JP2004224567A - コンベア装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】踏段ガイドレール3(レール本体3a)の水平面の高さ位置Hを、駆動スプロケット9の接線Lに対して所定のオフセット量δ分だけ加算した位置に設定すると共に、踏段ガイドレール3の駆動スプロケット9導入側の端部に曲がり部13を設け、駆動スプロケット9に最も近い基準位置にて踏段ガイドレール9が水平面から曲がり部13に切り替わるようにする。これにより、駆動スプロケット9に近付いた踏段ローラの速度むらが吸収される。
【選択図】 図1
Description
【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コンベア装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エスカレータや動く歩道等のコンベア装置は、踏段ローラが設けられた複数の踏段を備えている。これら複数の踏段は、各踏段に設けられた踏段ローラが無端状の踏段チェーンによって所定ピッチで連結されることでこの踏段チェーンと一体とされ、踏段チェーンがチェーン駆動機構によって駆動されることによって、全ての踏段が同期して隙間なく動くように構成されている。また、これら複数の踏段は、踏段ローラが構造物に設置された踏段ガイドレールに係合されることでこの踏段ガイドレールに支持されて、乗口と降口の間を循環移動するようになっている。なお、動く歩道では複数の踏段が水平方向に移動するのが一般的であるので、踏段を特に踏板と称する場合もあるが、本明細書においては、動く歩道の場合も踏段として表記を統一する。
【0003】
踏段チェーンを駆動するチェーン駆動機構は、駆動モータの駆動力を受けて回転する駆動スプロケットに踏段チェーンの折り返し端部を巻き付けて、モータの駆動力を駆動スプロケットを介して踏段チェーンに伝達するタイプのものが一般的である。このようなチェーン駆動機構は、通常、コンベア装置の乗口付近或いは降口付近のトラスと呼ばれる構造物の内部に配置されている。
【0004】
ところで、チェーン駆動機構が配設されるトラスは、従来、据え付け作業を行うための十分なスペースが必要とされていたが、近年では、据え付け技術の発展等によってトラスの小型化が実現され、コンベア装置全体を薄型にして省スペース化を図る試みがなされてきている。以上のようにトラスが小型化された場合には、このトラスの内部に配設されるチェーン駆動機構の駆動スプロケットとして、小径のスプロケットを用いることが必要となる。しかしながら、小径のスプロケットをチェーン駆動機構の駆動スプロケットとして用いた場合、踏段チェーンに連結されれた踏段ローラに比較的大きな速度むらが生じ、この踏段ローラの速度むらが踏段の振動となって表れて、コンベア装置の乗り心地を低下させるといった問題が生じる。
【0005】
踏段ローラの速度むらを抑制して踏段の移動を滑らかにする技術としては、例えば、踏段ガイドレールの水平面(走行トラック)の高さ位置を、この水平面に沿った駆動スプロケットの接線から間隔hoだけ高い位置に設定すると共に、駆動スプロケット導入側の端部には、曲線形状のトラックを有する補償レールを設けて、踏段ローラが補償レールの曲線形状のトラックに案内されて駆動スプロケットへ噛み合うようにした技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0006】
この特許文献1に記載されている技術では、幾何学的なモデルを基に、駆動スプロケットに噛み合うリンクピン(踏段ローラ)の瞬間角度φや、駆動スプロケットの接線に対する踏段チェーンのリンクの瞬間角度ε1、ε2を定義式に当てはめて、前記間隔hoの最適な値や補償レールの最適な曲線形状を求めることで、踏段ローラの速度むらを抑制して踏段の移動を滑らかにするようにしている。
【0007】
【特許文献1】
特開平8−217368号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、以上のような特許文献1に記載の技術では、踏段ローラの速度むらは有効に抑制することができるが、駆動スプロケットに対する踏段ガイドレール水平面の高さ位置が比較的高い位置となるため、コンベア装置全体の薄型化を図る上で不利となるといった問題がある。すなわち、駆動スプロケットの接線と踏段ガイドレールの支持面との間の間隔hoは、踏段チェーンのリンク長に比例した値となるので、特に、小径のスプロケットを駆動スプロケットとして用いた場合には、駆動スプロケットに対する踏段チェーンのリンク長が相対的に大きな値となり、その結果、駆動スプロケットの接線と踏段ガイドレールの支持面との間の間隔hoが大きくなる。このため、トラスが大型化して、コンベヤ装置全体を薄型化するのに支障をきたしていた。
【0009】
また、往路と復路とを反転させてコンベア装置を運転する場合も考えると、踏段ガイドレールの帰還側も同様な間隔hoで駆動スプロケットの下方に離間させて設置する必要があるため、上下の間隔(2×ho)としてはかなりの高さ寸法が必要となる。
【0010】
仮に、駆動スプロケットが348.4mmのピッチ円径で歯数が8枚、踏段チェーンのリンク長が133.33mmである場合、上述した従来技術で踏段ローラの速度むらを完全になくすためには、本発明者による試算では、駆動スプロケットの接線と踏段ガイドレールの支持面との間の間隔hoとして35.3mm以上が必要となる。そして、往路側と帰還側とを合わせると、駆動スプロケットの大きさに加えて、70.6mm(2×ho)もの余分な高さ寸法が必要となる。このため、駆動スプロケットのピッチ円径を348.4mmにまで小さくしたことによる省スペース効果が損なわれる結果となる。
【0011】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであって、踏段ローラの速度むらを有効に抑制して良好な乗り心地を確保すると共に、装置全体の薄型化を実現できるコンベア装置を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコンベア装置は、踏段ガイドレールと、前記踏段ガイドレールに沿って移動する踏段ローラを有する複数の踏段と、前記複数の踏段の踏段ローラを所定ピッチで連結する踏段チェーンと、前記踏段を所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置と、前記回転駆動装置の駆動力を受けて回転し、前記踏段チェーンに前記回転駆動装置の駆動力を伝達する駆動スプロケットとを備え、前記踏段ガイドレールの水平面の高さ位置を、この水平面に沿った前記駆動スプロケットの接線に対して所定のオフセット量分加算した位置に設定すると共に、前記踏段ガイドレールの前記駆動スプロケット導入側の端部に曲がり部を設け、前記駆動スプロケットのピッチ円速度をVt、前記踏段チェーンに連結されて移動する前記踏段ローラの目標平均速度をVoとし、前記踏段ローラの速度がVtからVoにまで減少した位置を基準位置としたときに、前記踏段ガイドレールに沿って複数存在する前記基準位置のうち、前記駆動スプロケットに最も近い基準位置を、前記踏段ガイドレールの水平面から曲がり部への切り替え点としたことを特徴としている。
【0013】
このコンベア装置では、回転駆動装置が起動されると、この回転駆動装置の駆動力を受けて駆動スプロケットが回転し、この駆動スプロケットの回転によって、回転駆動装置の駆動力が踏段チェーンに伝達される。踏段チェーンが駆動されると、この踏段チェーンにより連結された複数の踏段の各踏段ローラが踏段ガイドレールに沿って循環移動する。このとき、各踏段ローラは、駆動スプロケットの接線に対して所定のオフセット量分加算した高さ位置に設定された踏段ガイドレールの水平面上を移動した後、駆動スプロケットに最も近い基準位置から曲がり部に沿って移動して駆動スプロケットに噛み合わされることになる。これにより、先行する踏段ローラの速度むらが吸収されて後続する踏段ローラにその速度むらが伝達されることがなく、踏段ローラの移動速度がほぼ平均速度に維持される。したがって、踏段ローラの速度むらに起因する踏段の振動を抑制して、良好な乗り心地を確保することができる。また、前記オフセット量はさほど大きな値とする必要がないので、装置全体の薄型化を実現する上で有利である。更にオフセット量を最適な値に設定すれば、踏段ガイドレールの曲がり部の形状を水平面から駆動スプロケットの噛み合い位置へとなだらかに下降する下降曲線とすることができるので、踏段ローラに浮き上がりを生じさせることがなく、踏段ローラの浮き上がりを防止するための抑え部材を設ける必要がない。
【0014】
以上のような曲がり部は、駆動スプロケット導入側端部に限らず、直線部分と円弧部分とを有する踏段ガイドレールの直線部分から円弧部分への切り替わり部に対しも全て有効に適用可能である。すなわち、踏段ガイドレールの直線部分を所定のオフセット量分加算した高さ位置に設定すると共に、この直線部分から円弧部分への切り替わり部に上述した曲がり部と同等の曲がり部を設け、踏段ガイドレールの直線部分に沿って移動する踏段ローラが、曲がり部を介して円弧部分に到達し円弧部分に沿った移動に切り替わるようにすれば、踏段ローラの速度むらを有効に吸収して踏段の振動を効果的に抑制することができ、良好な乗り心地を確保することができる。
【0015】
本発明に係る他のコンベア装置は、以上のような知見に基づいて創案されたものであって、直線部分と円弧部分とを有する踏段ガイドレールと、前記踏段ガイドレールに沿って移動する踏段ローラを有する複数の踏段と、前記複数の踏段の踏段ローラを所定ピッチで連結する踏段チェーンと、前記踏段を所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置とを備え、前記踏段ガイドレールの直線部分から円弧部分への切り替わり部において、直線部分を水平とみなしたときの水平面の高さ位置を、この水平面に沿った前記円弧部分の接線に対して所定のオフセット量分加算した位置に設定すると共に、前記踏段ガイドレールの前記円弧部分への切り替わり部に曲がり部を設けたことを特徴としている。
【0016】
また、踏段ガイドレールの直線部分を所定のオフセット量分加算した高さ位置に設定する代わりに、踏段ガイドレールの円弧部分の曲率半径を所定のオフセット量分減算して、踏段ガイドレールの直線部分から円弧部分への切り替わり部に同様の曲がり部を設けるようにしても、踏段ローラの速度むらを有効に吸収して踏段の振動を効果的に抑制することができ、良好な乗り心地を確保することができる。
【0017】
本発明に係る更に他のコンベア装置は、以上のような知見に基づいて創案されたものであって、直線部分と円弧部分とを有する踏段ガイドレールと、前記踏段ガイドレールに沿って移動する踏段ローラを有する複数の踏段と、前記複数の踏段の踏段ローラを所定ピッチで連結する踏段チェーンと、前記踏段を所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置とを備え、前記踏段ガイドレールの直線部分から円弧部分への切り替わり部において、直線部分を水平とみなしたときの水平面の高さ位置を基準として前記円弧部分の曲率半径を所定のオフセット量分減算すると共に、前記踏段ガイドレールの前記円弧部分への切り替わり部に曲がり部を設けたことを特徴としている。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【0019】
本発明を適用したコンベア装置の全体構成を図1に概略的に示す。この図1に示すコンベア装置1は、路面に対して略水平に設置されて乗客を運搬する動く歩道として構成されており、自重及び乗客の荷重を支えるトラスと呼ばれる構造物2を備えている。この構造物2は、路面の下方に凹設されたピット内に収容されるようになっている。
【0020】
構造物2の内部には、コンベア装置1の乗口1aと降口1bとに亘って周回するように、踏段ガイドレール3が設けられている。この踏段ガイドレール3は、乗客を運搬する複数の踏段4の移動を案内するものである。すなわち、複数の踏段4には、それぞれ踏段ローラ5が設けられており、この踏段ローラ5が踏段ガイドレール3に沿って移動することで、各踏段4がコンベア装置1の乗口1aと降口1bとに亘って循環移動するようになっている。
【0021】
踏段ガイドレール3は、その往路側に水平面を有するレール本体3aと、帰還側に設けられた押さえレール3bとを有している。そして、往路側を移動する踏段4は、踏段ローラ5がレール本体3aの水平面上に支持されることで、踏面を路面とほぼ同じ高さ位置にして構造物2の外部に露出させながら、乗口1aから降口1bに向かって図1中矢印A方向へと平行移動するようになっている。なお、往路側の乗口1a付近及び降口1b付近には、先端にコムが取り付けられたコムプレート6が設けられており、踏段4がコムプレート6の下方を移動するようになっている。
【0022】
また、帰還側を移動する踏段4は、踏段ローラ5がレール本体3aと押さえレール3bとの間に係合された状態で、降口1bから乗口1aへと帰還するようになっている。また、レール本体3aの乗口1a側には、このレール本体3aに対して離間する方向に移動可能とされた可動レール3cが設けられている。
【0023】
複数の踏段4は、各踏段4に設けられた踏段ローラ5が無端状の踏段チェーン7によって所定ピッチで連結されることで、この踏段チェーン7と一体とされている。そして、各踏段4の踏段ローラ5が踏段ガイドレール3に当接した状態で、踏段チェーン7がチェーン駆動機構により駆動されることによって、各踏段4が踏段ガイドレール3に案内されて、乗口1aと降口1bとの間を隙間なく動くようになっている。
【0024】
チェーン駆動機構は、駆動モータ8の駆動力を受けて回転する駆動スプロケット9に踏段チェーン7の折り返し部分を巻き付けて、駆動モータ8の駆動力を駆動スプロケット9を介して踏段チェーン7に伝達する構造となっている。
【0025】
駆動源となる駆動モータ8は、構造物2の内部に配設されており、駆動チェーン10を介して駆動スプロケット9に連結されている。駆動スプロケット9は、コンベア装置1の降口1b側に位置して、構造物2の内部に回転自在に配設されており、駆動モータ8の駆動力を受けて回転し、踏段チェーン7に駆動モータ8の駆動力を伝達するようになっている。すなわち、駆動スプロケット9は、隣接する歯と歯の間に、踏段チェーン7により連結された踏段ローラ5を噛み合わせた状態で、駆動モータ8の駆動力を受けて所定の円速度(ピッチ円速度)で回転することによって、踏段チェーン7及びこれに連結された踏段ローラ5を送り動作させるようになっている。本発明を適用したコンベア装置1では、この駆動スプロケット9として、例えば歯数が16枚程度の小径のスプロケットが用いられる。このような小型のスプロケットを駆動スプロケット9として用いることにより、構造物2の小型化、コンベア装置1全体の薄型化が実現され、省スペース化が図られることになる。
【0026】
また、コンベア装置1の乗口1a側には、駆動スプロケット9に従動して回転し、駆動スプロケット9と協働して踏段チェーン7を送り動作させる従動スプロケット11が設けられている。この従動スプロケット11は、駆動スプロケット9と略同径とされ、構造物2の内部に回転自在に配設されている。そして、この従動スプロケット11から駆動スプロケット9に亘って、踏段チェーン7が掛け渡されるようになっている。
【0027】
この従動スプロケット11は、チェーン緊張機構のバネ部材12によって駆動スプロケット9から離間する方向に付勢されており、踏段チェーン7に対して最適な張力を付与するようになっている。そして、踏段チェーン7に伸びが生じた場合には、従動スプロケット11がチェーン緊張機構のバネ部材12による付勢力を受けて、所定の範囲内で駆動スプロケット9から離間する方向に移動することで、踏段チェーン7の緩みが防止されることになる。なお、上述した踏段ガイドレール3の可動レール3cは、従動スプロケット11が移動する際に、チェーン緊張機構のバネ部材12による付勢力を受けて、従動スプロケット11と連動して駆動スプロケット9から離間する方向に移動するようになっている。
【0028】
ところで、踏段チェーン7により連結されて踏段ガイドレール3に沿って移動する踏段ローラ5は、踏段ガイドレール3に倣う直線的な移動から、駆動スプロケット9に倣う円運動に切り替わる過程において、駆動スプロケット9に噛込む影響で、その移動速度に速度むらが生じる。この踏段ローラ5に生じる速度むらは、駆動スプロケット9が小径になるほど顕著となり、踏段4に振動を発生させてコンベア装置1の乗り心地を低下させる要因となる。
【0029】
そこで、本発明を適用したコンベア装置1では、図2に示すように、踏段ガイドレール3のレール本体3aの水平面の高さ位置Hを、この水平面に沿った駆動スプロケット9の接線Lに対して所定のオフセット量δ分だけ加算した位置に設定すると共に、レール本体3aの駆動スプロケット9導入側の端部に曲線形状の曲がり部13を設けるようにしている。そして、駆動スプロケット9に近付いた踏段ローラ3が、駆動スプロケット9の接線に対して所定のオフセット量δ分だけ加算した高さ位置の水平面から曲がり部13を経て駆動スプロケット9の噛み合い位置に到達するようにすることで、踏段ローラ5の速度むらを吸収するようにしている。なお、駆動スプロケット9の接線Lとは、駆動スプロケット9の歯と歯の間の溝底部を円周とする円(駆動スプロケット9のチェーンピッチ円)に接する接線であって、踏段ガイドレール3の水平面に平行な接線をいう。
【0030】
また、このコンベア装置1では、踏段ガイドレール3の帰還側の駆動スプロケット9側に位置する端部や、可動レール3cの往路側及び帰還側の従動スプロケット11側に位置する端部にも同様に、曲線形状の曲線部13が設けられている。そして、駆動スプロケット9や従動スプロケット11の近傍では、踏段ローラ5がこれら曲がり部13の曲線形状に応じた軌跡で移動するようになっている。
【0031】
以上のような曲がり部13は、少なくともレール本体3aの駆動スプロケット9導入側の端部に設けられていれば、踏段ローラ5の速度むらを有効に吸収して動きを滑らかにし、踏段4に生じる振動を効果的に抑制することができるが、踏段ガイドレール3の帰還側の駆動スプロケット9側に位置する端部にも曲がり部13を設けることによって、コンベア装置1を逆転運転させた場合でも、踏段ローラ5の動きを滑らかにして踏段4に生じる振動を効果的に抑制することが可能となる。
【0032】
また、従動スプロケット11は、踏段ローラ5の速度むらの影響で回転速度が不安定になりやすい傾向にあるが、可動レール3cの往路側及び帰還側の従動スプロケット11側に位置する端部にも曲がり部13を設けることによって、従動スプロケット11側での踏段ローラ5の速度むらも有効に抑制して、従動スプロケット11の回転速度を安定化させ、踏段4に生じる振動を更に効果的に抑制することができ、また、コンベア装置1を逆転運転させた場合にも対応可能となる。
【0033】
ここで、以上のようなコンベア装置1において、踏段ローラ5の速度むらを吸収する機構について更に詳しく説明する。
【0034】
先ず、上述したオフセット量δがゼロの場合、すなわち、踏段ガイドレール3の水平面の高さ位置が駆動スプロケット9の接線と同じ高さ位置にある場合を考えると、この水平面上を直線的に移動する踏段ローラ5を円形の駆動スプロケット9を用いて駆動することの影響で、各踏段ローラ5には、図3(a)に示すような移動速度の速度むらが生じる。すなわち、駆動スプロケット9のピッチ円速度(円速度)をVtとすると、各踏段ローラ5には、Vtから一旦減速された後に増速されてVtに戻るような速度むらが生じる。ここで、踏段ローラ5の目標平均速度をVoとすると、各踏段ローラ5は、踏段ガイドレール3上で図3(b)に示す位置にあるときに、その移動速度がVtとなり、この位置から次第に減速されながら所定距離だけ駆動スプロケット9側に進んで図3(c)に示す位置となったときに、各踏段ローラ5の移動速度が目標平均速度Voとなる。
【0035】
ここで、踏段ガイドレール3の水平面の高さ位置を駆動スプロケット9の接線よりも高い位置に設定すると、そのオフセット量δに応じて各踏段ローラ5の減速分が少なくなる。そして、オフセット量δを最適な値に設定すると、図4(a)に示すように、各踏段ローラ5の移動速度は、VtからVoに減少した後、Vo以下に減少することなく増速されるようになる。なお、この最適値を越える値にオフセット量δを設定すると、各踏段ローラ5の移動速度が常に目標平均速度Voを上回ってしまうことになるので、オフセット量δとして取り得る値は、この最適値が上限値(δmax)である。仮に、駆動スプロケット9が348.4mmのピッチ円径で歯数が8枚、踏段チェーン7のリンク長が133.33mmである場合、本発明者による試算では、オフセット量の最適値(上限値)δmaxは5.1mmである。
【0036】
以上のように、踏段ガイドレール3の水平面の高さ位置を駆動スプロケット9の接線に対して最適なオフセット量δmax分だけ加算した位置に設定した場合、各踏段ローラ5は、踏段ガイドレール3上で図4(b)に示す位置にあるときに、その移動速度がVtとなり、この位置から次第に減速されながら所定距離だけ駆動スプロケット9側に進んで図4(c)に示す位置となったときに、各踏段ローラ5の移動速度が目標平均速度Voとなる。
【0037】
このように各踏段ローラ5の移動速度がVtから減速されてVoとなった位置を基準位置とすると、図4(d)に示すように、踏段ガイドレール3に沿って複数存在する基準位置のうちで駆動スプロケット9に最も近い基準位置が、踏段ガイドレール3の水平面から上述した曲がり部13への切り替え点とされている。そして、踏段チェーン7により連結される各踏段ローラ5のうち、駆動スプロケット9に近付く踏段ローラ5が曲がり部13の曲線形状に沿って移動してその高さ位置が変化することで、この踏段ローラ5の速度むらが吸収されて後続する踏段ローラ5には伝達されず、後続する踏段ローラ5の移動速度が平均速度Voに維持されることになる。
【0038】
以上のように、曲がり部13は、この曲がり部13を通過する踏段ローラ5に後続する踏段ローラ5の速度むらを防止する機能を有している。本発明を適用したコンベア装置1では、踏段ガイドレール3に沿って複数存在する基準位置のうち、コンベア装置1の降口1b側に設けられた駆動スプロケット9に最も近い基準位置が、踏段ガイドレール3の水平面から曲がり部13への切り替え点とされているので、コンベア装置1の乗り口1aから降口1bに亘るほぼ全域において、踏段ローラ5の移動速度をほぼ一定に保つことができ、踏段4の振動を効果的に抑制することができる。
【0039】
次に、曲がり部13の最適な形状について、図5を参照して説明する。
【0040】
踏段ガイドレール3の曲がり部13を経て駆動スプロケット9側へと移動した踏段ローラ5は、駆動スプロケット9に噛み合うことによって、その移動速度が駆動スプロケット9のピッチ円速度Vtと等しくなる。このように、駆動スプロケット9に噛み合うことで移動速度がVtとなる踏段ローラ5を、ここでは便宜上スプロケットローラ5aと称する。また、このスプロケットローラ5aから曲がり部13を挟んで前段側(コンベア装置1の乗り口1a側)に2つ目の踏段ローラ5は、スプロケットローラ5aに隣り合う踏段ローラ5bが曲がり部13に沿って移動することによって、一定速度(平均速度Vo)で移動することになる。このように、スプロケットローラ5aから曲がり部13を挟んで前段側に2つ目のローラで、一定速度であることが期待される踏段ローラ5を、ここでは便宜上一定速度ローラ5cと称する。
【0041】
このとき、これら各踏段ローラ5a,5b,5cが1ピッチ分移動する際に、スプロケットローラ5aの中心から踏段チェーン7のリンク長rを半径として描かれる円C1と、一定速度ローラ5cの中心から踏段チェーン7のリンク長rを半径として描かれる円C2との交点P1が辿る軌跡をローラ中心軌跡Lとすると、曲がり部13は、このローラ中心軌跡Lに倣う形状に形成されていることが望ましい。
【0042】
曲がり部13の形状を以上のように設定することにより、スプロケットローラ5aと一定速度ローラ5cとの間の踏段ローラ5bが曲がり部13を通過する過程で、スプロケットローラ5aに生じる速度むらが、理論上、曲がり部13の形状に応じた踏段ローラ5bの高さ位置の変化によって完全に吸収され、一定速度ローラ5cの移動速度が正確に一定速度(平均速度Vo)に保たれることになる。
【0043】
ここで、仮に、駆動スプロケット9が348.4mmのピッチ円径で歯数が8枚、踏段チェーン7のリンク長が133.33mmである場合、駆動スプロケット9の接線に対する踏段ガイドレール3の水平面の高さ位置のオフセット量δをδmax(=5.1mm)に設定すると、上述した中心軌跡Lは、踏段ガイドレール3の水平面から駆動スプロケット9の噛み合い位置へとなだらかに下降する下降曲線となる。したがって、この中心軌跡Lに倣う形状で曲がり部13を形成すれば、図6に示すように、曲がり部13を下降曲線のみで形成することができ、この曲がり部13の下降曲線に沿って踏段ローラ5を駆動スプロケット9の噛み合い位置へと導くことで、踏段ローラ5の移動速度をほぼ一定に保つことができる。また、このときの曲がり部13の頂点の高さ位置は踏段ガイドレール3の水平面の高さ位置に等しいので、駆動スプロケット9の接線との高低差は、僅か5.1mmとなる。
【0044】
ここで、以上のように構成されるコンベア装置1の動作について説明する。
【0045】
まず、チェーン駆動機構の駆動源となる駆動モータ8が起動されると、この駆動モータ8の駆動力を受けて駆動スプロケット9が回転し、この駆動スプロケット9の回転によって、駆動モータ8の駆動力が踏段チェーン7に伝達される。踏段チェーン7が駆動されると、この踏段チェーン7により連結された複数の踏段4の各踏段ローラ5が踏段ガイドレール3に沿って循環移動する。
【0046】
このとき、踏段チェーン7により連結された各踏段ローラ5のうち、駆動スプロケット9に近付いた踏段ローラ5は、駆動スプロケット9に噛込む過程において移動速度に速度むらが生じる。しかしながら、駆動スプロケット9に近付く踏段ローラ5は、駆動スプロケット9の接線に対してオフセット量δ分だけ加算した高さ位置に設定された踏段ガイドレール3の水平面から曲がり部13を通過して駆動スプロケット9の噛み合い位置に到達するようになっているので、この踏段ローラ5の速度むらは、後続する踏段ローラ5には伝達されず、後続する踏段ローラ5の速度むらが抑制されることになる。
【0047】
踏段チェーン7で連結された各踏段ローラ5のうち互いに隣り合う3つの踏段ローラ5a,5b,5cに着目して詳細に説明すると、まず、先頭の踏段ローラ5aが駆動スプロケット9の噛み合い位置に到達すると、この先頭の踏段ローラ5aの移動速度は駆動スプロケット9のピッチ円速度Vtとなる。このとき、2番目の踏段ローラ5bが、駆動スプロケット9に最も近い基準位置に到達すると、2番目の踏段ローラ5bは水平面から曲がり部13へと移行して、この曲がり部13に沿って高さ位置を変化させながら移動することになる。
【0048】
2番目の踏段ローラ5bの高さ位置が変化すると、各踏段ローラ5間のピッチ(リンク長)は一定であるので、2番目の踏段ローラ5bの高さ位置の変化分だけ3番目の踏段ローラ5cが先頭の踏段ローラ5aに近付くことになり、3番目の踏段ローラ5cが増速される。これにより、踏段ローラ5bの移動速度の低下分が踏段ローラ5cの増速分で相殺され、踏段ローラ5cの移動速度は平均速度Voに維持される。
【0049】
以上のように、本発明を適用したコンベア装置1では、踏段ガイドレール3の水平面の高さ位置を駆動スプロケット9の接線からオフセット量δ分だけ加算した位置に設定すると共に、踏段ガイドレール3の駆動スプロケット9導入側の端部に曲がり部13を設け、駆動スプロケット9に最も近い基準位置にて踏段ガイドレール3が水平面から曲がり部13に切り替わるようにすることで、踏段ローラ5の速度むらを吸収するようになっているので、踏段ローラ5の速度むらに起因する踏段4の振動を効果的に抑制して、良好な乗り心地を確保することができる。また、踏段ローラ5の速度むらを吸収するために必要とされる高低差は、上述したように極めて微少であるので、構造物2を小型化してコンベア装置1全体の薄型化を実現することができる。
【0050】
更に、踏段ガイドレール3の水平面のオフセット量δを最適な値にすれば、曲がり部13を下降曲線のみで形成することができるので、踏段ローラ5が曲がり部13を通過する際に浮き上がりが生じることもなく、踏段ローラ5の浮き上がりを防止するための抑え部材を設ける必要がない。
【0051】
また、上述したように、踏段ガイドレール3の往路側の駆動スプロケット9導入側の端部に加え、踏段ガイドレール3の帰還側の駆動スプロケット9側の端部にも曲がり部13を設けるようにした場合には、コンベア装置1を逆転運転させた場合でも、踏段ローラ5の速度むらを有効に抑制することができる。更に、コンベア装置1の乗口1a側に位置する可動レール3cの往路側及び帰還側の従動スプロケット11側の端部にも曲がり部13を設けるようにした場合には、従動スプロケット11側での踏段ローラ5の速度むらも有効に抑制することができる。
【0052】
なお、以上説明したコンベア装置1は、本発明の具体的な適用例を示したものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において様々な変形が可能である。例えば、上述したコンベア装置1では、駆動スプロケット9と従動スプロケット11との間に踏段チェーン7を掛け渡すようにしているが、図7に示すように、従動スプロケット11に代えて略U字状に形成された可動レール21を用い、駆動スプロケット9と可動レール21との間に踏段チェーン7を掛け渡すようにしてもよい。この図7に示すコンベア装置20は、以上の特徴点以外は上述したコンベア装置1と同様の構成とされているので、上述したコンベア装置1と同様の構成については、図中同一の符号を付して説明を省略する。
【0053】
可動レール21は、踏段チェーン7が掛け渡される部分が、駆動スプロケット9と略同径の円形部とされている。そして、その外周に、踏段チェーン7により連結された各踏段ローラ5を当接させて、踏段ローラ5の移動を案内するようになっている。また、この可動レール21は、上述したコンベア装置1における従動スプロケット11と同様に、チェーン緊張機構のバネ部材12によって駆動スプロケット9から離間する方向に付勢されており、踏段チェーン7に対して最適な張力を付与するようになっている。
【0054】
このような可動レール21は、踏段ローラ5に速度むらが生じていると、その影響で駆動スプロケット9に近接離間する方向に振動する場合がある。そこで、このような可動レール21を用いる場合には、この可動レール21の往路側及び帰還側の円形部近傍に、上述した曲がり部13を設けることが望ましい。このように、可動レール21の円形部近傍に曲がり部13を設けるようにすれば、この可動レール21側での踏段ローラ5の速度むらが有効に抑制されることになり、踏段4に生じる振動に加えて可動レール21の振動も効果的に抑制し、コンベア装置20の乗り心地を極めて良好なものとすることができる。また、可動レール21の往路側及び帰還側の双方に曲がり部13を設けることにより、コンベア装置20を逆転運転させた場合にも対応可能となる。
【0055】
なお、以上は、路面に対して略水平に設置されて乗客を運搬する動く歩道に本発明を適用した例について説明したが、本発明は建物の上下階に跨って設置されて乗客を運搬するエスカレータに対しても有効に適用可能である。
【0056】
更に、動く歩道やエスカレータには、駆動スプロケット及び従動スプロケットへの導入端部や可動レールの端部以外にも、踏段ガイドレールが直線部分から円弧部分へと切り替わる部分があり、本発明の技術思想は、そのような踏段ガイドレールの切り替わり部に対しても全て有効に適用可能である。
【0057】
すなわち、図8に示すように、直線部分31と円弧部分32とを有する踏段ガイドレール3の直線部分31から円弧部分32への切り替わり部において、直線部分31を水平とみなしたときの水平面の高さ位置Hを、この水平面に沿った円弧部分32の接線Lに対して所定のオフセット量δ分だけ加算した位置に設定すると共に、踏段ガイドレール3の円弧部分32への切り替わり部に曲がり部13を設ける。そして、円弧部分32の接線Lに対して所定のオフセット量δ分だけ加算した高さ位置の直線部分31上を移動する踏段ローラ5が、曲がり部13を経て円弧部分32に到達するようにする。これにより、上述した例と同様に、踏段ローラ5の速度むらが吸収されて、踏段ローラ5の速度むらに起因する踏段4の振動が効果的に抑制され、更に良好な乗り心地を確保することが可能となる。
【0058】
踏段ガイドレール3の直線部分31と円弧部分32との切り替わり部において、曲がり部13を設けることで踏段ローラ5の速度むらが吸収される原理は、上述した駆動スプロケット9や従動スプロケット11への導入端部や可動レール21に曲がり部13を設けた場合と同様である。
【0059】
すなわち、先ず、上述したオフセット量δがゼロの場合、すなわち、踏段ガイドレール3の直線部分31を水平であるとみなしたときの水平面の高さ位置Hが円弧部分32の接線と同じ高さ位置にある場合を考えると、この水平面上を直線的に移動する踏段ローラ5が円弧部分32を移動することの影響で、各踏段ローラ5には移動速度の速度むらが生じる。すなわち、円弧部分32を移動する踏段ローラ5のピッチ円速度をVt’とすると、各踏段ローラ5には、Vt’から一旦減速された後に増速されてVt’に戻るような速度むらが生じる。ここで、踏段ローラ5の目標平均速度をVo’とすると、各踏段ローラ5は、移動速度が一旦Vt’となった後に、次第に減速されながら所定距離だけ円弧部分32側に進んで目標平均速度Vo’となる。
【0060】
ここで、踏段ガイドレール3の直線部分31の水平面の高さ位置を円弧部分32の接線よりも高い位置に設定すると、そのオフセット量δに応じて各踏段ローラ5の減速分が少なくなる。そして、オフセット量δを最適な値に設定すると、各踏段ローラ5の移動速度は、Vt’からVo’に減少した後、Vo’以下に減少することなく増速されるようになる。なお、この最適値を越える値にオフセット量δを設定すると、各踏段ローラ5の移動速度が常に目標平均速度Vo’を上回ってしまうことになるので、オフセット量δとして取り得る値は、この最適値が上限値(δmax)である。仮に、踏段ガイドレール3の円弧部分32が500mmの曲率半径で、踏段チェーン7のリンク長が133.33mmである場合、本発明者による試算では、オフセット量の最適値(上限値)δmaxは1.8mmである。
【0061】
以上のように、踏段ガイドレール3の直線部分31の水平面の高さ位置を円弧部分32の接線に対して最適なオフセット量δmax分だけ加算した位置に設定した場合、各踏段ローラ5は、踏段ガイドレール3上で移動速度がVt’となり、この位置から次第に減速されながら所定距離だけ円弧部分32側に進んだときに、各踏段ローラ5の移動速度が目標平均速度Vo’となる。
【0062】
このように各踏段ローラ5の移動速度がVt’から減速されてVo’となった位置を基準位置とすると、踏段ガイドレール3の直線部分31に沿って複数存在する基準位置のうちで円弧部分32に最も近い基準位置が、踏段ガイドレール3の直線部分31から上述した曲がり部13への切り替え点とされている。そして、踏段チェーン7により連結される各踏段ローラ5のうち、円弧部分32に近付く踏段ローラ5が曲がり部13の曲線形状に沿って移動してその高さ位置が変化することで、この踏段ローラ5の速度むらが吸収されて後続する踏段ローラ5には伝達されず、後続する踏段ローラ5の移動速度が平均速度Vo’に維持されることになる。
【0063】
踏段ガイドレール3の直線部分31と円弧部分32との切り替わり部に設けられる曲がり部13の最適な形状は、上述した駆動スプロケット9や従動スプロケット11への導入端部や可動レール21に設けられる曲がり部13の最適形状と同様である。
【0064】
すなわち、踏段ガイドレール3の直線部分31から曲がり部13を経て円弧部分32側へと移動した踏段ローラ5は、円弧部分32上においてピッチ円速度Vt’で移動することになる。このように、踏段ガイドレール3の円弧部分32上をピッチ円速度Vt’で移動する踏段ローラ5を、ここでは便宜上、円弧部ローラと称する。また、この円弧部ローラから曲がり部13を挟んで前段側(直線部分31側)に2つ目の踏段ローラ5は、円弧部ローラに隣り合う踏段ローラが曲がり部13に沿って移動することによって、一定速度(平均速度Vo’)で移動することになる。このように、円弧部ローラから曲がり部13を挟んで前段側に2つ目のローラで、一定速度であることが期待される踏段ローラ5を、ここでは便宜上一定速度ローラと称する。
【0065】
このとき、これらの各踏段ローラが1ピッチ分移動する際に、円弧部ローラの中心から踏段チェーン7のリンク長を半径として描かれる円と、一定速度ローラの中心から踏段チェーン7のリンク長を半径として描かれる円との交点が辿る軌跡をローラ中心軌跡とすると、曲がり部13は、このローラ中心軌跡に倣う形状に形成されていることが望ましい。
【0066】
曲がり部13の形状を以上のように設定することにより、円弧部ローラと一定速度ローラとの間の踏段ローラが曲がり部13を通過する過程で、円弧部ローラに生じる速度むらが、理論上、曲がり部13の形状に応じた踏段ローラの高さ位置の変化によって完全に吸収され、一定速度ローラの移動速度が正確に一定速度(平均速度Vo’)に保たれることになる。
【0067】
ここで、仮に、踏段ガイドレール3の円弧部32が500mmの曲率半径で、踏段チェーン7のリンク長が133.33mmであるとすると、踏段ガイドレール3の円弧部32の接線に対する直線部分31の高さ位置のオフセット量δをδmax(=1.8mm)に設定すると、上述したローラ中心軌跡は、踏段ガイドレール3の直線部分31から曲線部分32へとなだらかに下降する下降曲線となる。したがって、このローラ中心軌跡に倣う形状で曲がり部13を形成すれば、曲がり部13を下降曲線のみで形成することができ、この曲がり部13の下降曲線に沿って踏段ローラ5を円弧部分32へと導くことで、踏段ローラ5の移動速度をほぼ一定に保つことができる。また、このときの曲がり部13の頂点の高さ位置は踏段ガイドレール3の直線部分31の高さ位置に等しいので、円弧部分32の接線との高低差は、僅か1.8mmとなる。
【0068】
また、踏段ガイドレール3の直線部分31から円弧部分32への切り替わり部に曲がり部13を設ける場合には、円弧部分32が駆動スプロケット9等のような歯数による制約を受けることがないため、踏段ガイドレール3の直線部分31を所定のオフセット量δ分加算した高さ位置に設定する代わりに、踏段ガイドレール3の円弧部分31の曲率半径を所定のオフセット量δ分減算することも可能である。
【0069】
すなわち、図9に示すように、直線部分31と円弧部分32とを有する踏段ガイドレール3の直線部分31から円弧部分32への切り替わり部において、直線部分31を水平とみなしたときの水平面の高さ位置を基準として、円弧部分32の曲率半径を、この水平面に接する円弧の曲率半径R1から所定のオフセット量δ分だけ減算した曲率半径R2に設定すると共に、踏段ガイドレール3の直線部分31から曲率半径R2の円弧部分31への切り替わり部に曲がり部13を設ける。そして、踏段ガイドレール3の直線部分31上を移動する踏段ローラ5が、曲がり部13を経て曲率半径R2の円弧部分32に到達するようにする。これにより、上述した例と同様に、踏段ローラ5の速度むらが吸収されて、踏段ローラ5の速度むらに起因する踏段4の振動が効果的に抑制され、更に良好な乗り心地を確保することが可能となる。
【0070】
なお、曲がり部13を設けることで踏段ローラ5の速度むらが吸収される原理や、曲がり部13の最適な形状については、上述した例と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【0071】
ここで、仮に、踏段ガイドレール3の直線部分31に接する円弧の曲率半径R1が500mmであるとすると、曲率半径R1から減算するオフセット量δを、上述した例で直線部分31の高さ位置を加算したオフセット量の最適値(上限値)δmaxとほぼ同じ値(1.806mm)に設定すると、曲がり部31は直線部分31から曲率半径R2の円弧部分32へとなだらかに下降する下降曲線となる。したがって、この曲がり部13の下降曲線に沿って踏段ローラ5を円弧部分32へと導くことで、踏段ローラ5の移動速度をほぼ一定に保つことができ、踏段5の振動を抑制して良好な乗り心地を確保することができる。
【0072】
【発明の効果】
本発明に係るコンベア装置によれば、踏段ローラが直線的な移動から円運動に切り替わる過程で曲がり部を経由することで、この踏段ローラに生じる速度むらが吸収されるようになっているので、踏段ローラの速度むらに起因する踏段の振動を効果的に抑制して、良好な乗り心地を確保することができる。また、踏段ローラの速度むらを吸収するために必要とされる高低差は極めて微少であるので、装置全体の薄型化を実現する上でも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用したコンベア装置の一例を示す全体構成図。
【図2】前記コンベア装置の特徴部分を拡大して示す図であり、駆動スプロケット導入側の踏段ガイドレールの形状を模式的に示す図。
【図3】踏段ガイドレール水平面の高さ位置のオフセット量をゼロとした場合における踏段ローラの移動速度とその位置関係を説明する図であり、(a)は踏段ローラの位置に応じた移動速度の変化を示す図、(b)は踏段ローラの移動速度が駆動スプロケットのピッチ円速度Vtとなる位置を示す図、(c)は踏段ローラの移動速度が目標平均速度Voとなる位置を示す図である。
【図4】踏段ガイドレールの水平面の高さ位置のオフセット量を最適値に設定した場合における踏段ローラの移動速度とその位置関係を説明する図であり、(a)は踏段ローラの位置に応じた移動速度の変化を示す図、(b)は踏段ローラの移動速度が駆動スプロケットのピッチ円速度Vtとなる位置を示す図、(c)は踏段ローラの移動速度が目標平均速度Voとなる位置を示す図、(d)は踏段ガイドレールの水平面から曲がり部への切り替え点を示す図。
【図5】曲がり部の最適形状を説明する模式図。
【図6】踏段ガイドレールの水平面の高さ位置のオフセット量を最適値に設定した場合における駆動スプロケット導入側の踏段ガイドレールの形状を模式的に示す図。
【図7】本発明を適用したコンベア装置の他の例を示す全体構成図。
【図8】本発明を適用したコンベア装置の更に他の例の特徴部分を拡大して示す図であり、直線部分から円弧部分への切り替わり部における踏段ガイドレールの形状を模式的に示す図。
【図9】本発明を適用したコンベア装置の更に他の例の特徴部分を拡大して示す図であり、直線部分から円弧部分への切り替わり部における踏段ガイドレールの形状を模式的に示す図。
【符号の説明】
1 コンベア装置
3 踏段ガイドレール
4 踏段
5 踏段ローラ
7 踏段チェーン
8 駆動モータ(回転駆動装置)
9 駆動スプロケット
11 従動スプロケット
12 バネ部材(チェーン緊張機構)
13 曲がり部
31 直線部分
32 円弧部分
Claims (11)
- 踏段ガイドレールと、
前記踏段ガイドレールに沿って移動する踏段ローラを有する複数の踏段と、
前記複数の踏段の踏段ローラを所定ピッチで連結する踏段チェーンと、
前記踏段を所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置と、
前記回転駆動装置の駆動力を受けて回転し、前記踏段チェーンに前記回転駆動装置の駆動力を伝達する駆動スプロケットとを備え、
前記踏段ガイドレールの水平面の高さ位置を、この水平面に沿った前記駆動スプロケットの接線に対して所定のオフセット量分加算した位置に設定すると共に、前記踏段ガイドレールの前記駆動スプロケット導入側の端部に曲がり部を設け、
前記駆動スプロケットのピッチ円速度をVt、前記踏段チェーンに連結されて移動する前記踏段ローラの目標平均速度をVoとし、前記踏段ローラの速度がVtからVoにまで減少した位置を基準位置としたときに、前記踏段ガイドレールに沿って複数存在する前記基準位置のうち、前記駆動スプロケットに最も近い基準位置を、前記踏段ガイドレールの水平面から曲がり部への切り替え点としたこと
を特徴とするコンベア装置。 - 前記オフセット量を、前記踏段ローラの速度が前記基準位置にてVtからVoにまで減少した後にVo以下に減少しない量に設定すること
を特徴とする請求項1に記載のコンベア装置。 - 前記駆動スプロケットに噛み合う踏段ローラをスプロケットローラとし、このスプロケットローラから2つ目の踏段ローラであって一定速度であることが期待される踏段ローラを一定速度ローラとし、前記スプロケットローラ及び前記一定速度ローラが1ピッチ分移動する際に、前記スプロケットローラの中心から前記踏段チェーンのリンク長を半径として描かれる円と、前記一定速度ローラの中心から前記踏段チェーンのリンク長を半径として描かれる円との交点が辿る軌跡を導入ローラ中心軌跡としたときに、前記曲がり部が、前記導入ローラ中心軌跡に倣う形状とされていること
を特徴とする請求項1又は2に記載のコンベア装置。 - 前記踏段ガイドレール帰還側の前記駆動スプロケット側に位置する端部にも曲がり部を設けたこと
を特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載のコンベア装置。 - 前記駆動スプロケットと略同径の従動スプロケットと、
前記従動スプロケットを前記駆動スプロケットから離間する方向に付勢して前記踏段チェーンに所定の張力を付与するチェーン緊張機構と、
前記チェーン緊張機構の付勢力を受けて、前記従動スプロケットと連動して前記駆動スプロケットから離間する方向に移動可能とされた可動レールとを更に備え、
前記可動レールの前記従動スプロケット側に位置する端部にも曲がり部を設けたこと
を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のコンベア装置。 - 前記駆動スプロケットと略同径の円形部を有し、前記駆動スプロケットから離間する方向に移動可能に設けられた可動レールと、
前記可動レールを前記駆動スプロケットから離間する方向に付勢して前記踏段チェーンに所定の張力を付与するチェーン緊張機構とを更に備え、
前記可動レールの円形部近傍にも曲がり部を設けたこと
を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載のコンベア装置。 - 直線部分と円弧部分とを有する踏段ガイドレールと、
前記踏段ガイドレールに沿って移動する踏段ローラを有する複数の踏段と、
前記複数の踏段の踏段ローラを所定ピッチで連結する踏段チェーンと、
前記踏段を所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置とを備え、
前記踏段ガイドレールの直線部分から円弧部分への切り替わり部において、直線部分を水平とみなしたときの水平面の高さ位置を、この水平面に沿った前記円弧部分の接線に対して所定のオフセット量分加算した位置に設定すると共に、前記踏段ガイドレールの前記円弧部分への切り替わり部に曲がり部を設けたこと
を特徴とするコンベア装置。 - 直線部分と円弧部分とを有する踏段ガイドレールと、
前記踏段ガイドレールに沿って移動する踏段ローラを有する複数の踏段と、
前記複数の踏段の踏段ローラを所定ピッチで連結する踏段チェーンと、
前記踏段を所定方向に移動させるための駆動力を発生させる回転駆動装置とを備え、
前記踏段ガイドレールの直線部分から円弧部分への切り替わり部において、直線部分を水平とみなしたときの水平面の高さ位置を基準として前記円弧部分の曲率半径を所定のオフセット量分減算すると共に、前記踏段ガイドレールの前記円弧部分への切り替わり部に曲がり部を設けたこと
を特徴とするコンベア装置。 - 前記踏段チェーンに連結されて前記踏段ガイドレールの円弧部分を移動する前記踏段ローラのピッチ円速度をVt’、前記ガイドレールの直線部分での前記踏段ローラの目標平均速度をVo’とし、前記踏段ローラの速度がVt’からVo’にまで減少した位置を基準位置としたときに、前記踏段ガイドレールの直線部分に沿って複数存在する前記基準位置のうち、前記円弧部分に最も近い基準位置を、前記踏段ガイドレールの直線部分から曲がり部への切り替え点としたこと
を特徴とする請求項7又は8に記載のコンベア装置。 - 前記オフセット量を、前記踏段ローラの速度が前記基準位置にてVt’からVo’にまで減少した後にVo’以下に減少しない量に設定すること
を特徴とする請求項9に記載のコンベア装置。 - 前記踏段ガイドレールの円弧部分に乗った踏段ローラを円弧部ローラとし、この円弧部ローラから2つ目の踏段ローラであって前記直線部分で一定速度であることが期待される踏段ローラを一定速度ローラとし、前記円弧部ローラ及び前記一定速度ローラが1ピッチ分移動する際に、前記円弧部ローラの中心から前記踏段チェーンのリンク長を半径として描かれる円と、前記一定速度ローラの中心から前記踏段チェーンのリンク長を半径として描かれる円との交点が辿る軌跡を導入ローラ中心軌跡としたときに、前記曲がり部が、前記導入ローラ中心軌跡に倣う形状とされていること
を特徴とする請求項7乃至10の何れかに記載のコンベア装置。
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