JP2013227148A

JP2013227148A - 乗客コンベア用移動手摺

Info

Publication number: JP2013227148A
Application number: JP2012101925A
Authority: JP
Inventors: Keizo Makino; 恵三牧野; Keisuke Mori; 圭佑毛利
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-11-07

Abstract

【課題】熱可塑性エラストマー樹脂を用いた乗客コンベア用移動手摺において、従来よりも硬度の低い樹脂を用いて屈曲性を良くすると、耐キズ性が劣化する問題があった。
【解決手段】乗客コンベアの欄干上部に係合されて踏段の進行方向に沿って移動するように設けられる熱可塑性エラストマー樹脂層を有する断面がＣ字形状の乗客コンベア用移動手摺であって、上記Ｃ字形状を構成している、上記欄干上に配置される背部１１と、この背部の両端から下方に向かって湾曲して延設された一対の側面部１２と、この一対の側面部の下端から互いに近づく方向へ突出された一対の耳部１３の内、少なくとも上記耳部の表面部が、長手方向に沿って形成された波状の凹凸１３ｂからなるもので、屈曲性が良くなり、且つ耐キズ性も劣化させることがない。
【選択図】図１

Description

この発明は、押出機により成形される熱可塑性エラストマーを用いた乗客コンベア用移動手摺に関するものである。

エスカレータなどの乗客コンベア用の移動手摺は、従来、ゴム材によるプレス加工で成形されるのが主であった。このゴム手摺はキズがつき易いほか、生産工程も多く、数週間の加工時間がかかる、またプレス加工には数十ｍの大きな金型が必要であるなどの問題がある。これに対し、最近では熱可塑性エラストマー樹脂による押出成型も行われている。熱可塑性エラストマー樹脂の手摺は、光沢があってキズがつき難い特徴があり。また、ゴムプレス金型に比べ、金型を非常に小さく出来るので、経済的に生産できる利点があるものの、ゴム手摺よりも硬く、屈曲性にやや劣るという側面もある。
乗客用コンベアの移動手摺の駆動方式には加圧ドライブ方式とシーブ駆動方式があり、一般的には部品点数が少なくて済むため、経済的なシーブ駆動方式（後述の図２に図示）が広く使用されている。このシーブ駆動方式においては、図からも明らかなとおり、手摺の繰返し曲げが厳しく亀裂などの耐久性が問題となるが、この繰返し曲げによる応力低減のためには、シーブ外径やその前後の弓ローラー外径を大きくすると緩和されるものの、設置スペース上の問題で大きくできない。特に逆曲げ（シーブ駆動部の入り口、出口近傍）時に発生する応力は、側面部から耳部にかけて引張応力が集中し、例えばウレタン樹脂においては、表層が硬い故、高い発生応力となり、亀裂などの耐久性が問題となる。この対策として、表層の樹脂と内層の樹脂の硬度を変える（表層の硬度を小さくし、内層の硬度を硬くする）ことにより、曲げ時、特に逆曲げ時の耳部表層にかかる応力を低減させ、繰返し荷重における疲労強度を伸ばすようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。

特表２０１０−５３８９３３号公報（第６−７頁、図２）

しかしながら、上記のような従来の技術においては、表層の樹脂硬度を柔らかくすることにより、耐キズ特性が劣化する問題がある。表層にキズがつくと、意匠性を損ねる故、補修作業が必要となる。乗客用コンベアの移動手摺の主目的である安全性を確保するためにも、乗客に手摺を不快感なく掴んでもらう必要があるため、キズなどの意匠性を損ねることは、できるだけ避けなければならない。また、異硬度樹脂同士の融着界面の接着強度は、同硬度樹脂よりも悪く、長期信頼性に劣るという課題もある。

本発明は上記のような問題点を解決するためなされたものであり、耐キズ性を劣化させることなく、屈曲耐久性が改善された乗客用コンベア用移動手摺を得ることを目的とするものである。

この発明に係る乗客コンベア用移動手摺は、乗客コンベアの欄干上部に係合されて移動するように設けられる熱可塑性エラストマー樹脂層を有する断面がＣ字形状の乗客コンベア用移動手摺であって、上記Ｃ字形状を構成している、上記欄干上に配置される背部と、この背部の両端から下方に向かって湾曲して延設された一対の側面部と、この一対の側面部の下端から互いに近づく方向へ突出された一対の耳部の内、少なくとも上記耳部の外表面部が、長手方向に沿って形成された波状の凹凸からなるようにしたものである。

この発明によれば、少なくとも上記耳部の外表面部を長手方向に沿って形成された波状の凹凸としたことにより、移動手摺が長手方向に屈曲した際、特に逆曲げされたときに、耳部に作用する高い発生応力を緩和することができ、亀裂などの耐久性を向上できる。また、熱可塑性エラストマー樹脂を用いていることで耐キズ性を劣化させることがない。

本発明の実施の形態１に係る乗客コンベア用移動手摺の断面形状及び外形状を概念的に示す斜視図。移動手摺のシーブ駆動方式による逆曲げ状態を説明する図。図１に示す実施の形態１に係る乗客コンベア用移動手摺について得られた有限要素法による逆曲げ時の応力分布図を、耳部に波状の凹凸が形成されていない比較例について同様にして得られた応力分布図と対比させて示す図であり、（ａ）が実施の形態１、（ｂ）が比較例である。本発明の実施の形態２に係る乗客コンベア用移動手摺の形状を概念的に示す斜視図。本発明の実施の形態３に係る乗客コンベア用移動手摺の形状を概念的に示す図であり、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は要部側面図。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る乗客コンベア用移動手摺の断面形状及び外形状を概念的に示す斜視図、図２は移動手摺の一般的なシーブ駆動方式による逆曲げ状態を説明する図である。図において、乗客コンベア用移動手摺１は、押出成形により、熱可塑性エラストマー樹脂を主原料とする複数の層からなる断面が概ねＣ字形状に形成されている。ここでは便宜上、図示していない欄干上に配置されたときに上面中央部に位置する主体部分を背部１１、この背部１１の両端からそれぞれ下方に向かって湾曲して延設された部分を側面部１２、この一対の側面部１２の下端から互いに近づく方向へ突出された部分を耳部１３と呼ぶこととする。背部１１の内部の幅方向中央部分には、複数のワイヤー群、もしくは帯状の抗張体と呼ばれる芯体２が埋め込まれている。

移動手摺１のＣ字形状の内周面部には、欄干上に設置されるガイド（図示省略）との磨耗を防ぐためのスライダー層としての帆布３が接合され、その帆布３の両端部は左右の耳部１３相互の対向面部である端面部１３ａの上端から中央部を覆い、更にその中央部から耳部１３の内部方向に折り込まれて熱可塑性エラストマー樹脂層と一体化されている。なお、押出成形で使用される熱可塑性エラストマー樹脂としては、例えばポリウレタン系、ポリスチレン系、ポリオレフィン系などの公知の樹脂材料を特別な制限なく用いることができる。また、芯体２及び帆布３についても、従来のものと同様のものを用いることができる。本発明の典型的な特徴部分の第１は、図１に示すように少なくとも上記耳部１３の外表面部を長手方向に沿って規則的な波状の凹凸１３ｂとしたことにある。

上記凹凸１３ｂは、熱可塑性エラストマー樹脂を用いて押出成型するときに、例えば転写用の凹凸が形成された回転ローラー（図示省略）を押出成型された直後の耳部１３の外面に所定の温度で押し当てることで形成することができる。なお、波の形状やピッチｐ、高さｈ（図５（ｂ）に図示）などは特に限定されるものではないが、この例ではピッチｐ＝２０ｍｍ、高さｈ＝５ｍｍに形成される。また、波形は例えば所定半径の円弧を組合わせたもの、あるいは三角関数のｓｉｎ波形などの滑らかな波形曲線などは好ましく用いることができる。

上記のように構成された移動手摺１は、長手方向の端部相互を接合して無端のループ状に形成され、エスカレータなどのマンコンベアの欄干に係合するように設置され、シーブ駆動方式によって踏板の移動に同期して駆動される。シーブ駆動方式では、図２に示すように、シーブ駆動部４の入口部で複数の弓ローラー５によって逆方向に曲げられた後、シーブ駆動部４で複数の加圧ローラー６によって正方向に曲げられ、その後、シーブ駆動部４の出口部近傍で複数の弓ローラー７によって再度逆方向に曲げられた後、欄干の基部から再び正方向に曲げられた状態で欄干上を移動するように駆動される。このように、移動手摺１がマンコンベアのシーブ駆動部４を通過するときには、逆曲げ、正曲げ、逆曲げ、正曲げという、繰返しの曲げが連続して発生するため、特に耳部１３に働く圧縮応力、引張応力が大きくなり、亀裂発生など、耐久性が問題となる。

この実施の形態１では、少なくとも耳部１３の外表面部の形状を、長手方向に対して、波状のうねりを持たすことにより、逆曲げ時の耳部に発生する高い応力（引張応力）が緩和される。以下、その効果を確認するために行われた有限要素法（ＦＥＭ）によるシミュレーションの結果について説明する。なお、図３（ａ）は図１に示す実施の形態１に係る乗客コンベア用移動手摺（図示省略）について得られた有限要素法による逆曲げ時の応力分布を示す図、図３（ｂ）は耳部に波状の凹凸が形成されていない比較例としての乗客コンベア用移動手摺について得られた有限要素法による逆曲げ時の応力分布を示す図である。なお、比較例の移動手摺の材料は実施の形態１と同じで、複数層の熱可塑性エラストマーと帆布と芯材である複数のワイヤー群、もしくは帯状の抗張体からなる（図は帯抗張体）。

図３（ａ）と図３（ｂ）から明らかなように、シーブ駆動部４の入口部、及び出口部で発生する逆曲げ時の発生応力分布をみると、従来のウレタン移動手摺に相当する図３（ｂ）の比較例の場合、特に帆布の熱可塑性エラストマー樹脂層内への折り込み部分に高い応力（５７ＭＰａ）がかかり、耳部の外表面部においては３２Ｍｐａの高い応力（垂直応力）が発生していることがわかる。これに対して、図３（ａ）に示す実施の形態１の場合、帆布３の熱可塑性エラストマー樹脂層内への折り込み部分では高い応力（５３ＭＰａ）がかかっているものの比較例のものよりは低減され、更に耳部１３の外表面部に発生する応力は２２Ｍｐａと大きく低減され、耳部１３の外表面部に長手方向に対して波状の凹凸１３ｂが設けられていることにより、逆曲げ時の耳部に発生する高い応力（引張応力）を緩和できていることが明らかである。

上記のように、実施の形態１によれば、少なくとも耳部１３の外表面部の形状を長手方向に沿って規則的な波状の凹凸１３ｂによって形成したことにより、移動手摺１が長手方向に逆曲げされたときに、波状の凹凸１３ｂのピッチが伸びて高さが低くなるように曲げに応じて変形することで耳部１３に生じる高い応力が緩和され、正曲げのときには、逆に波状の凹凸のピッチが縮んで高さが高くなるように変形することで屈曲性を向上することができる。このため、亀裂の発生に対して高い耐久性を得ることができる。また、熱可塑性エラストマー樹脂を用いていることで、その特質が生かされるので、耐キズ性が劣化されることがない。

実施の形態２．
図４は本発明の実施の形態２に係る乗客コンベア用移動手摺の形状を概念的に示す斜視図である。なお、この実施の形態２は、上記実施の形態１における波状の凹凸１３ｂに加えて、図４に示すように、帆布３における耳部１３の内部に折り返すように埋め込まれ部分も長手方向に波状部３ｂとして形成したことを特徴とするものである。その他の構成は実施の形態１と同様である。

熱可塑性エラストマー樹脂の縦弾性係数は３０ＭＰａ程度であるのに対して、帆布のそれは約３００ＭＰａと、熱可塑性エラストマー樹脂の１０倍程度大きいことが知られている。移動手摺の逆曲げ時に耳部１３に高い応力が発生する主原因として、縦弾性係数の高い帆布を用いていることによる影響が大きいことは上記特許文献１にも記載されているが、これは図３（ａ）、図３（ｂ）の応力分布からも明らかであり、帆布を耳部１３に折り返すように埋め込んだ部分には実施の形態１の場合で５３ＭＰａ、比較例の場合で５７ＭＰａと、何れも大きな応力がかかっている。

この実施の形態２は、上記のように耳部１３に折り返すように埋め込まれ帆布も長手方向に波状にうねりを持たせた波状部３ｂとして形成するようにしたことにより、耳部１３にかかる応力が緩和される。このため、上記実施の形態１の効果よりも更に大きな効果を得ることができ、耐久性の向上が得られる。

実施の形態３．
図５は本発明の実施の形態３に係る乗客コンベア用移動手摺の形状を概念的に示す図であり、（ａ）は要部断面図、（ｂ）は要部側面図である。図において、耳部１３に設けられた波状の凹凸１３ｂは、耳部１３から側面部１２における下側湾曲部に跨って設けられ、かつ、凹凸の高さｈは耳部１３から側面部１２の上方向に向けて緩やかに浅くなるように形成されている。その他の構成は実施の形態１と同様である。

図３に示す応力分布からも明らかなように、逆曲げ時の応力は耳部１３から側面部１２にかけて大きくなるため、長手方向に連続的に設ける波状部分の断面方向における幅は、耳部１３の最内端、即ち端面部１３ａの位置から、側面部１２の最外端にかけて設けることで一層の効果が期待される。この場合、波状の凹凸１３ｂの高さｈは、手摺内側から外側に向けて緩やかに浅く形成し、側面部との境界は滑らかに繋がるように形成することにより、屈曲時に局部応力が集中するのを避けることができる。

上記のように構成された実施の形態３によれば、耳部１３に設ける波状の凹凸１３ｂを、耳部１３から側面部１２における下側湾曲部に跨るように設け、かつ、凹凸１３ｂの高さｈを耳部１３から側面部１２の上方向に向けて緩やかに浅くなるように形成したことにより、実施の形態１の場合よりも更に大きな効果を得ることができ、耐久性の向上が得られる。これは、実際に逆曲げ（シーブ駆動部の入り口、出口近傍）時に発生する高い応力は側面部最外端にまで及ぶためである。また、波状の凹凸１３ｂが滑らかに繋がることにより、局部的に発生する高い応力を低減することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の一部または全部を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１移動手摺、１１背部、１２側面部、１３耳部、１３ａ端面部、１３ｂ凹凸、２芯体、３帆布、３ｂ波状部、４シーブ駆動部、５弓ローラー、６加圧ローラー、７弓ローラー。

Claims

乗客コンベアの欄干上部に係合されて移動するように設けられる熱可塑性エラストマー樹脂層を有する断面がＣ字形状の乗客コンベア用移動手摺であって、上記Ｃ字形状を構成している、上記欄干上に配置される背部と、この背部の両端から下方に向かって湾曲して延設された一対の側面部と、この一対の側面部の下端から互いに近づく方向へ突出された一対の耳部の内、少なくとも上記耳部の外表面部が、長手方向に沿って形成された波状の凹凸からなることを特徴とする乗客コンベア用移動手摺。
上記波状の凹凸は、上記耳部の外側表面部から上記側面部における下側湾曲部の外側表面部に跨って設けられ、かつ、凹凸の高さは上記耳部から上記側面部に向けて緩やかに浅くなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の乗客コンベア用移動手摺。
上記断面が概ねＣ字形状の内周面から上記耳部の端面部に至りさらにその端面部の厚み方向中央部から上記熱可塑性エラストマー樹脂層の内部に折り返すように埋め込まれた帆布を備え、上記帆布の埋め込まれた部分も長手方向に沿って波状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の乗客コンベア用移動手摺。