KR20090014398A - 엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 시브 - Google Patents

Abstract

엘리베이터 시브(20)는 벨트 안내면의 적어도 일부를 따르는 표면 프로파일을 갖는 벨트 안내면(26)을 포함한다. 표면 프로파일은 n차 다항식에 의해 바람직하게는 정의되며, 여기서 n은 2를 초과하는 숫자이다. 일 예시에서, 참조 지점(40)은 벨트 안내면(26)의 폭을 따르는 중심 지점이다. 일 예시에서, 표면 프로파일의 중심부(42)는 시브 본체의 중심축(34)과 대체로 평행하도록 정렬된다. 몇몇 예시는 중심부(42)와 시브의 에지들(28, 30) 사이에 곡선형 측부(44, 46)를 갖는다. 또한, 다른 예시들은 선형 프로파일을 갖는 제2 측부(48, 50)를 포함한다.

엘리베이터 시브, 표면 프로파일, 벨트 안내면, n차 다항식, 선형 프로파일

Description

엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 시브 {SHEAVE FOR USE IN AN ELEVATOR SYSTEM}

본 발명은 대체로 엘리베이터 시브(sheave)에 관한 것이며, 특히 엘리베이터 시브 상의 독특한 벨트 안내면 구성에 관한 것이다.

엘리베이터 시스템은 광범위하게 공지되고 사용된다. 통상적인 구성은 예컨대, 승객이나 화물을 빌딩 내의 상이한 레벨로 수송하기 위해, 빌딩 내의 랜딩들 사이에서 이동하는 엘리베이터 차량(cab)을 포함한다. 로프 또는 벨트와 같은 하중 지지 부재는 차량이 승강로를 통해 이동하는 동안 차량의 중량을 통상 지지한다.

차량이 승강로를 통해 이동할 때, 하중 지지 부재는 적어도 하나의 시브를 거쳐 통상 이동한다. 몇몇 경우에 있어서, 시브는 엘리베이터 차량을 원하는 대로 이동시키기 위해 모터식 기구에 커플링되는 구동 시브이다. 다른 경우에 있어서는, 시브는 수동이며 하중 지지 부재의 이동에 반응하여 이동한다.

엘리베이터 시브가 장기간 사용되어왔지만, 하중 지지 부재와 같은 엘리베이터 시스템 구성 요소의 수명을 최대화하기 위해 설계에 있어서 개선이 요구된다. 예컨대, 평평한 벨트는 벨트가 시브를 거쳐 이동할 때 통상 과부하 응력을 받는다. 또한, 엘리베이터 시브 축이 지지 기구 축과 통상 완벽하게 정렬되지는 않기 때문에, 시브가 회전할 때 벨트가 시브를 따라 편향 이동하는 경향이 있다. 왕관형 시브 표면이 벨트 추적 거동을 향상시키도록 사용되어 왔지만, 왕관형의 시브 표면은 벨트의 중심 영역에서 적어도 몇몇 코드에 과부하를 유도하는 관련된 단점을 갖는다. 폴리머 코팅이 복수의 강 코드를 둘러싸는 코팅된 강 벨트는 축방향으로 매우 단단하게 설계되었기 때문에 특히 이러한 변형을 받게 된다. 코드는 균일하게 응력을 받지 않으며, 불균형한 하중이 초래된다. 또한, 종래의 왕관 설계는 모든 환경 하에서의 추적 거동을 적절하게 수용하지 않는다.

하중 지지 부재의 추적 성능을 최적화하고 하중 지지 부재 상의 전체적인 응력을 감소시키는 향상된 엘리베이터 시브 설계에 대한 필요성이 있다. 본 발명은 종래 기술의 결점과 단점을 회피하면서 이러한 요구에 초점을 맞춘다.

엘리베이터 시스템에서 사용하기 위해 예시적으로 개시된 시브는 하중 지지 부재 상에 유도된 응력을 최소화하는 반면 추적 성능은 최대화시키는 벨트 안내면을 갖는다.

예시적인 시브는 시브가 그 둘레를 회전하는 중심축을 갖는 시브 본체를 포함한다. 벨트 안내면은 벨트 안내면의 적어도 일부를 따라 연장하는 표면 프로파일을 포함한다. 표면 프로파일은 벨트 안내면의 선택된 참조 지점으로부터의 거리의 n차 다항식으로 근사되는 방정식에 의해 정의되며, 여기서 n은 2를 초과하는 숫자이다.

일 예시에서, 벨트 안내면은 시브의 중심축과 평행하게 정렬되는 중심부를 포함한다. 중심부의 각 측면의 측부는 벨트 안내면의 선택된 참조 지점으로부터의 거리의 n차 다항식에 근사하는 방정식에 의해 바람직하게는 정의되며, 여기서 n은 임의의 숫자이다. 후자의 예시는 하중 지지 부재 또는 벨트의 폭이 벨트 안내면의 폭의 절반보다 큰 경우의 실시예에 대해 특히 유용하다.

다른 예시에서, 중심부의 각 측의 제1 측부는 n차 다항식에 의해 정의된다. 제2 측부는 제1 측부로부터 시브의 외측 에지를 향해 연장된다. 본 예시의 제2 측부는 선형 프로파일을 갖는다. 따라서, 본 예시에 따라 설계된 시브는 시브의 중심을 통과하는 대칭면의 각 측면에 세 개의 특정 영역을 제공한다.

본 발명의 다양한 특징 및 장점은 현재의 양호한 실시예의 이하의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백하게 될 것이다. 상세한 설명에 첨부되는 도면은 이하와 같이 간단하게 설명될 수 있다.

본 발명에 따르면 위에 기술한 종래기술의 해결하고자 하는 과제가 해결된다.

도1은 시브 본체(22)가 하중 지지 부재(24)와 협동하는 엘리베이터 시브 조립체(20)를 개략적으로 도시한다. 일 예시에서 하중 지지 부재(24)는 코팅된 강 벨트이다. 본 설명에서 사용된 "벨트"라는 용어는 엄격한 의미로 해석되어서는 안 된다. 본 발명에 따라 설계된 조립체는 엘리베이터 시스템에서 사용되는 평평한 벨트, 코팅된 강 벨트, 또는 다른 합성 코어 벨트를 포함할 수도 있다. 따라서, "벨트"라는 용어는 엘리베이터 시스템에서 유용한 하중 지지 부재의 다양한 구성을 포함하도록 일반적인 의미로 해석되어야만 한다.

벨트(24)는 도시된 시브 상의 에지들(28, 30) 사이에서 연장되는 벨트 안내면(26)에 수용된다. 돌출된 에지(28, 30)는 다른 예시의 시브 내에는 포함되지 않는다. 벨트는 시브가 중심축(34)을 중심으로 회전함에 따라 벨트 안내 면(26)을 따라 걸쳐진다. 벨트 안내면은 벨트 안내면의 폭의 적어도 일부를 따라 바람직하게는 표면 프로파일을 포함한다. 표면 프로파일은 그를 따라 벨트가 시브 상에 걸쳐지는 부분적으로 왕관형의 표면을 양호하게는 제공한다. 도2로부터 이해될 수 있는 바와 같이, 벨트 안내면(26)은 축 방향으로 연장하는 표면 프로파일을 포함하고 시브(22)의 반경 방향 단면에서 볼 수 있는 것과 같이 적어도 부분적으로 볼록하다.

일 예시에서, 표면 프로파일은 고차원의 다항식에 의해 근사된다. 본 방정식은 y = ｜xⁿ｜으로 표현될 수 있고, 여기서 n은 2를 초과하는 수이고, y는 시브 회전축(34)에 수직인 축을 따르며, x는 시브 회전축에 평행한 방향에서 벨트 안내면(26) 상의 참조 지점(40)으로부터 측정된 거리이다. 도시된 예시에서, 참조 지점(40)은 벨트 안내면(26)의 폭을 따라 중심 위치에 있다. 또한, 상기 표면 프로파일은 시브의 중심축으로부터 제1 공칭 거리로 이격된 표면 프로파일의 에지와, 시브의 중심축으로부터 제2 거리로 이격된 참조 지점(40)을 포함하며, 상기 제2 거리는 제1 공칭 거리보다 크다.

본 실시예의 표면 프로파일은 벨트 안내면(26) 상의 벨트(24)의 추적 거동을 최대화하면서 프로파일의 형상에 의해 야기된 벨트 상의 응력을 최소화한다. 벨트의 에지와 시브의 측면 사이에 적절한 공간을 유지하기 때문에, 본 실시예의 표면 프로파일은 추적 견고함을 향상시킨다.

도3에 도시된 예시에서, 벨트(24)의 폭 w은 벨트 안내면(26)의 폭 c의 절반 보다 크고, 표면 프로파일은 평평한 중심부(42)를 양호하게는 포함한다. 중심부(42)와 중심축(34)을 따르는 각각의 지점들 사이의 거리는 도시된 예시에서 동일하다. 환언하면, 예시적인 중심부(42)는 양호하게는 시브(22)의 중심축(34)과 완전히 평행하게 정렬된다.

표면 프로파일의 측부(44, 46)는 각각 중심부(42)와 벨트 안내면의 에지들(28, 30) 사이에 양호하게는 연장된다. 각각의 측부(44, 46)는 방정식 y = xⁿ에 의해 양호하게는 근사되며, n은 임의의 수이다. 도3의 예시에서 n = 2이다. 일 예시에서, 표면(26)은 상이한 n 값을 갖는 다양한 섹션을 갖는다. 다른 예시에서, 표면(26)은, 표면(26)이 중심에 대해 비대칭이 되도록 표면(26)의 중심의 각 측면에 상이한 n값을 갖는 부분들을 갖는다.

도3에 도시된 것과 같은 왕관형 설계는 벨트(24)의 후단 에지에 의해 접근될 수 없도록 왕관의 상부의 섹션을 따라 양호하게는 평평하다. 중심부(42)의 폭은 벨트(24)의 폭 w과 벨트 안내면(26)의 폭 c의 사이의 차이와 바람직하게는 같다. 도3에서 지시된 거리 f는 양호하게는 w-c/2와 동일하다. 따라서, 벨트(24)의 에지와 시브의 에지들(28, 30) 사이에 각각 간격이 있는 경우에는 언제나 벨트 에지 중 어느 것도 평평한 중심부(42)에 있지는 않게 될 것이다.

도4는 벨트 안내면(26)이 시브 회전축(34)과 평행하게 정렬된 중심부(42)를 갖는 다른 예시를 도시한다. 제1 측부(44, 46)는 중심부(42)의 양측으로부터 멀어지는 방향으로 연장된다. 본 예시에서, 제1 측부(44, 46)는 n차 다항식에 의해 설 명되는 프로파일을 가지며, 여기서 n은 임의의 수이다. 일 특정 예시에서, n은 2보다 크다. 본 예시에서, 제1 측부(44, 46)는 시브의 단부(28, 30)까지 전부 연장되지는 않는다.

제2 측부(48, 50)는 제1 측부(46, 44)와, 벨트 안내면(26)의 에지 사이에서 각각 연장된다. 본 예시에서, 제2 측부(48, 50)는 선형인 표면 프로파일을 갖는다. 도시된 예시에서, 벨트 안내면(26)은 시브의 중심을 통과하는 평면(즉, 지면 내로 연장되는 수직면)에 대해 대칭이다.

도4에 도시된 것과 같은 예시에서, 제2 측부(50, 48)는 양호하게는 선형이다. 벨트 안내면(26)의 에지 부근에 선형 프로파일 섹션을 갖는 것은 중심부와 벨트 안내면(26)의 에지 사이에서 연장하는 곡면을 갖는 구성의 추적 효율을 유지한다. 그러나, 선형 프로파일을 갖는 것은, 벨트 안내면(26)의 최외측부의 추적 효율을 제한함이 없이 벨트의 수명을 악화시키기 쉬울, 곡면의 효과를 감소시킨다. 부분적으로, 이것은 벨트 안내면(26)의 최외측부에 걸치는 벨트 부분에 대한 하중이 중심부(42)와 제1 측부(44, 46)의 더 중심측 영역에 걸치는 벨트 부분보다 현저히 작은 하중을 수반하기 때문에 달성된다.

도면에서, 벨트 안내면(26)의 부분들 사이의 전이는 도시를 위해 다소 과장된다. 예시적인 시브에서, 안내면은 단일편의 재료로부터 기계가공되며, 전체 시브에 걸쳐 연속적이고, 중단되지 않는 면을 제공한다.

전술한 설명은 성질상 제한적이라기보다는 예시적이다. 전술한 것에 대한 변경과 개조는 본 발명의 정수를 벗어날 필요가 없이 당업자에게 명백하게 될 것이 다. 본 발명에 주어진 법적 보호의 범주는 이하의 청구항을 연구함에 의해서만 결정될 것이다.

도1은 본 발명의 일 실시예에 따라 설계된 엘리베이터 시브 조립체를 개략적으로 도시한다.

도2는 도1의 실시예의 부분 단면도이다.

도3은 본 발명의 실시예의 선택된 특징부를 도시한다.

도4는 다른 실시예를 개략적으로 도시한다.

Claims (9)

1. 중심축과 왕관형 벨트 안내면을 갖는 시브 본체를 포함하고,

   상기 벨트 안내면은 상기 벨트 안내면의 적어도 일부를 따라 축방향으로 연장되는 표면 프로파일을 포함하며, 상기 표면 프로파일은 벨트 안내면의 선택된 참조 지점으로부터의 거리의 n차 다항식으로서 정의되며, 여기서 n은 2를 초과하는 숫자인 엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 시브.
2. 제1항에 있어서, 표면 프로파일의 중심부를 포함하며, 상기 중심부는 폭을 가지며 중심축과 평행하게 정렬되는 엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 시브.
3. 제2항에 있어서, 중심부는 중심축으로부터 전체적으로 동일한 거리인 엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 시브.
4. 폭을 갖는 벨트와,

   벨트를 지지하고, 벨트가 이동함에 따라 중심축을 중심으로 회전가능한 시브를 포함하는 엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 조립체이며,

   상기 시브는 시브의 대향 측면 상의 에지들 사이에서 연장되는 폭을 갖는 왕관형 벨트 안내면을 포함하고, 상기 벨트 안내면 전체는 연속적이고 중단되지 않는 표면을 제공하는 단일편의 재료이며, 상기 벨트 안내면은 중심축으로부터 적어도 부분적으로 등거리가 되도록 벨트 안내면이 중심축에 평행하게 정렬되어 걸쳐지는 폭을 갖는 중심부와, 중심축에 대해 만곡되어 시브의 대응 에지를 향해 중심부로부터 연장되는 측부를 포함하는 엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 조립체.
5. 제4항에 있어서, 벨트 안내면의 중심부의 폭은 벨트 폭과 벨트 안내면의 폭의 절반 사이의 차이의 대략 2배와 같은 엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 조립체.
6. 제4항에 있어서, 중심부는 벨트 안내면의 중심 지점으로부터 대향 방향으로 연장되며 중심부의 절반이 중심 지점의 각 측면에 있는 엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 조립체.
7. 제4항에 있어서, 벨트 안내면의 측부는 벨트 안내면 상에 선택된 참조 지점으로부터의 거리의 n차 다항식에 의해 정의된 곡률을 각각 가지며, 여기서 n은 2보다 큰 숫자인 엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 조립체.
8. 제4항에 있어서, 중심부 전체는 중심축으로부터 동일하게 이격되며, 중심부와 중심축 사이의 거리는 중심축과 측부를 따르는 임의의 지점 사이의 거리보다 큰 엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 조립체.
9. 제4항에 있어서, 벨트의 폭은 벨트 안내면의 폭의 절반보다 큰 엘리베이터 시스템에서 사용하기 위한 조립체.

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