JP2012041095A - 乗客コンベア - Google Patents

Abstract

【課題】法線方向に作用する荷重成分に対する強度を高め、フレーム幅を維持しつつ、生産性及び軽量化に優れた乗客コンベアを提供する。
【解決手段】上部水平部21と傾斜部22との間の側面部材31に空隙6を設け、この空隙6を介して配置される側面部材31の間を継部材5で接続し、この継部材5を、上部水平部21と傾斜部22の側面部材31の横板同士11a,11bを接続する横面接続板1と、天板10a,10b同士を接続する天面接続板2a,2bとから構成すると共に、この天面接続板2a,2bは、上部水平部21の天板10aの継部材5と接する平面と前記傾斜部22の天板10bの継部材5と接する平面との仮想的な交線10ax,10bxよりも底板側に設けるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明はエスカレータ、移動道路等の乗客コンベアの構造に関する。

一般に、乗客コンベアのフレームは形鋼を溶接して構成される、いわゆるトラス構造である。この構造では、上弦材と下弦材を接続するように縦材、斜材が溶接されて側面部材を構成し、左右の側面部材を接続するように横桁が溶接されてフレームを構成している。

このような製造方法に対して部品点数や溶接個所を減らすことで生産性を向上させ、必要強度に応じた部材寸法を設定することで軽量化するために、曲げ加工した鋼板を用いる構造が考案されている。特許文献1では、鋼板の上下端縁を内側に折り曲げた部材を側面部材とする構造が開示されている。また、特許文献2ではプレス加工された1対の鋼板モジュールを接合して側面部材とする構造が開示されている。

実開昭56-92658号公報 特表2004-528252号公報

しかしながら、特許文献1の構造では、鋼板の上端縁を折り曲げて形成された面を天板、下端縁を折り曲げて形成された面を底板、他の面を横板と呼ぶとすると、上部水平部側の天板と傾斜部側の天板が角度をもって突き合わされているため、荷重によりこの角度が小さくなるように変形する。この変形の大きさは搭乗している乗客の質量よって変動するので、疲労強度を満足するような強度が必要であった。さらに、この突合せられる部分の一端は横板とも交差しており、折点をプレス加工で形成することが困難であった。

このような点に鑑み、特許文献2では折点で鋼板を分割する構造が開示されている。分割した鋼板同士を接続する構造は、鋼板の端部に接続した溝形鋼状の部材同士をボルト締結するものと、鋼板の端部同士を溶接するものの2種類である。しかしながら、特許文献2に開示される構造では、溝形鋼の接続や鋼板の法線方向に作用する荷重成分に対する剛性を確保するために側面部材の厚みを大きくする必要がある。その結果、一般的なトラス構造フレームでは側面部材の内部に配置されていた機器との干渉を避けるため、フレームの幅が広くなるという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、フレームの法線方向に作用する荷重成分に対する強度を高め、フレーム幅を維持しつつ、生産性及び軽量化に優れた乗客コンベアを提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の特徴は、鋼板の上下端縁を折り曲げて天板と横板と底板との3面を有する形状に形成された側面部材を、上部水平部と傾斜部とに用いてフレームの上部折点を構成する乗客コンベアにおいて、前記上部水平部の側面部材と前記傾斜部の側面部材とを空隙を介して配置し、この空隙を介して配置される前記上部水平部の側面部材と前記傾斜部の側面部材とを継部材を用いて接続し、この継部材を、前記上部水平部と傾斜部の側面部材の横板同士を接続する横面接続板と、前記上部水平部と傾斜部の側面部材の天板同士を接続する天面接続板とから構成すると共に、前記天板同士を接続する天面接続板は、前記上部水平部の天板の継部材と接する平面と前記傾斜部の天板の継部材と接する平面との仮想的な交線よりも底板側に設けることで、後述するような荷重成分による天板同士の接触による弊害を解消したところにある。

本発明によれば、上部水平部と傾斜部とに側面部材を用い、フレームの上部折点における強度をフレーム幅を維持しつつ高めることができるので、乗客コンベアの生産性の向上及び軽量化を図ることができる。

本発明の第1の実施例に係るフレーム上部折点付近の側面図 本発明の第１の実施例に係る継部材の拡大図 図１のＡ方向から見た部分断面図 本発明を適用した乗客コンベアのフレーム全体の概略図 本発明に係るフレーム上部折点部分の課題説明図 本発明の第２の実施例に係るフレーム上部折点付近の側面図 本発明の第２の実施例に係る継部材の拡大図 本発明の第３の実施例に係るフレーム上部折点付近の側面図 本発明の第３の実施例に係る継部材の拡大図

以下、本発明の実施形態について、図示する実施例を参照して説明する。これらの実施例では、前記本発明の特徴に加えて、フレームの上部折点で側面部材同士を接続する継部材の構成を、１つの部材で構成するもの、或いは２つの部材に分割して構成するもの、更にはその詳細についても様々な特徴があり、それらの特徴を適宜応用変形することもできる。

本発明の第１の実施例を図１〜３を用いて説明する。図１はフレーム上部折点付近の側面図であり、ここでは片側の側面部材31を側面から見た構成を示す。図１では側面部材31は上部水平部21と傾斜部22で構成されている。

上部水平部21は鋼板を曲げ加工して天板10a、横板11a、底板12aを形成したものであり、傾斜部22は鋼板を曲げ加工して天板10b、横板11b、底板12bを形成したものである。上部水平部21と傾斜部22は、上部折点付近で空隙６の間隔を空けて側面部材を分割して配置している。尚、図では、上部水平部21側と傾斜部22側とで共通する部品名には同一の符号を用い、前者はサフィックスa、後者にはサフィックスbを付記して識別する。

継部材5は、図２に示すように、天板10aに平行な天面接続板2a、天板10bに平行な天面接続板2b、同一平面上に位置する横板11aならびに横板11bに平行で1枚の平板で形成された横面接続板1を有する。そして、天面接続板2aと天面接続板2bは、連続する１枚の平板の一部を底板側に凸になる曲面を有するように滑らかに折り曲げて形成した曲面部3を介して一体に形成されている。この曲面部3は、天板10aと天板10bとの間に対応する位置に配置される。

このように曲面部3を含む天面接続板2a，2bは、図１に示すように、上部水平部21の天板10aと接する平面と傾斜部22の天板10bと接する平面との仮想的な交線10ax,10bxよりも底板側に位置するように、天板10aと天面接続板2a、天板10bと天面接続板2b、横板11a及び横板11bと横面接続板1をそれぞれボルト締結する。

このように、天板10a,10b同士を接続する天面接続板2a,2bを、上部水平部21の天板10aの継部材5と接する平面と傾斜部22の天板10bの継部材5と接する平面との仮想的な交線10ax,10bxよりも底板12a,12b側に設けることにより、応力を伝達する天面接続板2a,2bが従来よりも中立軸に近い位置となるので、その分応力を小さくでき、変形が小さくなるので、荷重変動に対する上部折点における疲労強度を高めることが出来る。

また、底板側に凸になる曲面部3を有することで、応力を伝達する天面接続板2a,2bが従来よりもさらに中立軸に近い位置となるので、応力を小さく出来る効果が高まる。

さらに、横面接続板1の天板10a，10b側の縁は、図に示すように、横板11aと横板11bとの間に対応する位置において、天面接続板2aと天面接続板2bを結ぶ曲面部3よりも天板10a，10b側、すなわち、仮想的な交線10ax,10bx側にはみ出させて突出させることで、このはみ出し部分において応力を受け持つことが出来るので、曲面部３への荷重集中を抑制している。これによって、疲労強度を高める効果がさらに大きくなる。

図３は図１のＡ方向から見た断面図であり、天板10aと横板11a、ならびに、天面接続板2aと横面接続板1が互いに直交していることを示す。図に示すように、横板11a（11b）はフレームの最も外側に配置され、その内側は開空間となっている。そのため、特許文献2に開示されるような、側面部材を閉空間としたり、横板が側面部材の中央に位置したりする構造と異なり、乗客の輸送のための機器などを効率良く側面部材の内部（左右の側面部材の間）に収納することが可能となる利点がある。

また、上部水平部21と傾斜部22は一般のトラス構造フレームにおける上弦材、下弦材、縦材、斜材に相当する強度を有し、特開昭57-137283号公報などに記載されているような上弦材や下弦材に相当する部材を必要としないので、生産性の向上が図れる。

また、曲面部3は滑らかな曲面であるが、次に説明する効果が得られる場合は１つ以上の平面で構成されてもよい。また、実施例では横面接続板1と天面接続板2a、2b、曲面部3とが分離されているが、互いの面外方向の剛性が不足して座屈するような変形が生じる場合には溶接などの方法で天面接続板2a、2b、曲面部3を横面接続板1と一体化してもよい。

ところで、本実施例では、フレームの上部折点における側面部材間に空隙６を設け、曲面部3を横面接続板1の天面10a側の縁よりも底板12ａ側に位置させることで、天板10aと天板10bの突合せによる変形等を効果的に抑制しているわけであるが、以下この点について詳細に説明する。

図４は本発明を適用した乗客コンベアのフレーム全体の概略図であり、乗客コンベアのフレーム40は、上部受梁41と下部受梁42を支点として乗客や踏段などの機器類の重量を支持する。大局的には、フレーム40は両端支持はりのような変形状態となり、天板と底板のほぼ中央に位置する中立軸を境に天板側には圧縮応力が、底板側には引張応力が生じる。このときの上部折点43付近の変形状態を図５に示す。

図５は本発明を適用していない課題説明用の構造を示しており、上部水平部21と傾斜部22が一体となっている場合を示したものである。前述の圧縮応力が作用するのは横板11a、11bの天板近傍と天板10a、10bであり、その中でも天板10a、10bは中立軸から最も遠いために横板11a、11bよりも大きな圧縮応力が作用する。そして、上部水平部側の天板10aと傾斜部側の天板10bは突合せ線51において角度をもって突き合わされている。

そのため、突合せ線51は底板とは反対側へ向かって変位する。すなわち、天板10a、10bは図５に示すように面外へ変形する。ただし、突合せ線51の横板11a、11bに近い側は横板11a、11bに拘束されるので、この変形は相対的に小さくなる。その結果、上部折点の天板近傍はフレームの外側に膨らむように変形する。

これに対し、本実施例では、前述の圧縮応力は継部材5によって上部水平部21と傾斜部22の間を伝達される。継部材5では、横面接続板1の天板10a側の縁よりも前述の中立軸に近い曲面部3は前述の圧縮応力が相対的に小さく、主に横面接続板1が前述の圧縮応力を伝達する。そのため、上部水平部21、傾斜部22、継部材5の板厚が同一とした場合、曲面部3に生じる面外変形は図５に示す構造で生じる面外変形よりも小さくなる。さらに、継部材5の板厚を上部水平部21、傾斜部22よりも増すことで曲面部3の面外変形をさらに抑制することもできる。

このとき、天板10aと天板10bは曲面部3の面外変形に倣って面外へ変形するが、図５に示す構造で生じる面外変形よりも小さくなる。一方、横板11aの法線方向の剛性は天面接続板2a、2b、曲面部3によって確保されているので、側面部材31を分割することに起因する変形の増大は生じない。

図６及び図７は本発明の第２の実施例を示しており、第１の実施例と同等の部位には同じ符号して説明を省略する。第２の実施例は第１の実施例と比較して、継部材の構造が異なる。

本実施例では、継部材を２つの部材で構成し、上部水平部側の継部材5aと傾斜部側の継部材5bからなる。上部水平部側の継部材5aは、天板10aに平行な天面接続板2a、横板11aに平行な横面接続板1a、上部水平部21と傾斜部22の分割面に平行な継部連結板4a、及び曲面部7aで構成され、これらが一体化されている。具体的には1枚の平板をプレス加工などで天面接続板2a、継部連結板4a、曲面部7aを有するように一体で形成し、これを横面接続板1aに溶接などで接合することで両者を一体化して構成する。

また、横面接続板1aは他の構成面（天面接続板2a、継部連結板4a、曲面部7a）と直交している。尚、９０°±５°以内の範囲で略直交していてもよい。天板10aと天面接続板2a、横板11aと横面接続板1aはそれぞれ互いにボルト締結されている。

傾斜部側の継部材5bについても、上部水平部側の継部材5aとほぼ同様の構成となっている。傾斜部側の継部材5bでは、天板10bと天面接続板2b、横板11bと横面接続板1bがそれぞれ互いにボルト締結されている。

さらに、継部連結板4aと継部連結板4bは互いにボルト締結されている。互いに連結される継部連結板4a,4bは、天面接続板2aと天面接続板2bの仮想的な交線よりも底板12a側に位置している。このような構造とすることで、従来よりも中立軸に近くなるという効果だけでなく、継部連結板4a,4bが上部水平部21と傾斜部22の間での全荷重を伝達するとともに、天面接続板2a,2bと曲面部7a,7bのリブとして機能して外側への変形を抑えることが出来るため、さらに面外変形を抑制することが可能となる。さらに、曲面部7a,7bによって、図５で説明したような突き合わせられる部分が実質的に存在しないので、面外変形を抑制できるという効果もある。

好ましくは、曲面部7aは天面接続板2aと継部連結板4aを滑らかにつなぐ曲面であるが、前述の効果が得られれば1つ以上の平面で構成されてもよい。

尚、天面接続板2a、2b、継部連結板4a、4b、曲面部7a,7bの板厚は、上部水平部21と傾斜部22の板厚と同程度でもかまわないが、上部水平部21と傾斜部22の板厚よりも厚くしてもよい。板厚を厚くした場合は、さらに面外変形を抑制できるという効果が高くなる。

図８及び図９は本発明の第３の実施例を示しており、前記実施例と同等の部位には同じ符号を付して説明を省略する。本実施例は第２の実施例と比較して、曲面部7a,7bがなく、天面接続板2aと継部連結板4aが連続しており、天面接続板2bと継部連結板4bが連続している。

具体的には、天面接続板2aと継部連結板4a、ならびに、天面接続板2bと継部連結板4bはプレス加工で形成するのが好ましいが、溶接により接合してもよい。ここで、第３の実施例では、第２の実施例と比較して、曲面部7a,7bがないので、天面接続板2a,2bが付き合わされる部分が存在する。そこで、少なくとも天面接続板2a、2b、継部連結板4a、4bの板厚が上部水平部21と傾斜部22の板厚よりも厚くすることで、強度を高められる。このような構造とすることで、天面接続板2aと天面接続板2bの面外変形に対する剛性が向上される。

尚、従来よりも中立軸に近くなるという効果と、継部連結板4a,4bが上部水平部21と傾斜部22の間での全荷重を伝達するとともに、天面接続板2a,2bのリブとして機能して外側への変形を抑えることが出来るため、さらに面外変形を抑制することが可能となる効果は、第２の実施例と同様に奏することが出来る。

1,1a,1b・・・横面接続板
2a,2b・・・天面接続板
3,7a,7b・・・曲面部
4a,4b・・・継部連結板
5,5a,5b…継部材
6・・・空隙
10a,10b・・・天板
11a,11b・・・横板
12a,12b・・・底板
21…上部水平部
22…傾斜部
31…側面部材

Claims (12)

1. 鋼板の上下端縁を折り曲げて天板と横板と底板との3面を有する形状に形成された側面部材を、上部水平部と傾斜部とに用いてフレームの上部折点を構成する乗客コンベアにおいて、
   前記上部水平部の側面部材と前記傾斜部の側面部材とを空隙を介して配置し、この空隙を介して配置される前記上部水平部の側面部材と前記傾斜部の側面部材とを継部材で接続して前記フレームを形成し、
   前記継部材は、前記上部水平部と傾斜部の側面部材の横板同士を接続する横面接続板と、前記上部水平部と傾斜部の側面部材の天板同士を接続する天面接続板とから構成し、
   前記天板同士を接続する天面接続板は、前記上部水平部の天板の継部材と接する平面と前記傾斜部の天板の継部材と接する平面との仮想的な交線よりも底板側に設けることを特徴とする乗客コンベア。
2. 請求項１記載の乗客コンベアにおいて、前記横板同士を接続する横面接続板は1枚の平板で形成することを特徴とする乗客コンベア。
3. 請求項２記載の乗客コンベアにおいて、前記天板同士を接続する天面接続板は1枚の平板とし、かつ前記天板同士の間で底板側に凸となる曲面を形成することを特徴とする乗客コンベア。
4. 請求項３記載の乗客コンベアにおいて、前記横面接続板は、前記天面接続板の前記底板側に凸となる曲面から前記天板側にはみ出した部分を有することを特徴とする乗客コンベア。
5. 請求項１から４の何れかに記載の乗客コンベアにおいて、前記横面接続板と前記天面接続板とを一体化して構成することを特徴とする乗客コンベア。
6. 請求項１から５の何れかに記載の乗客コンベアにおいて、前記上部水平部及び傾斜部の横板と前記横面接続板とをボルト締結し、前記上部水平部及び傾斜部の天板と前記天面接続板とをボルト締結することを特徴とする乗客コンベア。
7. 請求項１記載の乗客コンベアにおいて、前記継部材は前記横面接続板及び前記天面接続板を分割して２つの部材から構成し、前記上部水平部の側面部材に接続する上部水平部側継部材と前記傾斜部の側面部材に接続する傾斜部側継部材とは、各々の天面接続板に接続して形成された継部連結板をそれぞれ有するとともに、前記上部水平部側継部材及び傾斜部側継部材は、各々の横面接続板、天面接続板及び継部連結板を一体化して構成し、前記上部水平部側継部材と前記傾斜部側継部材とが、各々の前記継部連結板を介して連結されることを特徴とする乗客コンベア。
8. 請求項７記載の乗客コンベアにおいて、前記上部水平部側継部材及び傾斜部側継部材の継部連結板は、各々の横面接続板と略垂直であって、かつ互いに連結する継部連結板との間で平行な面を形成する平板で構成することを特徴とする乗客コンベア。
9. 請求項８記載の乗客コンベアにおいて、前記各々の継部連結板と天面接続板との間は曲面状の平板で接続形成されていることを特徴とする乗客コンベア。
10. 請求項８記載の乗客コンベアにおいて、前記上部水平部側継部材及び傾斜部側継部材を構成する天面接続板及び継部連結板の板厚は、前記側面部材を構成する鋼材の板厚よりも厚くすることを特徴とする乗客コンベア。
11. 請求項７から１０の何れかに記載の乗客コンベアにおいて、前記上部水平部側継部材及び傾斜部側継部材は、各々の横面接続板を対応する側面部材の横板とボルト締結し、各々の天面接続板を対応する側面部材の天板とボルト締結することを特徴とする乗客コンベア。
12. 請求項７から１１の何れかに記載の乗客コンベアにおいて、前記上部水平部側継部材及び傾斜部側継部材は、各々の継部連結板同士をボルト締結することを特徴とする乗客コンベア。

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