使用する際には制限がある。１つの制限は、ロープと綱車との間の牽引力である。このような牽引力は、ロープの接触角を増大させること、もしくは綱車に溝部を切りこむこと、によって、増加させることができる。しかし、これらの技術を利用した場合、摩耗（接触角）もしくはロープ圧力（切りこみ）が増大することに起因して、ロープの耐久性が低下してしまう。牽引力を増加させる他の方法は、合成材料から形成されたライナを綱車の溝部に設けることである。このようなライナによって、ロープ及び綱車の摩耗が緩和されると同時に、ロープと綱車との間の摩擦係数が増加する。

円形の鋼製ロープを使用する際のもう１つの制限は、このような円形の鋼製ワイヤロープの柔軟性及び疲労特性に関する。エレベータの安全規約では、現在、各鋼製ロープの最小直径ｄ（ＣＥＮではｄ_min＝８ｍｍ、ＡＮＳＩではｄ_min＝９．５ｍｍ（３／８“））が規定され、かつ牽引式エレベータのＤ／ｄ比が４０以上であること（Ｄ／ｄ≧４０）が要求されている。Ｄは、綱車の直径である。これにより、綱車の直径Ｄは、少なくとも３２０ｍｍ（ＡＮＳＩでは３８０ｍｍ）と規定される。綱車の直径Ｄが大きいほど、エレベータ装置を駆動するために機械に要求されるトルクが大きくなる。

高い引張り強度を有する軽量の合成繊維の開発に伴って、アラミド繊維などの合成繊維からなる荷重運搬ストランドを有するロープが、エレベータの鋼製ワイヤロープに替わるものとして提案されている。このような提案を行っている最近の文献には、特許文献１〜４が含まれる。これらに文献には、鋼繊維をアラミド繊維に替えることの利点として、重量に対する引張り強度の比率の向上、およびアラミド材料による柔軟性の向上とともに、ロープと綱車の合成繊維間で牽引力が向上する可能性があることが挙げられている。

一般的な円形ロープの他の欠点は、ロープ圧力が大きいほど、ロープの寿命が短いことである。ロープ圧力（Ｐ_rope）は、ロープが綱車上を移動する際に発生するものであり、ロープにおける張力（Ｆ）に正比例し、かつ綱車の直径Ｄ及びロープの直径ｄに反比例する（つまりＰ_ropeはＦ／（Ｄｄ）に比例する）。加えて、綱車に切りこみを入れるといった牽引力増大技術が適用された綱車の溝部形状によって、ロープが受ける最大ロープ圧力がいっそう増大する。

米国特許第４０２２０１０号明細書 米国特許第４６２４０９７号明細書 米国特許第４８８７４２２号明細書 米国特許第５５６６７８６号明細書

上述の合成繊維のロープの柔軟性によって、要求されるＤ／ｄの比率が減少し、またこれにより綱車直径Ｄが減少する可能性があるが、ロープは、なおも大きなロープ圧力にさらされる。綱車直径Ｄとロープ圧力は逆比例するので、アラミド繊維からなる従来のロープによって得られる綱車直径の減少が制限されている。加えて、アラミド繊維は、高い引張り強度を有する一方で、横方向の負荷を受けたときに損傷しやすい。Ｄ／ｄの必要条件が減少しても、結果的に生じるロープ圧力によってアラミド繊維が不当に損傷され、ロープの耐久性が低下するおそれがある。

上述した技術があるにも拘わらず、本出願人の譲度人の指示下にある科学者及び技術者は、エレベータ装置を駆動するための、効率及び耐久性が優れた方法及び装置の開発に努めている。

本発明によると、エレベータ用の引張り部材は、１より大きいアスペクト比を有し、ここで、アスペクト比は、引張り部材の幅ｗ対厚さｔの比として定義される（アスペクト比＝ｗ／ｔ）。

本発明の主な特徴は、引張り部材の平坦な形状である。アスペクト比の増加により、ロープ圧力を分配するように最適化された幅寸法によって定められる接触面が得られる。従って、引張り部材における最大圧力が最小化される。さらに、アスペクト比が１に等しい円形ロープに比べて、アスペクト比を増加させることにより、引張り部材の断面積を一定に保ちながら引張り部材の厚さを減少させることができる。

さらに本発明によると、引張り部材は、共通のコーティング層内に挿入された複数の独立した荷重運搬コードを有する。このコーティング層は、個々のコードを分離するとともに、駆動綱車との接触面を定める。

引張り部材の構成により、引張り部材に亘ってより均一にロープ圧力を分配することができる。これにより、同様の荷重運搬能力を有する従来のロープを備えるエレベータに比べて最大ロープ圧力がかなり減少する。さらに、同等の負荷容量に対して、（曲げ方向に測定された）有効なロープ直径“ｄ”が減少する。従って、Ｄ／ｄ比を減少させることなく、綱車直径“Ｄ”の値を小さくすることができる。さらに、綱車の直径Ｄが最小となることで、ギアボックスを必要とすることなく、低コストで、かつ小型の高速モータを駆動機械として使用可能となる。

本発明の特定の実施例では、個々のコードがアラミド繊維などの非金属材料のストランドによって構成される。このような材料の重量、強度、耐久性、そして特に柔軟性を有するコードを本発明の引張り部材に組み込むことによって、最大ロープ圧力を許容限度内に維持する一方で、許容できる駆動綱車直径をさらに減少させることができる。上述したように、綱車の直径が小さいと、綱車を駆動する機械に要求されるトルクが減少するとともに、回転速度が増加する。従って、より小さく、かつ低コストの機械を使用してエレベータ装置を駆動することが可能となる。

本発明の他の特定の実施例では、個々のコードは、鋼といった金属材料のストランドから形成されている。適切な寸法および構成とされた柔軟性を有する金属材料のコードを、本発明の引張り部材に組み込むことによって、駆動綱車の許容直径が減少すると同時に、ロープの最大圧力を許容限界値以下に維持することができる。

コーティング層は、種々の利点をもたらす。第１に、エラストマコーティング層は、鋳鉄もしくは他の金属材料からなる駆動綱車と接触する従来の鋼製ロープに比べて牽引力を向上させる。第２に、コーティング層によって、金属製コードが密閉され、従来の鋼製ロープで要求されるコードの連続的な潤滑の必要がなくなる。第３に、コーティング層は、コードの隣接するストランド間の空間を満たし、ワイヤ間の接触を防止する。このような接触は、コードのフレッチングや劣化につながる。

さらに、コーティング層は、荷重運搬コードの周りに保護シースを提供し、溶剤や炎などの環境要因による偶然の損傷を防止する。これは、特に火事の場合に重要である。非金属製および金属製コードの両方に関して、コーティング層を難燃性成分で形成することができる。難燃性のコーティング層は、熱および火災に弱いおそれのある非金属製コードに対する火災の影響を最小に抑える。さらに、鋼や他の金属製コードは、本質的に難燃性であるが、難燃性のコーティングを有することで、燃えてロープから遊離したコーティング層材料が、昇降路内で周囲に損傷を与える事態を避けることができるという付加的な利点が得られる。コーティング層を難燃性にすることで、コーティング層材料がロープから分離して周囲に損傷を与えるおそれが少なくなる。

ここで、“難燃性”とは、材料から火炎を離すと、自己消火性がある材料を指す。本発明の他の特定の実施例では、エレベータ装置の牽引駆動装置は、アスペクト比が１よりも大きい引張り部材とこの引張り部材を受けるように形状づけられた牽引面を有する駆動綱車とを含む。引張り部材は、その幅寸法によって定められる接触面を備える。綱車の牽引面と接触面は、相補的な形状となっており、牽引力を与えるとともに引張り部材と綱車の間の接触状態を案内する。他の構成では、牽引駆動装置は、駆動綱車と接触する複数の引張り部材を含み、綱車は、両側に設けられた一対のリムと隣接する引張り部材の間に設けられた１つまたはそれ以上のデバイダを備えている。一対のリムとデバイダは、引張り部材を案内するように機能し、ロープが緩んだ場合などに全体のアライメントに問題が起こるのを防止する。

さらに他の実施例では、綱車と引張り部材の間の牽引力を最適化し、かつ引張り部材の摩耗を最小にする材料によって綱車の牽引面が定められる。１つの構成では、牽引面は、綱車に備えられた綱車ライナと一体に設けられている。他の構成では、牽引面は、駆動綱車に接合されたコーティング層によって定められている。更に他の構成では、駆動綱車は、牽引面を定めている材料から形成される。

ここでは、駆動綱車を有するエレベータ用途で使用される牽引装置に関して主に説明したが、引張り部材は、間接ロープ式エレベータ装置、リニアモータ駆動のエレベータ装置、および釣合いおもりを有する自動推進式エレベータなど、引張り部材の駆動に駆動綱車を使用しないエレベータ用途でも有用かつ有益でありうる。このような用途では、エレベータ装置に必要な空間を減少させるために綱車の減少した寸法が有用でありうる。本発明に係る上記および他の目的、特徴、および利点は、以下の実施形態および添付図面によっていっそう明らかになる。

本発明に係る牽引駆動装置を有するエレベータ装置の斜視図である。 引張り部材と綱車を示す、牽引駆動装置の断面図である。 複数の引張り部材を示す、他の実施例の断面図である。 引張り部材を中心に位置づけるために凸面形状を有する駆動綱車を示す他の実施例の断面図である。 牽引力を向上させるとともに引張り部材と綱車の間の接触状態を案内するように相補的な形状を有する駆動綱車と引張り部材を示す、他の実施例の断面図である。 引張り部材の断面図である。 中心ストランドの周りに６本のストランドを有する本発明の他の実施例における単一のコードの拡大断面図である。 本発明のまた他の実施例における単一のコードの拡大断面図である。 本発明のさらに他の実施例の拡大断面図である。

図１に、牽引式エレベータ装置１２が示されている。エレベータ装置１２は、かご１４、釣合いおもり１６、牽引駆動装置１８、及び機械２０を備えている。牽引駆動装置１８は、かご１４と釣合いおもり１６とを相互に連結する引張り部材２２と、駆動綱車２４と、を備えている。綱車２４の回転により、引張り部材２２、ひいてはかご１４及び釣合いおもり１６が移動するように、引張り部材２２は綱車２４と接触している。機械２０は、綱車２４と係合して、これを回転させる。ギアを備えた機械２０が図示されているが、この構成は単に例示的なものであり、本発明は、ギアを備えた機械または備えていない機械のどちらでも利用可能である。

引張り部材２２及び綱車２４は、図２により詳細に示されている。引張り部材２２は、共通コーティング層２８の内部に複数のコード２６を含む単一部材である。各ロープ２６は、商業的に入手可能なアラミド繊維といった高強度の合成非金属繊維のストランドがよられたものつまり捻られたものから形成されている。コード２６は、長さが等しく、コーティング層２８内で幅方向にほぼ等間隔で離間されており、かつ幅寸法に沿って直線状に配置されている。コーティング層２８は、ポリウレタン材料、好ましくは熱可塑性ウレタンより形成され、この材料は、個々のコード２６の他のコード２６に対する長手方向移動を拘束するように、複数のコード２６上およびその中を通って押し出される。他の実施例には、透明な材料を使用するものも含まれ、このような材料は、平形ロープの目視検査を容易とするので有利でありうる。もちろん、色は、構造には無関係である。牽引力、摩耗性、コード２６への牽引負荷の伝達、環境要因に対する耐性などのコーティング層に要求される機能を十分に満たせば、他の材料もコーティング層２８として使用可能である。さらに、熱可塑性ウレタンの機械的性質に満たない他の材料を使用した場合には、綱車直径を飛躍的に縮小するという本発明の更なる利点が完全に得られないおそれがある。熱可塑性ウレタンの機械的性質を利用した場合には、綱車直径が１００ミリメートル以下に縮小可能である。コーティング層２８は、駆動綱車２４の対応する面と接触する接触面３０を定める。

図６でさらに明瞭に示しているように、引張り部材２２は、引張り部材２２の長さに対して横方向に測定した幅ｗと、綱車２４を中心とした引張り部材２２の曲げ方向に測定した厚さｔ１を有する。各コード２６は、直径ｄを有し、かつ距離ｓによって離間されている。さらに、コード２６と接触面３０の間のコーティング層２８の厚さｔ２、およびコード２６と反対側の面との間の厚さｔ３は、ｔ１＝ｔ２＋ｔ３＋ｄとなるように定められる。

引張り部材２２の全体寸法によって、アスペクト比が１よりかなり大きい断面が得られ、ここで、アスペクト比は、幅ｗ対厚さｔ１の比（アスペクト比＝ｗ／ｔ１）として定義される。アスペクト比が１の場合は、従来の円形ロープで一般的な円形の断面に対応する。アスペクト比が高いほど、引張り部材２２の断面がより平坦になる。引張り部材２２を平らに延ばすと、断面積すなわち荷重運搬能力を犠牲にすることなく、引張り部材２２の厚さｔ１が最小となるとともに幅ｗが最大となる。この形状により、ロープ圧力が引張り部材２２の幅に亘って分配されるとともに、断面積つまり荷重運搬能力が同等な円形ロープに比べて最大ロープ圧力が減少する。コーティング層２８内に５本の独立したコード２６が配置されている図２の引張り部材２２では、アスペクト比が５より大きい。アスペクト比は、５より大きく図示されているが、アスペクト比が１より大きく、特にアスペクト比が２より大きい引張り部材によって利点が得られると思われる。

隣接するコード２６の離間距離ｓは、引張り部材２２の材料と製造工程、および引張り部材２２に亘るロープの応力分配によって決定される。荷重を考慮すると、隣接するコード２６の離間距離ｓを最小とし、コード２６間のコーティング材料の量を減少させることが望ましい。しかし、ロープの応力分配を考慮すると、隣接するコード２６間のコーティング層における過剰な応力を防止するように、コード２６を互いに近接した距離で設けることが制限されうる。これらの考慮すべき事項に基づいて、荷重運搬に関する特定の必要条件に対して離間距離を最適化することができる。

コーティング層２８の厚さｔ２は、ロープの応力分配とコーティング層２８の材料の摩耗特性によって決定される。上述したように、コーティング層２８内の過剰な応力を防止すると同時に、引張り部材２２の耐用年数が最大となるように十分な材料を提供することが望ましい。

コーティング層２８の厚さｔ３は、引張り部材２２の使用法によって決定される。図１に示したように、引張り部材２２は、単一の綱車２４上を移動するので、頂面３２が綱車２４と接触しない。この用途では、引張り部材２２が綱車２４上を移動するときのひずみに耐えうる十分な厚さを有する限り、厚さｔ３を非常に薄くすることができる。また、厚さｔ３内の張力を減少させるように、引張り部材の表面３２に溝を切ることが望ましい場合もある。一方、引張り部材２２を、第２の綱車の周りで反対方向に曲げる必要のあるエレベータ装置で使用する場合には、ｔ２と同等な厚さｔ３が要求されうる。この用途では、引張り部材２２の頂面３２と下面３０の両方が接触面となり、これらの面の摩耗と応力に関する必要条件は同様となる。

個々のコード２６の直径ｄとコード２６の数は、特定の用途によって異なる。上述のように、コード２６の柔軟性が最大、かつ応力が最小となるように、厚さｄをできる限り小さく維持することが望ましい。

図２には、複数の円形ロープ２６がコーティング層２８の内部に埋め込まれているものを示したが、コスト、耐性および製造の容易性などの理由により、アスペクト比が１より大きいものを含め、他の形状を有する個々のロープを引張り部材２２に利用することも可能である。ロープはコーティング層内部に挿入され、コーティング層によって接触面が定められているため、実際のロープ形状は、牽引力のためにはあまり重要ではなく、他の目的のために最適化されうる。

他の好適な実施例では、各コード２６は、好ましくは７本のストランドが捻られたものから形成され、各ストランドは、７本の金属ワイヤが捻られたものからなる。本発明のこの構成の好適な実施例では、高炭素鋼が用いられる。鋼は、冷間引抜きされるとともに亜鉛めっきされ、このような処理によって得られる周知の強度及び耐食性を有することが好ましい。コーティング層は、好ましくは、エーテルベースで、かつ難燃性成分を含んでいるポリウレタン材料である。難燃性は、本質的に難燃性であるコーティング材料を選択するか、もしくは添加剤を加えてコーティング層材料を難燃性とすることができる。このような添加剤の例には、リン酸エステル、メラミン、ハロゲンが含まれる。

図７を参照すると、鋼製コードを備えた好適な実施例では、コード２６の各ストランドは、７本のワイヤを有しており、中心ワイヤ３１の周りに６本のワイヤ２９が捻られた状態となっている。各コード２６は、中心に配置された１本のストランド２７ａと、中心のストランド２７ａの周りに捻られた６本の外側ストランド２７ｂと、を有する。好ましくは、中心ストランド２７ａを構成する個々のワイヤ２９の捻りパターンは、中心ストランド２７ａの中心ワイヤ３１の周りに単一方向に捻られたものであり、外側ストランド２７ｂのワイヤ２９は、外側ストランド２７ｂの中心ワイヤ３１の周りに反対方向に捻られている。ストランド２７ａにおいてワイヤ２９が中心ワイヤ３１の周りに捻られているのと同一の方向で、外側のストランド２７ｂは、中心ストランド２７ａの周りに捻られている。例えば、１つの実施例では、個々のストランドが中心ワイヤ３１を有しており、中心ストランド２７ａでは、中心ワイヤ３１の周りに６本のワイヤ２９が時計方向に捻られ、外側ストランド２７ｂでは、ワイヤ２９が反時計方向に捻られている。さらに、コード２６のレベルでは、外側ストランド２７ｂは、中心ストランド２７ａの周りに時計方向に捻られている。捻りの方向によって、コードの全ワイヤにおける荷重分配特性が改善される。

本発明のこの実施例を成功させるためには、非常に小さな寸法のワイヤ２９を用いることが重要である。各ワイヤ２９，３１の直径は、０．２５ミリメートル未満であり、好ましくは、約０．１０〜０．２０ミリメートルである。特定の実施例では、ワイヤの直径は、０．１７５ミリメートルである。小さな寸法のワイヤを好んで用いることによって、直径の小さな綱車を使用することができるという利点が得られる。直径の小さなワイヤは、平形ロープのストランドに過剰な応力を加えることなく、（直径約１００ミリメートルの）小さな直径の綱車の曲げ半径に耐えうる。本発明のこの特定の実施例において、好ましくは全直径が約１．６ミリメートルの、複数の細いコード２６を平形ロープのエラストマに挿入しているため、各コードに加わる圧力が、従来技術のロープよりもはるかに低減される。ｎを平形ロープ内部の平行なコードの数とすると、所定の荷重およびワイヤ断面積に対して、コード圧力は少なくともｎ^-1/2に減少する。

図８を参照すると、金属材料からなるコードを備えた構成の他の実施例では、各コード２６における中心ストランド３７ａの中心ワイヤ３５の直径が大きくなっている。例えば、上述した実施例の（直径０．１７５ミリメートルの）ワイヤ２９が利用される場合、全コードの内中心ストランドの中心ワイヤ３５のみが、約０．２０〜０．２２ミリメートルの直径を有する。このように中心ワイヤの直径を変更することの効果は、ストランド３７ａの周りに捻られているストランド３７ｂ間の接触が低減されるだけでなく、ワイヤ３５を囲んでいるワイヤ２９間の接触が低減されることである。このような実施例では、コード２６の直径は、上述した実施例の１．６ミリメートルよりも僅かに大きくなる。

図９を参照すると、金属材料からなるコードを備えた構成の第３の実施例では、図８の実施例の概念を発展させることによって、ワイヤとワイヤとの間、ストランドとストランドとの間、の接触がさらに低減されている。本発明のコードは、３つの異なる寸法のワイヤを用いて構成されている。この実施例では、最も太いワイヤは、中心ストランド２００の中心ワイヤ２０２である。中間の直径を有するワイヤ２０４は、中心ストランド２００の中心ワイヤ２０２の周りに配置されており、中心ストランド２００の一部となっている。この中間の直径を有するワイヤ２０４は、さらに、全ての外側ストランド２１０の中心ワイヤ２０６となっている。最も小さな直径のワイヤは、２０８の符号が付されており、各外側ストランド２１０において各ワイヤ２０６に巻きついている。この実施例の全ワイヤの直径もまた、０．２５ｍｍ未満である。代表的な実施例では、ワイヤ２０２を０．２１ｍｍ、ワイヤ２０４を０．１９ｍｍ、ワイヤ２０６を０．１９ｍｍ、ワイヤ２０８を０．１７５ｍｍ、とすることができる。この実施例では、ワイヤ２０４およびワイヤ２０６は、直径が等しく、単に配置に関する情報を提供するために、別個に符号が付されている。本発明は、ワイヤ２０４およびワイヤ２０６の直径が等しいものに限定されない。用いられているワイヤの全ての直径は、単に例示的なものであり、中心ストランドの外側ワイヤ間の接触が低減され、外側ストランドの外側ワイヤ間の接触が低減され、かつ外側ストランド間の接触が低減されるような接合の原理に従って再編成することが可能である。（単に例示的な目的のために）記載された実施例では、外側ストランドの外側ワイヤ間には、０．１４ｍｍの間隔が得られる。ワイヤ間の空間は、コードにコーティング層を施す工程においてコーティング材料で満たされる。この結果、コーティング層が、ワイヤ間の接触を減少させることに寄与する。

図２を再び参照すると、駆動綱車２４は、基部４０およびライナ４２を備えている。基部４０は、鋳鉄からなるとともに、溝部４６を構成するように綱車２４の両側に配置された一対のリム４４を備えている。ライナ４２は、牽引面５０を有する基部４８と、綱車２４のリム４４によって支持されている一対のフランジ５２と、を備えている。ライナ４２は、例えば出願人が有する米国特許第５，１１２，９３３号に記載されているようなポリウレタン材料、もしくは、コーティング層２８の接触面３０とともに所望の牽引力を提供し、かつ摩耗性を有するような他の適した材料から形成される。引張り部材２２もしくは綱車２４を交換する際のコストは高いため、牽引駆動装置１８において、綱車２４もしくは引張り部材２２ではなく、綱車のライナ４２が摩耗することが望ましい。従って、ライナ４２は、牽引駆動装置１８において、犠牲層として機能する。ライナ４２は、接合もしくは他の一般的方法により溝部４６内に保持されているとともに、引張り部材２２を受容するための牽引面５０を画定している。牽引面５０は、直径Ｄを有する。牽引面５０と接触面３０との間の接触によって、エレベータ装置１２を駆動するための牽引力が得られる。上述した牽引部材とともに利用される綱車の直径は、従来技術の綱車よりも飛躍的に減少する。特に、本発明の平形ロープとともに利用される綱車の直径は、１００ｍｍ以下にまで減少されうる。当業者にはすぐ認識されうるように、このように綱車の直径が減少することによって、非常に小さな機械を使用することが可能となる。実際、機械の寸法は、例えば一般的な８人乗りエレベータのための低層用ギアレス装置において通常の寸法の１／４に減少されうる。このことは、１００ｍｍの綱車によって必要なトルクが約１／４に低減し、モータの回転速度が増大するためである。従って、図示されている機械にかかるコストが減少する。

綱車がライナ４２を備えているように図示されているが、ライナ４２を備えていない綱車とともに引張り部材２２を利用することも可能なことは、当業者には明らかであろう。ライナ４２に代えて、ポリウレタンといった選択された材料の層を綱車にコーティングすることもでき、もしくは、綱車を、適切な合成材料から形成つまり成形することも可能である。このような実施例は、綱車の寸法が減少したことにより、綱車のライナを交換するよりも単に綱車全体を交換する方が低コストであることが確認された場合にコスト効率が良好となりうる。

綱車２４およびライナ４２の形状によって、引張り部材２２が受容される空間５４が画定されている。リム４４およびライナ４２のフランジ５２は、引張り部材２２と綱車２４との間の接触に対する境界面を定め、引張り部材２２が綱車２４から外れないようにこの接触状態を案内するようになっている。

牽引駆動装置１８についての他の実施例が図３に示されている。この実施例では、牽引駆動装置１８は、３本の引張り部材５６および駆動綱車５８を備えている。各引張り部材５６の形状は、図１および図２に関して説明した引張り部材２２と同様である。駆動綱車５８は、基部６２、綱車５８の両側に配置された一対のリム６４、一対のデバイダ６６および３つのライナ６８を備えている。デバイダ６６は、横方向に、リム６４から離間されているとともに、互いに離間されており、ライナ６８を受容する３つの溝７０を画定している。図２に関して説明したライナ４２と同様に、各ライナ６８は、１つの引張り部材５６を受容する牽引面７４を画定する基部７２と、リム６４もしくはデバイダ６６に隣接する一対のフランジ７６と、を備えている。さらに図２に示されているように、ライナ４２は、引張り部材の端部とライナ４２のフランジ７６との間にスペース５４が存在しうる幅となっている。

牽引駆動装置１８の他の実施例が図４および図５に示されている。図４には、凸面形状の牽引面８８を有する綱車８６が示されている。このような牽引面８８の形状によって、運転中、平形引張り部材９０が中心位置に保持される。図５には、被覆されたコード９６によって定められる、形状づけられた接触面９４を有する引張り部材９２が示されている。駆動綱車９８は、ライナ１００を備えており、このライナ１００は、引張り部材９２の外形に対して相補的な外形を有する牽引面１０２を有する。このような相補的形状によって、引張り部材が接触状態で案内されるとともに、引張り部材９２と駆動綱車９８との間の牽引力が増大する。

本発明の引張り部材および牽引駆動装置を利用することによって、ロープの最大圧力が著しく減少し、これに対応して、綱車の直径および要求されるトルクが減少する。このようなロープの最大圧力の減少は、引張り部材の断面のアスペクト比が１より大きいことに起因する。このような形状の場合、ロープの最大圧力の概算値は、以下のように計算される。

ここで、Ｆは、引張り部材における最大張力である。個々のロープが不連続な場合には僅かに大きい値となる。円形ロープが円形状溝部内にある場合、ロープの最大圧力の概算値は、以下のように計算される。

直径および張力レベルが同等であるとすると、係数（４／π）によって、ロープの最大圧力が少なくとも２７％大きい値となる。より重要なことは、幅ｗがコードの直径ｄよりもはるかに大きいことであり、これによって、ロープの最大圧力が著しく減少する。従来のロープ用溝部が切り込まれている場合には、ロープの最大圧力はいっそう大きくなるため、平形引張り部材を用いることによって、ロープの最大圧力を相対的に減少させることができる。本発明の引張り部材の他の利点は、引張り部材の厚さｔ１が、同等の荷重運搬能力を有する円形ロープの直径ｄよりもはるかに小さいことである。このことによって、引張り部材の柔軟性が、従来のロープよりも向上する。

本発明は、その実施例に関して開示および説明したが、本発明の主旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更、省略および追加を行うことができることは、当業者には認識されよう。

Claims (9)

1. かご（１４）と、つり合いおもり（１６）と、回転可能な牽引式の駆動綱車（２４）と、かご（１４）とつり合いおもり（１６）とを懸吊して昇降させるために、駆動綱車（２４）と接触可能に設けられているとともに該駆動綱車（２４）によって駆動される引張り部材（２２）と、を備えるエレベータシステムであって、前記引張り部材（２２）は、幅ｗ、曲げ方向に測定された厚さｔ、および該引張り部材（２２）の幅方向に延びる接触面（３０）を有し、前記引張り部材（２２）は、厚さｔに対する幅ｗの比率として定義されるアスペクト比が１より大きく、かつコーティング層（２８）内に間隔をあけて互いに離間された状態で収容された複数の荷重運搬コード（２６）を有しており、これらの荷重運搬コード（２６）は、金属材料で形成されており、前記コーティング層（２８）は、非金属材料で形成されており、
   前記荷重運搬コード（２６）は、複数のワイヤ（２９，３１，３５，２０２，２０４，２０６，２０８）をそれぞれ含む複数のストランド（３７ａ，３７ｂ，２００，２１０）によって構成されており、
   前記荷重運搬コード（２６）は、中心ストランド（３７ａ，２００）と、この中心ストランドの周りに撚られた複数の外側ストランド（３７ｂ，２１０）と、を含み、中心ストランド（３７ａ，２００）は、中心ワイヤ（３５，２０２）を含み、この中心ワイヤ（３５，２０２）は、中心ストランド（３７ａ，２００）の外側ワイヤ（２９，２０４）よりも直径が大きく、
   各々のワイヤ（２９，３１，３５，２０２，２０４，２０６，２０８）の直径は、０．２１ｍｍ以下であり、
   前記荷重運搬コードの隣接するストランド（３７ａ，３７ｂ，２００，２１０）の間の空間、前記荷重運搬コードの少なくとも中心ストランドにおける隣接するワイヤ（２９）の間の空間、および隣接する荷重運搬コードの間の前記間隔が前記コーティング層（２８）によって満たされており、
   前記駆動綱車（２４）は、１００ｍｍ以下の直径を有していることを特徴とするエレベータシステム。
2. 直径が最大のワイヤは、中心ストランド（２００）の中心ワイヤ（２０２）であり、直径が最小のワイヤ（２０８）は、外側ストランドに含まれており、直径が中位のワイヤ（２０４）が、中心ストランド（２００）の中心ワイヤ（２０２）の周りに設けられていることを特徴とする請求項１記載のエレベータシステム。
3. 中心ストランドの中心ワイヤは、一本の中心ワイヤからなることを特徴とする請求項１または２に記載のエレベータシステム。
4. 外側ストランドは、７本の捩られた金属製ワイヤからなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のエレベータシステム。
5. 中心ストランドの外側ワイヤは、中心ストランドの中心ワイヤの周りに一方向で捩られており、外側ストランドの外側ワイヤは、外側ストランドの中心ワイヤの周りに反対方向で捩られており、外側ストランドは、中心ストランドにおいて中心ワイヤの周りに外側ワイヤが捩られているのと同じ方向で中心ストランドの周りに捩られていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のエレベータシステム。
6. 前記ワイヤは、約０．１０〜０．２０ｍｍの直径を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のエレベータシステム。
7. 前記コーティング層（２８）は、ポリウレタン材料で形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のエレベータシステム。
8. 前記コーティング層（２８）は、難燃性であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のエレベータシステム。
9. 全ての荷重運搬コードの間の前記間隔は等しいことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のエレベータシステム。

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