(57)【要約】エレベータ、好ましくは機械室なしエレベータにおいて、巻上機がトラクションシーブを介して１組の巻上ロープとかみ合い、この１組の巻上ロープは、円形および／または非円形断面の鋼線から、より合わされた負荷保持部を有し、このエレベータでは、巻上ロープは、軌道上を移動するカウンタウエイトおよびエレベータカーを支持する。エレベータの巻上機の重量は、たかだかエレベータの公称負荷の重量の約１／５である。【選択図】図１
2004521050.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
好ましくは機械室なしエレベータであって、巻上機がトラクションシーブを介して１組の巻上ロープとかみ合い、該１組の巻上ロープは、円形および／または非円形断面の鋼線からより合わされた負荷保持部を有し、前記巻上ロープは、軌道上を移動するカウンタウエイトおよびエレベータカーを支持するエレベータにおいて、該エレベータの巻上機の重量は、たかだか該エレベータの公称負荷の重量の約１／５であることを特徴とするエレベータ。
【請求項２】
請求項１に記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープの鋼線の強度は、約２３００ Ｎ／ｍｍ２より大きく、約２７００ Ｎ／ｍｍ２より小さいことを特徴とするエレベータ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープの鋼線の断面積は、約０．０１５ ｍｍ２より大きく、約０．２ ｍｍ２より小さく、前記巻上ロープの鋼線は、約２０００ Ｎ／ｍｍ２を越える強度を有することを特徴とするエレベータ。
【請求項４】
請求項１または２に記載のエレベータにおいて、該エレベータの巻上機によって駆動される前記トラクションシーブの外側直径はたかだか約２５０ ｍｍであることを特徴とするエレベータ。
【請求項５】
請求項１または２に記載のエレベータにおいて、該エレベータの巻上機の重量は、たかだか約１００ ｋｇであることを特徴とするエレベータ。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれかに記載のエレベータにおいて、調速器ロープの直径は、前記巻上ロープより太いことを特徴とするエレベータ。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれかに記載のエレベータにおいて、調速器ロープの直径は、前記巻上ロープと同じであることを特徴とするエレベータ。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれかに記載のエレベータにおいて、該エレベータの巻上機の重量は、たかだか公称負荷の約１／６であり、有利にはたかだか公称負荷の約１／８であり、もっとも有利には公称負荷の約１／１０より少ないことを特徴とするエレベータ。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれかに記載のエレベータにおいて、エレベータ機械とその支持要素の全重量は、たかだか公称負荷の約１／５であり、好ましくはたかだか公称負荷の約１／８であることを特徴とするエレベータ。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれかに記載のエレベータにおいて、前記カーを支持するプーリ（５０２）の直径は、該カーを支持する構体に含まれる水平ビーム（５０４）の高さ以下であることを特徴とするエレベータ。
【請求項１１】
請求項１から１０までのいずれかに記載のエレベータにおいて、前記プーリ（５０２）は、少なくとも部分的に前記ビーム（５０４）の内部に配置されることを特徴とするエレベータ。
【請求項１２】
請求項１から１１までのいずれかに記載のエレベータにおいて、前記エレベータカーの軌道はエレベータ昇降路内にあることを特徴とするエレベータ。
【請求項１３】
請求項１から１２までのいずれかに記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープのストランド間および／またはワイヤ間の空間の少なくとも一部は、ゴム、ウレタン、もしくは他の実質的に非流体性の媒体により充填されていることを特徴とするエレベータ。
【請求項１４】
請求項１から１３までのいずれかに記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープは、ゴム、ウレタン、もしくは他の非金属材料から作られた表面を有することを特徴とするエレベータ。
【請求項１５】
請求項１から１４までのいずれかに記載のエレベータにおいて、少なくとも前記トラクションシーブのロープ溝は、非金属材料で被覆されていることを特徴とするエレベータ。
【請求項１６】
請求項１から１５までのいずれかに記載のエレベータにおいて、前記トラクションシーブは、少なくともロープ溝を含むリム部において、非金属材料から作られていることを特徴とするエレベータ。
【請求項１７】
請求項１から１６までのいずれかに記載のエレベータにおいて、Ｄ／ｄ比は４０より小さいことを特徴とするエレベータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段に規定されるようなエレベータに関するものである。
【０００２】
エレベータ開発作業における目的の１つは、建物の空間の効率的かつ経済的な利用を達成することである。最近、この開発作業により、とりわけ、さまざまな機械室なしのエレベータ方式が生み出された。機械室なしエレベータのよい例は、明細書ＥＰ ０ ６３１ ９６７（Ａ１）およびＥＰ ０ ６３１ ９６８に開示されている。これらの明細書に記載されているエレベータは、かなり効率的である。なぜならば、これらのエレベータにより、エレベータ昇降路を大きくする必要なしに、建物内のエレベータ機械室に必要な空間をなくすことが可能となったからである。これらの明細書に開示されているエレベータでは、機械は少なくとも一方向に小型で経済的に設計されている。しかし、他の方向には、その機械は、従来のエレベータ機械よりもかなりサイズが大きい。
【０００３】
これらの基本的にはよいエレベータ方式では、巻上機に必要な空間により、エレベータのレイアウト方式の選択の自由が制限されている。空間を巻上ロープの通路用に設ける必要がある。エレベータカー自体がその軌道上に必要とする空間および同様にカウンタウエイトが必要とする空間を、少なくとも妥当な費用で、エレベータの性能および運転品質を損なうことなく、減らすことは困難である。機械室のないトラクションシーブエレベータでは、エレベータ昇降路に機械室を取り付けることは、上述の機械を有する方式ではとくに困難である。なぜならば、巻上機は、かなり重く相当大きな本体を有するからである。とくに負荷および／または速度および／または巻上高さがより大きい場合、機械の大きさおよび重さは、取付け時に問題であり、必要な機械の大きさおよび重さが、実際に機械室なしエレベータの考えを適用する範囲を非常に限定さえしており、またはこの考えをより大きなエレベータに導入することを少なくとも非常に妨げてさえいる。
【０００４】
明細書ＷＯ ９９／４３５８９には、平らなベルトを用いて吊り下げられているエレベータが開示されており、このエレベータでは、比較的小さな転換直径がトラクションシーブ上および転換プーリ上で達成されている。しかしながら、この方式の問題は、レイアウト方式、およびエレベータ昇降路内のコンポーネントの配置および転換プーリのアライメントに関する制限である。また、内部に負荷保持用鋼製コンポーネントを有するポリウレタン被覆ベルトのアライメントが問題である。たとえば、カーが傾く状況で問題である。好ましくない振動を避けるために、実施するエレベータは、少なくともエレベータを支持する機械および／または構体に関しては、かなり頑丈に構成する必要がある。トラクションシーブと転換プーリとの間のアライメントを維持するために必要なエレベータの他の部品の大きくて重い構造もエレベータの重さとコストを増やす。さらに、このようなシステムを取り付けて調整することは、きびしい精度を必要とする困難な作業である。
【０００５】
他方、小さなロープ転換直径を達成するために、負荷保持部が人工繊維からなるロープ構造が使われてきた。このような方式はめずらしいものであり、このように作られたロープは鋼線ロープよりも軽い。しかし、もっとも一般的な巻上高さ用に設計されたエレベータにおいては少なくとも、人工繊維ロープはなんら実質的な利益をもたらさない。なぜならばとくに、それは、鋼線ロープと比較すると、かなり高価だからである。
【０００６】
本発明の目的は、以下の目的のうちの少なくとも１つを達成することである。他方、建物およびエレベータ昇降路における空間利用を以前よりもさらに効果的にするような機械室なしエレベータを開発することも本発明の目的である。これは、必要ならばかなり狭いエレベータ昇降路にエレベータを取り付けられるように、エレベータを構成しなければならないということを意味する。他方、エレベータもしくは少なくともエレベータ機械の大きさおよび／または重さを減らすことが本発明の目的である。
【０００７】
本発明の目的は、基本的なエレベータレイアウトを変えられる可能性を減じることなく、達成される。
【０００８】
本発明のエレベータは、請求項１の特徴部に記載されているものにより特徴付けられる。本発明の他の例は、他の請求項に記載されているものにより特徴付けられる。
【０００９】
本発明を適用することにより、とりわけ以下の利点の１個以上が達成できる。
−小さなトラクションシーブにより、小型で経済的に設計されたエレベータとエレベータ機械を実現することが可能になる。
−小さな被覆されたトラクションシーブを用いることにより、機械の重さが、機械室なしエレベータで現在一般的に使われている機械の重さの半分もしくはそれより少ない程度にまでさえ容易に減らすことができる。１０００ｋｇより下の公称負荷用に設計されたエレベータの場合、これは、機械の重さが１００〜１５０ｋｇもしくはこれ以下であることを意味する。適切な材料の選択と適切なモータ方式によれば、１００ｋｇより少ない重さの機械を達成することさえ可能である。
−トラクションシーブの優れた把持力と軽量なコンポーネントにより、エレベータカーの重さがかなり減り、これに伴い、カウンタウエイトも、現在のエレベータ方式におけるものよりも軽くできる。
−小型で経済的な機械サイズおよび細くて実質的に丸いロープにより、エレベータ機械を昇降路内に比較的自由に配置することが可能になる。したがって、エレベータ方式を、機械が上にあるエレベータおよび機械が下にあるエレベータの両方の場合に、かなりさまざまな方法で達成できる。
−エレベータ機械を有利にカーと昇降路壁との間に配置できる。
−エレベータカーとカウンタウエイトの重さのすべてもしくは少なくとも一部を、エレベータ案内レールにより保持できる。
−本発明を適用したエレベータでは、エレベータカーおよびカウンタウエイトの中心吊下げ装置を容易に実現でき、これにより、案内レールに加わる横方向支持力を減らす。
−本発明を適用することにより、昇降路の断面領域の有効利用が可能になる。
−本発明により、エレベータの取付け時間および全取付けコストが減る。
−エレベータの製造および取付けが経済的になる。なぜならば、エレベータのコンポーネントの多くが、従来使われていたものよりも小さくかつ軽くなるからである。
−調速器ロープと巻上ロープは普通、特性の点で異なり、調速器ロープが巻上ロープより太い場合、取付け時にこれらを容易に互いに区別することができる。他方、調速器ロープと巻上ロープは、同じ構造としてもよく、これにより、エレベータ配送業務および取付けにおいてこれらに関するあいまいさを減らす。
−軽くて細いロープは、取り扱いが容易であり、取付けをかなり早くする。
−たとえば、１０００ ｋｇより下の公称負荷および２ ｍ／ｓより下の速度向けのエレベータでは、本発明の細くて強い鋼線ロープの直径は、ほんの３〜５ ｍｍていどである。
−約６ ｍｍもしくは８ ｍｍの直径のロープにより、本発明によるかなり大きくて早いエレベータが達成できる。
−トラクションシーブおよびローププーリは、従来のエレベータで使われていたものと比較して小さく軽い。
−小さなトラクションシーブにより、より小さな運転ブレーキの使用が可能になる。
−小さなトラクションシーブにより、トルク必要量が減り、この結果、より小さな運転ブレーキを備えたより小さなモータの使用が可能になる。
−トラクションシーブが、より小さいため、所定のカー速度を達成するためには、より速い回転速度が必要である。これは、より小さいモータにより、同じモータ出力を達成できるということを意味する。
−被覆ロープ、もしくは被覆なしロープのいずれも使用できる。
−プーリ上の被覆がはがれた後、ロープはプーリに確実に噛み付き、従ってこの緊急時にロープとプーリとの間に充分な把持を維持することができるように、トラクションシーブとローププーリを実現することが可能である。
−小さなトラクションシーブの使用により、より小さなエレベータ駆動モータを使用することが可能になる。これは、駆動モータ購入／製造費用が減ることを意味する。
−本発明は、ギヤなしおよびギヤエレベータモータ方式に適用できる。
−本発明は主として機械室なしエレベータでの使用を意図しているが、機械室ありエレベータにも適用できる。
【００１０】
本発明の主たる適用領域は、人間および／または運送貨物の輸送用に設計されたエレベータである。本発明は主として、その速度範囲が、乗客用エレベータの場合で、通常約１．０ ｍ／ｓもしくはそれより上であるエレベータでの使用を意図しているが、ただしたとえば約０．５ ｍ／ｓにすぎないエレベータでもよい。運送貨物用エレベータの場合も、速度は、約０．５ ｍ／ｓが好ましい。ただし大きい荷物の場合、より遅い速度も利用できる。
【００１１】
乗客用および運送貨物用エレベータの両方において、本発明により達成される利点は、ほんの３〜４人用エレベータおいてさえもはっきりと引き出され、６〜８人（５００〜６３０ ｋｇ）用エレベータにおいてはすでに明らかに引き出される。
【００１２】
本発明のエレベータには、たとえば丸くて強いワイヤからより合わせたエレベータ巻上ロープを設ける。丸いワイヤから、異なるもしくは同じ太さのワイヤを用いてさまざまな方法でロープをより合わせることができる。本発明に適用可能なロープでは、ワイヤの太さは、平均として０．４ ｍｍより細い。強いワイヤから作られたよく適したロープは、平均的なワイヤの太さが０．３ ｍｍより細い、もしくは０，２ ｍｍより細いものである。たとえば細いワイヤで強い４ ｍｍのロープは、出来上がったロープの平均的なワイヤの太さが０．１５〜０．２３ ｍｍの範囲であるように、ワイヤから比較的経済的により合わせることができる。この場合、もっとも細いワイヤは、約０．１ ｍｍにすぎない細さでもよい。細いロープのワイヤは、非常に強くすることが容易にできる。本発明では、強さが約２０００ Ｎ／ｍｍ２もしくはそれ以上であるロープワイヤを採用する。ロープワイヤの強さの適切な範囲は、２３００〜２７００ Ｎ／ｍｍ２である。実際には、約３０００ Ｎ／ｍｍ２もしくはそれ以上もある強さのロープワイヤを使うことができる。
【００１３】
以下では、添付の図を参照して、本発明のいくつかの実施例により、本発明を詳細に述べる。
【００１４】
図１は、エレベータの構造の概念図である。エレベータは、好ましくは機械室なしエレベータである。このエレベータでは、駆動機械６はエレベータ昇降路に置かれる。図に示すエレベータは、機械が上にあるトラクションシーブエレベータである。エレベータの巻上ロープ３の通路は以下のとおりである。ロープの一端は、カウンタウエイト案内レール１１に沿って移動するカウンタウエイト２の通路の上の昇降路の上部に位置する係留点１３に移動しないように固定されている。係留点からロープは下に走り、カウンタウエイトを吊り下げている転換プーリ９を回る。転換プーリ９は、回転可能にカウンタウエイト２に取り付けられ、そこからロープ３はさらに上に向かって駆動機械６のトラクションシーブ７まで走り、シーブ上のロープ溝に沿ってトラクションシーブを回る。トラクションシーブ７からロープ３はさらに下に向かい、カー案内レール１０に沿って移動するエレベータカー１まで走る。そして、ロープ上にカーを吊り下げるために使われる転換プーリ４を通ってカーの下を通過する。さらに、それから再び上に向かいエレベータカーから、エレベータ昇降路の上部にある係留点１４へと行く。係留点にはロープ３の第２の端部が固定される。係留点１３からカウンタウエイト２に行くロープの部分と、カウンタウエイト２からトラクションシーブ７に行くロープ部分の両方が実質的に、カウンタウエイト２の通路と平行であるように、昇降路の上部の係留点１３、トラクションシーブ７、およびロープにカウンタウエイトを吊り下げる転換プーリ９は、お互いに対して配置されることが好ましい。同様に、係留点１４からエレベータカー１へ行くロープ部分と、エレベータカー１からトラクションシーブ７へ行くロープ部分が実質的に、エレベータカー１の通路と平行であるように、昇降路の上部の係留点１４と、トラクションシーブ７と、エレベータカーをロープに吊り下げている転換プーリ４がお互いに対して配置される方式が好ましい。この配置によれば、昇降路内のロープの通路を決めるために、追加の転換プーリを必要としない。エレベータカーを支持するローププーリ４が、エレベータカー１の重心を通る垂直な中心線に関して実質的に対称に取り付けられるならば、ロープの吊下げは、実質的にエレベータカー１に中心方式で作用する。
【００１５】
エレベータ昇降路に置かれた駆動機械６は、好ましくは薄い構造である、言い換えると、機械は、その幅および／または高さに比較して深さが小さい、もしくは機械は少なくとも、エレベータカーとエレベータ昇降路との間に収容されるように充分スリムである。この機械はまた、たとえばエレベータカーの仮想的な延長部と昇降路壁との間に部分的にもしくは完全にスリムな機械を配置することにより、別の配置をしてもよい。エレベータ昇降路には、エレベータ制御用機器のみならず、トラクションシーブ７を駆動するモータへの動力供給のために必要な機器を設けることができる。これらの両方の機器は、共通な機器パネル８に配置することができ、もしくは互いに分離して取り付けることができ、もしくは駆動機械６と部分的にもしくは全体的に一体化することができる。駆動機械は、ギヤタイプもしくはギヤなしタイプが可能である。好ましい方式は、永久磁石モータを含むギヤなし機械である。駆動機械は、エレベータ昇降路の壁へ、天井へ、１つもしくは複数の案内レールへ、もしくはビームもしくはフレームなどの他の構体へ固定してもよい。機械が下にあるエレベータの場合、可能性が高いのは、機械をエレベータ昇降路の底部に取り付けることである。図１は、経済的な２：１吊下げを示すが、本発明は、１：１吊下比を用いたエレベータ、すなわち転換プーリなしに巻上ロープが直接カウンタウエイトとエレベータカーに接続されたエレベータに実施することもできる。他の吊下配置も、本発明を実行するときに可能である。図に示すエレベータには、自動入れ子式ドアがあるが、他のタイプの自動ドアまたは回転ドアも、本発明のエレベータで用いることができる。
【００１６】
図２は、本発明による別のトラクションシーブエレベータを表す概念図を示す。このエレベータでは、ロープは機械から上に行く。このタイプのエレベータは、一般的に機械が下にあるトラクションシーブエレベータである。エレベータカー１０１とカウンタウエイト１０２はエレベータの巻上ロープ１０３に吊下げられる。エレベータ駆動機械１０６は、エレベータ昇降路に、好ましくは昇降路の下部に取り付けられる。そして巻上ロープは、エレベータ昇降路の上部に設けられた転換プーリ１０４、１０５を通って、カー１０１とカウンタウエイト１０２へと送られる。転換プーリ１０４、１０５は昇降路の上部に配置する。好ましくは、これらが互いに独立に回転できるように、同じ軸上に軸受により別々に取り付ける。巻上ロープ１０３は、少なくとも３本の平行なロープからなる。
【００１７】
エレベータカー１０１とカウンタウエイト１０２は、エレベータ昇降路内をエレベータ案内レールおよびカウンタウエイト案内レール１１０、１１１に沿って移動する。
【００１８】
図２では、巻上ロープは次のように走行する。ロープの一端は、昇降路の上部の係留点１１２に固定され、そこからロープは下方のカウンタウエイト１０２に行く。カウンタウエイトは転換プーリ１０９によりロープ１０３に吊り下げられる。カウンタウエイトからロープはさらに上方に向かい、エレベータ案内レール１１０に取り付けられた第１の転換プーリ１０５に行き、第１の転換プーリ１０５からさらに、駆動機械１０６により駆動されるトラクションシーブ１０７へ行く。トラクションシーブからロープは再び上方の第２の転換プーリ１０４へ行き、それを回って、その後、ロープは、エレベータカーの頂部に取り付けられた転換プーリ１０８を通り、それから、さらにエレベータ昇降路の上部にある係留点１１３へ行く。そこで巻上ロープの他端は固定される。エレベータカーは転換プーリ１０８により巻上ロープ１０３に吊り下げられる。巻上ロープ１０３においては、転換プーリ同士の間の、もしくは転換プーリとトラクションシーブとの間の１つ以上のロープ部分が正確な垂直方向からはずれてもよい。これは、異なるロープ部分同士の間に充分な距離を与えること、もしくは巻上ロープと他のエレベータコンポーネントとの間に充分な距離を与えることを容易にする状況下で可能である。トラクションシーブ１０７と巻上機１０６は、カウンタウエイト１０２の通路ばかりでなく、エレベータカー１０１の通路からいくらかはずして配置することが好ましい。これにより、これらをエレベータ昇降路内で転換プーリ１０４および１０５の下においてほぼ任意の高さに容易に配置することができる。機械を、カウンタウエイトまたはエレベータカーの真上もしくは真下に配置しない場合、これにより、昇降路高さを軽減できる。この場合、エレベータ昇降路の最小の高さはもっぱら、カウンタウエイトとエレベータカーの通路の長さと、これらの上下に必要な安全間隔に基づいて決定される。さらに、従来の方式と比較してローププーリの直径が減少しているため、昇降路の頂部もしくは底部の空間がより少なくても充分である。これは、ローププーリをエレベータカーおよび／またはエレベータカーのフレームにどのように取り付けるかに依存する。ときには、有利に転換プーリのすべてまたはいくつかを、トラクションシーブより大きくしてもよい。これらのうち、より大きい転換プーリをとくに、昇降路の上部に取り付けるものとしてもよい。たとえば、４：１吊下げの場合、昇降路の上部にいくらかより大きい転換プーリを用いることにより、より広々としたロープ通路配置を達成する。これを、機械が下にあるエレベータのみならず、機械が上にあるエレベータにも適用できることは当然である。
【００１９】
図３は、本発明に適用するローププーリ２００の部分断面図を示す。ローププーリのリム２０６上のロープ溝２０１は被覆２０２で覆われている。ローププーリのハブには、ローププーリを取り付けるために用いられる軸受用の空間２０３を設けてある。ローププーリにはまたボルト用穴２０５を設けて、ローププーリの側面を巻上機６の係留点に、たとえば回転フランジに固定することができる。これにより、トラクションシーブを形成する。この場合、巻上機から独立した軸受は不要である。トラクションシーブとローププーリに使用する被覆材料は、ゴム、ポリウレタン、または同等の摩擦を大きくする弾性材料から構成できる。トラクションシーブおよび／またはローププーリの材料は、次のように選んでもよい。すなわち、プーリ上の被覆がすり減った後、巻上ロープがプーリにしっかりと噛み付くように、その材料が、使用する巻上ロープと一緒に１組の材料を形成するように選ぶ。これにより、被覆２０２がローププーリ２００からすり減ってしまった緊急時に、ローププーリ２００と巻上ロープ３との間で確実に、充分な把持が行われる。この特徴により、エレベータは、関連する状況において、エレベータの機能と運転上の信頼性を維持できる。また、ローププーリ２００のリム２０６のみを、把持力を大きくする１組の材料を巻上ロープ３との間で形成する材料から作るように、トラクションシーブおよび／またはローププーリを製造することができる。強くて、通常よりもかなり細い巻上ロープを使用することにより、トラクションシーブとローププーリの直径と大きさを、通常の大きさのロープを使用したときよりもかなり小さく設計できる。このためまた、エレベータの駆動モータとして、より小さなサイズとより少ないトルクを持ったモータの使用が可能になり、その結果、モータの購入コストが低減する。たとえば、１０００ ｋｇより少ない公称負荷用に設計された本発明のエレベータでは、トラクションシーブの直径は１２０〜２００ ｍｍが好ましいが、トラクションシーブの直径は、これより小さいものすらよい。トラクションシーブの直径は、使用する巻上ロープの太さに依存する。本発明のエレベータでは、小さなトラクションシーブの使用により、たとえば１０００ ｋｇより少ない公称負荷用エレベータの場合、機械重量を、現在使われている機械の重量の約半分まで小さくすることが可能となる。これは、１００〜１５０ ｋｇもしくはこれ以下の重さのエレベータ機械を製造するということを意味する。本発明では、機械は、少なくともトラクションシーブと、モータと、機械ハウジング構体と、ブレーキとを含むと考える。トラクションシーブの直径は、使用する巻上ロープの太さに依存する。従来使われている直径比は、Ｄ／ｄ ＝ ４０ もしくはこれより大きい。ここで、Ｄはトラクションシーブの直径であり、ｄは巻上ロープの太さである。ロープの耐摩耗性を犠牲にすると、この比はいくらか下がる。代わりに、ロープの数を増やすならば、耐用年数について妥協することなく、同時にＤ／ｄ比を減らすことができ、この場合、各ロープに対する応力はより小さくなる。このような４０より少ないＤ／ｄ比は、たとえば約３０に等しいＤ／ｄ比、もしくはさらに少ないたとえ��Ｄ／ｄ ＝ ２５ である。しかし、Ｄ／ｄ比を３０より下までかなり下げると、しばしば急激にロープの耐用年数が下がる。ただし、これは、特別な構造のロープを用いることにより、補償することができる。実際には、２０より小さいＤ／ｄ比を達成することはかなり困難であるが、この目的のために特別に設計されたロープを用いることにより実現できる。ただし、このようなロープは、おそらく高価なものである。
【００２０】
エレベータ機械と、機械をエレベータ昇降路内の所定の場所に保持するために使用する支持要素の重量は、多くて公称負荷の約１／５である。機械がもっぱら、もしくはほぼもっぱら１つ以上のエレベータおよび／またはカウンタウエイト案内レールにより支持されるならば、そのとき機械およびその支持要素の全重量は、公称負荷の１／６より少ないか、もしくは１／８さえよりも少ないであろう。エレベータの公称負荷とは、与えられた大きさのエレベータに対して決まる負荷を意味する。エレベータ機械の支持要素には、たとえばビーム、機械をエレベータ昇降路の壁構体もしくは天井に／それらからまたはエレベータ案内レールもしくはカウンタウエイト案内レールに支持または吊り下げるために使用する支持または吊下ブラケット、もしくはエレベータ案内レールの側面に固定された機械を保持するために使用するクランプを含んでよい。支持要素を含まない機械の死荷重が、公称負荷の１／７より少ない、もしくは公称負荷の約１／１０でさえある、もしくはさらに少ないエレベータを達成することは容易である。基本的に、公称負荷に対する機械重量の比は、従来のエレベータに対して与えている。従来のエレベータでは、カウンタウエイトの重さは実質的に、空のカーの重量と公称負荷の半分を加えたものに等しい。かなり一般的な２：１吊下げ比が、６３０ ｋｇの公称負荷に用いられたときの与えられた通常の重さを有するエレベータにおける機械の重さの例として、トラクションシーブの直径が１６０ ｍｍで直径４ ｍｍの巻上ロープを使用したとき、機械とその支持要素の合計重量はわずか７５ ｋｇであろう。すなわち、機械とその支持要素の全重量は、エレベータの公称負荷の約１／８である。別の例として、同じ２：１の吊下げ比と、同じ１６０ ｍｍのトラクションシーブ直径と、同じ４ ｍｍの巻上ロープ直径を使うと、約１０００ ｋｇの公称負荷用のエレベータにおいて、機械とその支持要素の全重量は約１５０ ｋｇであり、したがってこの場合、機械とその支持要素の全重量は、エレベータの公称負荷の約１／６に等しい。第３の例として、１６００ ｋｇの公称負荷用に設計されたエレベータを考える。この場合、吊下げ比が２：１、トラクションシーブ直径が２４０ ｍｍ、巻上ロープ直径が６ ｍｍのとき、機械とその支持要素の全重量は約３００ ｋｇであり、公称負荷の約１／７である。巻上ロープの吊下げ配置を変えることにより、さらにより低い機械とその支持要素の全重量が得られる。たとえば、４：１の吊下げ比、１６０ ｍｍのトラクションシーブ直径、４ ｍｍの巻上ロープ直径を、５００ ｋｇの公称負荷用に設計されたエレベータに使用すると、機械とその支持要素の全重量が約５０ ｋｇとなる。この場合、機械とその支持要素の全重量は、公称負荷のわずか約１／１０と小さい。トラクションシーブの大きさを実質的に減らすとともに、より大きい吊下げ比を導入すると、モータトルク出力要求は、起動時の状況で必要とされるレベルの比にまで下がる。たとえば、２：１吊下げの代わりに４：１吊下げを使用し、直径４００ ｍｍのトラクションシーブのかわりに直径１６０ ｍｍのトラクションシーブを使用すると、増加する損失を無視するならば、トルク要求は、１／５にまで下がる。したがって、機械の大きさも実際に実質的に減る。
【００２１】
図４は、ロープ溝３０１が被覆３０２内にある方式を示す。被覆３０２は、ロープ溝の側面において、底部よりも薄い。このような方式では、ロープによって被覆に加わる圧力によって被覆に生成される変形が小さく、かつ被覆に入り込むロープ表面の生地に変形が主として限定されるように、ローププーリ３００に設けた基礎溝３２０に被覆を設ける。このような方式はしばしば実際には、ローププーリ被覆が、互いに別々であるロープ溝個別下被覆からなることを意味する。しかし、製造やその他の点を考慮すると、ローププーリ被覆が多数の溝上に連続して伸びているように、ローププーリ被覆を設計することが適切である。
【００２２】
被覆を溝の側面において、溝の底部よりも薄くすることにより、ロープが溝に沈み込んだときにロープによりロープ溝の底部に加わるひずみを避ける、もしくは少なくとも減らす。圧力を横方向に開放することはできないが、圧力は、基礎溝３２０の形と被覆３０２の厚さの変動との組合せ効果により、ロープ溝３０１内でロープを支持するように向けられるため、ロープと被覆に働く最大表面圧力を、より低くもする。このような溝被覆３０２を作る１つの方法は、丸い底部の基礎溝３２０を被覆材料で満たし、それから基礎溝内の被覆材料に半円ロープ溝３０１を形成することである。ロープ溝の形はよく支持され、ロープ下の負荷保持表面層は、ロープによって作られる圧縮圧力の横方向伝播に対してよく耐える。圧力によって引き起こされる被覆の横方向の広がり、もっと正確にいえば調節は、被覆の厚さと弾性によって促進され、被覆の硬さと、結果的に生じる強化によって減る。ロープ溝の底部の被覆厚さは、ロープの太さの半分程度までも厚くすることができ、この場合は、硬くて非弾性の被覆が必要である。他方、ロープの太さの１／１０程度に過ぎない厚さの被覆を用いるならば、そのときは被覆材料は明らかに、より軟らかいものでよい。ロープおよびロープ負荷を適切に選択するならば、溝の底部における被覆厚さがロープの太さの約１／５に等しい被覆厚さを用いて、８人用エレベータを実現できるであろう。被覆厚さは、ロープの表面ワイヤによって形成されるロープ表面生地の深さの少なくとも２〜３倍に等しくなければならない。ロープの表面ワイヤの太さよりも薄い厚さであるこのような大変薄い被覆は、被覆に加わるひずみに耐える必要はない。実際には、被覆は、この最小の厚さよりも大きい厚さでなければならない。なぜならば、被覆はまた、表面生地よりも粗いロープ表面変動を受けなければならないからである。このようなより粗い領域は、たとえば、ロープストランド同士の間の高さの差が、ワイヤ同士の間のそれよりも大きいところに形成される。実際には、適切な最小被覆厚さは、表面ワイヤの太さの約１〜３倍である。エレベータで通常使われるロープの場合、ロープは、金属ロープ溝と接触するように設計され、８〜１０ ｍｍの太さであり、このように太さが決まると、被覆は少なくとも１ ｍｍの厚さとなる。トラクションシーブがエレベータの他のローププーリよりも大きいロープの磨耗を引き起こすが、トラクションシーブ上の被覆は、ロープの磨耗を減らしてそれによってまたロープに太い表面ワイヤを設ける必要を減らすため、ロープをより滑らかにすることができる。ロープの滑らかさは、この目的に適した、たとえばポリウレタンやそれに等価なものなどの材料でロープに被覆を行うことにより当然改善することができる。細いワイヤの使用により、ロープそれ自体をより細くすることが可能である。なぜならば、細い鋼製ワイヤは、より太いワイヤよりも強い材料から製造できるからである。たとえば、０．２ ｍｍのワイヤを用いると、かなりよい構造の太さ４ ｍｍのエレベータ巻上ロープを製造できる。使用する巻上ロープの太さおよび／またはその他の理由に依存して、鋼線ロープのワイヤの太さは、０．１５ ｍｍと０．５ ｍｍとの間であることが好ましい。この範囲では、優れた強度特性を持った鋼製ワイヤがすでに利用可能である。優れた強度特性とは、個々のワイヤが充分な磨耗耐性と、損傷に対する十分小さい感受性を有することである。上記では、丸い鋼製ワイヤから製造されたロープについて述べた。同じ原理を適用すると、ロープは部分的にもしくは全体的に、非円形輪郭のワイヤからより合わせることができる。この場合、ワイヤの断面積は、円形ワイヤと実質的に同じ、すなわち０．０１５ ｍｍ２〜０．２ ｍｍ２の範囲であることが好ましい。この太さの範囲のワイヤを用いると、ワイヤ強度が約２０００ Ｎ／ｍｍ２以上で、ワイヤの断面積が０．０１５ ｍｍ２〜０．２ ｍｍ２、そして鋼鉄材料の断面積がロープの断面積に対して大きい鋼線ロープを製造することが容易になる。これは、たとえば、ワリントン（Ｗａｒｒｉｎｇｔｏｎ）構造を利用して達成できる。本発明を実施するためには、２３００ Ｎ／ｍｍ２〜２７００ Ｎ／ｍｍ２の範囲のワイヤ強度を持ったロープがとりわけよく適している。なぜならば、このようなロープは、ロープの太さに比して大変大きい支持力があり、強いワイヤの大きい硬さは、エレベータにロープを使用するときに困難さを実質的にもたらさないからである。このようなロープによく適したトラクションシーブの被覆は、すでにあきらかなように１ ｍｍより下の厚さである。しかし、被覆があまりにも容易に、たとえばロープ溝と巻上ロープとの間にときどき入ってくる砂粒もしくは同様の粒子により、こすり取られたり、もしくは突き刺されたりすることが確実にないように、被覆は充分な厚さがなければならない。したがって、望ましい最小の被覆厚さは、細いワイヤの巻上ロープを使用するときであっても、約０．５〜１ ｍｍである。細い表面ワイヤを有し、そうでないときは比較的滑らかな表面を有する巻上ロープに対しては、Ａ＋Ｂｃｏｓ ａの形の厚さを有する被覆がよく適している。しかし、このような被覆は、ロープの表面のストランドが互いに少し離れたところでロープ溝と会うロープにも適用できる。なぜならば、被覆材料が充分に硬いならば、ロープ溝と会う各ストランドは、ある点で独立に支持され、支持力は同じおよび／または所望のようであるからである。式Ａ＋Ｂｃｏｓ ａにおいて、ＡとＢは、Ａ＋Ｂがロープ溝３０１の底部における被覆厚さであるような定数であり、角度ａは、ロープ溝の断面の湾曲の中心から測ったロープ溝の底部からの角距離である。定数Ａは、０以上であり、定数Ｂは、常に０より大きい。端部に向かって薄くなる被覆の厚さは、式Ａ＋Ｂｃｏｓ ａ以外に他の方法によっても、弾性がロープ溝の端部に向かって減少するように、規定することができる。ロープ溝の中心部の弾性はまた、アンダーカットロープ溝を作ることにより、および／またはロープ溝の底部の被覆に特別な弾性を有する異なる材料の部分を加えることにより、大きくすることができる。弾性は、材料の厚さを大きくすることに加えて、被覆の他の部分よりも軟らかい材料を使用することにより大きくする。
【００２３】
図５ａ、５ｂ、５ｃは、本発明で使う鋼線ロープの断面を示す。これらの図のロープは、細い鋼線４０３と、鋼線上および／または部分的に鋼線同士の間にある被覆４０２と、図５ａでは鋼線を覆っている被覆４０１とを含む。図５ｂに示すロープは被覆されていない鋼線ロープであり、ゴム状の充填材がロープの内部に加えられている。そして図５ａは、内部構造に加えられた充填材に加えて、被覆を設けた鋼線ロープを示す。図５ｃに示すロープは非金属のコア４０４を有し、コアは、プラスチック、天然繊維、またはその他の目的に適した材料からなる固体または繊維構造でよい。ロープに潤滑材を加える場合、繊維構造がよい。この場合、潤滑材が繊維のコアに蓄積する。したがってコアは１種の潤滑材貯蔵所として働く。本発明のエレベータで用いられる実質的に円形の断面を有する鋼線ロープは、被覆してもしなくてもよく、および／またはたとえばポリウレタンもしくは他の適切な充填材などのゴム状の充填材を設けてもよい。ゴム状の充填材はロープの内部構造に加えられ、ロープを潤滑するとともにまたワイヤ間やストランド間の圧力を釣り合わせる１種の潤滑材として働く。充填材の使用により、潤滑の必要がないロープが実現できる。したがってロープの表面は乾燥させておくことができる。鋼線ロープに用いる被覆は、充填材と同じ材料またはほぼ同じ材料から製造してもよい。また、被覆としての使用にさらに適した、摩擦耐性や耐摩耗性などの性質を有し、充填材よりもその目的に、より適した材料から製造してもよい。鋼線ロープの被覆はまた、被覆材料が部分的にロープ内部にもしくはロープの太さ全体に浸透するように行ってもよい。これにより、ロープに、上述の充填材と同じ特性を与える。本発明による細くて強い鋼線ロープの使用は可能である。なぜならば、使用する鋼線は特別な強度のワイヤであり、従来使用されていた鋼線ロープと比較してロープを実質的に細くできるからである。図５ａおよび５ｂに示すロープは、直径が約４ ｍｍの鋼線ロープである。たとえば２：１吊下げ比を用いるとき、本発明の細くて強い鋼線ロープの直径は、公称負荷が１０００ ｋｇより少ないエレベータにおいては２．５〜５ ｍｍが好ましく、公称負荷が１０００ ｋｇより大きいエレベータにおいては５〜８ ｍｍが好ましい。原理的にこれより細いロープを使うことができるが、この場合は、ロープの数を多くする必要がある。さらに、吊下げ比を増やすと、上述のものより細いロープが使用可能であり、同時により小さくてより軽いエレベータ機械を実現できる。
【００２４】
図６に、エレベータカー５０１を支持する構体に含まれる水平ビーム５０４に接続したローププーリ５０２を、ビーム５０４に対して配置する方法を示す。図に示すローププーリ５０２の直径は、構体に含まれるビーム５０４の高さと同じもしくは小さくてよい。エレベータカー５０１を支持するビーム５０４は、エレベータカーの下もしくは上のいずれに配置してもよい。ローププーリ５０２は、図に示すように、ビーム５０４の内部に完全に入れてもよいし、部分的に入れてもよい。図においてエレベータの巻上ロープ５０３は次のように走行する。巻上ロープ５０３は、エレベータカー５０１を支持する構体に含まれるビーム５０４に接続した被覆ローププーリ５０２に来て、プーリから巻上ロープはさらに、ビームに保護されて、たとえばビーム内部の中空５０６内を、エレベータカーの下を走行し、そこからさらに、エレベータカーの他方の側に配置した第２のローププーリを通っていく。エレベータカー５０１は、構体に含まれるビーム５０４に置かれ、それらの間に位置する振動吸収器５０５に乗っている。ビーム５０４は、巻上ロープ５０３に対するロープガードとしても働く。ビーム５０４は、Ｃ型、Ｕ型、Ｉ型、Ｚ型断面ビーム、もしくは中空ビーム、もしくは等価なものとすることができる。
【００２５】
本発明のさまざまな実施例は、上述の例に限定されず、上述の特許請求の範囲内で変えられることは当業者には明らかである。たとえば、多重ロープ通過を用いることによりさらなる利点を達成することができるが、巻上ロープがエレベータ昇降路の上部とカウンタウエイトもしくはエレベータカーとの間を通過する回数は、本発明の基本的な利点に関しては、あまり決定的な問題ではない。一般的に実施例では、ロープがエレベータカーへせいぜい、カウンタウエイトへ行く回数と同じ回数行くように行われる。巻上ロープがカーの下を通ることは必ずしも必要ではないことも明らかである。既述の例によれば、当業者は、トラクションシーブとローププーリを、被覆金属プーリの代わりに、被覆なし金属プーリまたは目的に適した他の材料からなる被覆なしプーリとするように、本発明の実施例を変えることができる。また、本発明で使われる金属トラクションシーブおよびローププーリは、少なくとも溝領域では非金属材料で被覆されているが、金属トラクションシーブおよびローププーリを、たとえばゴム、ポリウレタン、もしくは目的に適した他の材料からなる被覆材料を用いて実施してもよいことは当業者には明らかである。
【００２６】
エレベータカー、カウンタウエイト、機械ユニットは、エレベータ昇降路の断面内に、例として示したレイアウトとは異なるように配置してもよいことは当業者には明らかである。このような異なるレイアウトは、たとえば、機械とカウンタウエイトが、昇降路ドアから見てカーの後ろに配置され、ロープはカーの下をカーの底部に関して対角線方向に通るものである。ロープにカーを吊り下げるときに、他のタイプの吊下レイアウトと同様に、エレベータの重心に関して対称にしなければならない場合、ロープをカーの下に、底部の形に関して対角線もしくは別の斜め方向に通すことは、利点がある。
【００２７】
モータに動力を供給するために必要な機器、およびエレベータを制御するために必要な機器を、機械ユニットとは関係なくどこにでも配置できる、たとえば独立した機器パネルに配置できることは当業者には明らかである。本発明を適用したエレベータを上述の例とは異なるように装備してもよいことも当業者には明らかである。
【００２８】
図５ａおよび５ｂに示した充填材ありのロープを使う代わりに、本発明を、充填材なしのロープを用いて実施してもよく、ロープは潤滑剤を用いても用いなくてもいずれでもよいことも当業者には明らかである。さらに、ロープは、さまざまな方法でより合わせてよいことも当業者には明らかである。
【００２９】
ワイヤの太さの平均としては、巻上ロープのすべてのワイヤの太さの統計的平均値、たとえば相乗平均値、もしくは算術平均値が考えられる。統計的平均値としては、標準偏差、ガウス分布、平均二乗誤差、もしくは偏差二乗法等を使うことができる。同じ太さのワイヤがしばしばロープに使われる。この場合、平均太さとは、ロープの各ワイヤの太さのことである。異なる太さのワイヤを使わなければならない場合、同じ理由から、ロープ中のワイヤの太さの最大値は、ワイヤ太さの平均の４倍を超えないことが望ましく、３倍を超えないことがより望ましく、２倍を超えないことがもっとも望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
図１は、本発明によるトラクションシーブエレベータを表す概念図を示す。
【図２】
図２は、本発明による別のトラクションシーブエレベータを表す概念図を示す。
【図３】
図３は、本発明を適用したトラクションシーブを示す。
【図４】
図４は、本発明による被覆方法を示す。
【図５ａ】
図５ａは、本発明で使われる鋼線ロープを示す。
【図５ｂ】
図５ｂは、本発明で使われる別の鋼線ロープを示す。
【図５ｃ】
図５ｃは、本発明で使われる３番目の鋼線ロープを示す。
【図６】
図は、本発明によるローププーリレイアウトを表す概念図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004521050.tif 000048
2004521050.tif 000049