KR100898482B1

KR100898482B1 - 엘리베이터 구동용 벨트장치

Info

Publication number: KR100898482B1
Application number: KR1020067024962A
Authority: KR
Inventors: 카즈유키 유아사; 야스노리 이시키리야마; 아쯔히토 와케
Original assignee: 니타 가부시키가이샤
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2005-05-26
Publication date: 2009-05-19
Also published as: KR20070018968A

Abstract

벨트와 풀리 상호간에 기름이나 물이 부착되어도, 케이지의 정지상태를 유지하기 위하여 정지유지능력을 향상시킨 엘리베이터 구동용 벨트장치를 제공한다. 복수개의 풀리(1)(2)(3)에 벨트(4)를 걸고, 풀리(1)(2)(3)의 회전에 의하여 벨트(4)를 회전시키는 엘리베이터 구동용 벨트장치로서, 벨트(4)에서 적어도 구동용 풀리(1)과의 접촉면의 마찰계수가 0.6∼3.0 으로 설정되고, 상기 접촉면이 경도(IRHD) 65∼95 이고, 또한 테이버 마모(ISO 547-1-1999 조건: 마모륜 H18, 하중 1kg, 회전속도 1000 rpm)가 5∼300 ㎣의 내마모성을 갖는 고무로 구성되어 있다.

Description

엘리베이터 구동용 벨트장치{BELT DEVICE FOR DRIVING ELEVATOR}

본 발명은, 엘리베이터 구동용 벨트장치에 관한 것이다.

근년,　엘리베이터 구동장치에 있어서 새로운 방식의 것이 개발되어 특허출원되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1: 일본 특허공개 2003-252554호 공보).

상기 엘리베이터 구동장치(9)는 도 10에 나타낸 바와 같이, 한쪽 끝에 엘리베이터의 케이지(승강차)(90)가, 다른 한쪽 끝에 바란스 웨이트(balance weight) (91)가 각각 설치되어 있는 엘리베이터 로우프(92)가 시브(sheave)(93)에 걸리고, 상기 시브(93)에 휘감겨 있는 엘리베이터 로우프(92)의 원호상(円弧狀) 영역에, 복수개의 평탄 풀리(94)로 둘러 설치된 엘리베이터 구동용 벨트(95)를 압접(壓接)시키고, 상기 평탄 풀리(94)중의 하나를 모터로서 회전구동시킴으로써 케이지(90)가 승강하게 되어 있다.

이러한 방식의 엘리베이터 구동장치는, 벨트(95)의 회전구동원인 모터를 비교적 소형의 것으로 충족할 수 있다는 등의 이점이 있다.

그러나, 상기 엘리베이터 구동장치(9)에서는, 벨트(95) 또는 이것이 둘러 설 치된 평탄 풀리(94)에 기름이나 물이 부착되어 있으면, 이들 상호간의 마찰계수가 저하하여 정지유지능력이 저하된다. 상기 정지유지능력이 극단적으로 저하한 경우에는 시브(93)의 회전을 정지할 수가 없고, 케이지가 정지상태를 유지할 수 없다는 매우 바람직하지 않는 상태를 초래하게 된다.

본　발명의 과제는, 벨트와 풀리 상호간에 기름이나 물이 부착되어도, 케이지(승강차)의 정지상태를 유지하기 위하여 정지유지능력을 향상시킨 엘리베이터 구동용 벨트장치를 제공하는 것이다.

본　발명은, 복수개의 풀리에 벨트를 걸고, 풀리의 회전에 의하여 벨트를 회전시키는 엘리베이터 구동용 벨트장치로서, 상기 벨트는 적어도 구동용 풀리와의 접촉면의 마찰계수가 0.6∼3.0 으로 설정되고, 벨트의 상기 접촉면이 경도(IRHD) 65∼95, 또한 테이버(Taber) 마모(ISO 547-1-1999 시험조건: 마모륜(磨耗輪) H18, 하중 1 ㎏, 회전속도 1000 rpm)가 5∼300 ㎣의 내마모성을 갖는 고무로 구성되어 있다.

본 발명의 엘리베이터 구동용 벨트장치에서는, 벨트와 풀리와의 접촉면의 마찰계수, 상기 접촉면을 형성하는 고무층의 경도 및 테이버 마모를 상기와 같이 설정하고 있으므로, 벨트와 풀리와의 접촉면의 마모를 방지할 수 있음과 동시에, 벨트와 풀리 상호간의 정지유지능력이 향상된다. 그 때문에, 설령 벨트와 평탄 풀리 상호간에 기름이나 물이 부착되어도 케이지의 정지상태를 유지할 수 있다.

상기 풀리는, 구동용 풀리와 종동용 풀리로 이루어지고, 적어도 구동용 풀리의 원주면에는, 그 원주방향에 대하여 룰넷 코(knurling)가 직교 또는 경사지게 교차되는 룰넷 가공이 행해지고 있는 것이 좋다. 룰넷 가공에 의하여 형성되는 룰넷 코의 모듈은 0.2∼0.5 mm인 것이 바람직하다. 더욱, 상기 룰넷 코가 풀리의 원주방향에 대하여 30∼45 °의 각도로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기와 같이, 풀리의 원주면에 룰넷 가공을 행하면, 풀리에 새겨진 룰넷 코에 벨트가 깊이 파고 들음으로써 정지유지능력이 향상하고, 또한 벨트 또는 풀리에 기름이나 물이 부착되어 있어도, 룰넷 틈으로 상기 기름이나 물이 빠지므로 정지유지능력이 향상된다.

본 발명의 엘리베이터 구동용 벨트장치는, 벨트에서의 풀리와의 접촉면을 형성하는 고무는, 클로로프렌 고무, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 수소화 니트릴 고무, 스티렌-부타디엔 고무 및 천연 고무에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 복합한 고무가 바람직하다.

이하, 본 발명의 엘리베이터 구동용 벨트장치의 일 실시형태를 도 1∼도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 1에 나타내는 것처럼, 엘리베이터 구동용 벨트장치(20)는, 한쪽 끝에 엘리베이터의 케이지(승강차)(7)가, 다른 한쪽 끝에 바란스 웨이트(8)가 각각 설치되어 있는 엘리베이터 로우프(6)가 시브(5)에 걸리고, 이 시브(5)에 휘감겨 있는 엘리베이터 로우프(6)의 원호상 영역에 구동용 풀리(1) 및 종동용 풀리(2)(3)로 둘러 설치된 벨트(4)를 압접시키고, 상기 구동용 풀리(1)를 모터로서 회전구동시킴으로서 케이지(7)가 승강하게 되어 있다.

구동용 풀리(1)는, 도 2(a)(b)에 나타난 바와 같이, 풀리 본체(10)의 원주면(12)에 룰넷 코(13)가 형성되어 있다. 이 룰넷 코(13)는, 풀리 본체(10)의 원주면(12)의 원주방향에 대하여 경사지게(예를 들어, 도 2(a)(b)에 나타내는 각도α가 30∼45 °) 교차되도록 새겨져 있다. 룰넷 코(13)의 모듈은 0.2∼1.0 mm, 바람직하게는 0.3∼0.5 mm인 것이 좋다. 모듈은 식: m=t/π(단, m은 모듈, t는 룰넷 코(13)의 피치를 나타낸다. π는 원주율이다)으로부터 구할 수 있다(일본공업규격 JIS B 0951). 모듈은 일반적으로 피치의 크기를 나타내고 있고, 값이 클수록 피치도 크게 된다. 또한, 룰넷 코(13)는 상기 원주방향에 대하여 직각으로 교차되어 있어도 되고, 일반적으로는 α가 30∼90 °의 범위이면 된다. 다만, 도 2(b)에 나타내는 경사지게 교차로 새긴 줄 모양의 룰넷 코(13)에서는, α는 90 °미만이다.

종동용 풀리(2)(3)는 상기 구동용 풀리(1)와 같으나, 직경, 폭 등은 구동용 풀리(1)와 달라도 된다. 종동용 풀리(2)(3)는 구동용 풀리(1)과 마찬가지의 룰넷 가공을 하여도 되고, 혹은 룰넷 가공을 하지 않아도 된다.

벨트(4)는 구동용 풀리(1)와의 접촉면(벨트(4)의 이면에 상당하다)의 마찰계수가 0.6∼3.0 으로 설정된다. 또한, 벨트(4)는 종동용 풀리(2)(3)와의 접촉면의 마찰계수가 0.4∼3.0 으로 설정된다. 벨트(4)의 상기 접촉면은 경도(IRHD: International Rubber Hardness Degree, 국제 고무 경도)가 65∼95, 또한 테이버 마모가 5∼300 ㎣의 내마모성을 갖는 고무재로 구성되어 있다.

테이버 마모는, ISO 547-1-1999의 규정에 따라서, 마모륜 H18을 하중 1 kg으로 1000 rpm 회전시켜 측정한 것이다. 마모륜 [H18]은 일본공업규격 JIS K 6264 (ISO 547-1-1999)에 규정되는 마모륜을 나타내는 기호이다.

벨트(4)는 도 3에 나타내는 바와 같이, 클로로프렌제의 고무층(41)과, 폴리아미드제의 범포(직포)(42)와, 클로로프렌 고무제의 얇은 고무층(43)과, 클로로프렌제의 고무층에 아라미드 코드가 매설되어 이루어진 코트매설층(44)과, 폴리아미드제의 범포(직포)(45)와, 클로로프렌제의 얇은 고무층(46)을 적층 일체화하여 이루어지는 이음매없는(endless) 것이다. 시브(5)와 대향하는 또는 접촉하는 면에는 엘리베이터 로우프(6)가 꼭 맞는 복수개의 원주구(圓周溝)(40)가 형성되어 있다.

고무층(41)(43)(46)의 재료로서는, 상기 클로로프렌 고무 이외에, 예를 들어, 우레탄 고무(예를 들어 미라블 우레탄 고무), 니트릴 고무, 폴리부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무(EPDM), 수소화 니트릴 고무(H-NBR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR) 및 천연 고무에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 복합한 고무가 사용가능하다. 또한, 상기 고무층(4) 중에서 적어도 구동용 풀리(1) 및 종동용 풀리(2)(3)와의 접촉면을 형성하는 부분만, 즉 고무층(46)만을 상기 고무재로 구성시킬 수도 있다. 또한, 2종 이상을 복합한 고무란 혼합 또는 적층을 말한다.

벨트(4)와 구동용 풀리(1)의 접촉면의 마찰계수를 0.6∼3.0 으로 설정하기 위해서는, 예를 들어, 룰넷 코의 수나 깊이, 각도(α) 등을 조정하면 된다. 또한, 벨트(4)와 룰넷 가공을 하지 않는 종동용 풀리(2)(3)와의 접촉면의 마찰계수를 조정하기 위해서는, 예를 들어, 풀리 표면의 재질(예를 들어 우레탄 수지 등), 표면 거칠기(surface roughness) 등을 변경하면 된다.

마찰계수는, 소위 벨트 이동법 또는 풀리 회전법으로 측정할 수가 있다. 벨트 이동법에서는, 도 4에 나타내는 것처럼, 풀리(1)(2) 또는 (3)은 회전하지 않고 고정되어 있고, 이 풀리에 걸친 벨트(4)의 한쪽 끝에 설치된 저울추(10)에 의한 장력Ts(Tension of slack side) 및 벨트(4)가 화살표(12)의 방향으로 이동 한 때에 로드셀(11)에 나타내는 장력 Tt(Tension of tight side)으로부터 다음 식에 의하여 마찰계수를 구한다. 벨트(4)의 이동 속도는 30 mm/초 정도인 것이 좋다.

수식 1

Tt: 로드셀(11)에 의해서 측정된 장력(N)

Ts: 벨트(4)의 한쪽 끝에 설치된 저울추에 의한 장력(N)

μ: 벨트와 풀리간의 겉모습의 마찰계수

θ: 벨트와 풀리간의 접촉각(rad)

풀리 회전법은, 벨트를 고정하여 풀리를 회전시키는 이외는, 벨트 이동법과 마찬가지로 마찰계수를 구한다.

시브(5)의 원주면에는, 엘리베이터 로우프(6)가 꼭 맞는 복수개의 원주구(40)를 설치하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에 있어서, 시브(5)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 그 원주면에 엘리베이터 로우프(6)가 꼭 맞는 3개의 원주구(52)가 설치되어 있다.

(다른 실시형태)

상기 벨트(4)가 외면측에 복수개의 원주구를 갖는 판상 고무부재 내에 수지제 범포(직포) 및 복수의 수지코드를 매설하여 구성된 것으로 하여도 된다. 도 6에는 외면측에 3개의 원주구(40)를 갖는 판상 고무 부재(47) 내에 수지제 범포(직포)(48) 및 복수의 수지코드(49)를 매설하여 구성된 벨트(4)를 나타내고 있다.

도 7 및 도 8은, 본 발명의 다른 실시형태를 나타내고 있다. 도 7에 나타내는 엘리베이터 구동용 장치(21)에서는, 구동용 풀리(1) 및 종동용 풀리(2)만으로 설치된 벨트(4)를, 시브(5)에 휘감겨 있는 엘리베이터 로우프(6)의 원호상 영역에 압접시키고 있다. 이 엘리베이터 구동용 장치(21)와 같이, 상기 엘리베이터 구동용 장치(20)와 다른 압접 영역을 갖는 장치로 하여도 된다.

도 8에 나타내는 엘리베이터 구동용 장치(22)는, 구동용 풀리(1) 및 종동용 풀리(2)(3)(3')로 설치된 벨트(4)를, 시브(5)에 휘감겨 있는 엘리베이터 로우프(6)의 원호상 영역에 압접시키고 있다. 본 발명은 이와 같은 실시형태이어도 된다.

다음에 실시예 및 비교예를 들어서 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이하의 실시예에만 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 엘리베이터 구동용 벨트 장치의 일 실시형태를 나타내는 개념도.

도 2는 엘리베이터 구동용 장치의 구동용 풀리의 원주면에 형성된 룰넷 가공 의 일 예를 나타내고 있고, (a)는 세로 새긴 줄 모양의 룰넷 코를, (b)는 경사지게 교차로 새긴 줄 모양의 룰넷 코를 각각 나타내는 개념도.

도 3은 엘리베이터 구동용 장치의 풀리와 벨트와의 관계를 나타내는 단면도.

도 4는 마찰계수의 측정방법을 나타내는 설명도.

도 5는 엘리베이터 구동용 장치의 풀리와 시브와 벨트와의 관계를 나타내는 단면도.

도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 벨트를 나타내는 단면도.

도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 따른 벨트의 설치상태를 나타내는 개념도.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시형태에 따른 벨트의 설치상태를 나타내는 개념도.

도 9는 벨트 이면의 마모량 측정에 사용하는 장치의 개념도.

도 10은 종래 엘리베이터 구동용 장치의 개념도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1- 구동용 풀리 2- 종동용 풀리

3- 종동용 풀리 4- 벨트

5- 시브 6- 엘리베이터 로우프

7- 케이지(승강차) 8- 바란스 웨이트

12- 풀리 본체 13- 룰넷 코

실시예 1

(정지유지능력)

도 1에 나타내는 엘리베이터 구동용 장치(20)와 유사한 소형 시험장치를 제작하여, 구동용 풀리(1)를 고정하여 정지유지능력 시험을 하였다. 또한, 구성 부재의 명칭은 그대로 사용하였다.

시험에 사용한 구동용 풀리(1)는, 그 원주방향에 대하여 경사각도 α가 40°인 룰넷 코를 갖는 룰넷 가공을 함과 동시에, 모듈을 0.3 mm로 한 것이다. 종동용 풀리(2)(3)는 원주면에 룰넷 가공이 없는 이외는 구동용 풀리(1)과 동일하다.

시험에 사용한 벨트(4)는, 상기한 바와 같이, 클로로프렌제의 고무층(41)과, 폴리아미드제의 범포(직포)(42)와, 클로로프렌제의 얇은 고무층(43)과, 클로로프렌제의 고무층에 아라미드코드가 매설되어 이루어진 코드매설층(44)과, 폴리아미드제의 범포(직포)(45)와, 클로로프렌제의 얇은 고무층(46)을 적층 일체화하여 이루어지는 이음매없는 것이다. 시브(5)와 대향하는 접촉하는 면에는, 엘리베이터 로우프(6)가 꼭 맞는 복수개의 원주구(40)가 형성되어 있다.

벨트(4)에서의 풀리(1)과의 접촉면의 마찰계수를 상기한 벨트 이동법으로 측정하였다. 그 결과, 상기 접촉면의 마찰계수는 2.6 이었다. 또한, 상기 접촉면을 형성하는 고무층의 IRHD는 90, 상기한 조건으로 측정한 테이버 마모는 15.4 ㎣ 이었다. 구동용 풀리(1)를 회전불능하게 고정한 상태에서 이하의 (1)∼(3)에 나타내는 방법으로 정지유지능력의 시험을 하였다.

(1) 구동용 풀리(1)를 고정하고, 엘리베이터 로우프(6)에 바란스 웨이트(8)를 변화시켜서 편하중을 가한다.

(2) 엘리베이터 로우프(6)는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 시브(5)와 벨트(4)의 표면에 의하여 끼워지고, 눌려지고 있는 벨트(4)의 표면에 편하중을 전한다. 또한, 여기에서의 엘리베이터 로우프(6)와 벨트(4)의 표면과의 사이에는 미끄러짐이 없다.

(3) 벨트(4)에 전달된 편하중의 힘은, 벨트(4)를 시계방향으로 회전시키는 힘으로 된다. 그때에, 유일 고정된 구동용 풀리(1)과 벨트(4) 상호간의 미끄러짐을 관찰한다.

이상의 시험은, 구동용 풀리(1)의 원주면(12)에 기름이나 물이 부착되지 않는 조건과, 구동용 풀리(1)의 원주면(12)에 기름을 천(Waste cloth)으로 도포한 조건 하에서 각각 실시하였다.

비교예 1

종래의 구동용 풀리(94)로서, 룰넷 가공을 행하지 않는 평탄 풀리를 사용한 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 정지유지능력 시험을 하였다. 여기서, 벨트에 서의 평탄 풀리(94)와의 접촉면의 마찰계수는 1.2 이었다. 실시예 1 및 비교예 1의 시험결과를 표 1 및 표 2에 각각 나타낸다.

표 1

	편하중(kg)
	100	200	300	500
비교예 1	정지	정지	미끄러짐	미끄러짐
실시예 1	정지	정지	정지	정지

표 2

	편하중(kg)
	100	200	300	500
비교예 1(기름이 부착)	정지	미끄러짐	미끄러짐	미끄러짐
실시예 1(기름이 부착)	정지	정지	정지	미끄러짐

표 1, 표 2에서 분명한 바와 같이, 구동용 풀리(1)는 종래의 구동 풀리인 평탄 풀리보다는, 기름이나 물이 부착되어 있지 않는 상태 및 기름이 부착되어 있는 상태의 양쪽에 있어서 정지유지능력이 대단히 뛰어나고 있다.

실시예 2

(벨트 이면의 마모량)

도 9에 나타내는 바와 같이, 구동용 풀리(1)과 부하를 가한 종동용 풀리(2) 상호간에 벨트(4)를 둘러 설치하여 구동용 풀리(1)를 회전시켰다. 사용한 구동용 풀리(1) 및 벨트(4)는 실시예 1과 동일하다. 종동용 풀리(2)는 원주면에 룰넷 가공을 하지 않은 이외는 구동용 풀리(1)와 같다.

그리고, 구동용 풀리(1)로 회전시키기 전 및 회전시킨 후의 벨트의 중량을 측정하여, 그들의 중량차로부터 벨트 이면의 마모량을 구하였다.

비교예 2

실시예 2와 마찬가지로 도 9에 나타내는 바와 같이, 구동용 풀리(1)과 부하를 가한 종동용 풀리(2) 상호간에, 고무를 함침시킨 직포면이 풀리와의 접촉면으로 되어 있는 종래의 고무함침 직포면형 벨트를 설치하고, 상기 구동용 풀리(1)를 회전시킨다. 이 벨트의 고무함침 직포면의 IRHD는 80, 상기한 조건으로 측정한 테이버 마모는 약 25.0 ㎣ 이었다.

표 3

	마모량(㎎)
비교예 2	110
실시예 2	23

표 3에서, 실시예 2의 벨트(4)는 비교예 2의 고무함침 직포면형 벨트와 비교하면 마모량이 매우 적다는 것을 알 수 있다.

본 발명의 엘리베이터 구동용 벨트장치에 의하면, 정지유지능력이 향상되기 때문에, 벨트와 풀리 상호간에 기름이나 물이 부착되어도 케이지의 정지상태를 유지할 수 있다.

Claims

복수개의 풀리에 벨트를 걸고, 풀리의 회전에 의하여 벨트를 회전시키는 엘리베이터 구동용 벨트장치로서, 상기 벨트는 적어도 구동용 풀리와의 접촉면의 마찰계수가 0.6∼3.0 으로 설정되고, 상기 접촉면이 경도(IRHD) 65∼95 이고, 또한 테이버 마모(ISO 547-1-1999 조건: 마모륜 H18, 하중 1kg, 회전속도 1000 rpm)가 5∼300 ㎣의 내마모성을 갖는 고무로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 구동용 벨트장치.
제1항에 있어서, 상기 풀리는 구동용 풀리와 종동용 풀리로 이루어지고, 적어도 구동용 풀리의 원주면에는, 그 풀리의 원주방향에 대하여 룰넷 코가 직교로 또는 경사지게 교차되는 룰넷 가공에 의하여 형성되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 구동용 벨트장치.
제2항에 있어서, 상기 벨트는 종동용 풀리(2)(3)과의 접촉면의 마찰계수가 0.4∼3.0 으로 설정되는 것을 특징으로 하는 엘리베이터 구동용 벨트장치.
제2항에 있어서, 상기 룰넷 코의 모듈이 0.2∼0.5 mm인 것을 특징으로 하는 엘리베이터 구동용 벨트장치.
제2항에 있어서, 상기 룰넷 코의 원주방향에 대한 각도가 30∼45 °인 것을 특징으로 하는 엘리베이터 구동용 벨트장치.
제1항에 있어서, 벨트에서의 풀리와의 접촉면을 형성하는 고무가, 클로로프렌 고무, 우레탄 고무, 니트릴 고무, 부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 수소화 니트릴 고무, 스티렌-부타디엔 고무 및 천연 고무에서 선택된 1종 또는 2종 이상을 복합한 고무인 것을 특징으로 하는 엘리베이터 구동용 벨트장치.