JP3585407B2 - 乗客コンベア - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エスカレータや動く歩道等の乗客コンベアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、乗客コンベア例えばエスカレータは、乗客を運ぶ踏み段の左右の側部に踏み段チェーンが取付けられ、この踏み段チェーンが当該乗客コンベアの上部機械室に設けた駆動スプロケットと、下部に設けた被駆動スプロケットに巻き付けられており、駆動スプロケットを回転させることにより踏み段チェーンを移動させ、この踏み段チェーンと一体に踏み段を移動させるようになっている。この従来の構成について、図１１，１２により簡単に説明する。
【０００３】
図１１は従来の乗客コンベアの一例として挙げたエスカレータを示す側面図、図１２は図１１に示すエスカレータに備えられる上部機械室部分を示す平面図である。
【０００４】
図１１において、１は本体を形成する機枠、すなわちフレーム、２は駆動装置、３は駆動スプロケット、４は被駆動スプロケット、５は手摺りベルト、６は踏み段チェーン、７は踏み段である。エスカレータの踏み段７は踏み段チェーン６に固定されており、踏み段チェーン６は駆動スプロケット３と被駆動スプロケット４に巻き掛けられている。駆動装置２で駆動スプロケット３を回転させることにより踏み段チェーン６が移動し、これと一体に踏み段７が移動する。また、手摺りベルト５は踏み段７と同期した速度で移動する。
【０００５】
従来一般に、踏み段を移動させる駆動方式として、上述のように、上部機械室に設けた駆動装置２による集中駆動方式が採用される傾向にあったが、この方式では乗客コンベアの下部乗り場面から上部乗り場面までの高低差(以下「階高」という)が大きくなるにつれて、下記の不具合があった。
【０００６】
（１）駆動装置２のスプロケット軸には踏み段チェーン６と踏み段７の自重、踏み段７と手摺りベルト５の走行抵抗、乗客荷重がかかるので、階高が大きくなるにつれてこれらによる懸垂荷重および駆動トルクが大きくなる。したがって駆動装置２全体が大きくなり、図１９に示す上部機械室の幅Ｂ、図１８に示す高さＨＧ、奥行Ｌを必然的に大きくする必要があり、据え付け上不利となっている。
【０００７】
（２）踏み段７の左右に配置される踏み段チェーン６に対して上記の荷重がかかるため、踏み段チェーン６に要求される破断荷重が大きくなる。したがって、踏み段チェーン６そのものが大きくなり、これに相応してスプロケット３，４、駆動装置２も大きくなり、据え付け上不利となる。また、踏み段チェーン６の自重分が段々増加することにより、本来の乗客荷重を負担する割合が低下し、経済的限界、さらには技術的限界の階高が発生する。
【０００８】
このため従来、上部の駆動装置の他にさらに、上下部の中間に別の駆動装置を配置した、いわゆる分散駆動方式または、補助駆動方式が提案されている。例えば特公昭５２−１５５７号公報には、上部駆動装置の他に中間にインボリュート歯形による駆動歯車を持つ駆動装置を配置した構成が提案されている。
【０００９】
また、特開昭５５−１６８３１号公報には、中間に複数個の駆動装置を配置した分散駆動方式が提案されている。この方式は駆動装置のスプロケットで駆動チェーンを駆動するとともに、駆動チェーンのローラにより、踏み段チェーンに刻まれたラックを駆動するもので、上側(行き側)および下側(帰り側)の踏み段チェーンを同時に駆動するように構成されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述した前者の公報の方式は、上部駆動装置の駆動スプロケットと中間の駆動装置の駆動歯車とでは、踏み段チェーンを駆動する速度が異なるため、双方の速度差により踏み段チェーンに無理な張力が発生する。すなわち、上部の駆動スプロケットで踏み段チェーンを駆動する場合、チェーンピッチにより多角形運動をするため、駆動スプロケットが等角速度回転をしていても、中心から駆動点までの半径が変化するので不等速で駆動される。
【００１１】
一方中間の駆動歯車はインボリュート歯形であり、直線部で踏み段チェーンを駆動するのでラックを歯車で駆動することになり、踏み段チェーンは等速で駆動される。したがって双方の速度差により踏み段チェーンに無理な張力がかかり、チェーンを痛める他に脈動が発生し振動、騒音の原因となる。このため双方の駆動装置に滑り継手を取付け、速度差によりチェーンに無理な張力がかかった場合、継手を滑らせることで緩和している。しかし、このように構成したものでは滑り継手を必要とすることから構造が複雑となり、制作費が高くなるとともに、保守の手間がかかるという不具合がある。
【００１２】
また、前述した後者の公報の方式では、駆動スプロケットと駆動チェーンとの噛み合いに基づく前述の多角形運動を生じ、これにより駆動チェーンが不等速運動をするため、踏み段チェーンも不等速運動をし、踏み段に脈動が発生し乗り心地が悪いと言う不具合がある。さらに、上側および下側の踏み段チェーンが不等速運動をするので、踏み段チェーンに無理な張力がかかるという不具合がある。
【００１３】
本発明は、上記した従来技術における実状に鑑みてなされたもので、その目的は、分散駆動方式の採用に際し、駆動装置に滑り継手等の特別な部材を設けることなく踏み段チェーンの不等速運動を抑制できる乗客コンベアを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、全長方向の両端部のそれぞれにアイドラスプロケットを設け、これらのアイドラスプロケットに、乗客用の踏み段を固定した無端状の踏み段チェーンを巻き掛け、上記それぞれのアイドラスプロケットの中間に、上記踏み段チェーンを駆動および制動する１個または複数個の駆動装置を配置するとともに、この駆動装置が、インボリュート歯形を持ち上記踏み段チェーンと係合する駆動歯車を具備し、この駆動歯車を上記踏み段チェーンの上側の踏み段チェーンのみに係合させ、上記上側の踏み段チェーンと上記駆動歯車とが噛み合う場合の負荷パターンに基づいて上記駆動装置を、当該駆動装置の直上の上記上側の踏み段チェーン張力が負にならない位置に配置した構成にしてある。
【００１５】
このように構成した本発明によれば、全長方向の両端部のそれぞれのアイドラスプロケットの中間に、インボリュート歯形の駆動歯車を持つ駆動装置を配置したので踏み段を等速で駆動することができる。すなわち、駆動装置部分において、駆動装置に滑り継手等の特別な部材を設けることなく駆動装置部分における踏み段チェーンの不等速運動を抑制できる。
【００１６】
また、全長方向の両端部のそれぞれに駆動装置を持たないアイドラスプロケットを設け、中間の駆動装置は上側または下側の踏み段チェーンの一方のみを駆動するようにしたので、両端部における踏み段チェーンに対しアイドラスプロケットをフリー回転させることができる。
【００１７】
さらに、上記駆動装置の上記駆動歯車を、上記踏み段チェーンの上側のチェーンのみに係合させるとともに、上記駆動装置を、当該駆動装置の直上の踏み段チェーン張力が負にならない位置に配置した構成にしてあることから、上側の踏み段チェーンを駆動歯車に係合させ、この上側の踏み段チェーンを確実に移動させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の乗客コンベアの実施形態を図に基づいて説明する。図１〜図１０は本発明の乗客コンベアの一実施形態を構成するエスカレータを示す図である。これらの図のうち、図１は側面図、図２は図１に示す本実施形態における上側の踏み段チェーンと、駆動装置の駆動歯車との係合関係を示す要部側面図、図３は図２に示す踏み段チェーン部分の平面図である。
【００１９】
この本実施形態は、図１に示すように、全長方向の両端部のうちの一方、例えば上階側を形成する上部側にアイドラスプロケット４０を、下階側を形成する下部側にアイドラスプロケット５５を設け、双方に無端状の踏み段チェーン６を巻掛けてあり、上下部のアイドラスプロケット４０，５５の中間部に、駆動装置２に備えられる駆動歯車１０を例えば２個配置してある。また、踏み段チェーン６のうちの上側の踏み段チェーン６ｕと駆動歯車１０とを係合、すなわち噛み合わせてある。その噛み合い部分には、押板１５を設けてあり、これにより噛み合い部分おける踏み段チェーン６が踊らないようにしている。
【００２０】
踏み段チェーン６と駆動歯車１０の噛み合い状態を示す図２，３において、６ｂは当該踏み段チェーン６のリンクを示し、６ａはローラを示す。駆動歯車１０の歯形はローラ６ａに相当するインボリュート歯形であり、れにより踏み段チェーン６を等速で駆動することができる。また、駆動歯車１０の外径はローラ６aの上端と等しいか、それ以上にしてあり、ローラ６ａは駆動歯車１０と常に２歯以上で噛み合うようになっている。したがって、駆動歯車１０の歯の強度、ローラ６ａと歯の面圧、さらには前述のように歯の噛み合い部に押板１５を取付けたことと相まって、チェーン外れに対して安全である。
【００２１】
なお図１においてＨは前述した階高を示すが、個々の駆動歯車１０すなわち駆動装置２が担当する階高は、標準の乗客コンベア(階高4.5〜6m)のフレーム寸法に相当する階高となっている。
【００２２】
図４は図１に示す本実施形態に備えられる駆動装置を示す平面図で、図１のＡ−Ａ方向から見た図、図５は図４のＣ部拡大図、図６は図４のＤ方向から見た図である。
【００２３】
図４に示すように、駆動装置２の駆動歯車１０は歯車軸１１に固定してあり、軸受１２により支持させてある。踏み段７の前輪１３は前輪軸１４に取付けてあり、前輪軸１３は踏み段チェーン６に固定させてある。図５に示す押板１５と踏み段チェーン６のリンク６bとの隙間ｇが最小となるように調整することで、前述したように踏み段チェーン６の踊りを防止し、駆動歯車１０との噛み合いが良好になるようにしている。１６は踏み段７の後輪である。
【００２４】
駆動装置２を示す図６において、１７は駆動用減速機であり、減速用歯車１８a〜１８fから構成してある。２０は電動機であり、歯車１８aを駆動する。１９はディスクブレーキ装置であり、電動機軸と直結している。最終段の歯車１８fは歯車軸１１に固定し、駆動用減速機１７の本体の一端側は軸受２１により、歯車軸１１に支持させてある。減速機１７の本体の他端側は、当該減速機１７の突起部１７aでフレーム１に設けた支持部材２２に固定させてあり、駆動トルクによる反力と減速機１７の重量分を前述の軸受２１とで負担している。
【００２５】
以上の駆動装置２により、電動機２０の回転が減速されて歯車軸１１を経て駆動歯車１０を回転させ、踏み段チェーン６との噛み合いにより前軸１４に固定した踏み段７を駆動する。また、ディスクブレーキ装置１９により踏み段７を制動する。
【００２６】
図７は図１のＢ−Ｂ方向から見た図、図８は図７のＦ方向から見た側面図である。これらの図に示すように、上部側のアイドラスプロケット４０は軸４１に固定してあり、軸受４２で支持させてある。踏み段７の前輪１３は前輪軸１４に取付けられ、前輪軸１４は踏み段チェーン６に固定させてある。４３は制動用増速機４７に制動力を発生させるためのスプロケットであり、上部側のアイドラスプロケット４０に固定したボス４４に、ボルト４５で固定させてある。４６はスプロケット４３と制動用増速機４７のスプロケット４８を連結するチェーンである。なお、制動用増速機４７は図示していないが、数段の歯車群から構成されており、最終的にディスクブレーキ装置４９と直結している。すなわち上部側のアイドラスプロケット４０の回転を増速することで、増速比分によりディスクブレーキ装置４９が負担する制動トルクを減少させるようになっている。
【００２７】
図９は、図１に示す本実施形態に備えられる踏み段チェーンと駆動歯車とが噛み合う場合の負荷パターンを示す図、図１０は図９に示す各負荷パターンに対応する上側の踏み段チェーンの張力分布を示す図である。
【００２８】
ここで、上部側のアイドラスプロケット４０を上ＴＧ、下部側のアイドラスプロケット５５を下ＴＧ、下部寄りの駆動歯車１０をＤＧ１、上部寄りの駆動歯車１０をＤＧ２とする。図９の［１］は無負荷の場合、［２］は中負荷の一例でＤＧ１、ＤＧ２および上ＴＧ間に負荷がある場合、［３］は全負荷の場合を示す。
【００２９】
図１０の上ＴＧを中心として左側は上側のチェーン６ｕの張力分布を、右側は下側のチェーン６ｄの張力分布をそれぞれ示す。
【００３０】
《上側のチェーン張力分布について》
図１０において、負荷パターン［１］すなわち無負荷の場合は下ＴＧにはチェーン緩み防止として図１に示すように、あらかじめ引張りばね５６により張力２Ｆ1を与えているので、ばね張力の半分Ｆ1が張力となる。
【００３１】
また、上ＴＧにはＦ１に対して踏み段チェーン６と踏み段７の重量が階高Ｈにわたって加算されるので同図１０のようにＦ２が張力となる。下ＴＧの張力Ｆ1と上ＴＧの張力Ｆ２は負荷パターンが変化しても一定である。ＤＧ１とＤＧ２の張力はＦ１とＦ２の張力を結んだ直線上にある。負荷パターン［３］の全負荷の場合は、ＤＧ２と上ＴＧ間において、ＤＧ２直上付近の上ＴＧ側のチェーン張力Ｆ３は、Ｆ２に対してＤＧ２と上ＴＧ間の負荷と踏み段チェーン６と踏み段７の重量分だけその張力が減少するので同図１０のような張力分布となる。また下ＴＧとＤＧ１間において、ＤＧ１直上付近の下ＴＧ側のチェーン張力Ｆ６は、Ｆ１に対して下ＴＧとＤＧ１間の負荷と踏み段チェーン６と踏み段７の重量分だけその張力が増加するので同図１０のような張力分布となる。
【００３２】
次に、ＤＧ１直上付近のＤＧ２側のチェーンＦ５およびＤＧ２直上付近のＤＧ１側のチェーン張力Ｆ４であるが、中間に配置した２個の駆動装置２に対して特別な制御をしなければ、２個の駆動装置２で負荷をほぼ等分して負担するので、張力差(Ｆ６−Ｆ５)＝(Ｆ４−Ｆ３)となり同図１０のような張力分布となる。
【００３３】
負荷パターン［２］すなわち中負荷の場合は、ＤＧ２と上ＴＧ間において、ＤＧ２直上の張力Ｆ３は、Ｆ２に対してＤＧ２と上ＴＧ間の負荷と踏み段チェーン６と踏み段７の重量分だけその張力が減少するので同図１０のような張力分布となる。また下ＴＧとＤＧ１間において、ＤＧ１直上付近の下ＴＧ側のチェーン張力Ｆ６はＦ１に対して下ＴＧとＤＧ１間の踏み段チェーン６と踏み段７の重量分だけ張力が増加するので同図１０のような張力分布となる。
【００３４】
次にＤＧ１直上付近のＤＧ２側のチェーン張力Ｆ５およびＤＧ２直上付近のＤＧ１側のチェーン張力Ｆ４であるが、全負荷時［３］と同様に中間に配置した２個の駆動装置２に対して特別な制御をしなければ、２個の駆動装置２で負荷をほぼ等分して負担するので、張力差(Ｆ６−Ｆ５)＝(Ｆ４−Ｆ３)となり同図１０のような張力分布となる。ただし、全負荷時と比較して負荷が少ない分、張力差は小さくなる。
【００３５】
この他、負荷パターンによって張力が変化するが、注意することは負荷パターンによりチェーン張力が負にならないようにすることが重要である。理由として踏み段チェーン６の上下動を抑制する部材がない状態では、負のチェーン張力すなわち圧縮力を伝達できないからである。すなわち、踏み段チェーン６と駆動歯車１０とが係合しない状態を生じることになる。
【００３６】
上記の負荷パターン［２］においてＤＧ１の直上付近のＤＧ２側のチェーン張力Ｆ５が負になりやすいので、ＤＧ１の位置を少し上部に移動することによりこれを防止することができる。もちろん駆動装置２の配置を変えた場合に、種種の負荷パターンを考慮して張力が負にならないように確認することが必要である。このように駆動装置２の配置を変えることで、張力が負にならないようにすることが可能となる。
【００３７】
さらに必要により下ＴＧのチェーン緩み防止用の引張りばね５６の張力２Ｆ1を大きくすることにより、張力Ｆ５を負になりにくくすることも可能である。
《下側のチェーン張力分布について》
下側には駆動歯車１０が無いので負荷パターン［１］［２］［３］とも同一で、上ＴＧの張力Ｆ２から下ＴＧの張力Ｆ１まで同図１０に示すように直線分布となる。
【００３８】
この第１実施形態に示す上側噛み合い方式の特徴をまとめると、下記のようになる。
【００３９】
（１）上ＴＧの張力Ｆ２は負荷パターンに関係無く一定で、Ｆ２は下ＴＧの張力Ｆ１に対して上ＴＧと下ＴＧ間の踏み段チェーン６と踏み段７の重量分だけ増加した張力となる。
【００４０】
（２）下側の張力分布はＦ２とＦ１を結んだ直線分布となる。
【００４１】
（３）負荷パターンにより、下ＴＧに最も近い駆動装置２の直上付近の上ＴＧ側のチェーン張力が負になる場合があるが、駆動装置２の配置を変更することによりこれを防止することが可能である。また、踏み段チェーン６の緩み防止として下ＴＧに与える張力を増加することで、チェーン張力が負になることを防止できる。
【００４２】
以上のように、本実施形態では、上部側、下部側のそれぞれに配置したアイドラスプロケット４０，５５の中間に、インボリュート歯形の駆動歯車１０を持つ駆動装置２を配置したので、踏み段チェーン６を等速で駆動することができる。このため駆動装置２間において、踏み段チェーン６に従来のようなチェーンとスプロケットの噛み合いで発生した不等速運動を生じないので、駆動装置２に滑り継手等の特別な部材を要することのない簡単な構造で、しかも踏み段チェーン６に無理な張力を与えることがない。
【００４３】
また、当該エスカレータの上下部は駆動装置２を持たないアイドラスプロケット４０，５５とし、中間の駆動装置２は上側の踏み段チェーン６のみを駆動するようにしたので、上下部における踏み段チェーン６とアイドラスプロケット４０，５５の噛み合いにおいて、踏み段チェーン６に無理な張力を与えることがない。すなわち、駆動装置２とアイドラスプロケット４０，５５間において、上側の踏み段チェーン６ｕはアイドラスプロケット４０，５５がフリーに回転できるので、踏み段チェーン６に無理な張力を与えることがない。また、下側のチェーン６ｄは駆動装置２と噛み合っていないフリーな状態なので踏み段チェーン６に無理な張力を与えることがない。
【００４４】
また、アイドラスプロケット４０，５５の中間に駆動装置２を配置したので、駆動装置２を小型にすることができる。すなわち、駆動装置２の減速機は従来の標準の階高（４．５〜６ｍ）用のものを活用できる。したがって、当該エスカレータの寸法増加を抑制でき、据え付け上有利となる。また、当該エスカレータの階高に応じて駆動装置２を増やせばよいので、モジュール設計が容易である。すなわち、１つの駆動装置２と、この駆動装置２の能力に相応する階高の組み合わせの標準化の設定が容易である。
【００４５】
また、踏み段チェーン６にかかる最大張力は、踏み段チェーン６の緩み防止の引張力と上下アイドラスプロケット４０，５５間の踏み段チェーン６と踏み段７の重量分の合計となり、乗客負荷分を含まないので比較的小型の踏み段チェーン６を設ければ済み、踏み段チェーン６の寸法増加を抑制できる。
【００４６】
また、図４，５，６に示すように、電動機２０から駆動歯車１０までの駆動部を減速歯車群により一体としたので、駆動装置２単体で調整後、容易にフレーム１に取付けが可能となり、当該エスカレータの据付け作業および保守作業の能率向上に貢献する。
【００４７】
また、図７，８に示すように、上部側のアイドラスプロケット４０を制動する制動用増速機４７、チェーン４６を含む制動装置を設けたことにより、個々の駆動装置１０の制動力に異常が発生した場合にバックアップでき、安全性を確保できる。
【００４８】
さらに、本実施形態は、踏み段チェーン６と駆動歯車１０とが噛み合う場合の負荷パターンに基づいて、駆動装置２を、当該駆動装置２の直上の上側の踏み段チェーン６の張力が負にならない位置に配置してあるので、上側の踏み段チェーン６を駆動歯車１０に係合させ、この上側の踏み段チェーン６を確実に移動させることができる。
なお、上記実施形態は、階高を有するエスカレータに適用させてあるが、階高を有さない動く歩道に適用させてもよい。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、全長方向の両端部のそれぞれのアイドラスプロケットの中間に、インボリュート歯形の駆動歯車を持つ駆動装置を配置したので、踏み段チェーンを等速で駆動することができる。すなわち、駆動装置部分において、当該駆動装置に継手等の特別な部材を設けることなく踏み段チェーンの不等速運動を抑制でき、簡単な構造でしかも踏み段チェーンに無理な張力を与えることがない。
【００５０】
また、全長方向の両端部のそれぞれに駆動装置を持たないアイドラスプロケットを設け、中間の駆動装置は上側または下側の踏み段チェーンの一方のみを駆動するようにしたので、両端部における踏み段チェーンとアイドラスプロケットの噛み合い部分において、アイドラスプロケットをフリー回転させることができ、これにより踏み段チェーンに無理な張力を与えることがない。
【００５１】
また特に、上側の踏み段チェーンと駆動歯車とが噛み合う場合の負荷パターンに基づいて駆動装置を、当該駆動装置の直上の上側の踏み段チェーン張力が負にならない位置に配置してあるので、上側の踏み段チェーンを駆動歯車に係合させ、この上側の踏み段チェーンを確実に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の乗客コンベアの一実施形態を構成するエスカレータを示す側面図である。
【図２】図１に示す本実施形態における上側の踏み段チェーンと、駆動装置の駆動歯車との係合関係を示す要部側面図である。
【図３】図２に示す踏み段チェーン部分の平面図である。
【図４】図１に示す本実施形態に備えられる駆動装置を示す平面図で、図１のＡ−Ａ方向から見た図である。
【図５】図４のＣ部拡大図である。
【図６】図４のＤ方向から見た図である。
【図７】図１のＢ−Ｂ方向から見た図である。
【図８】図７のＦ方向から見た側面図である。
【図９】図１に示す本実施形態に備えられる上側の踏み段チェーンと駆動歯車とが噛み合う場合の負荷パターンを示す図である。
【図１０】図９に示す各負荷パターンに対応する上側の踏み段チェーンにおける張力分布を示す図である。
【図１１】従来の乗客コンベアの一例として挙げたエスカレータを示す側面図である。
【図１２】図１１に示すエスカレータに備えられる上部機械室部分を示す平面図である。
【符号の説明】
１ フレーム
２ 駆動装置
６ 踏み段チェーン
７ 踏み段
１０ 駆動歯車
１１ 歯車軸
１２ 軸受
１３ 前輪
１４ 前輪軸
１５ 押板
１６ 後輪
１７ 駆動用減速機
１８a〜１８f 歯車
１９ ディスクブレーキ装置
２０ 電動機
２１ 軸受
２２ 支持部材
２３ チェーン抑制部材
４０ アイドラスプロケット
４１ 軸
４２ 軸受
４３ スプロケット
４４ ボス
４５ ボルト
４６ チェーン
４７ 制動用増速機
４８ スプロケット
４９ ディスクブレーキ装置
５５ アイドラスプロケット
５６ 引張りばね

Claims (1)

1. 全長方向の両端部のそれぞれにアイドラスプロケットを設け、これらのアイドラスプロケットに、乗客用の踏み段を固定した無端状の踏み段チェーンを巻き掛け、上記それぞれのアイドラスプロケットの中間に、上記踏み段チェーンを駆動および制動する１個または複数個の駆動装置を配置するとともに、この駆動装置が、インボリュート歯形を持ち上記踏み段チェーンと係合する駆動歯車を具備し、
   この駆動歯車を上記踏み段チェーンの上側の踏み段チェーンのみに係合させ、
   上記上側の踏み段チェーンと上記駆動歯車とが噛み合う場合の負荷パターンに基づいて上記駆動装置を、当該駆動装置の直上の上側の踏み段チェーン張力が負にならない位置に配置したことを特徴とする乗客コンベア。

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