(57)【要約】エレベータかごの重量と釣り合い錘の重量を絶えず釣り合わせることで該かごを階から階へ移動させるのに必要な力を最小限にとどめるようにする、エレベータ用オートバランスロープ掛けおよび駆動機構を備えるトラクション駆動エレベータ。駆動シーブに接続された重み付け装置は、駆動シーブにかかる下向きの力を与え、力部に張力を生じさせ、この張力は、駆動シーブおよび駆動ロープ間にトラクション接触を生じさせる。力部の張力および釣り合い錘の重量を結合して、吊りシーブ部の一方の側にかかる下向きの力を生じさせる。この下向きの力は、かごの重量により生じる、吊りシーブ部のもう一方の側にかかる下向きの力と釣り合う。力部の張力は、かごと釣り合い錘の重量差を自動的に補償し、それにより、エレベータを釣り合い状態に維持する。
2006504598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オートバランスロープ掛け（autobalancing roping）および駆動機構を有するトラクション駆動エレベータであって、
上下方向に変位可能なエレベータかごおよび釣り合い錘と、
前記かごおよび釣り合い錘よりも上に位置する吊りシーブ部に掛かるとともに該吊りシーブ部によりガイドされる吊りロープであって、前記シーブ部の両側に前記かごおよび釣り合い錘を接続する吊りロープと、
前記かごおよび釣り合い錘を接続する駆動ロープであって、モータにより駆動されかつ前記かごおよび釣り合い錘よりも下に位置する駆動シーブの周りに掛かるとともに該駆動シーブとトラクション接触し、前記駆動シーブと前記釣り合い錘の間の該駆動ロープの長さが力部（force section）を画定する駆動ロープと、
前記駆動シーブに接続されるとともに該駆動シーブにかかる下向きの力を与える重み付け装置であって、前記駆動シーブと前記駆動ロープの前記トラクション接触により、前記駆動ロープを駆動させ、前記かごおよび釣り合い錘を変位させるとともに、前記下向きの力を前記力部の張力に変換するようにする、重み付け装置と
を備え、
前記力部の張力および前記釣り合い錘の重量を結合して、前記吊りシーブ部の一方の側にかかる下向きの力を生じさせ、前記かごの重量により生じる、前記吊りシーブ部のもう一方の側にかかる下向きの力と釣り合うようにする、トラクション駆動エレベータ。
【請求項２】
前記重み付け装置は、可変力により下方に移動するレバーアームを備え、該可変力により、前記かごの重量および前記釣り合い錘の重量が等しくなり、乗場間での前記かごの移動に必要な力の量を最小限にとどめるようにする、請求項１に記載のトラクション駆動エレベータ。
【請求項３】
前記可変力は、前記レバーアームの長さに沿って摺動する分銅（weight）により生じる、請求項２に記載のトラクション駆動エレベータ。
【請求項４】
前記力部の張力により生じる前記下向きの力は、ゼロｌｂｓ（ポンド）〜５０，０００ｌｂｓ（ポンド）の範囲で様々である、請求項１に記載のトラクション駆動エレベータ。
【請求項５】
前記駆動ロープに張力を付与するとともに該駆動ロープから弛みをなくすテンショニング（tensioning：張力付与）装置をさらに備える、請求項１に記載のトラクション駆動エレベータ。
【請求項６】
前記吊りシーブ部は、１つまたは複数の吊りシーブからなる、請求項１に記載のトラクション駆動エレベータ。
【請求項７】
前記かごよりも下に位置するそらせシーブをさらに備える、請求項１に記載のトラクション駆動エレベータ。
【請求項８】
前記かご内に荷重検出装置をさらに備える、請求項１に記載のトラクション駆動エレベータ。
【請求項９】
任意の制動装置をさらに備える、請求項１に記載のトラクション駆動エレベータ。
【請求項１０】
前記釣り合い錘が必要とする力の量を求めて、前記かごの重量により生じる前記下向きの力と釣り合わせるようにする、請求項１に記載のトラクション駆動エレベータ。
【請求項１１】
前記吊りロープ、前記駆動ロープ、またはそれらの双方は、複数の別々のストランドからなる、請求項１に記載のトラクション駆動エレベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
特許請求されている本発明は、エレベータ技術の分野に関する。より詳細には、本発明は、エレベータかごの重量と釣り合い錘の重量を絶えず釣り合わせることで該かごを階から階へ移動させるのに必要な力を最小限にとどめるようにする、オートバランスロープ掛けおよび駆動機構を備えるトラクション駆動エレベータに関する。
【０００２】
［発明の背景］
トラクション（Traction）エレベータシステム（牽引式エレベータ）は通常、エレベータかご、釣り合い錘、および該かごと釣り合い錘が吊り下げられる１つまたは複数のシーブを備える。釣り合い錘は通常、エレベータかごが容量の約４０％まで占められている場合のエレベータかごとほぼ同じ重量である。
【０００３】
エレベータかごの重量を釣り合い錘と釣り合わせる試みにおいて、あるいくつかの問題がある。例えば、釣り合い錘は通常、重量が静的で不変であるが、かごは常に、荷重が可変である。したがって、かごおよび釣り合い錘は常に釣り合いがとれているというわけではない。この状態により、駆動モータには応力がかかっている。
【０００４】
米国特許第３，８４５，８４２号は、かご内の上部室および釣り合い錘が、上部室間で運ばれる重量媒体を受けることで、かごの積載重量の変化に応じてかごの重量および釣り合い錘（の重量）を変える、トラクションエレベータシステムを開示している。重量媒体は流体またはチェーンとすることができる。しかしながら、このシステムには、流体漏れの可能性、およびチェーンの移動により生じる大きな騒音等、欠点がある。
【０００５】
米国特許第５，７８８，０１８号は、釣り合い錘をなくし、代わりに連続巻上ロープ、およびエレベータシャフト（elevator shaft：昇降路）の下端に取り付けられた比較的重い補正シーブ（Compensation Sheave）に委ねることによって、バランス問題の克服を試みている。補正シーブとその関連の支持アセンブリの重量が駆動ロープにより支えられることで、かごを保持するとともにかごを所望位置に移動させるのに十分な牽引力がロープ自体に加わる。しかしながら、重い補正シーブは依然としてエレベータかごを釣り合わせる機能を果たす。
【０００６】
したがって、かごの重量が効果的に絶えず釣り合わされて、駆動モータにかかる負荷を最小限にとどめる、改良されたエレベータシステムが必要とされている。
【０００７】
［発明の概要］
特許請求されている本発明は、従来技術のエレベータに関連するこれらの問題に取り組んでいる。特許請求されている本発明は、かごおよび釣り合い錘を備えるエレベータシステムに対し調整を行うことができ、かごの重量および釣り合い錘の重量が絶えず釣り合い状態にあるようにする。本発明は、駆動モータが常に釣り合いがとられたかごおよび釣り合い錘システムを駆動するためエレベータにおける駆動モータにかかる負荷を低減する。かごおよび釣り合い錘は絶えず釣り合い状態に保たれるため、モータの過負荷の可能性（opportunity）が減り、また、モータの要求馬力が低下することで、より小型で軽量なモータの使用が可能となる。
【０００８】
特許請求されている本発明は、上下方向に変位可能なエレベータかごおよび釣り合い錘と、吊りシーブ部（Suspension Sheave）と、駆動シーブ（Drive Sheave）と、重み付け装置とを備える。吊りシーブ部に掛かるとともに吊りシーブ部によりガイドされる吊りロープは、吊りシーブ部の両側にかごおよび釣り合い錘を接続する。駆動ロープは、かごおよび釣り合い錘の底部に接続され、そらせシーブによりガイドされる。駆動ロープは駆動シーブにより駆動され、駆動シーブはかごおよび釣り合い錘よりも下に位置するモータに接続される。
【０００９】
駆動シーブに接続された重み付け装置は、駆動シーブにかかる下向きの力を与え、力部に張力を生じさせ、この力部は、駆動シーブおよび釣り合い錘間の駆動ロープの長さである。この張力は、駆動シーブと駆動ロープにトラクション接触を生じさせ、駆動ロープを駆動するのに用いられ、かごおよび釣り合い錘を変位させるようになっている。
【００１０】
力部の張力および釣り合い錘の重量を結合して、吊りシーブ部の一方の側に下向きの力を生じさせる。この下向きの力は、かごの重量により生じる、吊りシーブ部のもう一方の側にかかる下向きの力と釣り合う。力部の張力は、かごと釣り合い錘の重量差を自動的に補償し、それにより、エレベータを釣り合い状態に維持する。
【００１１】
重み付け装置は、種々の形態を含むことができる。例えば、本発明の一実施形態では、重み付け装置は、モータに接続されるレバーアームを備える。レバーアームは、該レバーアームにかかる下向きの力を発生させてレバーアームを枢支点を中心に下方に枢動させるようにする手段を備える。このような手段の例は、可変力またはレバーアームの長さに沿って摺動する分銅である。
【００１２】
重み付け装置により発生する下向きの力は、特定のエレベータシステムの仕様に応じて、ゼロｌｂｓ（ポンド）〜５０，０００ｌｂｓ（ポンド）またはそれ以上のｌｂｓ（ポンド）範囲で様々とすることができる。
【００１３】
特許請求されている本発明の唯一の態様は、可変バランスおよび駆動構成部材の位置である。特許請求されている本機構では、吊りロープは、かごおよび釣り合い錘を駆動するためには用いられないため、吊りシーブ部の要素に牽引を必要としない。吊りシーブは単に、かごおよび釣り合い錘のためにプーリシステムを提供するのに用いられるにすぎない。しかしながら、このプーリシステムのブレーキを任意選択的に吊りシーブ部内に配置することができる。
【００１４】
エレベータシステムの厳密な制御を維持するために、テンショニング装置を用いて駆動ロープの弛みをなくすようにすることができる。
【００１５】
吊りシーブ部は、１つまたは複数の吊りシーブからなることができ、その数は、特定のエレベータ設備に応じて決まる。吊りシーブ部は、エレベータシャフトの屋根に取り付けてもよい。あるいは、吊りシーブ部は、エレベータ昇降路（hoistway）の上壁に取り付けてもよい。エレベータかごおよび釣り合い錘は、吊りシーブ部によりガイドされる吊りロープの両端に固定される。
【００１６】
エレベータはさらに、かごまたは釣り合い錘よりも下に位置するそらせシーブを備えることができる。このそらせシーブは通常、駆動シーブと一直線上にあり、駆動ロープの移動用の経路を形成する。
【００１７】
エレベータはまた、かご内に荷重検出装置を備えることができる。この荷重検出装置は、かごの荷重状態を求めて、その状態を重み付け装置に伝える。次に、重み付け装置が、エレベータを釣り合い状態に保つために力部に必要な下向きの力の量を調整することになる。
【００１８】
エレベータはさらに、かごの重量により生じる下向きの力を釣り合わせるのに必要な力の量を求める制御装置を備えることができる。
【００１９】
エレベータはさらに、エレベータシステムにおけるいずれもの特定の地点に配置することができる任意の制動装置を備えることができる。この制動装置を、従来通りに吊りシーブ部に配置して、かごの予期せぬ下方移動に迅速に応じるようにすることができる。制動装置をエレベータシステムに含める場合、トラクション部品（成分）およびトラクション計算が導入される。
【００２０】
エレベータはさらに、本発明の機能またはエレベータの機能を実施する際に数学的または論理的な指示を実行する電子論理または電子回路を備えることができる。
【００２１】
吊りロープおよび駆動ロープはそれぞれ、一本のストランドから形成されてもよく、または、一緒に織成または結合される複数の別個のストランドから形成されてもよい。吊りロープおよび駆動ロープはまた、並行して動作する複数の別々のロープからなっていてもよい。
【００２２】
［発明の詳細な説明］
次に、特許請求されている本発明の一実施形態を、図１を参照して説明する。図１は、昇降路（図示せず）に配置されたかご１および釣り合い錘２を備えるエレベータシステムを示す。吊りシーブ部は、エレベータ昇降路の頂部に位置し、２つの吊りシーブ３および４を備える。かご１の頂部および釣り合い錘２の頂部は、吊りロープ５の両端に接続され、これらは吊りシーブ３および４により経路を定められる。吊りシーブ３および４は、吊りロープ５をガイドする機能を果たすが、トラクション部品は有していない。かご１の底部および釣り合い錘２の底部は、駆動ロープ６の両端に接続され、この駆動ロープはそらせシーブ７および駆動シーブ８により経路を定められる。モータ９は、駆動シーブ８に接続され、駆動シーブ８を用いてかご１および釣り合い錘２を昇降路内で移動させる。
【００２３】
本発明のこの実施形態では、重み付け装置はレバーアーム１０を備える。駆動モータ９がレバーアーム１０に取り付けられ、レバーアーム１０が枢支点１１にて枢動することが可能になっている。下向きの力が分銅１２および可変力１３の双方により与えられる。この下向きの力により、力部Ｆに沿って駆動ロープ６に張力が生じる。この力部は、駆動ロープ６のうち、釣り合い錘２の底部から駆動シーブ８にかけて延びる部分である。この図では、分銅１２および可変力１３の双方により与えられる下向きの力が示されているが、分銅１２または可変力１３のいずれかを単独で用いて力部に必要な下向きの力Ｆを与えるようにすることもできる。
【００２４】
図の下部にＴとして表したテンショニング装置は、昇降路内でのかご１の厳密な制御を維持するために駆動ロープ６からいかなる弛みもなくす。空のかごは、分銅１２が枢支点１１に最も近いところにある場合に、または可変力１３がゼロである場合に釣り合うことになる。かごが乗員または貨物を運ぶことにより、上記分銅が枢支点１１から離れるか、または可変力がゼロよりも大きくなる。
【００２５】
２つの吊りシーブ３および４を図に示しているが、特定のエレベータ設備では、それによりも多いかまたは少ない数の吊りシーブが適当である場合もあるか、または望ましい場合もある。同様に、本発明のいくつかの実施形態では、複数のそらせシーブ７を用いることもできる。
【００２６】
したがって、上記教示に鑑みて、本発明の多くの改変および変更が可能であり、よって、特許請求されている本発明は、明記されている以外に実施されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態における、かご、釣り合い錘、およびオートバランスロープ（rope）および駆動機構を備えるエレベータシステムを示す図である。
【図１】
2006504598.tif 000003
【国際調査報告】
2006504598.tif 000004
2006504598.tif 000005