JP2006505470A - エレベータ - Google Patents

Abstract

エレベータ、好ましくは機械室なしのエレベータに関するものであり、巻上機（10）はトラクションシーブ（11）によって巻上ロープ（３）と係合していて、エレベータカー（１）はエレベータカー（１）を動かす手段である巻上ロープによって少なくとも部分的に支持されている。エレベータカーは、リムの両側から巻上ロープが上方へ走行する少なくとも１つの転向プーリ（13，14）とリムの両側から巻上ロープが下方へ走行する少なくとも１つの転向プーリ（７，５）とによって巻上ロープ（３）に懸垂されている。トラクションシーブ（11）は、これらの転向プーリ（13，５）間のロープ部分と係合している。

Description

詳細な説明

本発明は請求項１の前段に記載のエレベータに関するものである。

エレベータ研究開発の目的の１つは効率的・経済的に建物スペースを利用することである。近年、かかる研究開発により、とりわけ、様々な機械室のないエレベータ方式が創作された。機械室なしのエレベータの好適な例は、欧州特許0 631 967（A1）号および0 631 968号の明細書に開示されている。これらの明細書に記載されたエレベータは、まずまず効率的なスペース利用を達成している。なぜなら、建物中でエレベータ機械室が占めていたスペースを、エレベータシャフトを拡張することなく省略することに成功したからである。これらの明細書に記載されたエレベータでは、機械装置は、従来のエレベータ機械装置に比較すると、少なくとも１つの方向にはコンパクトであるが他の方向については著しく大きな寸法を有することとなりがちであった。

こうした基本的には良好なエレベータ方式にあっても、巻上機が必要とするスペースのために、エレベータレイアウト方式の選択の自由は制限される。巻上ロープの通路を確保するにも、ある程度のスペースが必要である。少なくとも合理的なコストで、しかもエレベータの機能および運転品質を損なうことなく、走路上のエレベータカー自体が必要とするスペースおよびカウンタウェイトが必要とするスペースを削減することは、困難である。機械室なしのトラクションシーブエレベータのうち、特に巻上機が上方に位置する方式では、巻上機をエレベータシャフト内に設置することが困難である。なぜなら、巻上機は相当な大きさであり相当な重量を有するからである。とりわけ、大きな負荷を高速に、さらに／あるいは相当な巻上高さまで搬送する必要がある場合、巻上機の寸法および重量は、エレベータの導入上深刻な問題となる。すなわち、巻上機が必要とするサイズおよび重量によって、実際上、機械室なしのエレベータというコンセプトを利用できる機会が制限されているし、そうでなくとも、少なくとも上記コンセプトを大型のエレベータに導入するには時間がかかっている。エレベータの現代化において、エレベータシャフトの利用可能スペースは、しばしば機械室なしのエレベータというコンセプトの適用の制限となる。特に油圧式エレベータを現代化もしくは交換する場合、大抵、機械室のないロープ式エレベータというコンセプトは、シャフト内のスペースが足りないため実用的でない。現代化する／交換する油圧エレベータ方式が、カウンタウェイトを有していない場合は尚更である。カウンタウェイトを有するエレベータの不利点は、カウンタウェイトのコストおよびシャフト内に要するスペースである。現在ではほとんど導入されることのないドラム式エレベータは、電力消費が高く重くて複雑な巻上機を要するという欠点がある。

本発明は、次の目的のうち少なくとも１つを達成することを目的とする。すなわち、１つの目的は、本発明によって、従前より効率的に建物およびエレベータシャフトのスペースを利用できる機械室なしのエレベータを開発することである。これは、必要に応じてエレベータを相当に狭いエレベータシャフトに収容可能とする必要があることを意味する。また他の目的は、本発明によって、エレベータのサイズおよび／または重量、あるいは、少なくともエレベータ機械装置のサイズおよび／または重量を削減することである。また、細い巻上ロープおよび／または小型のトラクションシーブを有し、トラクションシーブに対する良好な把持力／接触を巻上ロープに持たせたエレベータを実現することを目的とする。更なる目的は、エレベータの特性を損なうことなくカウンタウェイトのないエレベータ方式を実現することである。

本発明の目的は、基本的なエレベータのレイアウトを変更する可能性を損なうことなく達成すべきである。

本発明によるエレベータは、請求項１の特徴段の記載事項を特徴とする。本発明の他の実施例は、他の請求項の記載事項を特徴とする。いくつかの創造的な実施例も、本願の詳細な説明において述べることとする。本願発明の内容は、添付の特許請求の範囲と異なるように記載してもよい。とりわけ、本発明を、表現された下層の仕事の観点から考慮し、あるいは、得られる利点や達成された利点のカテゴリーの観点から考慮すれば、本願発明の内容は、いくつかの独立した発明を含んでいる可能性がある。この場合、特許請求の範囲に含まれる記載には、個別の発明概念の観点からは、不必要なものが含まれている可能性もある。

本発明を適用することにより、とりわけ、以下の利点のうち１つ以上が達成可能である。
− 小型のトラクションシーブを用いることで、非常にコンパクトなエレベータおよび／またはエレベータ機械装置が実現できる。
− 小型でコーティングされたトラクションシーブを用いることにより、機械室なしのエレベータで現在一般に用いられている機械装置の重量の約半分まで、機械装置の重量を容易に軽量化可能である。例えば、1000 kgより軽い公称負荷を有するように設計されたエレベータの場合、機械装置は100〜150 kgあるいはそれより軽くなる。また、適切なモータ方式および材料を選択すれば、100 kg 以下、さらには50kgほどの機械装置を実現することも可能である。
− とりわけダブルラップローピング方式により達成される良好なトラクションシーブ把持力および軽量部材により、エレベータカーの重量を相当に軽量化できる。
− 機械装置のサイズをコンパクトにし、細くて実質的に円形の断面を有するロープを用いることにより、エレベータ機械装置を比較的自由にシャフト内に配置することが可能である。したがって本発明のエレベータ方式は、機械装置が上方にあるエレベータおよび下方にあるエレベータの両方の場合において、著しく多様な方法で実施可能である。
− エレベータ機械装置は、カーとシャフト壁との間に有利に配置可能である。
− エレベータカーの重量全体、あるいは少なくとも一部を、エレベータガイドレールによって搬送可能である。
− 本発明を適用したエレベータでは、エレベータカーの中心懸垂方式を容易に実現可能である。これによって、ガイドレールに加わる横方向の支持力を削減できる。
− 本発明によれば、シャフト断面積を有効に利用できる。
− 本発明によれば、エレベータの設置時間および総設置コストを削減可能である。
− 本エレベータは経済的に製造・設置可能である。これは、部品の多くが従来用いられていたものより小型で軽量だからである。
− 通常、調速ロープと巻上ロープとは特性が異なり、調速ロープを巻上ロープより太くすることにより、設置中、互いを容易に識別可能としている。これに対し、本願の調速ロープおよび巻上ロープは、全く同じ構造としてよい。これにより、エレベータの出荷時および設置時に生じる上述の問題の煩雑さを低減できる。
− 軽量で細いロープは扱いやすく、相当迅速に設置可能である。
− 例えば1000 kgより軽い公称負荷のエレベータの場合、本発明による細くて強いスチールワイヤロープの直径は、わずか３〜５ mm程度であるが、より細いロープや太いロープを用いてもよい。
− 直径約６ mmまたは約８ mmのロープを用いれば、本発明による著しく大きくて高速なエレベータを実現可能である。
− トラクションシーブおよびローププーリは、従来のエレベータに用いられていたものに比較して小型で軽量である。
− トラクションシーブが小さいため、より小さい操作ブレーキを用いることができる。
− トラクションシーブが小さいため、必要なトルクを小さくでき、これによって、より小さい操作ブレーキを備えたより小さなモータを用いることができる。
− トラクションシーブが小さいため、与えられたカー速度を得るために高い回転速度が必要であり、これにより、同一のモータ出力を、より小さなモータで達成できることとなる。
− コーティングされたロープもコーティングされていないロープも使用可能である。
− トラクションシーブおよびローププーリを以下の方法で実施可能である。すなわち、プーリのコーティングが損耗した後も、ロープが確実にプーリに係合し、これによって、かかる緊急時にも十分な把持力がロープとプーリとの間に確保される。
− 小さなトラクションシーブを使用することにより、小さなエレベータ運転モータを使用することが可能となる。これにより、運転モータの取得／製造コストが削減できる。
− 本発明は、ギヤレス式およびギヤ式の両方のエレベータモータ方式に適用可能である。
− 本発明は主として機械室なしのエレベータへの適用を意図したものであるが、機械室を有するエレベータにも適用可能である。
− 本発明では巻上ロープとトラクションシーブとの接触角を増大させることにより、それらの間に強力な把持力および良好な接触が達成される。
− 把持力が増大するため、カーのサイズおよび重量を小さくできる。
− 本発明によるエレベータによれば、カウンタウェイト分のスペースが少なくとも部分的になくなるため省スペースの可能性が大幅に増大する。
− 本発明によるエレベータは、軽量で小型の機械装置および／またはモータの使用が可能である。
− 軽量で小型のエレベータシステムを用いる結果、省エネルギーとともにコスト削減も達成できる。
− カウンタウェイトおよびカウンタウェイトのガイドレールのためのスペースが他の用途に利用できるため、シャフト内の機械装置の配置は比較的自由に選択できる。
− 少なくともエレベータ巻上機、トラクションシーブおよび転向プーリの働きをするロープシーブを、本発明によるエレベータの一部として適合する完成されたユニット中に設置することにより、設置時間および設置コストが著しく削減できる。
− 本発明によるエレベータ方式では、シャフト内のすべてのロープをエレベータカーの一方に配置することが可能であり、例えばリュックサック型方式の場合、エレベータカーの後ろのエレベータシャフトの背壁との余地空間にロープを通すことも可能である。
− 本発明では展望用エレベータ方式を導入することも容易である。
− 本発明のエレベータ方式はカウンタウェイトが不要であるため、エレベータカーの数箇所の壁にドアを有するエレベータ方式の実施が可能であり、極端に言えばエレベータカーのすべての壁にドアを設けることができる。この場合、エレベータカーガイドレールは、エレベータカーの角に設けられる。
− 本発明のエレベータ方式は、様々な機械装置方式で実施可能である。
− エレベータカーの懸垂は、ほぼすべての適応懸垂比で実施できる。

本発明の主たる適用分野は、乗客輸送および／または貨物輸送用に設計されたエレベータである。本発明は約1.0 m/sあるいはそれ以下の速度範囲を有するエレベータに主に適用されるが、それより速いものに適用してもよい。例えば移動速度が0.6 m/sのエレベータを本発明によって容易に導入できる。

乗客および貨物の両方の輸送用エレベータの場合、本発明によって得られる利点の多くは、わずか２〜４人用のエレベータであっても明らかに得られ、６〜８人（500〜630 kg）用のエレベータであれば著しく得られる。

本発明によるエレベータでは、通常用いられるスチールロープといった一般的な巻上ロープを用いることができる。本エレベータは、人工素材からなるロープや、耐力部が人工繊維からなる、いわゆるアラミドロープなど、近年エレベータへの使用を提案されているロープも利用できる。とりわけ、振れの範囲が小さいことから鋼心フラットロープも適用方式に含まれる。本発明によるエレベータで特に適用されるのは、円形断面で強度のあるワイヤからより合わされたエレベータ巻上ロープである。円形断面のワイヤを用いれば、巻上ロープは、様々な太さあるいは等しい太さのワイヤにより、多様な方法でより合わせることが可能である。本発明に適用可能なロープでは、ワイヤの太さは平均すると0.4 mmより細い。強度の高いワイヤから作られる有用なロープの場合は、ワイヤの平均太さは0.3 mmより細く、あるいは0.2 mmより細い。例えば、細いワイヤで作られた強度の高い４ mmの太さのロープは、完成されたロープ中のワイヤの平均太さを0.15〜0.25 mmの範囲として、比較的経済的に複数のワイヤからより合わせることが可能であるが、最も細いワイヤの太さは、わずか0.1 mm程度としてよい。ロープ用の細いワイヤは、容易に強力なものとすることができる。本発明では2000 N/mm^２より高い強度を有するロープ用ワイヤを採用している。ロープ用ワイヤの強度の適切な範囲は、2300〜2700 N/mm^２である。原則として、3000 N/mm^２程度またはそれ以上の強度を有するロープ用ワイヤを使用可能である。

本発明のエレベータは機械室のないエレベータが好ましく、巻上機がトラクションシーブによって巻上ロープと係合し、エレベータカーを動かす伝動手段である巻上ロープにエレベータカーが少なくとも部分的に支持される。このエレベータカーは、少なくとも１つの転向プーリであってそのリムの両側から巻上ロープが上昇する転向プーリを介して巻上ロープに接続されている。またエレベータカーは、少なくとも１つの転向プーリであってそのリムの両側から巻上ロープが下降する転向プーリを介して巻上ロープに接続されている。そして本エレベータでは、トラクションシーブはこれらの転向プーリ間のロープ部分と係合している。

転向プーリの役割を果たすロープシーブを用いて接触角を増大させることにより、トラクションシーブと巻上ロープとの間の把持力を向上させることが可能である。このような方法でカーを軽量化しサイズを小さくできるため、エレベータの省スペースの可能性が増大する。１つ以上の転向プーリを用いることにより、180°より大きい接触角がトラクションシーブと巻上ロープとの間に得られる。

以下本発明を添付図面を参照しながらいくつかの実施例を挙げて詳細に説明する。

図１はエレベータ構造の模式図である。本エレベータは機械室なしのエレベータとするのが好ましく、エレベータシャフト内に運転機械装置10が配置されている。図１に示すエレベータはカウンタウェイトがなく、機械装置を上方に有す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の経路は次の通りである。すなわち、ロープの一端はシャフト上部に配置された支持部16に固定されていて、そこからロープ３はシャフト上部に配置された転向プーリ15へと向かい、転向プーリ15からさらにエレベータカー上部の転向プーリ13に進み、転向プーリ13から上方へ向かい運転機械装置10のトラクションシーブ11に達し、トラクションシーブの周囲をその綱溝に沿って走行する。トラクションシーブ11から、ロープ３はさらにエレベータのガイドレール２に沿って動くエレベータカー１を通過してシャフト下部の転向プーリ４へ向かって下方に進み、そこからさらにエレベータカー下部の転向プーリへと進む。そこからロープ３はエレベータシャフト下部の転向プーリ６へ達し、その後エレベータカー下部の転向プーリ７へと向かい、さらにエレベータシャフト下部の支持部９に達し、ここでロープ３の他端は固定される。巻上ロープ３の下方支持部にはまた、ロープ引張要素８が取り付けられていて、それによってロープの伸長が調整される。引張要素８は、ロープ端で吊下げ自在のバネや錘、あるいは他の適当な引張要素方式としてもよい。好適な例として、運転機械装置10はカーガイドレールに固定し、シャフト上部の転向プーリ15はシャフト上部のカーガイドレール２を固定する梁に設置してもよい。エレベータカー上の転向プーリ５，７，13，14は、カーの上下の梁に設置される。シャフト下部の転向プーリは好ましくはシャフト床に設置する。図１では、本発明による好適な方式として、トラクションシーブが転向プーリ13および５の間のロープ部分と係合している。

エレベータシャフト内に配置された運転機械装置10は、好ましくは平坦な構造を有する。換言すれば同機械装置は、幅および／または高さの寸法に比較して厚みの寸法を小さくし、あるいは、少なくとも同機械装置は、エレベータカーとエレベータシャフトの壁との間に収容できるほど十分にスリムにするとよい。同機械装置はその他の方法で設置してもよく、例えば、エレベータカーの投影像とシャフト壁との間に、スリムな機械装置を部分的に、あるいは完全に配置してもよい。本発明のエレベータでは、機械装置のためのスペースに収まるものであれば殆どどのような型や設計の運転機械装置10でも用いてよい。例えば、ギヤ式やギヤレス式の機械装置も使用できる。機械装置は小さく、さらに／あるいは平坦でもよい。本発明による懸垂方式では、ロープの速度はエレベータの速度と比較して大抵速いため、基本的な機械装置方式として、単純な機械装置も用いることができる。エレベータシャフトには、有利には、トラクションシーブ11を駆動するモータへの電力供給に必要な機器と、エレベータ制御に必要な機器とが備えられ、これらは両方とも、共通の計器パネル12に配置してよく、あるいは互いに別々に設置してもよく、あるいは部分的もしくは全体的に運転機械装置10に統合してもよい。好ましい方式はギヤレス式の機械装置であり、これは永久磁石モータを含んでいる。運転機械装置はエレベータシャフトの壁、天井、ガイドレールまたは梁やフレームなどのその他の構体に固定してもよい。エレベータが機械装置を下方に有する場合は、エレベータシャフトの底部に機械装置を設置する新たな可能性が得られる。図１は好適な懸垂方式を示していて、エレベータカー上部の転向プーリおよびエレベータカー下部の転向プーリの懸垂比はどちらの場合も４：１である。その他の懸垂方式も、本発明を実施するにあたって使用可能である。図１に示すエレベータは自動伸縮式ドアを有するが、本発明の構成においては、他の形式の自動ドアまたは回転ドアを用いてもよい。本発明のエレベータはまた、機械室を有するものや、機械装置がエレベータと連動するように搭載される方式にも導入できる。本発明では、エレベータカーに接続された転向プーリは、好ましくはカーの上部の転向プーリと下部の転向プーリを支持する同一の梁に設置するとよい。この梁はカーの上部や側面や下部、カーフレーム、その他カー構体のしかるべき位置に取り付けてもよい。転向プーリもカーやシャフト内のしかるべき場所に別々に取り付けてよい。

図２は本発明による他のトラクションシーブエレベータを示す模式図である。このエレベータでは、ロープは機械装置から上方へ進む。このタイプのエレベータは、一般に、機械装置を下方に有す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201はエレベータの巻上ロープ203によって懸垂されている。エレベータ運転機械装置210は、エレベータシャフト内の、好ましくはシャフト下部に設置される。エレベータカー201は、それを案内するエレベータのガイドレール202によってエレベータシャフト内を動く。

図２では、巻上ロープは次のように走行する。ロープの一端はシャフト上部の支持部216に固定されていて、ここからロープは下方に進んで転向プーリ213に達し、さらにシャフト上部の第１転向プーリ215へと上昇し、転向プーリ215からエレベータカー201の転向プーリ214へと進み、そこからシャフト上部の転向プーリ219へと戻る。転向プーリ219から、巻上ロープは運転機械装置210によって駆動するトラクションシーブ211に達する。トラクションシーブからは、ロープは再び上方に進んでカー下部の転向プーリ204に達し、このプーリに巻きつけられると、エレベータシャフト下部の転向プーリ220を介して、エレベータカー下部の第２転向プーリ205へ戻り、そこからロープはさらに、エレベータシャフト下部の支持部209へと進み、ここで巻上ロープの他端は固定される。またロープ引張要素208が下方ロープ支持部に取り付けられている。図２に示すエレベータは、機械装置を下方に有するトラクションシーブエレベータであり、カーの上下部とも懸垂比は４：１である。また、エレベータカーの上部もしくは下部にはわずかしかシャフトスペースを必要としない。これは、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対するロープシーブの設置方法に応じて、転向プーリとして用いたロープシーブが従来方式のものに比べ小口径になるためである。

図３は、本発明によるエレベータの構造を示す概略図である。このエレベータは好ましくは機械室のないエレベータであり、運転機械装置310がエレベータシャフトに設置されている。図３に示すエレベータは、機械装置を上方に有するトラクションシーブエレベータであり、エレベータカー上下の懸垂比は６：１である。エレベータの巻上ロープ303の経路は次の通りである。ロープ303の一端はシャフト上部の支持部316に固定されていて、そこからエレベータカー側面に設置された転向プーリ315に向かって下方へと走行し、そこからエレベータシャフトの上部へ戻り、転向プーリ320を周ってロープ303は下方の転向プーリ314へ進み、転向プーリ313へと戻る。転向プーリ313の綱溝を介して、巻上ロープは運転機械装置310のトラクションシーブ311に向かって上方へと走行し、シーブの綱溝に沿ってトラクションシーブを通過する。トラクションシーブ311から、ロープ303は転向プーリ322に向かって下方に走行し、転向プーリの綱溝に巻き付けられると再びトラクションシーブ311へと戻ってトラクションシーブの綱溝を走行する。トラクションシーブ311から、ロープ303は再び下降し、転向プーリ322の綱溝を経てエレベータシャフト下部の転向プーリ307へと達し、さらにエレベータのガイドレール302に沿って動くエレベータカー301へと向かい、カーの下部縁に設置された転向プーリ306に達する。ロープはエレベータシャフト下部の転向プーリ318、319とエレベータカー下部の転向プーリ306、305、304との間を、エレベータカーの上部と下部の懸垂比が同一になるまでの回数、通過する。その後、ロープは下方の、ロープの他端に自在に吊り下がってロープ引張要素の働きをする錘等の支持要素308へと進む。図３の実施例では、巻上機および転向プーリは、好ましくはエレベータの同一側面に設置される。この方式はリュックサックエレベータ方式において特に有用であり、上述の構成部品はエレベータカーの後部の、エレベータカー背壁とシャフト背壁との間のスペースに設置される。このようなリュックサック方式では、エレベータガイドレール302は好ましくは、エレベータカーの最前部の、エレベータカー／エレベータカーフレームの側面等に設置するとよい。トラクションシーブ311と転向プーリ322との間におけるこのローピング方式を、ダブルラップローピングと呼ぶ。このローピングでは、巻上ロープは、トラクションシーブの周囲に２回および／またはそれ以上の回数、巻きつけられる。このように、２段階および／またはそれ以上の段階にわたって接触角を増大させることが可能である。例えば、図３に示す実施例では、180°＋180°の接触角、すなわち360°の接触角が、トラクションシーブ311と巻上ロープ303との間に達成される。図示されているダブルラップローピングは、様々な他の方法でも実行できる。例えば転向プーリをトラクションシーブの横へ配置することによって実行できる。この場合、巻上ロープはトラクションシーブの周囲を２度通過するため、180°＋90°＝27O°の接触角が得られる。この接触角は、トラクションシーブを他の適切な位置に配置することによっても得られる。好適な方式は、転向プーリ322が巻上ロープ303のガイドおよび減衰ホイールの役割を果たすようにトラクションシーブ311および転向プーリ322を配置することである。他の有利な方式は、トラクションシーブを有するエレベータ運転機械装置、ならびに、軸受付きの１つ以上の転向プーリの両方を含む完成されたユニットを構築することである。このとき、転向プーリは接触角が増大するようトラクションシーブに対する適正な操作角を有している必要がある。この操作角は、トラクションシーブと転向プーリとの間で用いられているローピングによって決定され、この操作角によって、トラクションシーブおよび転向プーリの互いに対する相対的な位置および角度を上記ユニットにおいて適切なものとする方法が定まる。このユニットは、運転機械装置と同様の方法で、単一の集合体として適切に設置可能である。運転機械装置はエレベータシャフトの壁、天井、ガイドレールまたは梁やフレームなどのその他の構体に固定してもよい。ダブルラップローピングでは、転向プーリがトラクションシーブと概ね同サイズの場合、この転向プーリは減衰ホイールとして機能することも可能である。この場合、トラクションシーブからカウンタウェイトおよびエレベータカーへと走行するロープは、転向プーリの綱溝を通過するが、転向プーリによるロープの歪みはわずかである。これは、トラクションシーブからのロープが接線方向からのみ転向プーリと接していると言える。この様な接線方向からのみの接触は、転向プーリから離れていくロープの振動を減衰する方式の役割を果たし、また、この方式は他のローピング方式にも適用できる。

図４は、本発明による第４のエレベータの構造を示す概略図である。このエレベータは好ましくは機械室のないエレベータであり、運転機械装置410はエレベータシャフトに設置されている。図４に示すエレベータは、機械装置を上方に有するトラクションシーブエレベータであり、エレベータカー上下の懸垂比は７：１であり、これは懸垂比に関して本発明における大変有利な実施比である。巻上ロープの経路は図３における経路と殆ど同様であるが、本図では巻上ロープ403の出発点はエレベータカー401の上部であり、ロープはそこに動かないように固定されている。この様な配置にすることで、エレベータカー上部の奇数懸垂比が達成される。その他の図３との相違点は、エレベータシャフト上部の転向プーリの数が図３のプーリより１個多い点である。ロープの巻上機410における経路は図３と同様の方式である。巻上ロープは巻上機410からエレベータシャフト下部の転向プーリ407、418、419、423とエレベータカー下部の転向プーリ406、405、404との間を、図３と同じ原理で走行する。エレベータカーの下部では、ロープをエレベータカー401の支持部425に固定することで上部と同じ懸垂比、すなわち７：１の奇数懸垂比が得られる。この固定位置にはロープ引張要素も取り付けられている。図４は、トラクションシーブ411と転向プーリ422との間のローピングに関しても図３と相違する。図４に示すローピング方式をエックスラップ（ＸＷ）ローピングと呼ぶ。従来からの公知の概念は、ダブルラップ（ＤＷ）ローピング、シングルラップ（ＳＷ）ローピング、そしてエクステンデットシングルラップ（ＥＳＷ）ローピングである。エックスラップローピングでは、巻上ロープは、トラクションシーブ411の周囲に大きな接触角で巻き付けられている。例えば図４に示す実施例では、180°を優に超える接触角、すなわち約270°の接触角がトラクションシーブ411と巻上ロープとの間に形成される。図中に示すエックスラップローピングは、他の方法、例えば２つの転向プーリを運転機械装置の近傍の適切な位置に設置することによって実現してもよい。図４において、転向プーリ422は、トラクションシーブ807に対して以下のような角度が形成される位置に設置されている。すなわち各ロープを、各ロープが損傷を受けないような公知の方法により、斜めに交差させて走行させている。本図における転向プーリ413からの巻上ロープの経路によれば、ロープは転向プーリ422の綱溝を介して運転機械装置410のトラクションシーブ411へと走行し、トラクションシーブの綱溝に巻き付けられる。トラクションシーブ411から巻上ロープ403は下方へ向かい、上方に向かうロープと交差して転向プーリの綱溝を介して転向プーリ407へとさらに下方に進む。

図５は本発明によるエレベータの構造を示す模式図である。このエレベータは好ましくは機械室のないエレベータであり、運転機械装置510はエレベータシャフトに設置されている。図５に示すエレベータは、機械装置を上方に有するトラクションシーブエレベータであり、エレベータカー上下の懸垂比は９：１である。エレベータの巻上ロープ503の経路は次の通りである。ロープの一端はエレベータカーの動きと連動するようにエレベータカーに対して固定点530に動かないように固定されていて、そこからロープはシャフト上部の転向プーリ525に向かって上方へと進み、上述のように転向プーリ525、513、524、514、520、515、521、526間を走行する。これらの転向プーリからロープ503は運転機械装置510のトラクションシーブ511へと達し、トラクションシーブの綱溝に沿ってその周囲を通過する。トラクションシーブ511から巻上ロープ303は上方に向かうロープと交差しながら転向プーリ522へと下方に進み、転向プーリ522の綱溝に沿ってその周囲を通る。転向プーリ522からロープ503はエレベータシャフト下部の転向プーリ528へ向かってさらに下方に進む。そして転向プーリ528から上方に向かい、先の図の説明と同様に、エレベータカー下部の転向プーリ504、505、506、507およびエレベータシャフト下部の転向プーリ528、527、526、519、518の間を走行する。図５では、巻上ロープをエレベータカーに対し固定点531に動かないように固定することで、エレベータカー下部においても奇数懸垂比が得られる。この固定点には装着部品も固定されている。トラクションシーブ511と転向プーリ522との間のローピング方式をエクステンデットシングルラップローピングと呼ぶ。エクステンデットシングルラップローピングでは、巻上ロープは転向プーリによってトラクションシーブの周囲に大きな接触角で巻き付けられている。例えば、図５の実施例では、トラクションシーブ511と巻上ロープ503との間の接触角は180°を優に超えていて、約270°である。図５に示すエクステンデットシングルラップローピングでは、他の方法、例えば、トラクションシーブおよび転向プーリを図５と比べて互いに逆にするなどの、異なる配置とすることも可能である。転向プーリ522は、トラクションシーブ511に対して以下のような角度が形成される位置に設置されている。すなわち、各ロープが損傷を受けないように、各ロープを公知の方法で斜めに交差して走行させる。

図６は、本発明に適用するロープシーブ600を部分的に断面図にした図である。綱溝601はコーティング602に覆われ、ロープシーブのリム606に設けられている。ロープシーブのハブには、ロープシーブ設置用の軸受を収容するスペース603が設けられている。ロープシーブにはボルト用の複数の穴605も設けられていて、これらにより、ロープシーブはその側面を巻上機10の支持部、例えば回転フランジに固定可能であり、これによってトラクションシーブ11を形成する。したがって、巻上機と別個の軸受は必要としない。トラクションシーブおよびロープシーブに用いられるコーティング材料は、ゴム、ポリウレタン、またはそれらに匹敵する摩擦力を増大させる弾性材料で作ってよい。トラクションシーブおよび／またはロープシーブの材料も、以下のように選択してよい。すなわち、用いられる巻上ロープとの関係において、プーリのコーティングが摩損した後にも巻上ロープがプーリに係合するような材料ペアを形成するものとしてよい。これにより、コーティング602がロープシーブ600から摩損したという緊急時にあっても、ロープシーブ600と巻上ロープ３との間に十分な把持力が得られることとなる。この特徴によれば、エレベータは、上述したような状況にあっても、その機能性および運転上の信頼性を保持できることとなる。トラクションシーブおよび／またはロープシーブは、以下の方法で製造してもよい。すなわち、ロープシーブ600のリム606のみを、巻上ロープ３との関係において把持力を増大させる材料ペアを形成する材料で作ってよい。通常より相当に細くて強度の高い巻上ロープを使用すれば、通常のサイズのロープを使用する場合に比較して、トラクションシーブおよびロープシーブを著しく小さい寸法およびサイズで設計することが可能となる。これにより、サイズが小さくトルクの低いモータをエレベータの運転モータとして使用することも可能となり、モータ入手コストも低く抑えることができる。例えば本発明による1000 kgより軽い公称負荷を有するように設計されたエレベータでは、トラクションシーブの直径は120〜200 mmとするのが好ましいが、これより小さくしてもよい。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よって決まる。本発明によるエレベータでは、例えば1000 kgより軽い公称負荷を有するエレベータを使用する場合など、小型のトラクションシーブを使用することにより、機械装置の重量を、現在用いられている機械装置の重量の２分の１まで軽量化できる。これにより、100〜150 kgまたはそれ以下の重量のエレベータ機械装置を製造可能となる。本発明に言う機械装置とは、少なくともトラクションシーブ、モータ、機械装置収容構体およびブレーキを含むものを意味する。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で決まる。従来、直径比Ｄ/ｄ＝40またはそれ以上のものが用いられていた。このＤはトラクションシーブの直径を示し、ｄは巻上ロープの太さを示す。ロープの耐摩耗性を低下させることで、Ｄ/ｄ比を若干小さくできる。あるいは、一度にロープ数を増やして各ロープの負荷を軽減することで、ロープの耐用年数を損なうことなくＤ/ｄ比を小さくすることもできる。Ｄ/ｄ比が40以下とは、例えばＤ/ｄ比が約30もしくはそれ以下であり、Ｄ/ｄ＝25等も有り得る。しかし、Ｄ/ｄ比を30以下と大幅に小さくすると、ロープの耐用年数は極めて低下するが、これは特殊構造のロープを使用することで補える。20以下のＤ/ｄ比を得るのは実際上非常に困難ではあるが、この目的に合わせて特別設計されたロープを使用すれば達成できる可能性がある。ただし、そのようなロープには非常に費用がかかると思料される。

エレベータ機械装置、および同装置をエレベータシャフト内の定位置に保持する支持要素の総重量は、最大でも公称負荷の約1/5である。仮に機械装置が１つ以上のエレベータガイドレールのみによって、あるいは殆どそれのみによって支持されていれば、機械装置および同装置の支持要素の総重量は、公称負荷の約1/6より小さくしてよく、あるいは公称負荷の1/8より小さくしてもよい。エレベータの公称負荷とは、エレベータのサイズによって決定される負荷を意味する。エレベータ機械装置の支持要素には、例えば、エレベータシャフトの壁構体もしくは天井に対して機械装置を支持するため、あるいは壁構体もしくは天井から機械装置を懸垂するため、あるいはエレベータのガイドレールに対して機械装置を支持するために用いられる、梁、運び台または懸垂ブラケットを含めてよい。また、エレベータガイドレールの側面に機械装置を固定して保持するために用いる締金も含めてよい。支持要素を除いた機械装置の自重が公称負荷の1/7より小さく、あるいは公称負荷の約1/10であり、あるいはそれより小さいエレベータを実現することは容易である。公称重量が与えられているエレベータにおける機械装置の重量の例として、公称負荷が630 kgの場合、トラクションシーブの直径が160 mmで巻上ロープが直径４ mmであれば、機械装置およびその支持要素を組み合わせた重量は、わずか75 kgにしかならない。換言すれば、機械装置およびその支持要素の総重量は、エレベータの公称負荷の約1/8である。他の例として、直径160 mmの同一のトラクションシーブおよび直径４ mmの同一の巻上ロープを用い、公称負荷が約1000 kgのエレベータの場合は、機械装置およびその支持要素の総重量は、約150 kgであり、したがってこの場合、機械装置およびその支持要素の総重量は、公称負荷の約1/6である。第３の例として、公称負荷を1600 kgとして設計されたエレベータを考え、トラクションシーブの直径が240 mmであり、巻上ロープの直径が６ mmであれば、機械装置およびその支持要素の総重量は約300 kgとなる。すなわち、公称負荷の約1/7である。巻上ロープによる懸垂方式を改変すれば、機械装置およびその支持要素の総重量をさらに軽量化することも可能となる。例えば懸垂比４：１、トラクションシーブの直径160 mm、巻上ロープの直径４ mmを、公称負荷500 kgとして設計されたエレベータに採用した場合、巻上機およびその支持要素の総重量は約50 kgとなる。この場合、機械装置およびその支持要素の総重量は、公称負荷のわずか1/10程度まで小さくなっている。トラクションシーブのサイズを大幅に小さくし、懸垂比を高めると、モータに要するトルク出力が始動状態と比較してその何分の１かに低減する。例えば、懸垂比を２：１ではなく４：１とし、直径400mmの代わりに160mmのトラクションシーブを使用すると、損失の増大を考慮しなければ、所要トルクは1/5となる。それによって機械装置のサイズも相当小さくなる。

図７はコーティング702に綱溝701が形成されている方式を示し、このコーティング702は、綱溝の底部に比較して側部の方が薄くなっている。かかる方式ではコーティングは、ロープシーブ700に設けられた基礎溝720に配置されている。したがって、ロープからコーティングに加えられる圧力によってコーティングに生じる変形は小さく、ほとんど、ロープ表面の織地がコーティングに沈み込む程度に抑えられる。かかる方式は、多くの場合、実際上、ロープシーブのコーティングが、互いに分離した綱溝に特有の複数のサブコーティングから成ることを意味する。しかし、製造または他の側面を考慮すれば、ロープシーブのコーティングを複数の溝にわたって連続して拡げることは、妥当と思われる。

コーティングを溝の底部より側部において薄くすれば、ロープが溝に沈む際にロープから綱溝の底部へ負荷が加わることは回避されるか、あるいは少なくとも軽減される。圧力を横方向へ放出することはできないが、基礎溝720の形状、ならびに、ロープを綱溝7301に対して支持するコーティング702の厚さの組み合わせ効果によって、圧力を方向付けることはできるため、ロープおよびコーティングに作用する最大表面圧を低くすることも可能である。溝が設けられたコーティング702をこのようにする１つの方法は、円形の底部を有する基礎溝720をコーティング材料で満たし、その後、この基礎溝内のコーティング材料に半円形の綱溝701を形成することである。綱溝の形状は良好に支持され、ロープ下の負荷を支える面層により、ロープによって生じる圧縮応力の横方向への伝播に対する良好な抵抗力が得られる。圧力によって生じる、コーティングの横方向への拡張、その他の調整は、コーティングに厚みおよび弾性があれば促進され、コーティングが硬くて最終的な補強が大きければ抑制される。綱溝の底部におけるコーティングの厚さは大きくしてよく、ロープの太さの半分ほどにしてよい。その場合、硬質で弾力のないコーティングが必要となる。一方、コーティングの厚さがロープの太さのわずか1/10程度である場合は、コーティング材料は明らかに、柔軟なものとしてよい。８人乗りのエレベータの場合、ロープおよびロープに対する負荷を適切に選択すれば、溝の底部におけるコーティングの厚さをロープの太さの約1/5とすることにより構築できる。コーティングの厚さは、ロープの表面ワイヤによって形成されるロープ表面織地の深さの少なくとも２〜３倍とすべきである。巻上ロープの表面ワイヤの太さより小さい厚さを有する、このような非常に薄いコーティングは、必ずしもこれに加えられる圧力に耐えられない。実際には、コーティングは、この最小厚さより大きな厚さを有する必要がある。なぜなら、コーティングは、表面織地より粗いロープ面の変化を受け止める必要もあるからである。かかる粗い領域が形成されるのは、例えばストランドとしてのロープ間に生じる高さの違いが、ワイヤ間に生じる高さの違いより大きいためである。実際上、適切な最小のコーティング厚さは、表面ワイヤの太さの約１〜３倍である。エレベータに通常使用される、金属性の綱溝に接触するよう設計されていて太さが８〜10 mmのロープの場合、かかる太さにより、コーティングが少なくとも１ mm程度の厚さを有することとなる。エレベータの他のロープシーブより著しくロープの摩耗を引き起こすトラクションシーブに設けられたコーティングは、ロープの摩耗を減少させることとなり、したがって太い表面ワイヤで構成されたロープの必要性も少なくなるため、ロープをより平滑なものにすることが可能である。かかる目的に適した材料である、例えばポリウレタンまたはその等価物でロープをコーティングすることにより、ロープの平滑度は当然に改善可能である。細いワイヤを使用することにより、ロープ自体を細く作ることが可能である。なぜなら、細いスチールワイヤは、太いワイヤに比較して、強度の高い材料で製造することができるからである。例えば0.2 mmのワイヤを用いれば、４ mmの太さを有する、著しく良好な構造のエレベータ巻上ロープを製造可能である。使用する巻上ロープの太さおよび／または他の要因に応じて、スチールワイヤロープを構成するワイヤは、0.15 mmから0.5 mmの太さとするのが好ましく、この範囲であれば、十分な強度特性を有するスチールワイヤが容易に得られ、個々のワイヤも、摩耗に対する十分な耐性と、損傷に対する高い耐性とを有する。ここまでは、円形断面のスチールワイヤで作られたロープについて述べてきた。これと同様の原理により、ロープの全体または一部を非円形断面のワイヤによってより合わせてもよい。この場合、ワイヤの断面積は、実質的に円形断面のワイヤと同一にすることが好ましい。すなわち、0.015 mm^２〜0.2 mm^２の範囲とするのが望ましい。用いるワイヤの太さをこの範囲で決定すれば、ワイヤ強度が2000 N/mm^２程度より大きく、ワイヤ断面積が0.015 mm^２〜0.2 mm^２であり、ロープの断面積に対して大きな断面積を有するスチール材料を含むスチールワイヤロープの製造が容易になる。これは例えばウォリントン構造を用いる場合と同様の効果である。本発明を構築するためにとりわけ適しているのは、2300 N/m^２〜2700 N/mm^２の範囲のワイヤ強度を有するロープである。なぜなら、かかるロープは、ロープの太さに対する非常に大きな耐性を有する一方、強度のあるワイヤが高い硬度を有するために、かかるロープをエレベータに用いることに何ら実質的な難点がないからである。かかるロープに適した、トラクションシーブのコーティングの厚さは、１ mmより小さいことが既に明らかになっている。しかしコーティングは、例えば砂塵やこれに類した粒子が綱溝と巻上ロープとの間に時折紛れ込むことによって容易に剥がれたり穴があいたりすることのないように、十分に厚くすべきである。したがって、望ましいコーティングの最小厚さは、細いワイヤで作られた巻上ロープが用いられる場合であっても、約0.5〜１ mmとすべきである。小さな表面ワイヤ、あるいは比較的平滑な表面を有する巻上ロープにとっては、式Ａ＋Ｂcosａで決まる太さを有するコーティングが適している。しかしかかるコーティングは、複数の表面ワイヤが互いに一定の距離をおいて綱溝に接するロープにも適用可能である。なぜなら、仮にコーティング材料が十分に硬い場合、綱溝に接する各表面ワイヤは、ある程度個別に支持されていて、支持力は等しく、さらに／あるいは所望の大きさだからである。式Ａ＋Ｂcosａにおいて、ＡおよびＢは定数であり、Ａ＋Ｂは綱溝701の底部におけるコーティングの厚さであり、角度ａは、綱溝の底部から綱溝の断面の曲率中心を基準として測定した角距離である。定数Ａはゼロ以上であり、定数Ｂは常にゼロより大きい。エッジに向かうにしたがって薄くなるコーティングの厚さは、式Ａ＋Ｂcosａ以外の方法でも決定可能である。すなわち、綱溝のエッジに向かって弾性が減少するように決定すればよい。綱溝の中心部では、下部を切り取った綱溝を作ることにより、さらに／あるいは綱溝の底部のコーティングに特殊な弾性を有する他の材料部分を加えることにより、上記の弾性を増大させることも可能である。また、材料の厚さを増大させることの他に、他のコーティング部分より柔軟な材料を使用することによっても、弾性は増大する。

図8a、図8bおよび図8cは、本発明に用いるスチールワイヤロープの断面を示す。これらの図に示すロープは、細いスチールワイヤ803と、スチールワイヤ上、さらに／あるいは部分的にスチールワイヤ間に設けられたコーティング802と、図8aに示すスチールワイヤ上のコーティング801とを含む。図8bに示すロープはコーティングされていないスチールワイヤロープであり、その内部構造にはゴム状の充填材を有している。また図8aは、内部構造に加えられた充填材の他に、コーティングを有するスチールワイヤロープを示す。図8cに示すロープは非金属製の芯804を有し、この芯はプラスチック、天然繊維、または目的に則した他の材料で作られた固体または繊維状の構造としてよい。ロープに潤滑剤が加えられている場合は、繊維構造が適している。この場合、潤滑剤は繊維状の芯に蓄積される。芯は、このように、一種の潤滑剤貯蔵部としての役割を果たす。本発明によるエレベータで使用する、実質的に円形の断面を有するスチールワイヤロープはコーティングしてもしなくてもよく、さらに／あるいは例えばポリウレタンその他の適切なゴム状の充填材を備えている。充填材はロープの内部構造に加えられていて、ロープを円滑に動作させ、ワイヤとストランドとの間の圧力を均衡させる一種の潤滑剤として機能する。充填材を用いることにより、潤滑材の要らないロープが実現でき、したがって、ロープの表面は乾いたままにしておくことができる。スチールワイヤロープに用いるコーティングは、充填材と同一またはそれに近い材料から作ってよい。あるいは、コーティングとしての使用に一層適していて摩耗に対する耐性などの特性を有する材料から作ってもよい。かかる材料の方が、充填材に比べて目的に合致している。スチールワイヤロープのコーティングは、以下のように実施してもよい。すなわち、コーティング材料をロープに部分的に浸透させ、あるいはロープの太さ全体にわたって浸透させ、これによって、上述の充填材と同一の特性をロープに与える。本発明による細くて強度の高いスチールワイヤロープを使用することも可能である。なぜなら、用いるスチールワイヤは特別な強度を有するワイヤであり、これによって、従来用いられていたスチールワイヤロープに比較して、ロープを実質的に細く作ることが可能となるからである。図8aおよび図8bに示すロープは、スチールワイヤロープであり、このロープは直径４ mm程度である。本発明による細くて強度の高いスチールワイヤロープは、1000 kgより軽い公称負荷を有するエレベータに対し、2.5〜５ mm程度の直径を有するのが好ましい。また、1000 kgより重い公称負荷を有するエレベータに対しては、５〜８ mm 程度の直径を有するのが好ましい。理論上、これより細いロープを用いることも可能であるが、その場合は、多数のロープが必要となる。さらに、懸垂比を増大させることによって、上記のものより細いロープを同等の負荷に対して使用することもでき、これと同時に、より小さくて軽量なエレベータ機械装置を実現できる。

本発明によるエレベータでは、必要に応じて直径が８mmより大きいロープを使用することも可能である。同様に、直径３mm以下のロープも使用可能である。

図9a、図9b、図9c、図9d、図9e、図9fおよび図9gは、本発明によるローピング方式のいくつかのバリエーションを示す。これらバリエーションはトラクションシーブ907と転向プーリ915との間で使用可能であり、これらによってロープ903とトラクションシーブ907との接触角が増大する。これらの装置では、ロープ903は、運転機械装置906からエレベータカーと転向プーリへと向かって下方に進む。これらのローピング方式によれば、巻上ロープ903とトラクションシーブ907との接触角を増大させることが可能となる。本発明では、接触角αとはトラクションシーブと巻上ロープとが接触している弧の長さを言う。接触角αの大きさは、例えば、本発明におけるように角度で表せばよく、他の単位、例えばラジアン等で接触角の大きさを表してもよい。接触角αは図9aに詳細に示す。他の図面では接触角αは明示していないが、特に説明がなくとも、他の図面から接触角は分かる。

図9a、図9b、図9cに示すローピング方式は、上述のエックスラップローピングのいくつかのバリエーションである。図9aに示す装置では、ロープ903は転向プーリ915を介して到来し、同プーリの周囲に綱溝を通って巻き付けられ、トラクションシーブ907に達し、ロープは同シーブ上をその綱溝を通って通過し、そしてさらに転向プーリ915に戻り、転向プーリから到来するロープ部分に対して斜めに交差して走行し、さらに走路を継続する。転向プーリ915とトラクションシーブ907との間で斜めに交差したロープ903の走路は、例えば転向プーリを、トラクションシーブに対して以下のような角度をなすように配置することで、実施可能である。すなわち、各ロープを、各ロープ903が損傷を受けないような公知の方法で互いに交差させる。図9aでは、斜線部がロープ903とトラクションシーブ907との接触角αを示す。この図における接触角の大きさαは、約310°である。転向プーリの直径のサイズは、転向プーリ915とトラクションシーブ907との間に設けられる懸垂距離を決定する手段として利用できる。接触角の大きさは、転向プーリ915とトラクションシーブ907との距離を変更することによって変更可能である。角αの大きさは、転向プーリの直径を変更し、さらに／あるいはトラクションシーブの直径を変更することによっても変更可能である。また、転向プーリおよびトラクションシーブのそれぞれの直径の比を変更することによっても、変更可能である。図9bおよび図9cは、２つの転向プーリを用いた、図9aに対応するＸＷローピング方式の実施例を示す。

図9dおよび図9eに示すローピング方式は、上述のダブルラップローピングの他のバリエーションである。図9dのローピング方式では、ロープは転向プーリ915の綱溝を通って走行し、運転機械装置906のトラクションシーブトラクションシーブ907に到達し、トラクションシーブ上をその綱溝に沿って通過する。トラクションシーブ907からは、ロープ903はさらに下方に進んで転向プーリ915に戻り、同転向プーリの周囲にその綱溝に沿って巻き付けられ、その後トラクションシーブ907に戻り、同トラクションシーブ上をロープはその綱溝に沿って走行する。トラクションシーブ907からは、ロープ903はさらに、転向プーリの綱溝を介して下方に走行する。この図に示すローピング方式では、巻上ロープは、トラクションシーブの周囲に２回および／またはそれ以上の回数、巻きつけられる。このように、２段階および／またはそれ以上の段階にわたって接触角を増大させることが可能である。例えば、図9dに示す実施例では、180°＋180°の接触角が、トラクションシーブ907と巻上ロープ903との間に達成される。ダブルラップローピングでは、転向プーリ915がトラクションシーブ907と実質的に等しいサイズを有する場合、転向プーリ915は、減衰ホイールとしての役割も果たす。この場合、トラクションシーブ907から転向プーリへ、さらにエレベータカーへ進むロープは、転向プーリ915の綱溝を通って走行するが、この転向プーリによって生じるロープの歪みは非常に小さい。つまり、トラクションシーブから到来するロープは、転向プーリに対して接線方向からのみ接するということが言える。かかる接線方向からの接触により、プーリから離れていくロープの振動を減衰する方式が提供でき、この方式は他のローピング方式にも十分に適用可能である。この場合、転向プーリ915は、ロープガイドとしての役割も果たす。転向プーリとトラクションシーブとの直径の比は、転向プーリおよび／またはトラクションシーブの直径を変更することによって変更可能である。これは、接触角の大きさを決定し所望の大きさに調節する手段としても利用できる。ダブルラップローピングを用いれば、ロープ903を前方に曲げることができる。つまり、ダブルラップローピングにおけるロープ903は、転向プーリ915上でもトラクションシーブ907上でも同一の方向に曲げられる。ダブルラップローピングは他の方法、例えば図9eに示す方法でも実現可能であり、同図では転向プーリ915が運転機械装置906とトラクションシーブ907の横に配置されている。このローピング方式では、ロープ903は図9dと同様の経路を通るが、この場合では180°＋90°、すなわち270°の接触角が得られる。ダブルラップローピングの場合に転向プーリ915がトラクションシーブの横に配置されると、転向プーリの支持および設置には、より大きな負担がかかる。なぜなら、図9dに示す実施例より大きな圧力および負荷力が転向プーリに加えられるからである。

図9fは、上述のエクステンデッドシングルラップローピングを適用した本発明の実施例を示す。図9fに示すローピング方式では、ロープ903は運転機械装置906のトラクションシーブ907へ向かって走行し、同トラクションシーブの周囲にその綱溝に沿って巻き付けられる。トラクションシーブ907から、ロープ903はさらに下方に進み、上方へ進むロープに対して斜めに交差して走行し、さらに転向プーリ915に到達し、同転向プーリ915上をその綱溝に沿って通過する。転向プーリ915から、ロープ903はさらに走行を継続する。エクステンデッドシングルラップローピングでは、転向プーリを用いることにより、通常のシングルラップローピングに比較して大きな接触角によって、巻上ロープがトラクションシーブの周囲に巻き付けられる。例えば図9fに示す実施例では、ロープ903とトラクションシーブ907との間に約270°の接触角が得られる。転向プーリ915は、各ロープを、各ロープが損傷を受けないような公知の方法で、互いに斜めに交差する角度をなすように配置している。エクステンデッドシングルラップローピングを用いて得られる接触角のおかげで、本発明により実施されるエレベータは、非常に軽量なエレベータカーを使用可能である。接触角を増大させる１つの可能性を図9gに示す。同図では、巻上ロープは、トラクションシーブおよび／または転向プーリの周囲に巻きつけられた後に、互いに交差して走行してはいない。このようなローピング方式を用いれば、巻上ロープ903と運転機械装置906のトラクションシーブ907との接触角を、実質的に180°を超える大きさまで増大させることも可能である。

図9a、図9b、図9c、図9d、図9fおよび図9gは、トラクションシーブと転向プーリとの間のローピング方式の様々なバリエーションを示し、ロープは運転機械装置からカウンタウェイトおよびエレベータカーに向かって下方に進む。本発明によるエレベータであって機械装置が下方にある実施例は、これらのローピング方式を逆にしても、同様の方法により実施可能である。すなわち、ロープはエレベータ運転機械装置から転向プーリおよびエレベータカーに向かって上方へ進むこととなる。

図10は本発明のさらに別の実施例であり、同図では、エレベータ運転機械装置1006は、転向プーリ1015とともに同一の設置台1021に取り付けられていて、完成されたユニット1020となっている。このユニットは、本発明によるエレベータの一部を形成するように設置してよい。このユニット1020は、エレベータ運転機械装置1006、トラクションシーブ1007および転向プーリ1015を、設置台1021に既に取り付けられた状態で含む。トラクションシーブおよび転向プーリは、トラクションシーブ1007と転向プーリ1015との間で用いられるローピング方式に応じて、互いに対して適正な操作角を有するように、予め取り付けられている。ユニット1020は、転向プーリ1015を１つだけでなくそれ以上含んでよく、あるいは、本ユニットは、設置台1021に取り付けられた運転機械装置1006だけを含んでいてもよい。本ユニットは、運転機械装置と同様に、本発明によるエレベータ内に設置してよく、設置方式は前出の図面について詳述した通りである。必要に応じて、本ユニットは、上述のローピング方式のいずれとも組み合わせて使用可能であり、例えばＥＳＷローピング、ＤＷローピング、ＳＷローピングまたはＸＷローピングを用いる実施例と組み合わせて使用可能である。上述のユニットを本発明によるエレベータの一部として設置することにより、設置コストおよび設置に必要な時間が大幅に削減できる。

図11は、エレベータの転向プーリ1113が完成されたユニット1114に設置されている本発明の実施例を示す。このユニットは、シャフトおよび／またはエレベータカーの上部および／または下部に設置してよく、複数の転向プーリを設けることが可能である。このユニットによって、迅速なローピングが実現でき、また転向プーリは、所望の位置に単一構造となるようにをコンパクトに設置可能である。本ユニットには転向プーリを何個設けてもよく、これらの転向プーリはユニット内に所望の角度で取り付けてよい。

図12は、エレベータカーとその構体を懸垂する役割を果たしエレベータカー1201の支持構体に含まれる水平な梁1230に設置されるロープシーブ1204の、梁1230に対する配置方法を示す。本図に示すロープシーブ1204の高さは、上記構体に含まれる梁1230の高さ以下としてよい。エレベータカー1201を支持する梁1230は、エレベータカーの上下いずれに配置してもよい。ロープシーブ1204は、図に示すように、その全体あるいは少なくとも一部を梁1230の内部に配置してよい。本図に示すエレベータの巻上ロープ1203の経路は、次の通りである。すなわち、巻上ロープ1203は、エレベータカー1201を支持する構体に含まれる梁1230に設置された、コーティングされたロープシーブ1204に到来し、そこから巻上ロープはロープシーブの綱溝を梁に保護されながら走行する。エレベータカー1201は、上記構体に含まれる梁1230に支持されていて、それらの間には振動吸収装置1229が配置されている。また梁1230は、巻上ロープ1203用のロープ防護体としての役割も同時に果たす。梁1230は文字Ｃ状、Ｕ状、Ｉ状またはＺ状の断面を有する梁としてよく、あるいは中空の梁等にしてもよい。梁1230はそこに設置された数本のロープシーブを支持してもよく、また、本発明の別の実施例では転向プーリの役割を果たしている。

本発明によるエレベータの好適な実施例は、機械装置を上部に有し機械室のないエレベータであり、その運転機械装置は被覆されたトラクションシーブを含む。またこのエレベータでは、実質的に円形断面の細い巻上ロープを使用する。エレベータの巻上ロープとトラクションシーブとの接触角は180°より大きい。本エレベータは、運転機械装置、トラクションシーブおよび転向プーリが既に取り付けられている設置台を含むユニットを有していて、上記転向プーリはトラクションシーブに対し的確な角度で設置されている。このユニットは、エレベータのガイドレールに固定されている。本エレベータは、エレベータカーの一壁面とエレベータシャフトの壁との間のスペースをエレベータロープが走行するように、カウンタウェイトがなく、懸垂比９：１で構築されている。

本発明によるエレベータの他の好適な実施例は、カウンタウェイトがなく、エレベータカー上下部の懸垂比が10：１のエレベータである。この実施例では、好ましくは直径８mmの従来の巻上ロープと、少なくとも綱溝の領域が鋳鉄製のトラクションシーブとを使用する。このトラクションシーブは下部を切り取った綱溝を有し、この溝とトラクションシーブとの接触角は転向プーリによって180°以上とされる。従来の８mmロープを使用した場合、トラクションシーブの直径は好ましくは340mmである。使用した転向プーリは、従来の８mmの巻上ロープの場合、直径が320、330、340mmもしくはそれ以上の大きなロープシーブである。

当業者にとっては明らかな事項であるが、本発明の様々な実施例は、上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲において改変可能である。例えば、エレベータシャフトの上部とエレベータカーとの間およびエレベータカー下部の転向プーリ間を巻上ロープが通過する回数は、多数のロープ走路を用いることによって新たな効果を得ることも可能ではあるものの、本発明で得られる基本的な効果にとってそれほど重要な問題ではない。一般に、実施例は、ロープがエレベータカーに対して上下方向とも同じ回数だけ走行し、上方向の転向プーリの懸垂比と下方向の転向プーリの懸垂比が等しくなるよう実施すべきである。巻上ロープは必ずしもカーの下を通過する必要はない。上述の実施例によれば、当業者は本発明の実施例を改変可能であり、それと同時に、トラクションシーブおよびロープシーブは、コーティングされた金属シーブとするのではなく、コーティングされていない金属シーブ、または本発明の目的に適した他の材料で作られたコーティングされていないシーブとしてもよい。

また、次のことも当業者にとっては明らかである。すなわち、本発明に用いる金属製のトラクションシーブおよびロープシーブは、少なくともそれらの溝の領域を非金属材料でコーティングされたものであり、コーティング材料として、例えばゴム、ポリウレタンその他の本発明の目的に適した材料を使用して実施してよい。

また、次のことも当業者にとっては明らかである。すなわち、エレベータカーおよび機械装置は、実施例で説明したレイアウトとは異なる方法でエレベータシャフトの断面に配置してもよい。異なるレイアウトとしては、例えば、シャフトのドアから見て、機械装置がカーの背後に配置されるものとしてもよいし、ロープをカーの下へ引き、カーの底面に対して対角線状に走行させてもよい。ロープをカーの下へ引き、カー底面の形状に対して対角線状、あるいは他の斜め方向に走行させることにより、ロープによるカーの懸垂がエレベータの重心に対して対称的に行なわれれば、他のタイプの懸垂レイアウトでも同様に、本発明の効果が得られる。

さらに、次のことも当業者にとっては明らかである。すなわち、モータに動力を供給するのに必要な機器、ならびにエレベータ制御に必要な機器は、機械装置ユニットとは別の場所へ配置してもよい。例えば、別個の機器パネルに配置してよい。制御に必要な機器の各要素は、別個のユニットに取り付けることも可能である。このユニットは、したがって、エレベータシャフトのうち別の場所に配置してよく、さらに／あるいは建物の別の部位に配置してもよい。これと同様に、本発明に適用するエレベータには、上述した実施例とは別の装備を設けてもよいことも、当業者には明らかである。また、本発明による懸垂方式は、概ねどのようなタイプの可撓性の巻上手段でも、巻上ロープとして用いて実施してもよいことも当業者には明らかである。例えば、１本以上のストランドで構成された可撓性ロープ、平坦なベルト、歯車のついたベルト、台形のベルト、または本発明の目的に合致するその他のタイプのベルトを用いてよい。

また次のことも当業者にとっては明らかである。すなわち、図5aおよび図5bに示す充填材を設けたロープを用いる代わりに、充填材のないロープによって本発明を実施してもよい。ロープには潤滑剤を与えても与えなくてもよい。また、ロープを多くの様々な方法でねじってもよいことも当業者にとっては明らかである。

ワイヤの太さの平均値とは、統計的、幾何的、数学的な平均値を言うと理解してよいことも、当業者にとっては明らかである。統計的平均を決定するには、標準偏差またはガウス分布を使用してよい。ロープ中のワイヤ太さを変更してよいことも明らかであり、例えば３つ以上の要因によって変更してよい。

また、本発明によるエレベータは、様々なローピング方式を用いて実施してもよいことも当業者にとっては明らかであり、これによって、実施例について説明したものより、トラクションシーブと転向プーリとの接触角αが増大する。例えば、実施例で説明したローピング方式とは別の方法で、転向プーリ、トラクションシーブおよび巻上ロープを配置することが可能である。また、本発明のエレベータにカウンタウェイトを設置してもよいことも当業者にとっては明らかである。そのようなエレベータでは、例えば、カウンタウェイトは好ましくは、カーより軽量であり、別のロープで懸垂される。

本発明によるトラクションシーブエレベータを示す図である。 本発明による第２のトラクションシーブエレベータを示す図である。 本発明による第３のトラクションシーブエレベータを示す図である。 本発明によるトラクションシーブエレベータを示す図である。 本発明によるトラクションシーブエレベータを示す図である。 本発明に適用するトラクションシーブを示す図である。 本発明によるコーティング方式を示す図である。 本発明で用いるスチールワイヤロープを示す図である。 本発明で用いる第２のスチールワイヤロープを示す図である。 本発明で用いる第３のスチールワイヤロープを示す図である。 本発明によるトラクションシーブのいくつかのローピング方式を示す図である。 本発明の実施例を示す図である。 本発明の実施例を示す図である。 本発明によるロープシーブの配置を示す図である。

Claims (19)

1. 巻上機（10）がトラクションシーブ（11）によって一連の巻上ロープ（３）と係合し、エレベータカー（１）は少なくともその一部が前記巻上ロープに支持され、該ロープはエレベータカー（１）を動かす手段である、好ましくは機械室のないエレベータにおいて、前記エレベータカーは、リムの両側から前記巻上ロープが上昇する少なくとも１つの転向プーリ（13，14）とリムの両側から前記巻上ロープが下降する少なくとも１つの転向プーリ（７，５）とを介して前記巻上ロープ（３）によって懸垂され、前記トラクションシーブ（11）はこれら転向プーリ（13，５）間のロープ部分と係合していることを特徴とするエレベータ。
2. 請求項１に記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープの一端は、前記エレベータカーと連動可能となるよう、該エレベータカーに対し実質的に動かないように固定されていることを特徴とするエレベータ。
3. 請求項１に記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープの少なくとも一端は、エレベータシャフトに対し実質的に動かないように固定されていることを特徴とするエレベータ。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載のエレベータにおいて、該エレベータは、少なくとも２つの転向プーリであってそれらから前記巻上ロープが上昇する転向プーリと、少なくとも２つの転向プーリであってそれらから前記巻上ロープが下降する転向プーリとを含むことを特徴とするエレベータ。
5. 請求項４に記載のエレベータにおいて、転向プーリであってそれらから前記巻上ロープが上昇する転向プーリの数と、転向プーリであってそれらから前記巻上ロープが下降する転向プーリの数とは、いずれも、３個、４個または５個であることを特徴とするエレベータ。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープの両端は、例えばバネによって、エレベータシャフトに対し実質的に動かないように固定されていることを特徴とするエレベータ。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープの両端は、前記エレベータカーと連動可能となるよう、例えばバネによって、エレベータカーに対し実質的に動かないように固定されていることを特徴とするエレベータ。
8. 請求項１ないし７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と巻上ロープとの間の連続する接触角は少なくとも180°であることを特徴とするエレベータ。
9. 請求項１ないし８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と巻上ロープとの間の連続する接触角は180°より大きいことを特徴とするエレベータ。
10. 請求項１ないし９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と転向プーリの役割を果たすロープシーブとの間に用いられているローピングは、ＥＳＷローピングであることを特徴とするエレベータ。
11. 請求項１ないし10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と転向プーリの役割を果たすロープシーブとの間に用いられているローピングは、ＤＷローピングであることを特徴とするエレベータ。
12. 請求項１ないし11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と転向プーリの役割を果たすロープシーブとの間に用いられているローピングは、ＸＷローピングであることを特徴とするエレベータ。
13. 請求項１ないし12のいずれかに記載のエレベータにおいて、使用される巻上ロープは高強度の巻上ロープであることを特徴とするエレベータ。
14. 請求項１ないし13のいずれかに記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープを構成するスチールワイヤの強度は約2300 N/mm^２より大きく約2700 N/mm^２より小さいことを特徴とするエレベータ。
15. 請求項１ないし14のいずれかに記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープを構成するスチールワイヤの断面積は約0.015 mm^２より大きく0.2 mm^２より小さく、前記巻上ロープを構成するスチールワイヤの強度は約2000 N/mm^２より大きいことを特徴とするエレベータ。
16. 請求項１ないし15のいずれかに記載のエレベータにおいて、前記巻上ロープの直径は８mmより小さく、好ましくは３〜５mmの間であることを特徴とするエレベータ。
17. 請求項１ないし16のいずれかに記載のエレベータにおいて、前記巻上機は負荷に対して著しく軽量であることを特徴とするエレベータ。
18. 請求項１ないし17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ポリウレタン、ゴムまたはその他の、目的に適した摩擦材で被覆されていることを特徴とするエレベータ。
19. 請求項１ないし18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の少なくとも綱溝領域は鋳鉄製であり、好ましくは該綱溝の下部は切り取られていることを特徴とするエレベータ。