JP2017100819A - 乗客コンベア - Google Patents

Abstract

【課題】油による積極的な潤滑を不要とすることができ、メンテナンスを容易に行える乗客コンベアの駆動装置を得ることにある。【解決手段】乗客コンベアの駆動装置は、駆動源からトルクを受けて回転するとともに、トロコイド歯形を有する複数の噛み合い歯を備えた第１の歯車と、踏段チェーンが巻き掛けられた駆動スプロケットと共に回転するとともに、トロコイド歯形を有する複数の噛み合い歯を備えた第２の歯車と、前記第１の歯車および前記第２の歯車と噛み合いながら回転するアイドラ機構と、を含んでいる。アイドラ機構は、互いに間隔を存して向かい合う一対の回転輪と、回転輪の外周部の間に跨って回転自在に支持され、回転輪の回転方向に間隔を存して配列された複数のローラと、を備えている。ローラは、第１の歯車の噛み合い歯および第２の歯車の噛み合い歯に対し自転しながら接触する。【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、エスカレータあるいは移動歩道のような乗客コンベアに用いる駆動装置に関する。

乗客コンベアの一例であるエスカレータは、複数の踏段が連結された踏段チェーンを走行させる駆動装置を装備している。従来の駆動装置では、踏段チェーンが巻き掛けられた駆動輪に、ローラチェーンを介してモータのトルクを伝えている。

特開２０１５−１７４７７０号公報

ローラチェーンは、複数のローラがスプロケットの歯底に嵌り込むようにスプロケットに巻き付くことでトルクを伝達しているので、ローラとスプロケットとの噛み合い箇所に摺動抵抗が発生する。

したがって、ローラの摩耗を防止するため、例えばエスカレータの定期点検の度に保守員がローラチェーンに給油する必要があり、エスカレータのメンテナンスを容易に行う上で改善の余地がある。

本発明の目的は、油による積極的な潤滑を不要とすることができ、メンテナンスを容易に行える乗客コンベアの駆動装置を得ることにある。

実施形態によれば、乗客コンベアの駆動装置は、駆動源からトルクを受けて回転するとともに、トロコイド歯形を有する複数の噛み合い歯を備えた第１の歯車と、踏段チェーンが巻き掛けられた駆動スプロケットと共に回転するとともに、トロコイド歯形を有する複数の噛み合い歯を備えた第２の歯車と、前記第１の歯車および前記第２の歯車と噛み合いながら回転するアイドラ機構と、を含んでいる。

前記アイドラ機構は、互いに間隔を存して向かい合う一対の回転輪と、前記回転輪の外周部の間に跨って回転自在に支持され、前記回転輪の回転方向に間隔を存して配列された複数のローラと、を備えている。前記アイドラ機構の前記ローラは、前記第１の歯車の前記噛み合い歯および前記第２の歯車の前記噛み合い歯に対し自転しながら接触する。

第１の実施形態に係るエスカレータを概略的に示す断面図である。 図１に示すエスカレータに用いる駆動装置の断面図である。 図１に示すエスカレータに用いる駆動装置の側面図である。 第１の実施形態のアイドラ機構の断面図である。 第２の実施形態のアイドラ機構の断面図である。 第３の実施形態に係るエスカレータを概略的に示す断面図である。

[第１の実施形態]
以下、第１の実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。

図１は、乗客コンベアの一例であるエスカレータ１を示している。エスカレータ１は、トラス２を備えている。トラス２は、下階のフロア１Ｆに据え付けられた下階側水平部２ａと、上階のフロア２Ｆに据え付けられた上階側水平部２ｂと、下階側水平部２ａと上階側水平部２ｂとの間を結ぶ傾斜部２ｃと、を備えている。

機械室３が上階側水平部２ｂの内部に設けられている。図２に示すように、駆動軸４および一対の駆動スプロケット５ａ，５ｂが機械室３に収容されている。駆動軸４は、軸受６ａ，６ｂを介してトラス２に水平に支持されている。駆動スプロケット５ａ，５ｂは、駆動軸４の両端部に固定されて駆動軸４と共に回転される。

図１に示すように、従動軸８および一対の従動スプロケット９（一方のみを図示）がトラス２の下階側水平部２ａに収容されている。従動軸８は、トラス２に水平に支持されている。従動スプロケット９は、従動軸８の両端部に固定されて従動軸８と共に回転される。

駆動スプロケット５ａ，５ｂと従動スプロケット９との間に一対の踏段チェーン１０ａ，１０ｂが無端状に架け渡されている。踏段チェーン１０ａ，１０ｂは、夫々乗客の搬送に供する往路１１ａと、往路１１ａの下側に位置された復路１１ｂと、を有し、トラス２の内部を無端状に走行するようになっている。

複数の踏段１２が踏段チェーン１０ａ，１０ｂの間に連結されている。踏段１２は、エスカレータ１を利用する乗客が乗り込む要素であって、トラス２の内部に設けられた図示しないガイドレールに沿って移動する。踏段チェーン１０ａ，１０ｂが走行すると、踏段チェーン１０ａ，１０ｂの往路１１ａでは、複数の踏段１２がトラス２の傾斜部２ｃに沿って階段状に配列されるとともに、踏段チェーン１０ａ，１０ｂの走行に追従して移動するようになっている。

トラス２の右側部および左側部には、夫々欄干１３が設けられている。さらに、手摺りベルト１４が欄干１３の外周部に装着されている。手摺りベルト１４は、踏段１２と同期して無端状に走行するようになっている。

図１ないし図３に示すように、駆動装置２０がトラス２の機械室３に収容されている。駆動装置２０は、踏段１２が連結された踏段チェーン１０ａ，１０ｂを無端状に走行させる要素であって、踏段チェーン１０ａ，１０ｂの走行経路の外側で駆動スプロケット５ａ，５ｂと向かい合うように機械室３の終端部に設置されている。

駆動装置２０は、駆動源としてのモータ２１、減速機２２およびトルク伝達機構２３を主要な要素として備えている。モータ２１および減速機２２は、架台２４を介してトラス２に支持されている。モータ２１の回転軸２１ａは、減速機２２の入力端に連結されている。減速機２２の出力軸２２ａは、機械室３内で駆動軸４と平行に配置されている。本実施形態によると、駆動軸４の回転中心Ｏ１と出力軸２２ａの回転中心Ｏ２との間を結ぶ直線Ｓ１は、機械室３内で略水平に延びている。

図１ないし図３に示すように、トルク伝達機構２３は、減速機２２の出力軸１７ａと一方の駆動スプロケット５ａとの間に介在されている。トルク伝達機構２３は、第１の歯車２６、第２の歯車２７およびアイドラ機構２８を主要な要素として備えている。

第１の歯車２６は、減速機２２の出力軸１７ａに同軸状に固定されている。第１の歯車２６の外周部に形成された複数の噛み合い歯２９は、その歯面２９ａおよび歯底２９ｂが円弧状に湾曲されたトロコイド歯形を有している。

第２の歯車２７は、リング状のスペーサ３０を介して一方の駆動スプロケット５ａの側面に同軸状に固定されている。第２の歯車２７の外周部に形成された複数の噛み合い歯３１は、その歯面３１ａおよび歯底３１ｂが円弧状に湾曲されたトロコイド歯形を有している。第２の歯車２７は、第１の歯車２６よりも径が大きいとともに、第１の歯車２６よりも歯数が多い。

図２ないし図４に示すように、アイドラ機構２８は、回転軸３３、一対の回転輪３４ａ，３４ｂおよび複数のローラ３５を主要な要素として備えている。回転軸３３は、第１のジャーナル部３３ａおよび第２のジャーナル部３３ｂを有している。第１のジャーナル部３３ａは、回転軸３３の軸方向に沿う一端に位置されている。第２のジャーナル部３３ｂは、回転軸３３の軸方向に沿う他端に位置されている。

回転軸３３の第１のジャーナル部３３ａは、トラス２に固定されたブラケット３６ａに軸受３７ａを介して回転自在に支持されている。同様に、回転軸３３の第２のジャーナル部３３ｂは、トラス２に固定されたブラケット３６ｂに軸受３７ｂを介して回転自在に支持されている。

回転輪３４ａ，３４ｂは、例えば円盤状に形成されている。回転輪３４ａ，３４ｂの中心部は、回転軸３３の外周面上に例えば圧入等の手段で同軸状に固定されている。回転輪３４ａ，３４ｂは、ブラケット３６ａ，３６ｂの間で回転軸３３の軸方向に互いに間隔を存して平行に配置されているとともに、回転軸３３と共に回転される。

図３および図４に示すように、複数の嵌合孔３９が回転輪３４ａ，３４ｂの外周部に形成されている。嵌合孔３９は、回転軸３３の中心軸線Ｏ３を中心とする同一の基準円Ｃの上に位置されるとともに、回転輪３４ａ，３４ｂの回転方向に一定の間隔を存して配列されている。嵌合孔３９は、円形の開口形状を有している。

複数のピン４０が回転輪３４ａ，３４ｂの外周部の間に跨って固定されている。ピン４０は、真っ直ぐな円柱状の要素であって、当該ピン４０の一端部および他端部が夫々回転輪３４ａ，３４ｂの外周部の嵌合孔３９に例えば圧入等の手段で固定されている。

ローラ３５は、円筒状の要素であって、ピン４０の中間部の外周面の上に回転自在に支持されている。したがって、ローラ３５は、回転輪３４ａ，３４ｂの外周部の間に回転自在に架け渡されているとともに、基準円Ｃの上で回転輪３４ａ，３４ｂの回転方向に一定の間隔を存して配列されている。さらに、ローラ３５は、回転輪３４ａ，３４ｂの間でピン４０の軸方向に挟み込まれている。これにより、ピン４０の軸方向へのローラ３５の自由な移動が制限されている。

アイドラ機構２８のローラ３５は、第１の歯車２６の噛み合い歯２９および第２の歯車２７の噛み合い歯３１と噛み合っている。この噛み合いにより、ローラ３５は、噛み合い歯２９の歯面２９ａおよび歯底２９ｂ、噛み合い歯３１の歯面３１ａおよび歯底３１ｂに転がりながら接触する。このため、アイドラ機構２８は、第１の歯車２６および第２の歯車２７に噛み合いながら回転することで、第１の歯車２６に伝えられたモータ２１のトルクを第２の歯車２７に伝達する。

さらに、図３に最もよく示されるように、アイドラ機構２８は、その回転軸３３の中心軸線Ｏ３が駆動軸４の回転中心Ｏ１と出力軸２２ａの回転中心Ｏ２との間を結ぶ直線Ｓ１を外れた位置に設けられている。言い換えると、アイドラ機構２８のローラ３５は、直線Ｓ１よりも下方の位置で第１の歯車２６の噛み合い歯２９および第２の歯車２７の噛み合い歯３１と噛み合っている。

第１の実施形態において、モータ２１から出力されたトルクは、減速機２２の出力軸２２ａを通じて第１の歯車２６に伝わる。これにより、第１の歯車２６がモータ２１のトルクを受けて回転する。

アイドラ機構２８のローラ３５は、第１の歯車２６と第２の歯車２７との間で第１の歯車２６の噛み合い歯２９および第２の歯車２７の噛み合い歯３１に同時に噛み合っているので、アイドラ機構２８の回転輪３４ａ，３４ｂが回転する。この結果、モータ２１のトルクが第１の歯車２６からアイドラ機構２８を経由して第２の歯車２７に伝わり、駆動スプロケット５ａ，５ｂが回転する。

したがって、踏段チェーン１０ａ，１０ｂがトラス２の内部を無端状に走行し、踏段１２に乗り込んだ乗客が下階のフロア１Ｆから上階のフロア２Ｆ又は上階のフロア２Ｆから下階のフロア１Ｆに向けて搬送される。

第１の実施形態によると、アイドラ機構２８のローラ３５が噛み合う第１の歯車２６の噛み合い歯２９および第２の歯車２７の噛み合い歯３１は、夫々歯面２９ａ，３１ａおよび歯底２９ｂ，３１ｂが円弧状に湾曲されたトロコイド歯形を有している。

このため、第１の歯車２６、第２の歯車２７およびアイドラ機構２８が互いに同期して回転した状態では、ローラ３５が転がりながら噛み合い歯２９，３１の歯面２９ａ，３１ａおよび歯底２９ｂ，３１ｂに接触する。すなわち、ローラ３５が自転しながら噛み合い歯２９，３１の歯面２９ａ，３１ａおよび歯底２９ｂ，３１ｂに沿って移動することで、モータ２１のトルクを第１の歯車２６から第２の歯車２７に伝達する。

この結果、ローラ３５と噛み合い歯２９，３１との噛み合い箇所に生じる抵抗が転がり抵抗となり、油を用いた積極的な潤滑が不要となる。よって、エスカレータ１の定期点検の度に保守員がローラチェーンに給油するといった面倒で手間のかかる作業を省略することができ、エスカレータ１のメンテナンスを容易に行うことができる。

さらに、エスカレータ１が乗客を搬送している状態では、踏段１２の移動方向がいずれの場合も、図１に矢印で示すように踏段チェーン１０ａ，１０ｂを上階のフロア２Ｆから下階のフロア１Ｆに向けて引っ張ろうとする積載負荷が発生する。積載負荷は、踏段チェーン１０ａ，１０ｂの側から駆動スプロケット５ａ，５ｂを経由して第２の歯車２７に加わるので、第２の歯車２７に図１の反時計回り方向に沿うトルクが発生する。

第１の実施形態では、アイドラ機構２８のローラ３５は、駆動軸４の回転中心Ｏ１と出力軸２２ａの回転中心Ｏ２との間を結ぶ直線Ｓ１よりも下方の位置で第１の歯車２６および第２の歯車２７と噛み合っている。

この結果、第２の歯車２７に反時計回り方向のトルクが加わった状態では、アイドラ機構２８のローラ３５が第２の歯車２７の噛み合い歯３１を前記直線Ｓ１に向けて押し上げる。

言い換えると、アイドラ機構２８のローラ３５が第２の歯車２７の噛み合い歯３１に食い込むような形態となり、ローラ３５と噛み合い歯３１との噛み合い部分に隙間が生じるのを回避できる。

したがって、アイドラ機構２８と第２の歯車２７との噛み合い箇所にがたつきが生じたり、アイドラ機構２８のローラ３５が第２の歯車２７から外れるのを確実に防止することができ、信頼性の高い駆動装置２０を得ることができる。

[第２の実施形態]
図５は、第２の実施形態を開示している。第２の実施形態は、アイドラ機構２８の構成が前記第１の実施形態と相違している。第２の実施形態では、複数のピン４０の一端部および他端部が夫々軸受５１ａ，５１ｂを介して回転輪３４ａ，３４ｂの外周部に回転自在に支持されている。

さらに、円筒状のローラ３５は、ピン４０の中間部の外周面の上に例えば圧入あるいは接着等の手段により同軸状に固定されている。そのため、ローラ３５は、第１の歯車２６の噛み合い歯２９および第２の歯車２７の噛み合い歯３１に噛み合った時に、ピン４０と一緒に回転するようになっている。

第２の実施形態によれば、第１の歯車２６、第２の歯車２７およびアイドラ機構２８が互いに同期して回転した状態では、ローラ３５が自転しながら噛み合い歯２９，３１の歯面２９ａ，３１ａおよび歯底２９ｂ，３１ｂに沿って移動する。

この結果、ローラ３５と噛み合い歯２９，３１との噛み合い箇所に生じる抵抗が転がり抵抗となり、前記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

[第３の実施形態]
図６は、第３の実施形態を開示している。第３の実施形態は、踏段チェーン１０ａ，１０ｂに対する駆動装置２０の位置が第１の実施形態と相違している。それ以外のエスカレータ１の構成は、基本的に第１の実施形態と同様である。そのため、第３の実施形態において、第１の実施形態と同一の構成部分については同一の参照符号を付して、その説明を省略する。

図６に示すように、第３の実施形態のエスカレータ１は、インナードライブ式の駆動装置２０を備えている。駆動装置２０は、トラス２の上階側水平部２ｂにおいて、駆動スプロケット５ａ，５ｂと隣り合うように踏段チェーン１０ａ，１０ｂの往路１１ａと復路１１ｂとの間に設置されている。

駆動装置２０のアイドラ機構２８は、その回転軸３３の中心軸線Ｏ３が駆動軸４の回転中心Ｏ１と出力軸２２ａの回転中心Ｏ２との間を結ぶ直線Ｓ１を外れた位置に設けられている。言い換えると、アイドラ機構２８のローラ３５は、直線Ｓ１よりも上方の位置で第１の歯車２６および第２の歯車２７と噛み合っている。

第３の実施形態によると、エスカレータ１が乗客を搬送している状態では、踏段１２の移動方向がいずれの場合も、図６に矢印で示すように踏段チェーン１０ａ，１０ｂを上階のフロア２Ｆから下階のフロア１Ｆに向けて引っ張ろうとする積載負荷が発生する。積載負荷は、踏段チェーン１０ａ，１０ｂの側から駆動スプロケット５ａ，５ｂを経由して第２の歯車２７に加わるので、第２の歯車２７に図６の反時計回り方向に沿うトルクが発生する。

第３の実施形態では、アイドラ機構２８のローラ３５は、駆動軸４の回転中心Ｏ１と出力軸２２ａの回転中心Ｏ２との間を結ぶ直線Ｓ１よりも上方の位置で第１の歯車２６および第２の歯車２７と噛み合っている。この結果、第２の歯車２７に反時計回り方向のトルクが加わった状態では、アイドラ機構２８のローラ３５が第２の歯車２７の噛み合い歯３１を前記直線Ｓ１に向けて押し下げる。

言い換えると、アイドラ機構２８のローラ３５が第２の歯車２７の噛み合い歯３１に食い込むような形態となり、ローラ３５と噛み合い歯３１との噛み合い部分に隙間が生じるのを回避できる。

したがって、前記第１の実施形態と同様に、アイドラ機構２８と第２の歯車２７との噛み合い箇所にがたつきが生じたり、アイドラ機構２８のローラ３５が第２の歯車２７から外れるのを確実に防止することができ、信頼性の高い駆動装置２０を得ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、本発明の実施形態に係る乗客コンベアは、エスカレータに特定されるものではなく、水平又は傾斜して配置された移動歩道であっても同様に実施可能である。

５ａ，５ｂ…駆動スプロケット、１０ａ，１０ｂ…踏段チェーン、２０…駆動装置、２１…駆動源（モータ）、２６…第１の歯車、２７…第２の歯車、２８…アイドラ機構、２９，３１…噛み合い歯、３４ａ，３４ｂ…回転輪、３５…ローラ。

本発明の実施形態は、エスカレータあるいは移動歩道のような乗客コンベアに関する。

本発明の目的は、油による積極的な潤滑を不要とすることができ、メンテナンスを容易に行える乗客コンベアを得ることにある。

実施形態によれば、乗客コンベアは、トラスと、前記トラスの一端部に支持された駆動スプロケットと、前記トラスの他端部に支持された従動スプロケットとの間に巻き掛けられ、前記トラスの内部を無端状に走行する踏段チェーンと、前記トラスの前記一端部に設けられ、駆動源から出力されたトルクを前記駆動スプロケットに伝えるトルク伝達機構と、を備えている。
前記トルク伝達機構は、前記駆動源からトルクを受けて回転するとともに、トロコイド歯形を有する複数の噛み合い歯を備えた第１の歯車と、前記駆動スプロケットと共に回転するとともに、トロコイド歯形を有する複数の噛み合い歯を備えた第２の歯車と、前記第１の歯車と前記第２の歯車との間に配置され、前記第１の歯車および前記第２の歯車と噛み合いながら回転するアイドラ機構と、を含んでいる。

前記アイドラ機構は、互いに間隔を存して向かい合うとともに、回転軸を介して前記トラスに支持された一対の回転輪と、前記回転輪の外周部の間に跨って回転自在に支持され、前記回転輪の回転方向に間隔を存して配列された複数のローラと、を備えている。前記アイドラ機構の前記ローラは、前記第１の歯車の前記噛み合い歯および前記第２の歯車の前記噛み合い歯に対し自転しながら接触する。

図１ないし図３に示すように、トルク伝達機構２３は、減速機２２の出力軸２２ａと一方の駆動スプロケット５ａとの間に介在されている。トルク伝達機構２３は、第１の歯車２６、第２の歯車２７およびアイドラ機構２８を主要な要素として備えている。

第１の歯車２６は、減速機２２の出力軸２２ａに同軸状に固定されている。第１の歯車２６の外周部に形成された複数の噛み合い歯２９は、その歯面２９ａおよび歯底２９ｂが円弧状に湾曲されたトロコイド歯形を有している。

２…トラス、５ａ，５ｂ…駆動スプロケット、９…従動スプロケット、１０ａ，１０ｂ…踏段チェーン、２０…駆動装置、２１…駆動源（モータ）、２３…トルク伝達機構、２６…第１の歯車、２７…第２の歯車、２８…アイドラ機構、２９，３１…噛み合い歯、３３…回転軸、３４ａ，３４ｂ…回転輪、３５…ローラ。

Claims (4)

1. 踏段チェーンが巻き掛けられた駆動スプロケットに、駆動源から出力されたトルクを伝える乗客コンベアの駆動装置であって、
   前記駆動源からトルクを受けて回転するとともに、トロコイド歯形を有する複数の噛み合い歯を備えた第１の歯車と、
   前記駆動スプロケットと共に回転するとともに、トロコイド歯形を有する複数の噛み合い歯を備えた第２の歯車と、
   前記第１の歯車と前記第２の歯車との間に配置され、前記第１の歯車および前記第２の歯車と噛み合いながら回転するアイドラ機構と、を含み、
   前記アイドラ機構は、
   互いに間隔を存して向かい合う一対の回転輪と、
   前記回転輪の外周部の間に跨って回転自在に支持され、前記回転輪の回転方向に間隔を存して配列されるとともに、前記第１の歯車の前記噛み合い歯および前記第２の歯車の前記噛み合い歯に自転しながら接触する複数のローラと、
   を備えた乗客コンベアの駆動装置。
2. 前記アイドラ機構は、前記回転輪の外周部の間に跨って固定された複数のピンを有し、当該ピンの外周面の上に前記ローラが回転自在に支持された請求項１に記載の乗客コンベアの駆動装置。
3. 前記アイドラ機構は、前記回転輪の外周部の間に跨るとともに、当該回転輪の外周部に軸受を介して回転自在に支持された複数のピンを有し、当該ピンの外周面の上に前記ローラが同軸状に固定された請求項１に記載の乗客コンベアの駆動装置。
4. 前記踏段チェーンの側から前記第２の歯車に負荷が加わった時に、前記アイドラ機構の前記ローラが前記第２の歯車の前記噛み合い歯に食い込むように、前記アイドラ機構の前記回転輪の中心軸線が前記第１の歯車の回転中心と前記第２の歯車の回転中心との間を結ぶ直線から外れた位置に設けられた請求項１に記載の乗客コンベアの駆動装置。

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