(57)【要約】【課題】エレベータシステムのためのベルトが提供される。【解決手段】エレベータシステム１０のためのベルト１６はその幅２６に沿って配置され、その長さに沿って長手方向に延びる複数のテンション部材２４を含む。各部材２４はマトリクス材料４４内に配置された複数の鉱物性の荷重保持繊維４２を含む。ジャケット材料２８は少なくとも部分的に複数の部材２４を包含する。システム１０はエレベータの通路と、この通路内に配置されそこを移動可能であるエレベータの箱１２と、箱１２をこの通路に沿って吊下げ及び／または駆動するように箱１２に操作可能に接続されたベルト１６とを含む。ベルト１６はその幅２６に沿って配置され、その長さに沿って長手方向に延びる複数のテンション部材２４を含む。各部材２４はマトリクス材料４４内に配置された複数の鉱物性の荷重保持繊維４２を含む。ジャケット材料２８は少なくとも部分的に複数の部材２４を包含する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エレベータシステムのためのベルトであって、
ベルトの幅に沿って配置され、前記ベルトの長さに沿って長手方向に延びる、複数のテンション部材であって、各テンション部材が、マトリクス材料に分布した、複数の鉱物性の荷重保持繊維を含んでいる、前記複数のテンション部材と、
少なくとも部分的に前記複数のテンション部材を包含しているジャケット材料と、を備えた、前記ベルト。
【請求項２】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、複数の玄武岩の荷重保持繊維である、請求項１に記載のベルト。
【請求項３】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、前記テンション部材の耐火性を向上させるように構成されている、請求項１に記載のベルト。
【請求項４】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、セ氏約８２０度の持続作動温度を有している、請求項１に記載のベルト。
【請求項５】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、セ氏約１４５０度の溶融温度を有している、請求項１に記載のベルト。
【請求項６】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、約２．７５ｇ／ｃｍ３の密度を有している、請求項１に記載のベルト。
【請求項７】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、約４８４０メガパスカル（ＭＰａ）の引張強度を有している、請求項１に記載のベルト。
【請求項８】
前記マトリクス材料が、ポリウレタン、ビニルエステル、ポリベンゾオキサジン、またはエポキシ材料である、請求項１に記載のベルト。
【請求項９】
エレベータの通路と、
前記エレベータの通路内に配置され、このエレベータの通路内を移動可能であるエレベータの箱と、
前記エレベータの箱を前記エレベータの通路に沿って吊下げ及び／または駆動するように、前記エレベータの箱に操作可能に接続されたベルトであって、
ベルトの幅に沿って配置され、前記ベルトの長さに沿って長手方向に延びる、複数のテンション部材であって、各テンション部材が、マトリクス材料内に分布した、複数の鉱物性の荷重保持繊維を含んでいる、前記複数のテンション部材と、
少なくとも部分的に前記複数のテンション部材を包含しているジャケット材料と、を含む、前記ベルトと、
を備えた、前記エレベータシステム。
【請求項１０】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、複数の玄武岩の荷重保持繊維である、請求項９に記載のエレベータシステム。
【請求項１１】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、前記テンション部材の耐火性を向上させるように構成されている、請求項９に記載のエレベータシステム。
【請求項１２】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、セ氏約８２０度の持続作動温度を有している、請求項９に記載のエレベータシステム。
【請求項１３】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、セ氏約１４５０度の溶融温度を有している、請求項９に記載のエレベータシステム。
【請求項１４】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、約２．７５ｇ／ｃｍ３の密度を有している、請求項９に記載のエレベータシステム。
【請求項１５】
前記複数の鉱物性の荷重保持繊維が、約４８４０メガパスカル（ＭＰａ）の引張強度を有している、請求項９に記載のエレベータシステム。
【請求項１６】
前記マトリクス材料が、ポリウレタン、ビニルエステル、ポリベンゾオキサジン、またはエポキシ材料である、請求項９に記載のエレベータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示の実施形態は、エレベータシステムに関し、より詳細には、エレベータシステムのエレベータの箱の吊下げ及び／または駆動のための荷重支持部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレベータシステムは、建物内の様々な階層間で、乗客、積荷、またはそれら両方を搬送するために有用である。いくつかのエレベータは、トラクションベースであるとともに、エレベータの箱を支持し、エレベータの箱の所望の移動及び配置を達成するための、ベルトなどの荷重支持部材を利用する。
【０００３】
ベルトが荷重支持部材として使用される場合、複数のテンション部材、またはコードが、共通のジャケット内に埋め込まれている。ジャケットは、コードを所望の位置に保持し、摩擦負荷経路を提供する。例示的なトラクション・エレベータシステムでは、マシンが駆動綱車を駆動する。駆動綱車により、ベルトが、エレベータの通路に沿ってエレベータの箱を駆動させるように相互作用する。ベルトは通常、スチール要素から形成されたテンション部材を利用するが、代替的には、合成繊維または、カーボンファイバ複合材料などの他の材料から形成されたテンション部材を利用する場合がある。
【０００４】
カーボンファイバ複合材料のテンション部材では、部材が、重量に対する強度の、良好な特性を有しているが、スチールワイヤで形成されたテンション部材に比べ、高温特性が通常は低減される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一実施形態では、エレベータシステムのためのベルトは、ベルトの幅に沿って配置され、ベルトの長さに沿って長手方向に延びる、複数のテンション部材を含んでいる。各テンション部材は、マトリクス材料内に配置された、複数の鉱物性の荷重保持繊維を含んでいる。ジャケット材料は、少なくとも部分的に複数のテンション部材を包含している。
【０００６】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、複数の玄武岩の荷重保持繊維である。
【０００７】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、テンション部材の耐火性を向上させるように構成されている。
【０００８】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、セ氏約８２０度の持続作動温度を有している。
【０００９】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、セ氏約１４５０度の溶融温度を有している。
【００１０】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、約２．７５ｇ／ｃｍ３の密度を有している。
【００１１】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、約４８４０メガパスカル（ＭＰａ）の引張強度を有している。
【００１２】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、マトリクス材料は、ポリウレタン、ビニルエステル、ポリベンゾオキサジン、またはエポキシ材料である。
【００１３】
別の実施形態では、エレベータシステムは、エレベータの通路と、エレベータの通路内に配置され、このエレベータの通路内を移動可能であるエレベータの箱と、エレベータの箱をエレベータの通路に沿って吊下げ及び／または駆動するように、エレベータの箱に操作可能に接続されたベルトと、を含んでいる。ベルトは、ベルトの幅に沿って配置され、ベルトの長さに沿って長手方向に延びる、複数のテンション部材を含んでいる。各テンション部材は、マトリクス材料内に配置された、複数の鉱物性の荷重保持繊維を含んでいる。ジャケット材料は、少なくとも部分的に複数のテンション部材を包含している。
【００１４】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、複数の玄武岩の荷重保持繊維である。
【００１５】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、テンション部材の耐火性を向上させるように構成されている。
【００１６】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、セ氏約８２０度の持続作動温度を有している。
【００１７】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、セ氏約１４５０度の溶融温度を有している。
【００１８】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、約２．７５ｇ／ｃｍ３の密度を有している。
【００１９】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、複数の鉱物性の荷重保持繊維は、約４８４０メガパスカル（ＭＰａ）の引張強度を有している。
【００２０】
追加的または代替的に、本実施形態または他の実施形態では、マトリクス材料は、ポリウレタン、ビニルエステル、ポリベンゾオキサジン、またはエポキシ材料である。
【００２１】
以下の詳細な説明は、いずれの方法でも限定するものとは解されないものとする。添付図面を参照すると、同様の要素には同様の符号が付されている。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】エレベータシステムの実施形態の概略図である。
【図２】エレベータシステムのベルトの実施形態の概略断面図である。
【図３】エレベータシステムのベルトのテンション部材の実施形態の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
開示の装置及び方法の１つまたは複数の実施形態の詳細な説明は、図面を参照して、例として、限定的ではなく、本明細書に提供される。
【００２４】
図１に示されているのは、例示的なトラクション・エレベータシステム１０の概略図である。本発明を理解するためには必要とされない、エレベータシステム１０の特徴（ガイドレール、セーフティなど）は、本明細書では論じない。エレベータシステム１０は、１つまたは複数のベルト１６で、エレベータの通路１４内で操作可能に吊り下げられるか支持されるエレベータの箱１２を含んでいる。１つまたは複数のベルト１６は、エレベータシステム１０の様々な構成要素周りで経路が定められるように、１つまたは複数の綱車１８と相互作用する。１つまたは複数のベルト１６は、カウンターウェイト２２にも接続することができる。カウンターウェイト２２は、エレベータシステム１０のバランスを取り、作動中の駆動綱車の両側のベルトのテンションの差異を低減する補助をするために使用される。
【００２５】
各綱車１８は、エレベータシステム１０の他の綱車１８の直径と同じであるか、異なっている場合がある、直径２０を有している。綱車の少なくとも１つは、駆動綱車５２とすることができる。駆動綱車５２は、マシン５０によって駆動される。マシン５０による駆動綱車の動作により、駆動綱車５２の周りに経路が定められた、１つまたは複数のベルト１６を、（トラクションを通して）駆動、移動、及び／または推進させる。綱車１８の少なくとも１つは、ダイバータ、デフレクタ、またはアイドラ綱車とすることができる。ダイバータ、デフレクタ、またはアイドラ綱車は、マシン５０によっては駆動されないが、エレベータシステム１０の様々な構成要素の周りに１つまたは複数のベルト１６をガイドする助けになる。
【００２６】
いくつかの実施形態では、エレベータシステム１０は、エレベータの箱１２の吊下げ及び／または駆動のために、２つ以上のベルト１６を使用することができる。さらに、エレベータシステム１０は、様々な構成を有することができ、それにより、１つまたは複数のベルト１６の両側が、１つまたは複数の綱車１８と係合するか、１つまたは複数のベルト１６の一方側のみが、１つまたは複数の綱車１８と係合するようになっている。図１の実施形態は、１つまたは複数のベルト１６が箱１２とカウンターウェイト２２とで終端している、１：１のロープ構成を示しているが、他の実施形態は、他のロープ構成を利用する場合がある。
【００２７】
ベルト１６は、エレベータの箱１２の吊下げ及び／または駆動のための強度の必要条件を満たすことが可能であるように十分な強度を有しつつ、曲げ応力を低くし、ベルトの寿命の必要条件を満たし、かつ、スムーズに動作するように、１つまたは複数の綱車１８を超えて延びる場合に、十分な柔軟性を有するように構成されている。
【００２８】
図２は、例示的なベルト１６の構成または設計の断面概略図である。ベルト１６は、ベルト１６に沿って長手方向に延びるとともに、ベルトの幅２６に渡って配置された、複数のテンション部材２４を含んでいる。テンション部材２４は、ベルト１６内におけるテンション部材２４の移動を抑制し、テンション部材２４を保護するために、少なくとも部分的にジャケット材料２８に包含されている。ジャケット材料２８は、駆動綱車５２の対応する表面と相互作用するように構成された、トラクションサイド３０を規定する。ジャケット材料２８の例示的材料には、たとえば、熱可塑性ポリウレタンのエラストマ及び熱硬化性ポリウレタンのエラストマ、ポリアミド、熱可塑性ポリエステルのエラストマ、ならびにゴムが含まれる。他の材料がベルト１６の要求された機能を満たすのに十分である場合は、それら材料が、ジャケット材料２８を形成するために使用され得る。たとえば、ジャケット材料２８の主要な機能は、ベルト１６と駆動綱車５２との間の十分な摩擦係数を提供して、ベルト１６と駆動綱車５２との間に所望の量のトラクションを生成することである。ジャケット材料２８は、トラクション荷重をテンション部材２４に伝達することも行うものとする。さらに、ジャケット材料２８は、耐摩耗性であり、テンション部材２４を、衝撃によるダメージ、たとえば化学物質及び湿気などの、環境要因に対する露出から保護するものとする。
【００２９】
ベルト１６は、ベルトの幅２６とベルトの厚さ３２とを有しており、ベルトの厚さ３２に対するベルトの幅２６のアスペクト比は、１より大である。ベルト１６は、トラクションサイド３０とは反対側のバックサイド３４、及び、トラクションサイド３０とバックサイド３４との間に延びるベルトエッジ３６をさらに含んでいる。８つのテンション部材２４が図２に示されているが、他の実施形態には、他の数のテンション部材２４、たとえば、６、１０、または１２のテンション部材２４が含まれる場合がある。さらに、図２の実施形態のテンション部材２４は、実質的に同一であるが、他の実施形態では、テンション部材２４は、互いに異なっている場合がある。
【００３０】
ここで図３を参照すると、各テンション部材２４は、マトリクス材料４４内に分布された複数の荷重保持繊維４２からなる。荷重保持繊維４２は、玄武岩の鉱物性のファイバまたはフィラメントである。いくつかの実施形態では、荷重保持繊維４２は、荷重保持繊維４２のマトリクス材料４４への接着性を向上させるように、サイジング複合材料（図示せず）でコーティングされている。さらに、マトリクス材料４４は、たとえば、ポリウレタン、ビニルエステル、ポリベンゾオキサジン、及びエポキシ樹脂などの、任意の適切な材料で形成され得る。マトリクス材料４４は、荷重保持繊維４２と組み合わせて、テンション部材２４の所望の剛性及び強度を達成するように選択される。いくつかの実施形態では、マトリクス材料４４には充填剤が含まれていないが、他の実施形態では、マトリクス材料４４は、強度及び／または難燃性などの、マトリクス材料４４の選択された特性を向上させるように、充填剤及び／または添加剤を含む場合がある。
【００３１】
テンション部材２４は、いくつかの実施形態では引抜き整形プロセスにより、薄い層として形成される場合がある。標準的な引抜き整形プロセスでは、荷重保持繊維４２は、マトリクス材料４４で含浸され、加熱されたダイ、及び、さらなる硬化用ヒータを通して引き出される。ここでは、マトリクス材料４４が架橋される。当業者には、引き出された荷重保持繊維４２の制御された動きとサポートとが、テンション部材２４の所望の線形または湾曲のプロファイルを形成するために使用され得ることを理解されたい。例示的実施形態では、テンション部材２４は、約０．５ミリメートルから約４ミリメートルの断面厚さを有している。別の実施形態では、テンション部材２４は、１ミリメートルの断面厚さを有している。さらに、図２に示すようないくつかの実施形態では、テンション部材２４は、円形断面を有しているが、他の実施形態では、テンション部材２４は、矩形、長円形、または楕円形などの、他の断面形状を有する場合がある。
【００３２】
玄武岩の荷重保持繊維４２は、少なくとも部分的に、玄武岩の荷重保持繊維４２の比較的高い結晶度に起因して、カーボン、グラス、アラミド、及び他の一般的な荷重保持繊維に比べ、優れた温度特性を有している。さらに、玄武岩の荷重保持繊維４２の引張強度は、カーボンファイバの荷重保持繊維の引張強度に匹敵する。玄武岩の荷重保持繊維４２は、セ氏約８２０度の持続作動温度と、セ氏約１４５０度の融解温度とを有している。玄武岩の荷重保持繊維４２は、約２．７５ｇ／ｃｍ３の密度、約４８４０メガパスカル（ＭＰａ）の引張強度、及び、約８９ギガパスカル（ＧＰａ）の弾性率をさらに有している。玄武岩の荷重保持繊維４２の優れた高温特性と、カーボンファイバに匹敵する玄武岩の荷重保持繊維４２の引張強度とにより、玄武岩の荷重保持繊維４２を使用して、有利な耐火性のテンション部材２４を形成することが可能になる。
【００３３】
「ａｂｏｕｔ（約）」との用語は、本出願の出願時に利用可能である設備に基づく、特定の量の測定に関連するある程度の誤差を含むことが意図されている。たとえば、「約」は、所与の値の±８％、または±５％、または±２％の範囲を含み得る。
【００３４】
本明細書に使用される用語は、特定の実施形態を記載することのみを目的として使用されるものであり、本開示を限定することは意図されていない。本明細書に使用される場合、単数の形態「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、文脈が別様に明確に示していない限り、複数の形態も含むことが意図されている。「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（含む）」及び／または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含んでいる）」との用語は、本明細書で使用される場合、述べられた特徴、整数、ステップ、操作、要素、及び／または構成要素の存在を特定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、操作、要素構成要素、及び／またはそれらのグループの存在または追加を除外しないことを、さらに理解されたい。
【００３５】
本開示が例示的実施形態または複数の実施形態を参照して記載されてきたが、当業者には、本開示の範囲を逸脱することなく、様々な変更が行われ得、均等のものが、その要素に関して代替し得ることを理解されたい。さらに、多くの変更が、本開示の基本的な範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料に適合させるために、本開示の教示に対して行われ得る。したがって、本開示は、この本開示を実施するために意図されているベストモードとして開示された特定の実施形態には限定されないが、本開示は、特許請求の範囲の範囲内にあるすべての実施形態を含むことになることが意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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