JP2006513114A - 乗客コンベヤー用駆動ベルト - Google Patents

Abstract

乗客コンベヤーシステム（２０）は、踏み板チェーン（３０）と係合して所望のように踏み板（２２）を移動させる駆動モジュール（４０）を含む。非金属性の駆動ベルト（５０）が踏み板チェーン（３０）の歯（７０、８０）と係合する特異な歯（６０）の形状を含む。一つの実施例では、駆動ベルトの歯（６０）が踏み板チェーンの歯（７０、８０）との初期係合点を与える突起（６４）を含む。他の実施例では、歯（６０）がおおよそ凹形をなす、踏み板チェーンリンクの歯との係合面（６２）を含む。本発明の構成はより円滑で静粛なシステム作動をもたらし、ベルトと踏み板チェーンリンクとの間に生じやすい分離力を最小化する。

Description

本発明は一般に乗客コンベヤーに関する。より具体的には、本発明は乗客コンベヤー用の駆動ベルトに関する。

乗客コンベヤーは通常、経路に沿って動く複数の踏み板を含み、これがビルディングの各階間におけるように、乗客を一つの場所から他の場所へ運搬する。通常の構成は、踏み板と関連する複数のリンクを有する踏み板チェーンを含む。踏み板チェーンは踏み板が描く環状の経路に対応して環状に動く。直線係合システムにおいては、駆動機構はモーターおよび駆動チェーンまたは駆動ベルトを含み、後者が踏み板チェーンと係合して踏み板に所望の移動を起こさせる。

踏み板チェーンと駆動チェーンとの相互作用は設計上の課題を提起する。例えば直線係合式エスカレーターシステムの振動や騒音の多くは、駆動チェーンまたは駆動ベルトと踏み板チェーンとの間の相互作用に関連している。それぞれの歯が適当な寸法になっていなければ、吸収されるべき相互作用が生じる。

他の困難な問題は、駆動チェーンまたは駆動ベルトと踏み板チェーンとの間の分離に対処すること、そして、結果として踏み板チェーンおよび周囲構造に生じる力を吸収することである。他の問題は、踏み板チェーンと駆動チェーンまたは駆動ベルトとの係合の始点および終点の領域において、各々の歯が無負荷状態から全負荷状態に、そしてまた無負荷状態に、急速に移行することから生じる。

当業者は常に改良のために努力している。本発明は、システム作動の品質を向上する特異な歯の形状を含む駆動ベルトを用いることを含む。

一般的に、本発明は乗客コンベヤー用の駆動ベルトであり、該ベルトは踏み板チェーンリンクと駆動ベルトとの間の相互作用を改善するのに役立つ特異な歯の形状を含む。

本発明によって設計された一つの実施例の駆動ベルトは、駆動機構の駆動シーブなどの駆動部材と係合するのに適合した内側を有する。外側は踏み板チェーンの対応する部分（すなわち踏み板チェーンリンクの歯）と係合するのに適合した複数の歯を含む。ベルトの外側の歯はベルト本体から見て歯の末端に、圧縮可能な突起を有する。

本発明によって設計された他の実施例のベルトは、踏み板チェーンリンクの歯と係合するのに適合したおおよそ凹形の係合面を有する歯を含む。一つの特定の実施例においては、凹形の係合面は三つの異なる曲率半径を含み、これらの曲率半径はシステム作動の際に踏み板チェーンリンクの歯との最良の係合および脱係合を与えるように選択され、かつ配列される。

本発明の歯の形状は負荷の不均一を最小化することによって振動を最小化し、かつ歯のピーク応力のレベルを最小化する。

一つの実施例においては、踏み板チェーンリンクがベルト歯の係合表面の輪郭と協働する表面輪郭を備えることによって、踏み板チェーンリンクを駆動ベルトから離そうとする分離力を最小化する。

本発明の種々の特徴と利点とは、以下における現在において好ましい実施例の詳細な説明から当業者にとって明らかとなろう。詳細な説明に添付された図面は以下の簡単な説明の通りである。

図１は本発明による乗客コンベヤーシステム２０を概略的に図示しており、この実施例の場合、システムはエスカレーターである。しかしながら本発明はエスカレーターに限定されず、歩く歩道などの他の形式の乗客コンベヤーにも適用可能である。図示された乗客コンベヤーシステム２０は複数の踏み板２２を含み、該踏み板２２は環状に移動可能であって乗降場所２４と２６との間で乗客を運搬する。

トラス構造２８が公知の方式でエスカレーターシステムの各部品を支持する。踏み板チェーン３０が踏み板２２に関連しており、トラス構造２８によって公知の方式で案内されている。踏み板チェーン３０は複数の踏み板チェーンリンク３２を含む。

駆動モジュール４０が必要に応じて踏み板チェーン３０および踏み板２２を推進し、かくして乗客を乗降場所２４と２６との間で移動させる。駆動モジュール４０はモーター４２を含み、これが駆動シーブ４４を所望の速度で回転させる。アイドラーシーブ４８が公知のように回転する。駆動シーブ４４の動きは駆動ベルト５０の移動を起こさせ、これが踏み板チェーン３０と係合して所望のように踏み板２２を移動させる。

駆動ベルト４６は好ましくはウレタン材料に埋設された荷重負担コードからなる。各種のこのような材料が使用可能であり、この明細書を利用する当業者はその特定の場合の要求に合致する所望の強度と硬さ特性とを有する材料を選択可能である。

図２および図３からわかるように、ベルト５０は第一の側５４と第二の側５６とを有する本体５２を有する。第一の側５４は内側であり、駆動機構の駆動シーブ４４と協働するのに適合している。この実施例において、内側５４は複数の歯５８を有し、該歯は駆動シーブ４４の対応する歯（図示せず）と係合する。

ベルト５０の第二の側５６は複数の歯６０を含み、該歯は踏み板チェーンリンク３２の歯７０と係合するのに適合している。この実施例において歯６０はおおよそ凹形の係合面６２を有する。この実施例の歯６０はまた、ベルト本体５２から見て末端にある各々の歯の端部の近傍に突起６４を有する。係合面６２と突起６４とは、ベルト歯６０と踏み板チェーンリンク３２の歯７０との間の相互作用を改善する。

図３および図４を参照すれば、突起６４が踏み板チェーンリンクの歯７０の係合面７２と接触するのは、歯６０の他のいかなる部分の接触よりも早い。突起６４は好ましくは圧縮可能または屈曲可能であって、突起６４の近傍において歯６０の少なくとも一部は歯７０との接触に対応して弾性的に変形する。図４は変形の例を概略的に図示しており、歯７０と接触する以前の歯６０の形が破線７４で示されている。この特定の実施例においては、歯の突起６４の負荷された縁部は圧縮して部分的に左方（図示によれば）に遷移している。負荷されない側（すなわち図４の歯の左側）もまた効果的に僅かに左方（図示によれば）に遷移している。図示によればこの実施例でベルト５０によってチェーンリンクにかけられる力の方向は、矢印７６で示されるように右方向である。

突起６４は弾性的であって歯が踏み板チェーンリンクの歯７０の一つと係合していないときは圧縮や屈曲のない形状を保つ。

ベルトの歯６０の係合面の特異な形状は踏み板チェーンリンクの歯７０との相互作用を改善する。本発明の構成はベルト５０と踏み板チェーンリンク３２との間の、より円滑かつ確実な係合をもたらす。突起６４は初期接触点となってベルトの歯６０内の応力分布を改善する。突起６４は各々のリンク歯の実質的に垂直な区間においてベルト５０と踏み板チェーンリンクの歯７０との間の接触を促進し、これによって分離力を除去する（高負荷条件は例外である可能性がある）。突起６４の追従性によって、ベルトと踏み板チェーンリンクとの接触が起こる際の歯の力の増加が緩やかになる。このような緩やかな力の増加によって力の脈動が低減する（すなわち各々の歯の無負荷状態から全負荷状態への遷移が円滑になる）ので、乗客コンベヤーシステムの振動が低減する。対応する踏み板チェーンリンクの歯７０と完全に係合すると、ベルトの歯６０全体が負荷を受けるので、ベルトの歯の特定の場所への応力集中が低減する。先行技術の構成では、例えば望ましくない高い負荷がベルトの歯の基部にかかっていた。このような先行技術の構成では離脱力がベルトの歯を屈曲させ易く、これが分離力を高めていた。本発明の構成は突起６４が接触点を与えることによってこのような効果を回避する。

突起６４は歯の係合面と踏み板チェーンリンク３２の歯７０との間の接触点を与える。本発明の構成では接触点は常に歯６０の先端の近傍にある。接触点を歯の頂部の近傍に保つことによって、ベルトと踏み板チェーンリンクの係合全体にわたって歯の剛性が一定に保持される。これに加えて、接触点を歯の先端の近傍に保つことによってシステムの作動中にベルトの歯内部の応力レベルが歯全体にわたってほぼ同じに保たれ、かつその応力分布が改善される。

いくつかの実施例において、凹形の係合面６２はベルトの歯と踏み板チェーンリンクの歯との間に隙間を与えるので、唯一の接触点は突起６４となる。凹面以外の他の輪郭も同様な目的を達する可能性があるが、図示された実施例の凹面は歯の表面にわたる円滑な遷移を与え、かつ歯全体にわたる力の分布を改善する。

図５は他の実施例の構成を示しており、この場合は踏み板チェーンリンクの歯８０が図３および図４に示されるものと比較して改良されている。踏み板チェーンリンクの歯８０はベルトの歯６０の凹形の係合面６２と協働する形状の凸面８２を含む。これによって踏み板チェーンリンクの歯８０の少なくとも一部がいくらかの引っかかりをもってベルトの歯の係合面に受け入れられる。このような係合は踏み板チェーンリンク３２をベルト５０から引き離そうとする分離力をさらに低減する傾向がある。

図５の実施例の他の特徴は歯６０の末端部に設けられた肉抜き８４である。この実施例において、肉抜き８４はベルト材料のない部分をなしており、これが歯の頂部の追従性ないし柔軟性を高める。この実施例の肉抜きは例えば成型の過程で形成されてもよい。このような実施例は高い柔軟性を有し、突起６４と踏み板チェーンリンクの歯７０との係合の際に緩衝効果を高める。

これまでに説明した実施例はいずれもベルトの歯６０に少なくとも部分的に、おおよそ凹形の係合面を含む。図６は歯６０の係合面に沿って複数の曲率半径を有する好ましい実施例を概略的に図示している。この特定の実施例において、係合面６２の第一の部分９０は第一の曲率半径を有する。第二の部分９２は第二の曲率半径を有する。第三の部分９４は第三の曲率半径を有する。この実施例の第三の部分９４は好ましくは突起６４に円滑に移行しており、後者はこの実施例では二つの異なる曲率半径を有する。

一つの特定の実施例では、ベルト本体５２から測った歯６０の高さは約７．２２ｍｍである。この実施例では第一の部分９０の第一の曲率半径は好ましくは約１．２ｍｍである。第二の部分９２の第二の曲率半径は好ましくは約８ｍｍである。第三の部分９４の第三の曲率半径は好ましくは約４．５ｍｍである。

第三の部分９４に隣接する突起６４の曲率半径は好ましくは約３ｍｍである。歯の末端部に隣接する突起の曲率半径はこの実施例では好ましくは０．５ｍｍである。この特定の実施例では、歯６０の係合面の形状は歯６０周りの力の分布を最良にし、踏み板チェーンリンクとベルトとの間の分離力を最小化し、かくしてシステムの作動に際して負荷と脱負荷における（すなわちベルトが踏み板チェーンリンクと係合し、次いで脱係合する際の）遷移を円滑にするように設計されている。

図６の実施例は特定の寸法を有するが、他のシステムパラメーターによっては異なる寸法が有利である可能性がある。本発明によれば表面に沿って何個の異なる曲率半径を用いるかについての寸法および選択は、歯の応力レベルを最小にし、かつ歯全体にわたって応力レベルを一定に保つように選択される。例えば、試験および試作によって歯の一つの領域が他の領域よりも大きな応力を受けることがわかったならば、この一つの領域の曲率半径を増大することによってこの領域の応力が低減される。もちろんこのような変更は歯の他の領域に影響を及ぼすので、歯全体にわたる応力分布が所望のレベルになるように寸法をバランスさせることが好ましい。特定のシステムの構成に依存して、異なる寸法は異なる利点をもたらすであろう。この明細書を利用する当業者はその特定の場合の要求に最もよく合致する寸法を選択することができよう。

ベルト歯の輪郭の最も好ましい寸法配置を選択することによって歯の内部の応力レベルを低下させるばかりでなく、システム作動中の振動の量を最小化することができる。従来のシステムにおけるシステム振動の一部は歯の係合の際の（すなわちベルトの歯が踏み板チェーンリンクと係合する際の）急速な負荷と脱負荷が原因で起こっている。このような遷移における力の変化は振動を招きやすい。本発明の構成においては、歯の内部の力と応力レベルとは係合全体にわたってより一定に保たれるので、振動が低減する。

本発明の構成はシステム作動の円滑さをさらに促進する他の特徴を含んでもよい。図３−図６のいずれかからわかるように、ベルト５０は複数のコード１００を含む。このコードは一つの実施例では鋼製である。これらのコードはベルトを形成するのに用いられるウレタン材料に補強を与える。このような材料に鋼製のコードを入れることは公知の方法で達成される。

このようなベルトに付随する問題の一つは、ベルト内の鋼製コードの製造方法および存在位置によって、システム作動中にベルト５０がシーブ４４およびアイドラーシーブ４８に巻き付くときに振動が発生しやすいことである。このようなベルトの一つの製造方法によれば、コードは製造機械中で制御された間隔を置く個別の支持点に効果的に支持される。各々の支持点において、出来上がったベルト内のコードの位置にはわずかなずれや盛り上がりがある。これらのコードの盛り上がりがシステム作動中に振動を誘引する多角形効果の一つの原因である。

多角形効果の他の原因は、ベルトが駆動プリーに巻き付くときのベルトの追従性および支持の差異である。通常、ベルトの歯または歯の間の間隙が、ベルトが駆動機構中のプリーに巻き付くに従って支持されるが、通常、両者が同時に支持されることはない。ベルト内部のコードは歯と歯の間の位置で曲がりやすく、歯の基部の近傍で真っ直ぐのままになりやすい。本発明の構成はいわゆる多角形効果を最小化するいくつかの取り組みを含んでもよい。

一つの取り組みが図２に示されており、この場合はベルト５０の内側５４の歯５８は、外側５６の歯６０とは異なるピッチを有する。この実施例では歯５８のピッチは歯６０のピッチの約二分の一である。内側の歯のピッチを小さくすることによって歯と歯の間のコード１００の部分が短くなる。ベルトの内側５４の歯のピッチを小さくすることによって、ベルトがシーブに巻き付くときの多角形効果に付随する振動の大きさは有意に低減する。本発明によって設計されたベルトにおいては歯５８のピッチは歯６０のピッチとは独立に選択可能である。

一つの実施例では外側の歯のピッチと内側の歯のピッチとの間には２：１の比がある。一つの具体的な実施例では外側の歯６０のピッチは１９．９ｍｍであり、内側の歯５８のピッチは９．９５ｍｍである。ピッチは好ましくはベルトの歯がリンクの歯（または内側の歯５８の場合は駆動シーブの歯）の間に入り込むときに適当な隙間を与え、かつ通常のシステム作動中に起こるリンクの屈折を吸収するように選択される。この明細書を利用し、かつ自らのシステムの特定のパラメーターを知る当業者は、その特定の場合の要求に合致する適当な寸法を選択することができよう。

これまでの説明は限定的ではなく、例示的な性格のものである。開示された実施例に対する、本発明の範囲から必ずしも逸脱しない変形および改良が当業者にとって明らかとなろう。本発明に与えられる法的保護の範囲は以下の請求範囲を検討することによってのみ決定されるべきである。

本発明によって設計された部分を有する乗客コンベヤーの概略図である。 本発明によって設計された一つの実施例のベルト形状の概略図である。 本発明によって設計された駆動ベルト歯の選択された特徴を示す断面図である。 第二の作動状態における図３の実施例を示す図である。 別のベルト歯の設計および別の踏み板チェーンリンク歯の設計を示す図である。 本発明によって設計された特定の実施例の駆動ベルト歯の好ましい寸法上の特徴を示す概略図である。

Claims (22)

1. 駆動部材と係合するのに適合した内側と、
   踏み板チェーンの対応する部分と係合するのに適合した複数の歯を含む外側とを有し、外側の歯が各々基部と、基部から見て末端の圧縮可能な突起とを含むことを特徴とする、乗客コンベヤー用の駆動ベルト。
2. 圧縮可能な突起が丸みを帯びていることを特徴とする、請求項１記載のベルト。
3. 各々の歯が突起と基部との間に伸びるおおよそ凹形の表面を含むことを特徴とする、請求項１記載のベルト。
4. 各々の歯が圧縮可能な突起を含む係合面の輪郭を有し、係合面が基部に隣接して始まる第一の曲率半径を有する第一の凹形部分と、第一の部分に隣接する第二の曲率半径を有する第二の凹形部分と、第二の部分と突起との間に伸びる第三の曲率半径を有する第三の凹形部分とを含むことを特徴とする、請求項１記載のベルト。
5. 各々の歯が高さ寸法を有し、かつ第一の曲率半径が高さ寸法の約六分の一であり、第二の曲率半径が第一の曲率半径の少なくとも六倍であり、第三の曲率半径が第一の曲率半径の少なくとも三倍であることを特徴とする、請求項４記載のベルト。
6. 突起が、第三の部分に隣接する第一の突起曲率半径を有する第一の区間と、第一の区間と末端部との間に伸びる第二の突起曲率半径を有する第二の区間とを有することを特徴とする、請求項４記載のベルト。
7. 各々の歯の高さ寸法が約７ｍｍであり、第一の半径が約１．２ｍｍであり、第二の半径が約８ｍｍであり、第三の半径が約４．５ｍｍであり、第一の突起半径が約３ｍｍであり、第二の突起半径が約０．５ｍｍであることを特徴とする、請求項６記載のベルト。
8. 各々の歯が突起の近傍における歯の追従性を高めるような肉抜きを突起の近傍に含むことを特徴とする、請求項１記載のベルト。
9. 歯がウレタン材料からなることを特徴とする、請求項１記載のベルト。
10. 内側に第二の複数の歯を含み、かつ外側の複数の歯が第二の複数の歯の第二のピッチとは異なる第一のピッチを有することを特徴とする、請求項１記載のベルト。
11. 第二のピッチが第一のピッチより細かいことを特徴とする、請求項１０記載のベルト。
12. 第二のピッチが第一のピッチの約二分の一であることを特徴とする、請求項１１記載のベルト。
13. 各々複数の係合部材を有する複数のリンクを有する踏み板チェーンと、
    駆動機構と、
    駆動機構と協働する内側と複数の歯を含む外側とを有するベルトであり、該歯は、少なくとも部分的に凹形であって踏み板チェーンの係合部材と協働する係合面を有し、かくして駆動機構の移動がベルトの移動を起こさせ、ベルトの移動が踏み板チェーンの移動を起こさせるところのベルトと、
    からなることを特徴とする、乗客コンベヤー用の駆動アセンブリー。
14. 踏み板チェーンの係合部材が凸形の表面を有する歯を含み、前記凸形の表面がベルト歯の係合面の凹形部分の内部に少なくとも部分的に受け入れられることを特徴とする、請求項１３記載のアセンブリー。
15. 各々のベルト歯が歯の末端部の近傍に圧縮可能な突起を有することを特徴とする、請求項１３記載のアセンブリー。
16. 歯の係合面が第一の曲率半径を有する第一の部分と、第一の部分に隣接する第二の曲率半径を有する第二の部分と、第二の部分と突起との間に伸びる第三の曲率半径を有する第三の部分とを含むことを特徴とする、請求項１５記載のアセンブリー。
17. 各々の歯が高さ寸法を有し、かつ第一の曲率半径が高さ寸法の約六分の一であり、第二の曲率半径が第一の曲率半径の少なくとも六倍であり、第三の曲率半径が第一の曲率半径の少なくとも三倍であることを特徴とする、請求項１６記載のアセンブリー。
18. 第一、第二、および第三の部分が係合面の凹形部分を形成し、突起が係合面の凸形の部分を形成することを特徴とする、請求項１６記載のアセンブリー。
19. 突起が、第三の部分に隣接する第一の突起曲率半径を有する第一の区間と、第一の区間と末端部との間に伸びる第二の突起曲率半径を有する第二の区間とを有することを特徴とする、請求項１８記載のアセンブリー。
20. 高さ寸法が約７ｍｍであり、第一の半径が約１．２ｍｍであり、第二の半径が約８ｍｍであり、第三の半径が約４．５ｍｍであり、第一の突起半径が約３ｍｍであり、第二の突起半径が約０．５ｍｍであることを特徴とする、請求項１９記載のアセンブリー。
21. 内側に第二の複数の歯を含み、かつ外側の複数の歯が第二の複数の歯の第二のピッチとは異なる第一のピッチを有することを特徴とする、請求項１３記載のアセンブリー。
22. 第二のピッチが第一のピッチより細かいことを特徴とする、請求項２１記載のアセンブリー。
    

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