JP5038140B2 - エレベータシステムにおける支持用ケーブルの端部を固締するためのケーブル端部継手、およびエレベータシステムにおける支持用ケーブルの端部を固締するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、エレベータ設備における支持ベルトの端部を固締するためのベルト端部継手、およびエレベータ設備における支持ベルトの端部を固締するための方法に関するものである。

エレベータ設備は通常、エレベータ昇降路の中で反対方向に動くケージと釣り合いおもりとからなる。ケージと釣り合いおもりとは、支持ベルトによって互いに連結されているとともに支持されている。このような場合には、支持ベルトの一方端部は、ベルト端部継手によってケージあるいは釣り合いおもりへそれぞれ固締されているか、またはエレベータ昇降路の中に固締されている。固締具の配置はエレベータ設備の構造の形態を考慮して方向付けられている。従って、ベルト端部継手は、支持ベルトにおいて作用する力をケージあるいは釣り合いおもりへそれぞれ伝達するか、またはエレベータ昇降路へ伝達しなければならない。それは、支持ベルトの必要な支持力を確実に伝達することができるように設計しなければならない。エレベータ設備が建物の火災状況にも持ちこたえなければならないときには、ベルト端部継手もまた、高温に耐えなければならない。

知られている構造では、支持ベルトはウェッジによってウェッジポケットの中に固定されている。この継手の中には、ウェッジポケットの第１ウェッジポケット面が、支持ベルトの張力の方向に対応させて構成されている。この第１ウェッジポケット面は、支持ベルトの取り外し方向に配置されている。ウェッジポケットの第２ウェッジポケット面が、ウェッジのウェッジ角に対応して第１ウェッジポケット面に対し変位するように形成されている。ここでは、支持ベルトはウェッジポケット面とウェッジとの間に配置されており、また、それはウェッジを摩擦状態の効果でウェッジポケットの中へ引き込み、それによって支持ベルトが固定される。明らかなことであるが、従って支持ベルトの支持用延出部は摺動し、一方、支持力が第１ウェッジポケット面に沿って確立され、それに対して、支持ベルトの非固締延出部は、第２ウェッジポケット面に対してその位置にわずかな伸長運動だけを受ける。以下では、第１ウェッジポケット面はウェッジポケット摺動面と称されており、第２ウェッジポケット面はウェッジポケット付着面と称されている。

この種のベルト端部継手は、欧州特許第１２５２０８６号明細書から知られており、そこでは、ウェッジポケットは、ウェッジがある領域に強く押し付けられ、それによって、支持ベルトにおける押し付け力は、理想的には支持ベルトの入口箇所から離れた側面に対してウェッジポケット摺動面の上に上向き方向に増大するのであるが、不均一に起きるように構成される。この構造の欠点は、支持ベルトが、増大した押し付け力の領域において、支持ベルトの耐用年数に不利な影響を及ぼすおそれのある極めて強い点状負荷を受けることである。

本発明の目的は、それに対応して、
− 強い点状負荷を受けることがなく、
− 支持ベルトの許容される支持力を確実に伝達し、
− 必要な場合には、高い環境温度にも耐え、かつ、
− 組み立て易くてコストの点で有利である、
ベルト端部継手を提供することである。

これらの目的は、特許請求の範囲の定義による発明によって果たされる。

本発明は、特許請求の範囲の定義による、エレベータ設備におけるベルト端部を固締するためのベルト端部継手、およびエレベータ設備における支持ベルトを固締するための方法に関するものである。

このエレベータ設備は、エレベータ昇降路の中で反対方向に動くケージと釣り合いおもりとからなる。ケージと釣り合いおもりとは、支持ベルトによって互いに連結されているとともに支持されている。支持ベルトの一方端部は、ベルト端部継手によってケージあるいは釣り合いおもりへそれぞれ固締されているか、またはエレベータ昇降路の中に固締されている。固締具の配置はエレベータ設備の構造の型を考慮して方向付けられている。支持ベルトは、ウェッジポケットの中で支持ベルトを固定するウェッジによって、ベルト端部継手の中に保持されている。ウェッジポケットを含んでいるベルト端部継手の部分は、ウェッジハウジングによって形成されている。支持ベルトには、その無負荷端部に非固締延出部がある。この非固締延出部は、鉛直方向に対して傾斜したウェッジポケット付着面の上を延びているとともに、そこでウェッジによって、すなわちそのウェッジ締付面によって、ウェッジポケット付着面の上へ押し付けられている。支持ベルトは、ここでウェッジ曲面に沿って案内されるとともに、反対側のウェッジ締付面と、支持ベルトの支持用延出部に対して実質的に垂直に方向付けられあるいは支持ベルトの張力の方向に方向付けられたウェッジポケット摺動面との間を延びている。支持ベルトの張力は、従って、ウェッジポケット面に沿って押し付けるとともにウェッジの周りに巻き付けることによって、施される。支持ベルトの耐用張力はこの場合には、接触面の表面特性によって決定的に影響を受ける。この表面特性を説明する１つの可能性は、表面の粗さである。この粗さはその場合には、ドイツ工業規格（ＤＩＮ）４７６２に概要がまとめられたように、有効表面の形状における幾何学的に理想的な表面形状からの偏差についての尺度である。大きい粗さはその場合には粗い表面を意味し、それによって摩擦係数もまた増大し、小さい粗さは、滑らかな表面を意味し、通常は低い摩擦係数と一致する。利用はとりわけ、粗さの表示についての算術平均粗さ値Ｒａについて行われる。粗さは測定によって決定することができるが、多くの場合には、粗さの決定は参照見本に基づいて行われる。

本発明によれば、ウェッジに対向する、ウェッジポケットの少なくとも１つの表面に、ウェッジポケットあるいはウェッジハウジングの残り表面に比べると異なっている粗さがもたらされる。

本発明の利点は、ウェッジハウジングから支持ベルトまで伝達することのできる摩擦力が増大することと、支持ベルトの負荷が減少することとに、見ることができる。従って、経済的なベルト端部継手を提供することができる。

さらに有利な実施形態が従属請求項に記載されている。

特に有利な実施形態では、支持ベルトの非固締延出部により近く存在しているウェッジポケット付着面には、ウェッジポケットの残り表面に比べると増大した粗さがあり、あるいは支持ベルトの支持用延出部により近く存在しているウェッジポケット摺動面は、ウェッジポケットの残り表面に比べると減少した粗さがある。

このことは特に有利であるが、その理由は、支持ベルトの負荷の場合には、ウェッジの引き込みにより生じるウェッジポケットの上におけるウェッジの押し付け力によって、ウェッジポケット付着面の側部において支持ベルトに起こり得る支持力が特に増大するからであり、この面に増大した粗さがあり、それによって、可能な最大支持ベルト力が、支持ベルトの押し付けによることなく、そして、あまりにも高くなることなく、ウェッジ周りの撓みの結果として増大しているからである。この力はその場合には連続的に増大するが、その理由は、力の増大が非固締延出部の側部において確立されるからである。その結果、高い点状押し付けあるいは負荷の急上昇が生じることがなく、また、高い支持力を伝達することができる。さらにまた、負荷処理の間に支持ベルトが摺動するウェッジポケット面は、より小さい粗さで実現され、その面が損傷されないので支持ベルトの損傷が抑制される。本発明によれば、高い耐負荷性の備わった経済的なベルト端部継手を提供することができる。

本発明は、図１から図９による、例示としての実施形態を参照することで、以下において詳しく説明される。

エレベータ設備１は、図１および図２に示されたように、エレベータ昇降路２の中で反対方向に動くケージ３と釣り合いおもり４とからなる。ケージ３と釣り合いおもり４とは、支持ベルト６によって互いに連結されているとともに支持されている。支持ベルト６の一方端部は、図２によればベルト端部継手９によってケージ３あるいは釣り合いおもり４へ固締されているか、または、図１によればエレベータ昇降路２の中に固締されている。固締具の配置は、エレベータ設備１の構造の様式を考慮して方向付けられている。

図３、図４および図５ａでは、支持ベルト６が、支持ベルトをウェッジポケット１１の中に固定するウェッジ１２によってベルト端部継手９の中でどのように保持されているかは、明らかである。

ウェッジ１２が収容されているベルト端部継手９の一部は、ウェッジハウジング１０によって形成されている。支持ベルト６には、図５ａに示されたように、その無負荷端部に非固締延出部７がある。この延出部７は、鉛直方向に対して傾斜したウェッジポケット付着面１５の上を延びており、また、そこで、ウェッジ１２によって、すなわちそのウェッジ締付面１３によって、ウェッジポケット付着面１５の上へ押し付けられている。支持ベルト６は、ここでウェッジ曲面１４に沿って案内されるとともに、反対側のウェッジ締付面１３と、支持ベルト６の支持用延出部８に対して実質的に垂直に、または支持ベルト６の伸張方向に方向付けられたウェッジポケット摺動面１６との間を延びている。支持ベルト６の張力は、従って、ウェッジポケット面１５および１６に沿って押し付けるとともにウェッジの周りに巻き付けることによって、実質的に施される。負荷処理では、非固締延出部７は、その進入箇所Ｐ１で付着した状態に残る。支持ベルト６が引き延ばされる結果として、ウェッジポケット付着面１５に対する小さい相対運動が反対側箇所Ｐ２の方向に生じる。支持ベルト６は、ウェッジ１２をウェッジポケット１１へ引き込む。したがって、支持ベルト６がウェッジポケット摺動面１６に沿って摺動することになる。

本発明によれば、ウェッジ１２に対向する、ウェッジポケット１５、１６の少なくとも１つの面が、ウェッジポケット１１の残り表面あるいはウェッジハウジング１０に比べて異なった粗さで設けられる。

本発明の利点は、ウェッジハウジング１０から支持ベルト６まで伝達することのできる摩擦力が増大することに見られる。ウェッジポケット面１５および１６の粗さは、支持ベルトの所望の摺動作用に対応して実現することができる。

特に有利な実施形態では、支持ベルト６の非固締延出部７により近く存在しているウェッジポケット付着面１５には、ウェッジポケット１１の残り表面に比べると増大した粗さがあり、または、支持ベルト６の支持用延出部８により近く存在しているウェッジポケット摺動面１６には、ウェッジポケット１１の残り表面に比べると減少した粗さがある。

このことは特に有利であるが、その理由は、支持ベルト６に負荷をかけるときに、ウェッジ１２の引き込みによって生じるウェッジポケット１１の上におけるウェッジ１２の押し付け力が、ウェッジポケット付着面１５の側部における支持ベルト６に起こり得る支持力を特に増大させ、それによって、ウェッジ１２の周りの巻き付きの結果として、この場合支持ベルト６の押し付けが高くなりすぎることなく、可能な最大支持ベルト力が著しく増大するからである。この力はその後、連続的に増大するが、その理由は、力の増大が非固締走行部７の側部において確立されるからである。それによって、高い点状押し付け力あるいは負荷急上昇は生じることがなく、高い支持力が伝達されて、ベルト端部継手９は、経済的にかつ組み立てに好都合な態様で構成することができる。

ある実施例では、図５ａに明らかなウェッジポケット付着面１５は、２５μｍ（マイクロメートル）を超える平均粗さＲａで作られている。この表面品質は、例えば粗粒サンドペーパーを鋳型の中に配置する鋳造によってウェッジハウジング１０が作られる場合に、達成される。それによって生じる粗粒表面には、２５μｍ〜７５μｍの範囲にある平均粗さＲａがある。高品位ダクタイル鋳鉄を使用する場合における現在の通常の鋳造品質では、５μｍ〜２０μｍの平均表面粗さがある。

理想的には、ウェッジポケット付着面の平均表面粗さＲａとウェッジポケット摺動面の平均表面粗さＲａとの差は少なくとも１０μｍである。従って、粗さがより小さいウェッジポケット面の平均粗さＲａは、粗さがより大きいウェッジポケット面の平均粗さＲａよりも３０％以上小さい。

鋼板のウェッジハウジング１０を使用した場合には、例えば打ち抜き加工によって、所望の表面粗さを達成することができる。

この実施形態の利点は、好都合な製造方法を選択することができることであり、従って、ベルト端部継手を経済的に構成することができることである。さらにまた、ベルト端部継手９は、部品をほとんど含まないので、組み立てに好都合な態様で構成することができる。

ウェッジのウェッジ角（αｋ）は、ウェッジポケットのハウジング角（αｇ）に対応して構成されている。経験によれば、ウェッジのウェッジ角（αｋ）は、ハウジング角（αｇ）よりもわずかに大きい。従って、支持ケーブルの進入の方向に減少する押し付け力が実現され、この押し付け力によって、支持ベルトの極めて穏やかな処理が行われ、また、振動に対する抵抗が増大する。ある実施例では、ウェッジ角（αｋ）は、ハウジング角（αｇ）よりも２°だけ大きいように形成され、ここでハウジング角（αｇ）は２０°である。

多くの場合において、今日の支持ベルト６には定形表面がある。この定形表面あるいはこの起伏は例えば、歯付きベルトのような横向き歯のあるものであってもよく、ウェッジリブ付きベルトのような長手溝のあるものであってもよく、または、こぶのあるものであってもよい。その場合には、支持ベルト６は、対称的なものであっても非対称的なものであってもよく、例えば一方側面が平滑で他方側面が溝付きのものであってもよい。代わりのベルト端部継手では、ウェッジポケット付着面１５は、支持ベルトの起伏に対応して成形されている。

その場合には、有利なことに、支持ベルト６からベルト端部継手９まで力の伝達が最適化される。

さらに有利な特性は、ウェッジ１２のウェッジ締付面１３とウェッジ曲面１４との形成によって達成することができる。

第１ウェッジ変形例では、図６に示されたように、ウェッジ１２の表面は実質的に平滑である。この代案は特に経済的に製造することができる。

第２ウェッジ変形例では、図９に認めることができるように、ウェッジ１２のウェッジ締付面１３が横断溝（波形溝）で形成されたものが提案されている。理想的には、その場合にはウェッジ曲面１４は、製造を簡単にするために、平滑に形成されている。特にこのウェッジ変形例については、高い環境温度に対する抵抗性が著しく増大している。従って、試験では、例えば火災の場合に起きるおそれがあるような支持ベルト６の溶融の場合であっても、支持ベルトの最小破断歪みの８０％を超える支持負荷を達成することができる。加えて、ベルト端部継手の振動抵抗が改善されている。これは、支持ベルト６の耐負荷用引張ストランドが横断溝によって締め付けられることから、達成されている。加えて、平滑なウェッジ曲面１４の備わった構成体によって支持ベルト６が保持されているが、その理由は強い撓みの領域では、それは全体がウェッジ曲面４の上に存在しているからである。

第３ウェッジ変形例の場合には、ウェッジ締付面１３とウェッジ曲面１４とには、図７に明らかなように長手溝が設けられているか、あるいは、それらは、支持ベルトの起伏に対応して形成されている。この変形例は、適切に成形された支持ベルト６とともに使用するためにだけ有利に採用される。従って、長手溝の付けられたウェッジの場合には、ウェッジリブ付きベルトが使用され、また、その場合に、ウェッジリブ付きベルトはウェッジの周りの溝付き面によって配置される。長手溝あるいは対応する起伏によって、支持ベルト力の理想的伝達が行われ、また、それらによって、ベルト端部継手の振動抵抗とともに温度抵抗が同様に増大する。加えて、建物の火災の結果として起きるおそれがある支持ベルトの溶融の場合には、図８に明らかなように、支持ベルト６の耐負荷用引張ストランド２４、６ａが締め付けられる。

有利な実施形態では、ウェッジ１２はウェッジハウジング１０に対して柔らかい材料から製造されている。その場合には、アルミニウムが特に申し分のないことが判った。アルミニウムには、鋼の弾性率の３分の１（１／３）にほぼ対応する弾性率がある。この「柔らかい」ウェッジによって、支持ベルトの穏やかな締め付けが保証され、従って損傷が防止される。

実施形態のある特別な変形例では、ウェッジポケット１５、１６の表面は、挿入板による異なった粗さで実現される。これによって、ベルト端部継手の構成のモジュールモードが可能になるが、その理由は、ウェッジハウジング１０を異なった挿入板で組み合わせることができるからである。

図５ｂおよび図５ｃには、例示としての支持ベルト６による模式的断面図が示されている。支持ベルト６は、耐負荷要件および駆動特性要件に従って製造されている。それは通常、互いにある間隔で配置された少なくとも２本、あるいは数本のケーブルストランド６ａ、２４と、ケーブルストランド６ａを互いに隔てるとともにそれらを収容するケーシング６ｂとからなる。別の変形例では、支持ベルト６は、互いにある間隔で配置された２本以上のケーブル６ａと、個々のケーブル６ａを互いに隔てるとともにそれらを収容するケーシング６ｂとからなる。基本的に熱可塑性の材料あるいはエラストマー材料がケーシング材料として使用される。対応する支持ベルト６の幅ｂは、そのベルトの高さｈの少なくとも２倍に相当している。支持ベルトのケーシング６ｂには、機能に適した形状がある。例えば、図５ｂに示されたように、それはケーブルの形状に対応して打ち抜かれ、それによって、長手溝が生じるか、または、図５ｃに明らかなように、それには、長手溝あるいは横断溝の形態にある機能表面がある。ケーシング６ｂは、エレベータを駆動プーリから耐負荷ケーブルあるいはケーブルストランド６ａまで駆動するために必要な駆動力を伝達するという目的のために設計されており、また、それは、基本的に、ベルト端部継手９の内部で、支持ベルト６の中で作用する支持力をケーブルあるいはケーブルストランド６ａからベルト端部継手９まで伝達しなければならない。ケーブルあるいはケーブルストランド６ａは、例えば鋼のような金属材料から、あるいは合成材料の繊維からなるのが好ましい。

本発明の知見に関して、エレベータの専門家は一組の形状および構成を必要に応じて変更することができる。従って、例えば、専門家はベルト端部継手を組み込みの水平位置で使用することもできる。

エレベータ昇降路の中に固締されたベルト端部固締具の備わった吊り下げ装置を有するエレベータ設備を示している。 直接吊り下げられた、ケージあるいは釣り合いおもりへ固締されたベルト端部固締具の備わったエレベータ設備を示している。 ケージあるいは釣り合いおもりへ固締された、上方へ作用する支持ベルト力がかかったベルト固締具を示している。 エレベータ昇降路へ固締された、下方へ作用する支持ベルト力がかかったベルト固締具を示している。 ベルト端部固締具の詳しい断面図を示している。 内包された二重ケーブルからなる支持ベルトの模式的断面図を示している。 内包されたいくつかのケーブルストランドからなる支持ベルトの模式的断面図を示している。 滑らかな面があるウェッジの実施形態の例を示している。 長手溝があるウェッジの実施形態の例を示している（正面図および側面図）。 締め付けられた伸長ストランドがある長手溝の備わったウェッジの図を示している。 横断溝があるウェッジの実施形態の例を示している（拡大詳細図付き）。

Claims (8)

1. エレベータ設備における支持ベルトの端部を固締するためのベルト端部継手であり、支持ベルト（６）がウェッジポケット（１１）の中でウェッジ（１２）によって保持されているベルト端部継手であって、支持ベルト（６）の非固締延出部（７）により近く存在しているウェッジポケット付着面（１５）に、ウェッジポケット（１１）の残り表面に比べると増大している粗さがもたらされていること、または、支持ベルト（６）の支持用延出部（８）により近く存在しているウェッジポケット摺動面（１６）に、ウェッジポケット（１１）の残り表面に比べると減少している粗さがもたらされていることを特徴とする、ベルト端部継手。
2. 増大している粗さがもたらされたウェッジポケット（１１）の表面が２５μｍ（マイクロメートル）を超える平均粗さＲａを有し、かつ、減少している粗さがもたらされたウェッジポケット（１１）の表面が２０μｍ（マイクロメートル）に満たない平均粗さを有していること、または、ウェッジポケット付着面（１５）の平均粗さＲａとウェッジポケット摺動面（１６）の平均粗さＲａとの差が少なくとも１０μｍであることを特徴とする、請求項１に記載のベルト端部継手。
3. ウェッジポケット付着面（１５）が支持ベルト（６）の起伏に対応して成形されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のベルト端部継手。
4. ウェッジ（１２）の表面が実質的に平滑であること、または、支持ベルト（６）に接しているウェッジ（１２）の表面の一部が支持ベルト（６）の起伏に対応して構成されていること、または、支持ベルト（６）に接しているウェッジ（１２）の表面の一部が横断方向に溝が付けられるかあるいは長手方向に溝が付けられるように構成されていることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のベルト端部継手。
5. ウェッジ（１２）がアルミニウムからなることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のベルト端部継手。
6. ウェッジポケット表面（１５、１６）が挿入板によって実現されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のベルト端部継手。
7. 支持ベルト（６）が、互いにある間隔で配置された少なくとも２本のケーブルあるいはケーブルストランド（６ａ）と、個々のケーブルあるいはケーブルストランド（６ａ）を互いに隔てるとともにそれらを収容するケーシング（６ｂ）とからなり、ケーブルケーシング（６ｂ）が熱可塑性の材料あるいはエラストマーからなり、支持ベルト（６）の幅ｂが支持ベルト（６）の高さｈの少なくとも２倍に相当していることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載のベルト端部継手。
8. 支持ベルト（６）がウェッジポケット（１１）の中でウェッジ（１２）によって保持されている、エレベータ設備における支持ベルトの端部を固締するための方法であって、支持ベルト（６）の非固締延出部（７）により近く存在しているウェッジポケット付着面（１５）に、ウェッジポケット（１１）の残り表面に比べると増大している粗さがもたらされていること、または、支持ベルト（６）の支持用延出部（８）により近く存在しているウェッジポケット摺動面（１６）に、ウェッジポケット（１１）の残り表面に比べると減少している粗さがもたらされることを特徴とする、エレベータ設備における支持ベルトの端部を固締するための方法。

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