JP2019034855A

JP2019034855A - 吊り上げシステム用のベルト

Info

Publication number: JP2019034855A
Application number: JP2018149858A
Authority: JP
Inventors: チァンジャオチェン; Chen Qian Zhao
Original assignee: Otis Elevator Co
Current assignee: Otis Elevator Co
Priority date: 2017-08-11
Filing date: 2018-08-09
Publication date: 2019-03-07
Also published as: KR20190017678A; US20190047821A1; CN109384125A; EP3441344A1; CN109384125B

Abstract

【課題】従来よりも密度が低く、かつ比強度が大きく、より軽量の吊り上げシステム用のベルトを提供する。【解決手段】吊り上げシステム用のベルトは、ベルトの長手方向の長さに沿って延在する引張部材を備える。引張部材は、テープ形状またはフィルム形状のポリエチレン材料の層から形成される。外被は、少なくとも部分的に引張部材を包み込む。外被は、吊り上げシステムのトラクションシーブと整合するように構成されるベルトのトラクション面を画定する。【選択図】図１

Description

本明細書に開示される実施形態は、エレベータシステムなどの吊り上げシステムに関し、特に、吊り上げシステムのエレベータかごを懸垂及び／または駆動する荷重支持部材に関する。

エレベータシステムなどの吊り上げシステムは、建物内の異なった階の間で乗客、積み荷、または両方を運ぶのに有用である。一部のエレベータはトラクション式であり、エレベータかごを支持してエレベータかごの所望の移動及び位置決めを実現するベルト、ロープまたはケーブルなどの荷重支持部材を利用する。

荷重支持部材として金属ロープを利用するシステムもあるが、高層吊り上げの場合は、そのような金属ロープは重く、かつその引張強さ及び剛性に関連する断面が大きい。同様に、一般に外被に包み込まれたスチールコードである被覆鋼ベルトは、スチールコードが原因で、ときには高層エレベータ用途には重過ぎることもある。荷重支持部材内の複合引張要素を利用する炭素繊維ベルトは、スチールコードベルトと比較して、重量比強度が向上するという利益をもたらす。しかしながら、このようなベルトは、脆弱な炭素繊維を保護するために、比較的硬質の熱硬化性マトリックスを必要とする。マトリックス材料はベルトの可撓性を減じて、より大きな直径のシーブが使用されることを必要とする。

一実施形態において、吊り上げシステム用のベルトは、ベルトの長手方向の長さに沿って延在する引張部材を備える。引張部材は、テープ形状またはフィルム形状のポリエチレン材料の層から形成される。外被は、少なくとも部分的に引張部材を包み込む。外被は、吊り上げシステムのトラクションシーブと整合するように構成されるベルトのトラクション面を画定する。

追加としてまたは代わりに、この実施形態または他の実施形態において、引張部材は、固体押出成形によって形成されて０．７８〜０．９７ｇ／ｃｍ³の密度を有するポリエチレン材料から形成される。

追加としてまたは代わりに、この実施形態または他の実施形態において、引張部材は、０．５から３０ミリメートルの範囲の厚さを有する。

追加としてまたは代わりに、この実施形態または他の実施形態において、引張部材は、ポリエチレンシート、ポリエチレンテープまたはポリエチレンフィルムの単一の単体層である。

追加としてまたは代わりに、この実施形態または他の実施形態において、引張部材は、２層以上のポリエチレン材料から形成され、隣接したポリエチレン材料の層の間に配置される接着層を有する。

追加としてまたは代わりに、この実施形態または他の実施形態において、引張部材は、ベルト幅の５０％から９０％までの間に延在する。

追加としてまたは代わりに、この実施形態または他の実施形態において、外被は、ポリウレタン、ポリエステル、エチレンプロピレンジエンエラストマ、クロロプレンまたはクロロスルホニルポリエチレンの１つ以上から形成される。

追加としてまたは代わりに、この実施形態または他の実施形態において、接着層は、引張部材と外被の間に配置される。

追加としてまたは代わりに、この実施形態または他の実施形態において、引張部材は、ベルト幅にわたり配列される複数の引張部材であり、複数の引張部材の隣接した引張部材が、外被の一部によって分離される。

別の実施形態において、エレベータシステムは、昇降路と、昇降路に配置されてその内部で移動できるエレベータかごと、昇降路に沿ってエレベータかごを懸垂及び／または駆動するようにエレベータかごに動作可能に接続されるベルトとを備える。ベルトは、ベルトの長手方向の長さに沿って延在する引張部材を備える。引張部材は、ポリエチレン材料の層から形成される。外被は、少なくとも部分的に引張部材を包み込む。外被は、エレベータシステムのトラクションシーブと整合するように構成されるベルトのトラクション面を画定する。

以下の説明は、いかなる意味においても限定的であると考えるべきではない。添付の図面を参照すると、同様の要素には同様の番号が付されている。

エレベータシステムの実施形態の概略図である。エレベータシステム用のベルトの実施形態の断面図である。エレベータシステム用のベルトの別の実施形態の断面図である。エレベータシステム用のベルトのさらに別の実施形態の断面図である。

開示される装置及び方法の１つ以上の実施形態の詳細な説明は、例示の目的で本明細書に示され、図面を参照して限定されるものではない。

図１に示されるものは、例示的なトラクション式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必要とされないエレベータシステム１０の機能（ガイドレール、安全装置など）については、本明細書では説明されない。エレベータシステム１０は、昇降路１２にベルト１６などの１つ以上の荷重支持部材を用いて動作可能なように懸垂または支持されるエレベータかご１４を備える。本実施形態は、荷重支持部材としてのベルト１６に関連しているが、本開示は、ケーブルまたはロープなどの他の荷重支持部材に適用されてもよいことを理解されたい。本明細書ではエレベータシステム１０に関連して記載しているが、本開示は、他の吊り上げシステムにおいて容易に利用され得ることを理解されたい。

１つ以上のベルト１６は、シーブ１８及びシーブ５２と関係して、エレベータシステム１０の様々な構成要素の周りで引き回される。シーブ１８は、ダイバータシーブ、デフレクタシーブまたはアイドラシーブとして構成され、シーブ５２は、機械５０によって駆動されるトラクションシーブ５２として構成される。機械５０によるトラクションシーブ５２の動きは、トラクションシーブ５２の周りに通された１つ以上のベルト１６を（トラクションによって）駆動し、移動させ、及び／または推進させる。ダイバータシーブ、デフレクタシーブまたはアイドラシーブ１８は、機械５０によって駆動されないが、エレベータシステム１０の様々な構成要素の周りに１つ以上のベルト１６を案内するのに役立つ。１つ以上のベルト１６は、釣り合いおもり２２に接続されることもでき、これはエレベータシステム１０と釣り合いを取るのに役立ち、運転中のトラクションシーブの両側のベルト張力の差を減らすために使用される。シーブ１８及びシーブ５２はそれぞれ、互いに同じであっても異なっていてもよい直径を有する。

実施形態によっては、エレベータシステム１０は、エレベータかご１４を懸垂及び／または駆動する２つ以上のベルト１６を使用することができる。加えて、エレベータシステム１０は、１つ以上のベルト１６の両側がシーブ１８、５２と係合するか、それとも１つ以上のベルト１６の片側だけがシーブ１８、５２と係合するような様々な構成を有することができる。図１の実施形態は、１つ以上のベルト１６がかご１４及び釣り合いおもり２２で終端される１：１ローピング構成を示すが、他の実施形態では他のローピング構成を使用してもよい。

ベルト１６は、ベルト寿命の要件を満たすように作成されて円滑な動作を示す一方で、エレベータかご１４及び釣り合いおもり２２を懸垂及び／または駆動するための強度要件を満たすことができるほどに十分に強い。

図２は、例示的なベルト１６の構成または設計の概略断面図を提供する。ベルト１６は、ベルト１６に沿って長手方向に、かつベルト１６の幅にわたり延在する引張部材２４を備える。引張部材２４は、少なくとも部分的に外被２８の中に包み込まれて、ベルト１６内での引張部材２４の動きを制限し、引張部材２４を保護する。外被２８は、トラクションシーブ５２の対応する表面と関係するように構成されるトラクション面３０を画定する。外被２８の例示的な材料には、例えば、熱可塑性ポリウレタン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の要求される機能を満たすのに十分なものであれば、それらを外被２８を形成するために用いてもよい。例えば、外被２８の主要機能は、ベルト１６とトラクションシーブ５２の間に十分な摩擦係数を与えて、それらの間に所望の量の牽引力を生じさせることである。外被２８は、牽引荷重を引張部材２４に伝達することも必要である。加えて、外被２８は、耐摩耗性でなければならず、衝撃損傷、例えば化学薬品などの環境要因にさらされることから引張部材２４を保護する必要がある。

ベルト１６は、ベルト幅２６及びベルト厚さ３２を有し、ベルト厚さ３２に対するベルト幅２６のアスペクト比は１より大きい。ベルト１６は、トラクション面３０に対向する裏面３４と、トラクション面３０と裏面３４の間に延在するベルト端３６をさらに備える。

引張部材２４は、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）などの、厚さが０．５〜３０ミリメートルの範囲のシート、フィルムまたはテープの形状の高弾性材料の層から形成される。他の実施形態では、他の超高分子量ポリオレフィンポリマを利用することができる。実施形態によっては、張力部材２４は、実質的にベルト幅２６にわたり延在し、実施形態によっては、ベルト幅２６にわたり５０パーセントから９０パーセントまでの間に延在する。実施形態によっては、ＵＨＭＷＰＥは、固体押出成形によって製造される。ＵＨＭＷＰＥは、高強度及び高靭性、低伸度、高寸法安定性、顕著な耐摩耗性、低密度、高い耐薬品性を有する。炭素繊維と比較して、炭素繊維の密度が１．８ｇ／ｃｍ³であるのに対して、ＵＨＭＷＰＥは、０．７８〜０．９７ｇ／ｃｍ³の密度を有する。固体押出成形によって製造された高配向ＵＨＭＷＰＥテープまたはＵＨＭＷＰＥフィルムは、ゲル紡糸繊維よりも機械的性能が優れていると考えられる。テープまたはフィルムは、溶融して再結晶化された材料の間に、再結晶化された薄板と共に良好に融合される。ポリウレタン、ポリエステル、エチレンプロピレンジエンエラストマ、クロロプレン、クロロスルホニルポリエチレンなどの外被材料は、ＵＨＭＷＰＥテープまたはＵＨＭＷＰＥフィルムに容易にコーティングすることができる。実施形態によっては、張力部材２４と外被２８の間に接着層３８を配置してもよく、それらの間の接着性が改善される。外被２８は、エレベータシステムの性能要件を満たすために、ワックス、ＵＶ安定剤、難燃剤、または他の添加剤をさらに備えてもよい。

ここで図３を参照すると、他の実施形態において、ベルト１６は、シート、フィルムまたはテープから形成された複数の引張部材２４を備えてもよく、各引張部材２４は、ベルト幅２６にわたり部分的に延在し、外被２８の一部が隣接する引張部材２４の間に配置されて、引張部材２４を所望の横方向位置に保持する。

ここで図４を参照すると、図２及び図３の実施形態では、引張部材２４はシート、フィルムまたはテープの単一層であるが、実施形態によっては、引張部材２４を形成するために複数のフィルム層４０を使用してもよい。このような実施形態では、引張部材接着層４２を、隣接したフィルム層４０の間に配置してもよく、フィルム層４０の独立した相対的な移動が制限される。

本明細書に記載されるベルト１６は、炭素繊維ベルトに利用される熱硬化性マトリックスの除去を含むいくつかの利点を提供し、それによってベルトの可撓性を改善する。この改良された可撓性は、より小さい直径のシーブの使用を可能にし、それによってエレベータシステムのスペースを減じる。引張部材２４は、密度が低く、他の引張部材よりも比強度が大きく、より軽量のベルト１６をもたらし、これは特に高吊り上げ及び超高吊り上げのエレベータシステム１０において有益である。さらにフィルム層４０は、耐切断性及び耐摩耗性であり、潜在的にそれらの耐用年数を改善する。

「約」という用語は、出願時に利用可能な装置に基づく特定の量の測定に関連する誤差の程度を含むことを意図している。例えば、「約」は、所与の値の±８％もしくは±５％、または±２％の範囲を含むことができる。

本明細書で使用される用語は、特定の実施形態のみを説明するためのものであり、本開示を限定するものではない。本明細書で使用されるように、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上明らかにそうでない場合を除き、複数形も同様に含むことが意図される。本明細書で使用される場合、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（含む）」及び／または「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」は、記載された機能、整数、ステップ、動作、成分及び／または構成要素の存在を特定するが、１つ以上の他の機能、整数、ステップ、動作、成分、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排除するものではないことがさらに理解されるであろう。

本開示を、例示的な１つの実施形態または複数の実施形態を参照しながら説明したが、本開示の範囲から逸脱することなく、様々な変更がなされてもよく、本発明の構成要素を均等物と置き換え得ることが当業者には理解されるであろう。さらに、本開示の本質的な範囲から逸脱することなく、本開示の教示に対して特定の状況または材料を適合させるために、多くの修正がなされてもよい。したがって、本開示は、本開示を実施するために企図される最良の形態として開示される特定の実施形態に限定されず、本開示は、特許請求の範囲内に入る全ての実施形態を含むことが意図される。

Claims

吊り上げシステム用のベルトであって、
前記ベルトの長手方向の長さに沿って延在し、テープ形状またはフィルム形状のポリエチレン材料の層から形成される引張部材と、
少なくとも部分的に前記引張部材を包み込み、吊り上げシステムのトラクションシーブと整合するように構成される前記ベルトのトラクション面を画定する外被とを備える、前記ベルト。
前記引張部材が、固体押出成形によって形成されて０．７８〜０．９７ｇ／ｃｍ³の密度を有するポリエチレン材料から形成される、請求項１に記載のベルト。
前記引張部材が、０．５から３０ミリメートルの範囲の厚さを有する、請求項１に記載のベルト。
前記引張部材が、ポリエチレンシート、ポリエチレンテープまたはポリエチレンフィルムの単一の単体層である、請求項１に記載のベルト。
前記引張部材が、２層以上のポリエチレン材料から形成され、隣接したポリエチレン材料の層の間に配置される接着層を有する、請求項１に記載のベルト。
前記引張部材が、ベルト幅の５０％から９０％までの間に延在する、請求項１に記載のベルト。
前記外被が、ポリウレタン、ポリエステル、エチレンプロピレンジエンエラストマ、クロロプレンまたはクロロスルホニルポリエチレンの１つ以上から形成される、請求項１に記載のベルト。
前記引張部材と前記外被の間に配置される接着層をさらに備える、請求項１に記載のベルト。
前記引張部材が、ベルト幅にわたり配列される複数の引張部材であり、前記複数の引張部材の隣接した引張部材が、前記外被の一部によって分離される、請求項１に記載のベルト。
昇降路と、
前記昇降路に配置されてその内部で移動できるエレベータかごと、
前記昇降路に沿って前記エレベータかごを懸垂及び／または駆動するように前記エレベータかごに動作可能に接続されるベルトとを備え、前記ベルトが、
前記ベルトの長手方向の長さに沿って延在し、ポリエチレン材料の層から形成される引張部材と、
少なくとも部分的に前記引張部材を包み込み、エレベータシステムのトラクションシーブと整合するように構成される前記ベルトのトラクション面を画定する外被とを備える、前記エレベータシステム。
前記引張部材が、固体押出成形によって形成されて０．７８〜０．９７ｇ／ｃｍ³の密度を有するポリエチレン材料から形成される、請求項１０に記載のエレベータシステム。
前記引張部材が、０．５から３０ミリメートルの範囲の厚さを有する、請求項１０に記載のエレベータシステム。
前記引張部材が、ポリエチレンシート、ポリエチレンテープまたはポリエチレンフィルムの単一の単体層である、請求項１０に記載のエレベータシステム。
前記引張部材が、２層以上のポリエチレン材料から形成され、隣接したポリエチレン材料の層の間に配置される接着層を有する、請求項１０に記載のエレベータシステム。
前記引張部材が、ベルト幅の５０％から９０％までの間に延在する、請求項１０に記載のエレベータシステム。
前記外被が、ポリウレタン、ポリエステル、エチレンプロピレンジエンエラストマ、クロロプレンまたはクロロスルホニルポリエチレンの１つ以上から形成される、請求項１０に記載のエレベータシステム。
前記引張部材と前記外被の間に配置される接着層をさらに備える、請求項１０に記載のエレベータシステム。
前記引張部材が、ベルト幅にわたり配列される複数の引張部材であり、前記複数の引張部材の隣接した引張部材が、前記外被の一部によって分離される、請求項１０に記載のエレベータシステム。