JP2014516016A - チェーン・スプロケット駆動システム用の多角形補償結合 - Google Patents

Abstract

チェーン駆動システムにおける多角形効果を低減する多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）が開示される。多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）は、チェーンスプロケット（１６）と、主駆動装置（２４，２４’）とを備えることができ、主駆動装置（２４，２４’）は、チェーンスプロケット（１６）と係合し、それによって、この係合が、多角形効果を低減するように補償曲線（４２）を画成する。

Description

本開示は一般に、チェーン・スプロケット駆動システムに関し、より詳細には、乗客コンベアシステムなどのチェーン・スプロケット駆動システムに付随する多角形効果を最小限に抑えることに関する。

現在では、歩行者の交通（または他の物体）を１つの位置から別の位置へと効果的に輸送するために、エスカレータ、動く通路、動く歩道、その他などのいくつかの種類の乗客コンベアシステムが広く使用されている。これらの乗客コンベアシステムを使用する領域としては一般に、空港、ホテル、ショッピングモール、博物館、鉄道の駅、他の公共の建物が挙げられる。このような乗客コンベアシステムは一般に、トラス構造を架橋する２つの乗降口（例えば、上部乗降口および下部乗降口）を有する。動く手すりや、ループになっている踏段チェーン（エスカレータチェーンとも言われる）によって案内される複数の踏段／踏板は、２つの乗降口の間で歩行者の交通を輸送する。踏段チェーンは、踏段チェーンスプロケットによって案内（例えば、駆動）されることができる。特に、乗客コンベアシステムは一般に、モータおよび主軸を有する駆動装置モジュールを備えており、主軸は、１つまたは複数の主駆動装置チェーンスプロケットを駆動し、次いで主駆動装置チェーンスプロケットは、無端ループ内で複数の踏段を移動させるように踏段チェーンスプロケットを駆動する。

踏段チェーンスプロケットとの踏段チェーンの相互作用によってしばしば、揺動および振動が生じる。背景として、踏段チェーンは、ピンおよびリンクプレートまたはローラなどの接続リンクにより一緒に接続された複数の別々の踏段チェーンリンクを備えており、一方、スプロケット（例えば、踏段チェーンスプロケット）は、踏段チェーンスプロケットが回転する間に踏段チェーンを移動させるように踏段チェーンの接続リンクに噛み合いおよび係合する（または、おそらく踏段チェーンリンクにすら係合する）複数の係合歯を有する特殊形状のホイールを備える。踏段チェーンスプロケットの係合歯との踏段チェーンの接続リンクの係合によって、踏段チェーンは振動および揺動する。これらの振動および揺動はしばしば、多角形効果または弦作動と呼ばれており、（通常、乗客コンベアシステムに乗ってこれらの振動および揺動を感じる）利用者の乗り心地に影響を及ぼすだけでなく、踏段チェーンと踏段チェーンスプロケットとの間の望ましくない摩擦を生じさせ、それによって、これらの構成要素の寿命を低減する。踏段チェーンスプロケットとの踏段チェーンの係合によって生じる振動によって生じる騒音がもう１つの懸念である。

従って、多角形効果を軽減または補償するのが望ましい。多角形効果を低減し、さもなければ軽減するいくつかの解決策が従来提案されてきた。一般的に言えば、多角形効果の強度は、踏段チェーンの速度（周波数）と、踏段チェーンピッチ−踏段チェーンスプロケットピッチの大きさとに依存する。踏段チェーンピッチが大きくなるほど、多角形効果も大きくなる。従って、多角形効果を低減するために、踏段チェーンのピッチを低減することができる。従って、多角形効果を軽減する方策の１つは、踏段チェーン内の踏段チェーンリンクの数を増大させること（それによって、踏段チェーンピッチを低減することができる）、および／または、１つの踏段チェーンスプロケット（または複数の踏段チェーンスプロケット）の直径をそれ相応に増大させてその上の歯の数を増加させること（それによっても、踏段チェーンピッチを効果的に低減することができる）を伴う。この技術は、利用者の乗り心地を向上させるのに効果的であるとはいえ、それにもかかわらず、いくつかの不利な点がある。

例えば、部品の数の増加（例えば、踏段チェーンリンク、およびローラ、ピン、ブシュ、リンクプレート、その他などの踏段チェーンの他の関連する部品、および／またはより大きなスプロケットの数の増加）によって、関連するシステムの全体の費用が増加する。さらに、増大した数の構成要素の維持に伴う保守も同様に増大し、また、これらの構成要素間で増大する損耗を低減するのに必要な潤滑剤の量も同様に増大する。この増大する損耗は、踏段チェーンおよび踏段チェーンスプロケットの寿命をさらに低減し得る。さらに、上述した方策は、上述した騒音には対処せず、実際、踏段チェーンスプロケットとの踏段のより大きな係合によって騒音は増大し得る。

従って、上述した不利を受けない、多角形効果を補償する効果的な解決策が必要とされている。特に、踏段チェーンリンクの増大またはより大きな踏段チェーンスプロケットの使用に付随する付加的な費用を招くことなく利用者の乗り心地を向上させる多角形補償技術が開発されるとすれば、有益であろう。そのような技術が、信頼性が高く、保守が容易であり、踏段チェーンおよび踏段チェーンスプロケットの寿命を（例えば、損耗を低減することで）増大させ（または少なくとも悪影響を与えず）、多角形効果の問題を解決するためのより環境に配慮した方策を（より少ない潤滑剤を使用することで）さらに提供するとすれば、さらに有益であろう。この技術が、踏段チェーンおよび踏段チェーンスプロケットの係合によって生じる騒音を低減するとすれば、さらに望ましいであろう。

本開示の一態様によれば、多角形補償結合システムが開示される。多角形補償結合システムは、チェーンスプロケットと、主駆動装置とを備えることができる。主駆動装置は、チェーンスプロケットと係合することができ、それによって、この係合は、多角形効果を低減するように補償曲線を画成することができる。

付加的に、多角形補償結合システムのチェーンスプロケットは、複数の補償孔のそれぞれが互いに周方向にほぼ均等に離間することができる、複数の補償孔を備えることができる。さらに、主駆動装置は、各駆動軸によって複数の補償孔のそれぞれを通してチェーンスプロケットに係合されることができ、それによって、主駆動装置の回転が、補償曲線に従って複数の補償孔のそれぞれの中の各駆動軸のそれぞれの回転を生じさせる。

代替として、乗客コンベアシステムのチェーンスプロケットは、第１の複数の係合面を有することができ、主駆動装置は、対応する数の第２の複数の係合面を有することができ、それによって、チェーンスプロケットおよび主駆動装置の対応する第１および第２の複数の係合面内を摺動するローラが静止補償曲線を画成する。

付加的に、主駆動装置およびチェーンスプロケットは、一定の平均角速度を維持しながら、一定でない瞬間角速度で回転することができ、それによって、チェーンの直線速度が実質的に一定に保持されることができる。

本開示の別の態様によれば、乗客コンベアシステムが開示される。乗客コンベアシステムは、物体を１つの位置から別の位置へと輸送するように踏段チェーンスプロケットの周りに無端ループ内で踏段チェーンによって案内される複数の踏板を備えることができる。踏段チェーンスプロケットは、複数の補償孔を備えることができる。乗客コンベアシステムは、複数の駆動軸によって踏段チェーンスプロケットと係合する主駆動装置をさらに備えることができ、この係合は、踏段チェーンスプロケットおよび主駆動装置が一定の平均角速度でかつ一定でない瞬間角速度で回転する間に補償曲線によって画成される。

本開示のなお別の態様によれば、チェーン駆動システムにおける多角形効果を低減する方法が開示される。方法は、チェーンスプロケットおよび主駆動装置によって案内される、無端ループ内で移動するチェーンを提供することを含むことができる。方法はさらに、チェーンスプロケットを主駆動装置と係合させ、チェーンスプロケットおよび主駆動装置を一定の平均角速度でかつ一定でない瞬間角速度で回転させることを含むことができる。方法はさらに、チェーンの実質的に一定の直線速度を維持するように補償曲線を提供することを含むことができる。

付加的に、方法は、チェーンスプロケットに複数の補償孔を設け、複数の駆動軸により複数の補償孔を通して主駆動装置をチェーンスプロケットに接続することを含むことができる。さらに、方法は、補償曲線を画成するように複数の補償孔内に複数の駆動軸を案内することを含むことができる。

代替として、方法は、チェーンスプロケットおよび主駆動装置のそれぞれに複数の係合面を提供し、チェーンスプロケットおよび主駆動装置の対応する係合面内を摺動するローラによって画成される静止補償曲線を提供することを含むことができる。

付加的にまたは代替として、本発明は、１つまたは複数の以下の特徴を単独にまたは組み合わせて備えることができる。

主駆動装置およびチェーンスプロケットは、回転するように主駆動軸に取り付けられること、
チェーンスプロケットおよび主駆動装置は、一定の平均角速度で回転すること、
チェーンスプロケットおよび主駆動装置は、一定でない瞬間角速度で回転すること、
チェーンスプロケットおよび主駆動装置は、一定の平均角速度を維持しながら、一定でない瞬間角速度を有すること、
主駆動装置およびチェーンスプロケットの一定でない瞬間角速度によって、チェーンの直線速度は、実質的に一定に保持されること、
主駆動装置は、主駆動装置チェーンスプロケットであること、および／または、
主駆動装置は、ギア、駆動軸、および／またはモータおよび同様のものにより実質的に直接駆動されること。

他の利点および特徴が、添付の図面と併せて読むことで以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。

開示の方法および装置のより完全な理解のためには、添付の図面においてより詳細に示される実施例を参照されたい。

本開示の少なくともいくつかの実施例による、乗客コンベアシステムを示す簡略概略図。 図１の乗客コンベアシステムの一部をより詳細に示す図。 本開示の少なくともいくつかの実施例による、図１の乗客コンベアシステムの踏段チェーンスプロケットを示す正面図。 図１の乗客コンベアシステム内で使用される多角形補償結合システムの第１の実施例を示す概略正面図。 図３の多角形補償結合システムを示す側面図。 多角形補償結合システムの補償曲線方程式を決定するステップ１のデカルト座標系数学表示を示す図。 図５の補償曲線のための方程式を決定するステップ２のデカルト座標系数学表示を示す図。 図５および図６の補償曲線の幾何学形状の実施例を示す図。 図３の多角形補償結合システムの第２の実施例の概略正面図。 図３の多角形補償結合システムの第３の実施例を示す斜視図。 図９の多角形補償結合システムを示す第１の概略正面図。 図９の多角形補償結合システムを示す第２の概略正面図。

以下の詳細な説明は、特定の具体的な実施例に関して与えられており、提供されるであろうとはいえ、本開示の範囲をそのような実施例に限定すべきでないこと、そして、そのような実施例が単に実施可能性および最良の態様の目的で提供されていることは理解されたい。本開示の外延および趣旨は、最後に添付された特許請求の範囲に含まれかつ具体的に開示された実施例より広い。

ここで図１Ａ、図１Ｂを参照すると、本開示の少なくともいくつかの実施例による、例示的な乗客コンベアシステム２が示される。図示の乗客コンベアシステム２は、エスカレータであるとはいえ、乗客コンベアシステムが、別々のリンクを歯付きスプロケットと係合させる駆動装置チェーンと係合するさまざまな種類のチェーン駆動機構の代表であることは理解されるであろう。さらに、乗客コンベアシステム２は、図示のように傾斜していることが必ずしも必要とは限らない。むしろ、少なくともいくつかの実施例では、乗客コンベアシステム２は、動く歩道のように水平であったり、曲線、螺旋であったりすることができ、または、任意の他の通常使用される構成を画成することができる。

乗客コンベアシステム２の構成要素の全てを図示していないとはいえ、本開示の目的のために使用可能な種類の典型的な乗客コンベアシステムは、複数の踏段（ここでは、踏板とも呼ぶ）８およびトラス１０を介して上部乗降口６に接続された下部乗降口４を備えることができる。複数の踏段チェーンリンク１４を有する踏段チェーン１２が、上部乗降口６と下部乗降口４との間で踏段チェーンスプロケット１６（図１Ｂ参照）を介して無端ループ内でこれらの踏段を案内しかつ移動させるように複数の踏板８に接続されることができる。図１Ｂに示すように、乗客コンベアシステム２は、付加的に駆動装置モジュール１８を備えることができる。駆動装置モジュール１８は、上部乗降口６の下に設けることができ、モータ２０を備えることができ、モータ２０は、機械駆動装置チェーンスプロケット２５を有する主駆動軸２２を少なくとも間接的に駆動することができる。機械駆動装置チェーンスプロケット２５は次いで、主駆動装置チェーンスプロケット２４が係合する主駆動装置チェーン２１を駆動することができる。主駆動装置チェーン（ｍａｉｎ ｄｒｉｖｅ ｃｈａｉｎ）（ＭＤＣ）スプロケット２４は、踏段チェーン１２を移動させるように踏段チェーン（ｓｔｅｐ ｃｈａｉｎ）（ＳＴＣ）スプロケット１６と係合しかつ同時に回転することができる。乗客コンベアシステム２はさらに、一対の動く手すり２６（そのうちの一方のみを図１Ａに示す）を備えることができる。

上述した乗客コンベアシステム２の構成要素にもかかわらず、乗客コンベアシステム内で通常使用される、ギアボックス、ブレーキ、その他などのいくつかの他の構成要素が、本開示の範囲内で検討され、考慮されることは、理解されるであろう。上述した駆動装置モジュール１８の機械駆動装置チェーンスプロケット２５および主駆動装置スプロケット２４などの構成要素のいくつかが、少なくともいくつかの実施例ではチェーンによって駆動されるとはいえ、これらの構成要素の１つまたは複数が、ベルトまたは通常使用される他の機構によって駆動されることができることも理解されるであろう。さらに、少なくともいくつかの実施例では、主駆動軸２２は、機械駆動装置チェーンスプロケット２５および主駆動装置チェーン２１を使用せずに、ＭＤＣスプロケット２４を（ベルトまたはチェーンにより）直接駆動することができる。なお他の実施例では、主駆動軸２２は、主駆動装置チェーンスプロケット２５またはＭＤＣスプロケット２４を使用せずに、ＳＴＣスプロケット１６を（ベルトまたはチェーンによって）直接駆動することができる。

ここで図２を参照すると、本開示の少なくともいくつかの実施例による、踏段チェーン（ＳＴＣ）スプロケット１６の正面図が示される。図示のように、ＳＴＣスプロケット１６は、円形（または実質的に円形）のディスクまたはホイールとすることができ、主駆動軸２２に取り付けることができる。ＳＴＣスプロケット１６は付加的に、ＳＴＣスプロケットが踏段チェーンをその周りで移動させるように回転する間に、踏段チェーン１２の接続リンク（例えばローラの形態のもの）３２（図３参照）と係合するようにＳＴＣスプロケットの周囲に沿って形成された複数の歯３０を備えることができる。本実施例では、３つだけの歯３０をＳＴＣスプロケット１６内で示しているという事実にもかかわらず、他の実施例では、歯の数は変わることができる。

ＳＴＣスプロケット１６の正面には、３つの補償孔３４も形成される。留意されるように、補償孔３４のそれぞれは、円形ではなく、むしろ、ＳＴＣスプロケット１６およびＭＤＣスプロケット２４が踏段チェーン１２を移動させるように回転する間に、駆動軸／ローラ３８（図２で仮想線で示す）が追随する偏心経路３６を画成する。そのようにする間に、偏心経路３６は、上述した多角形効果を低減するように役立つことができる、図７に関して以下に説明する、補償曲線４２を画成することができる。特に、補償曲線４２は、踏段チェーンがＳＴＣスプロケット周りに係合し、移動する間に、踏段チェーン１２の一定の速度（例えば、直線速度）を維持するために、ＳＴＣスプロケット１６の角速度を変化させ、それによって、多角形効果を最小限に抑える（または、おそらく完全に解消すらする）ことができる。

補償孔３４に関して、少なくともいくつかの実施例では、それらは、ＳＴＣスプロケット１６の中心部分に対して１２０°離れた三角形の構成で、歯３０に隣接して、主駆動軸２２当接して配置されることができる。本実施例では、３つの補償孔３４を示しているとはいえ、少なくともいくつかの他の実施例では、補償孔の数は変わることができるし、補償孔の数は、ＳＴＣスプロケット１６上の歯３０の数と一致する必要はない。さらに、これらの孔の位置も同様に変わることができるし、それらは必ずしも、ＳＴＣスプロケット１６の歯３０に隣接して配置される必要も、互いに１２０°離れている必要もない。さらに、補償孔３４の全てを同じ幾何学的形状を有するように示したとはいえ、少なくともいくつかの実施例では、補償孔４２の１つまたは複数が、図示のもの以外の異なる半径または形状を有することができる。所定の形状の補償孔３４と駆動軸／ローラ３８との係合の意図は、以下の図面で画成されるような補償曲線に追随することである。

ここで図３、図４を参照すると、本開示の少なくともいくつかの実施例による多角形補償結合システム２８が示される。図示のように、踏段チェーン１２は、ＳＴＣスプロケット１６と係合することができ、ＳＴＣスプロケットは次いで、ＭＤＣスプロケット２４と係合することができる。特に、ＳＴＣスプロケット１６は、上述のように、主駆動軸２２に取り付けられることができる。ＳＴＣスプロケット１６はさらに、図４に示すように、ＳＴＣスプロケットの両側面に１つずつ配される２つのＭＤＣスプロケット（ここでは、ＭＤＣリングとも呼ぶ）２４の間に挟まれることができる。２つのＭＤＣスプロケット２４は、互いに接続され、駆動軸（ここでは、ローラとも呼ぶ）３８およびプレート４０によりＳＴＣスプロケット１６に対して主駆動軸２２の周りで所定の位置に保持されることができる。特に、各ＭＤＣスプロケット２４は、各駆動軸３８が２つのＭＤＣスプロケット２４の一方に差し込まれ、補償孔３４の１つを通り、２つのＭＤＣスプロケットの他方を通って突き出ることができるように、３つ一組の対応する孔（見えていない）で形成されることができる。駆動軸３８は、プレート４０によって所定の位置に保持されることができる。駆動軸３８を所定の位置に固定し、保持する他の機構も代替の実施例で使用されることができる。

さらに、駆動軸３８は、ＭＤＣスプロケットおよびＳＴＣスプロケット１６が回転する間に、駆動軸３８が、補償曲線４２を画成するように、補償孔３４の偏心経路３６に沿って回転／案内され、追随するような仕方で２つのＭＤＣスプロケット２４を接続することができる。補償曲線４２の幾何学形状は、図７により詳細に示される。補償曲線４２はまた、図５、図６に示すように、数学的に説明されることができる。ＳＴＣスプロケット１６内に補償孔３４を提供し、補償曲線４２を画成するようにＭＤＣスプロケット２４の駆動軸３８を補償孔内で回転させることによって、ＳＴＣスプロケットおよびＭＤＣスプロケットの両方が、同じ長さの時間で３６０°回転されることができる。特に、ＭＤＣスプロケット２４は、一定の平均角速度で回転されることができ、ＳＴＣスプロケット１６は、同じ平均角速度でかつ回転における与えられた任意の点において異なる（例えば、一定でない）相対角速度（すなわち、異なるまたは一定でない瞬間角速度）で回転されることができ、それによって、角速度の差で、踏段チェーン１２が、多角形効果を補償する（または、おそらく完全に解消すらする）ように一定の速度で移動され続けることが保証される。すなわち、ＳＴＣスプロケット１６およびＭＤＣスプロケット２４の瞬間角速度の相対差が、多角形効果を低減または解消する特定の補償曲線（例えば、補償曲線４２）により、多角形効果を打ち消す。

ここで図５、図６を参照すると、本開示の少なくともいくつかの実施例による補償曲線４２の数学表示（例えば、方程式）が示される。特に図５は、補償曲線４２についての方程式を決定する第１のステップ（例えば、準拠枠）を示し、一方、図６は、その決定における第２のステップを示す。図５を具体的に参照すると、第１に、座標ｕを有する点１の位置および速度が、以下に示すように、踏段チェーン１２の各踏段チェーンリンク１４について決定されることができる。方程式において、ｐは、単一の踏段チェーンリンク１４のピッチに等しい円の半径を示すことができ、一方、ｒは、ＳＴＣスプロケット１６のピッチに等しい円の半径を示すことができ、交差点１は、円ｐ、ｒの交差点とすることができ、ｕに依存する座標（ｘ，ｙ）（例えば、ｘ（ｕ），ｙ（ｕ））を有することができる。

従って、デカルト座標系における点１の位置（ｘ（ｕ），ｙ（ｕ））は、次のように決定することができる。

円１の方程式は、

となり、円２の方程式は、

となる。（２）を（１）に代入すると、

となり、ｘ（ｕ）についての共通の二次方程式の解：

が得られる。

ｔ＝ｒ （５）
のときに単純化される特定の場合、（４ａ）は、

と変換することができる。ｚ本の歯を有するＳＴＣスプロケット１６におけるピッチ−半径関係から、セグメント角ｗは、

と表すことができ、半径ｒは、

と表すことができ、ここで、定数項Ｓｉｎ［ｗ］は、

とする。従って、方程式（８）は、

と書くことができる。方程式（１０）を方程式（６）に代入すると、ｘ（ｕ）は、以下のように、

と書くことができる。方程式（１）から、

となる。方程式（５）、（１０）を方程式（１２）に代入すると、

となり、方程式（１１）を方程式（１３）に代入すると、

が得られる。

点１の位置（座標、ｘ（ｕ），ｙ（ｕ）））を決定した後に、ｘ、ｙ方向の点１の速度を以下のように決定することができる。方程式（１１）をｕについて微分すると、ｘ方向の点１の速度：

が得られ、一方、方程式（１４）をｕについて微分すると、ｙ方向の点１の速度：

が得られ、点１の速度の絶対値は、

で与えることができる。

点１の速度から、ｘ、ｙ方向の加速度を得るように、方程式（１５）、（１６）をｕについてさらに微分することで、点１の加速度を決定することができる。従って、方程式（１５）を微分すると、以下のように、ｘ方向の点１の加速度：

が与えられ、方程式（１６）を微分すると、以下のように、ｙ方向の点１の速度：

が与えられ、

となる。

ｕについて点１の位置、速度、および加速度を決定した後に、ＳＴＣスプロケット上の補償曲線４２についての方程式を得るように、ＳＴＣスプロケット１６上へと突出しているｕの各値についてＭＤＣスプロケット２４上に配置される点２の位置を図６に示すように決定することができる。特に、ＳＴＣスプロケット１６は、角速度

および、加速度

で回転することができ、補償曲線４２は、点２の曲線で決定することができ、点２は、ＳＴＣスプロケットに対して、一定の角速度

で回転するＭＤＣスプロケット２４上に配置される。点２の座標は、（ｍ，ｎ）と表示することができ、補償曲線４２は、（ｍ（ｕ），ｎ（ｕ））と表すことができる。さらに、点２はまた、ＳＴＣスプロケット１６上の補償孔３４とのＭＤＣスプロケット２４の駆動軸３８の係合点を示すことができる。

点１と点２を接続する直線は、以下のように、

と表すことができ、ここで、ｘ_1a、ｙ_1aは、暗黙のうちに方程式（１１）、（１４）から解決されることができ、異なる半径（ｒの代わりにａ）が、以下のように位置座標を、

と変えることができ、ここで、

である。従って、点２の絶対ｘ位置は、以下のように、

と書くことができ、点２の絶対ｙ位置は、以下のように、

と書くことができる。ＳＴＣスプロケット１６上の点２の相対座標ｍは、

と特定することができ、ＳＴＣスプロケット１６上の点２の相対座標ｎは、

と特定することができる。従って、補償曲線４２は、点２および方程式（２７）、（２８）で特定することができる。

補償曲線４２の実施例４４が図７に示される。特に、実施例４４は、上述したように、５つの歯を有するＳＴＣスプロケットについての方程式（２７）、（２８）に従って、点２によって生成される。本実施例４４が５つの歯を有するＳＴＣスプロケットに関連するという事実にもかかわらず、任意の数の歯（例えば、歯３０）を有するＳＴＣスプロケット１６について類似の補償曲線を表すことができる。

ＳＴＣスプロケット１６およびＭＤＣスプロケット２４の両方が一定の角速度（例えば、同じ平均角速度）で同じ方向に回転する時、補償曲線４２が、半径「ｅ」（図７参照）を有する補償円（または幾何学的円）と呼ばれる幾何学的形状によって記述されることができる。この補償円は、補償曲線４２の質を確認する基準として使用されることができる。特に、補償曲線４２が、幾何学的円からの逸脱が少ないほど（例えば、鋭い角がない、鋭い湾曲がない、自己交差がないなど）または振幅（逸脱）が少ないほど、補償曲線はより滑らかになる。幾何学的円からの逸脱が、多角形効果を補償するものである。

少なくともいくつかの実施例では、上述した多角形補償結合システム２８は、乗客コンベアシステム２の乗客ライン（例えば、乗客に面する側）における多角形効果を効果的に補償することができるが、乗客コンベアシステム２の戻りライン（例えば、ＳＴＣおよびＭＤＣスプロケット１６、２４それぞれの周りで１８０°回転した後の、乗客とは反対に面する側）における多角形効果を効果的には補償することができない。従って、戻りラインにおける多角形効果を効果的に補償するために、１つのＳＴＣピッチ長さについてＳＴＣスプロケット１６が案内されない「開」リンクであって、２つのリンク間のＳＴＣジョイントが、自由に回転するか、または、２つのリンク間のＳＴＣジョイントが、ＳＴＣリンクがトラック内で追随する必要のある曲線（例えば、エスカレータ内の移行弧状部）内で移動ジョイントを回転させることで、回転する、「開」リンクが、ＳＴＣスプロケット１６における戻りラインへの「出口」に提供されることができる。さらに、乗客および戻りラインによって経験される多角形効果のほかに、多角形効果は、ＳＴＣスプロケット１６の直線トラックからの逸脱の際に生じることがあり、トラック逸脱の形状および位置、踏段チェーン１２の回転方向、踏段チェーンのピッチ、踏段チェーン速度変化の周波数に依存し得る。

従って、乗客ラインおよび戻りラインにおける多角形効果を補償するために、かつ、直線トラックからの他の逸脱に対処するために、多角形補償結合システム２８は、弧状部の頂点に配置することができる。例えば、円形戻りトラックにおいて１８０°の一定速度で踏段チェーン１２を回転させる時、補償曲線４２は、弧状湾曲部の頂点（９０°）において画成されることができ、上述した補償円の幾何学形状からわずかに逸脱するだけであり、直線トラックラインに対して対称であり、ＳＴＣスプロケット２４の両方のＳＴＣ駆動方向（例えば、乗客ラインおよび戻りライン）における多角形効果を補償するように働く。従って、１３５．４６ｍｍのピッチを有し、直径１９０ｍｍの円において１８０°回転するＳＴＣスプロケット２４は、頂点において、直径方向に約４ｍｍ逸脱し、非常に滑らかで、それによって、多角形効果を効果的に補償する補償曲線４２を画成することができる。

ここで図８を参照すると、本開示の少なくともいくつかの実施例による、多角形補償結合システム２８の第２の実施例の概略図が、２８’で示される。多角形補償結合システム２８’が、多角形補償結合システム２８に実質的に類似しているかぎり、表示を簡潔にするために、ここでは２つの差のみを説明する。図示のように、多角形補償結合システム２８と同様に、多角形補償結合システム２８’は、複数の踏段チェーンリンク１４と接続リンク３２とを有する踏段チェーン１２を備えることができ、接続リンク３２は、踏段チェーンが、回転するＳＴＣスプロケットの周りで移動する間に、ＳＴＣスプロケット１６の歯３０と係合する。ＳＴＣスプロケット１６はまた、補償曲線４２を画成する３つの補償孔３４を有する。ＭＤＣスプロケット２４が円形（または実質的に円形）であるとして示された多角形補償結合システム２８とは対照的に、多角形補償結合システム２８’は、形状が三角形（または実質的に三角形）で、ギア、駆動軸、モータ、および同様のものなどにより実質的に直接駆動されることができるＭＤＣスプロケット２４’を使用する。

図８で見えているのは１つのＭＤＣスプロケット２４’だけであるとはいえ、ＭＤＣスプロケット２４について上述したように、一緒に接続された２つのＭＤＣスプロケット２４’を使用することができることは理解されるであろう。さらに、ＭＤＣスプロケット２４’は、画成された補償曲線４２に従ってＳＴＣスプロケット１６を移動させるよう補償孔３４に係合するように駆動軸／ローラ３８およびプレート４０（見えていない）を使用することができるので、ＭＤＣスプロケット２４と実質的に同様に作動しかつ機能することができる。補償曲線４２は、上で導出した方程式（２７）、（２８）で表すことができる。

ＭＤＣスプロケット２４、２４’が、本開示の目的で使用されることができるこのような種類のＭＤＣスプロケットの単なる２つの実施例にすぎないこともまた理解されるであろう。他の実施例では、上述したように、ＳＴＣスプロケット１６との係合を可能とし、ＳＴＣスプロケット１６との補償曲線４２の画成を可能とする、いくつかの異なる構成のＭＤＣスプロケットが使用されることができ、本開示の範囲内にあると考えられる。さらに、少なくともいくつかの実施例では、ＭＤＣスプロケット２４を全く使用する必要がない。むしろ、ＭＤＣスプロケット２４とＳＴＣスプロケット１６の間の係合は、ベルトまたはチェーン駆動機械駆動チェーンスプロケット２５とＳＴＣスプロケット１６の間の係合が補償曲線４２を画成するように、ベルトまたはチェーン駆動機械駆動チェーンスプロケット２５（図１Ｂ参照）とＳＴＣスプロケット１６の間に画成されることができる。代替の実施例では、ＳＴＣスプロケット１６は、補償曲線４２を画成するように、ベルトおよび／またはチェーンにより主駆動軸２２によって直接駆動されることができる。

ここで図９、図１０Ａ、図１０Ｂを参照すると、本開示の少なくともいくつかの実施例による、多角形補償結合システム２８の第３の実施例が、２８”で示される。多角形補償結合システム２８、２８’とは対照的に、多角形補償結合システム２８”は、上で決定された補償曲線４２によって画成される周囲を有する静止プレート５０と、ＳＴＣスプロケット１６内の係合面（例えば、直線スロット）５１と、ＭＤＣスプロケット２４内の対応する係合面（例えば、直線スロット）５２（図９ではＭＤＣスプロケット内の直線スロットのみが見えている）と、を使用し、これらは全て、共通の中心点５４を中心とするように取り付けることができる。ＭＤＣスプロケット２４は、システム固定装置５６によりＳＴＣスプロケット１６に接続することができる。

補償曲線４２が固定されているおかげで、ＭＤＣスプロケット２４およびＳＴＣスプロケット１６が同じ（例えば、一定の）平均角速度でかつ異なる（例えば、一定でない）瞬間角速度で回転される時、踏段チェーン１２が実質的に一定の直線速度を維持するような仕方で、補償曲線４２は、係合点５８を駆動する。特に、駆動軸／ローラ３８、または他の低摩擦要素は、静止プレート５０の表面に（図１０Ｂにおいてより明確に示されるように）係合し、直線スロット５１、５２内で摺動し、それによって、ＳＴＣおよびＭＤＣスプロケット１６、２４それぞれの異なる角移動が、ローラの動的径方向位置および直線スロットの異なる角度によって駆動される。特に、ＳＴＣスプロケット１６およびＭＤＣスプロケットそれぞれの中の直線スロット５１、５２は、特定の角度で交差する。この角度構成は、ローラ／駆動軸３８の運動において具体化されることができる補償要素中心点を、固定補償部品（例えば、静止プレート５０）の補償曲線４２の表面上に（中心の方へ内側へと行くように）押圧することができる。代替として、上述した角度に依存して、補償要素中心点は、補償曲線４２の反対面上に（外側へと行くように）押圧されることができ、その結果として、補償孔（図示の固定補償部品５０とは反対の部品）となることができる。

直線スロット５１、５２についていくつかの他の幾何学形状（例えば、弧状）を使用することができること、これらのスロットの配置および位置も同様に相対的に変更することができることは、理解されるであろう。さらに、少なくともいくつかの実施例では、補償曲線４２は、ＳＴＣスプロケット１６およびＭＤＣスプロケット２４を直線スロット５１、５２の特定の幾何学形状について一定の速度で移動させ、その速度について固定補償曲線４２を決定することによって、決定されることができる。そのような場合、補償曲線４２は、上述したものと同様の仕方で導出することができる微分方程式によって定義することができる。

上述した係合面が直線スロット５１、５２であるという事実にもかかわらず、他の実施例では、直線スロットは、上述した補償曲線４２（例えば、固定補償曲線）の画成を可能とする他の構成で置き換えることができる。さらに、多角形補償結合システム２８を乗客コンベアシステム２に関して上で説明してきたとはいえ、本開示の教示が、多角形効果を経験する任意のチェーン・スプロケット駆動システムに、その多角形効果を低減するように適用可能であると考えられることは理解されるであろう。

一般に、本開示は、乗客コンベアシステムなどのチェーン駆動システムが遭遇する多角形効果を最小限に抑える（または、おそらく完全に解消すらする）多角形補償結合システムを記載している。特に、いくつかの実施例では、多角形補償結合システムは、ＳＴＣスプロケットに補償孔を設け、ＳＴＣスプロケットおよびＭＤＣスプロケットが回転する間に、駆動軸またはローラが補償孔内で回転して補償曲線を画成するように、駆動軸またはローラにより少なくとも１つのＭＤＣスプロケットをＳＴＣスプロケットと係合させることを必要とする。他の実施例では、多角形補償結合システムは、所望の補償曲線の周囲を有する静止プレートによって提供される固定補償曲線に追随する直線スロットをＳＴＣスプロケットおよびＭＤＣスプロケットの両方に設けることを必要とする。

補償曲線を画成することによって、ＳＴＣスプロケットは、回転するＳＴＣスプロケットの周りを踏段チェーンが移動する間に踏段チェーンの一定の直線速度が維持されることができるように、変化する角速度で回転されることができる。従って、歯付きスプロケットに係合する別々のリンクを有し、移動する踏段チェーンの相対速度差から生じる多角形効果は、踏段チェーンの速度が今や連続的でかつ実質的に一定となり得る限りにおいて、低減される（または、おそらく完全に解消される）ことができる。踏段チェーンの実質的に一定の速度は、（補償曲線の結果として）一定の平均角速度でかつ一定でない瞬間角速度でＭＤＣスプロケットおよびＳＴＣスプロケットを回転させることでさらに保証されることができる。従って、多角形効果を低減することで、乗客の乗り心地を向上させることができる。

さらに、多角形補償結合システムは、上述した従来の多角形効果低減解決策によって教示されるように（より多くの数の踏段チェーンリンクを必要とする）踏段チェーンのピッチの低減をすることなしに、多角形効果を低減する機構を提供する。従って、従来の解決策の（増加した部品数、増加した保守、および短縮された寿命から生じる）踏段チェーンおよびＳＴＣスプロケットに付随する、より高い費用を最小限に抑えることもできる。本開示の多角形補償結合は、踏段チェーンおよびＳＴＣスプロケットのより長い寿命および費用の低減を実現するだけでなく、騒音のない作動およびより少ない潤滑剤を必要とするより少ないジョイントに起因する、多角形効果を低減する、より環境に配慮した方策を提供する。さらに、多角形補償結合機構は、信頼性が高く、頑丈で、かつ容易に保守可能である。

特定の実施例のみを説明してきたが、上述の説明から当業者には代替例および修正例が明らかであろう。これらと他の代替例は、均等物と見なされ、本開示の趣旨および範囲、および添付の特許請求の範囲に含まれる。

Claims (23)

1. チェーンスプロケット（１６）と、
   主駆動装置（２４、２４’）と、
   を備える多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）であって、
   主駆動装置（２４、２４’）は、チェーンスプロケット（１６）と係合し、この係合は、多角形効果を低減するように補償曲線（４２）によって画成されることを特徴とする多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
2. チェーンスプロケット（１６）は、複数の補償孔（３４）を備えることを特徴とする請求項１記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
3. 複数の補償孔（３４）のそれぞれが互いに周方向にほぼ均等に離間することを特徴とする請求項２記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
4. 主駆動装置（２４、２４’）は、各駆動軸（３８）によって複数の補償孔（３４）のそれぞれを通してチェーンスプロケット（１６）に係合されることを特徴とする請求項２記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
5. 主駆動装置（２４、２４’）の回転が、補償曲線（４２）に従って複数の補償孔（３４）のそれぞれの中の各駆動軸（３８）のそれぞれの回転を生じさせることを特徴とする請求項４記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
6. 主駆動装置（２４、２４’）およびチェーンスプロケット（１６）は、回転するように主駆動軸（２２）に取り付けられることを特徴とする請求項１記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
7. チェーンスプロケット（１６）および主駆動装置（２４、２４’）は、一定の平均角速度で回転することを特徴とする請求項１記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
8. チェーンスプロケット（１６）および主駆動装置（２４、２４’）は、一定でない瞬間角速度で回転することを特徴とする請求項１記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
9. チェーンスプロケット（１６）および主駆動装置（２４、２４’）は、一定の平均角速度を維持しながら、一定でない瞬間角速度を有することを特徴とする請求項１記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
10. 主駆動装置（２４、２４’）およびチェーンスプロケット（１６）の一定でない瞬間角速度によって、チェーン（１２）の直線速度が、実質的に一定に保持されることを特徴とする請求項９記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
11. 主駆動装置（２４、２４’）は、主駆動装置チェーンスプロケットであることを特徴とする請求項１記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
12. チェーンスプロケット（１６）は、第１の複数の係合面（５１）を有し、主駆動装置（２４、２４’）は、対応する第２の複数の係合面（５２）を有し、チェーンスプロケット（１６）および主駆動装置（２４、２４’）の対応する第１および第２の複数の係合面（５１、５２）内を摺動するローラ（３８）が静止補償曲線（５０）を画成することを特徴とする請求項１記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
13. 第１および第２の複数の係合面（５１、５２）のそれぞれは、直線スロットであることを特徴とする請求項１２記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
14. 主駆動装置（２４、２４’）は、ギア、駆動軸、および／またはモータにより実質的に直接駆動されることを特徴とする請求項１記載の多角形補償結合システム（２８、２８’、２８”）。
15. 物体を１つの位置から別の位置へと輸送するように踏段チェーンスプロケット（１６）の周りに無端ループ内で踏段チェーン（１２）によって案内される複数の踏板（８）と、
    踏段チェーンスプロケット（１６）と係合する主駆動装置（２４、２４’）と、
    を備える乗客コンベアシステム（２）であって、
    該係合は、踏段チェーンスプロケット（１６）および主駆動装置（２４、２４’）が一定の平均角速度でかつ一定でない瞬間角速度で回転する間に補償曲線（４２）によって画成されることを特徴とする乗客コンベアシステム（２）。
16. 踏段チェーン（１２）は、実質的に一定の直線速度で移動することを特徴とする請求項１５記載の乗客コンベアシステム（２）。
17. 主駆動装置（２４、２４’）は、第１の主駆動装置スプロケット（２４、２４’）および第２の主駆動装置スプロケット（２４、２４’）を備えており、第１および第２の主駆動装置スプロケット（２４、２４’）は、踏段チェーンスプロケット（１６）を挟むことを特徴とする請求項１５記載の乗客コンベアシステム（２）。
18. 踏段チェーンスプロケット（１６）は、複数の補償孔（３４）を備えており、主駆動装置（２４、２４’）は、各駆動軸（３８）によって複数の補償孔（３４）のそれぞれを通して踏段チェーンスプロケット（１６）に係合され、それによって、主駆動装置（２４、２４’）の回転が、補償曲線（４２）に従って複数の補償孔（３４）のそれぞれの中の各駆動軸（３８）のそれぞれの回転を生じさせるように、ることを特徴とする請求項１５記載の乗客コンベアシステム（２）。
19. 踏段チェーンスプロケット（１６）は、第１の複数の直線スロット（５１）を有し、主駆動装置（２４、２４’）は、対応する第２の複数の直線スロット（５２）を有し、踏段チェーンスプロケット（１６）および主駆動装置（２４、２４’）の対応する第１および第２の複数の直線スロット（５１、５２）内を摺動するローラ（３８）が静止補償曲線（５０）を画成することを特徴とする請求項１５記載の乗客コンベアシステム（２）。
20. チェーンスプロケット（１６）および主駆動装置（２４、２４’）によって駆動されるチェーン（１２）を提供し、
    チェーンスプロケット（１６）を主駆動装置（２４、２４’）と係合させ、
    チェーンスプロケット（１６）および主駆動装置（２４、２４’）を一定の平均角速度でかつ一定でない瞬間角速度で回転させ、
    チェーン（１２）の実質的に一定の直線速度を維持するように補償曲線（４２）を提供する、
    ことを含むことを特徴とする、チェーン駆動システム（２）における多角形効果を低減する方法。
21. チェーンスプロケット（１６）を提供することは、チェーンスプロケット（１６）に複数の補償孔（３４）を設けることを含み、チェーンスプロケット（１６）を主駆動装置（２４、２４’）と係合させることは、複数の駆動軸（３８）により複数の補償孔（３４）を通して主駆動装置（２４、２４’）をチェーンスプロケット（１６）に接続することを含むことを特徴とする請求項２０記載の方法。
22. 補償曲線（４２）を提供することは、補償曲線（４２）を画成するように複数の補償孔（３４）内に複数の駆動軸（３８）を案内することをさらに含むことを特徴とする請求項２１記載の方法。
23. チェーンスプロケット（１６）および主駆動装置（２４、２４’）を提供することは、チェーンスプロケット（１６）および主駆動装置（２４、２４’）のそれぞれに複数の係合面（５１、５２）を提供することを含み、補償曲線（４２）を提供することは、チェーンスプロケット（１６）および主駆動装置（２４、２４’）の対応する直線スロット（５１、５２）内を要素が摺動する静止曲線（５０）を提供することを含むことを特徴とする請求項２０記載の方法。

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