JP4500446B2 - 直線状手すり駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、エスカレータもしくは動く歩道のための直線状手すり駆動装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
エスカレータや動く歩道といった、乗員を搬送する装置のための一般的な手すり駆動装置は、搬送装置の踏み段のモータによって駆動される。多くの場合、手すりの端部における反転輪の１つが、手すりの駆動輪として利用される。他の一般的なタイプの駆動装置には、循環するエンドレス駆動ベルトが用いられており、このような駆動ベルトは、例えば、所定経路に沿って手すりの内側に接触し、この手すりの内側に圧力を加えることによって、これを駆動する。駆動ベルト自体は、駆動滑車を介して搬送装置のモータによって駆動される。また、これらの動力を踏み板のベルトから得るタイプの駆動も周知である。
【０００３】
このように動力伝達経路が長いことによって、手すりの移動が不規則になったりぎくしゃくしたりすることがよくある。その上、手すりの速度を踏み板の速度に厳密に調節することは困難である。このことに加えて、特に駆動動力輪と摩擦干渉することによって、手すりもしくは駆動ベルトの摩耗が激しくなる。このことによって、摩耗し易い部材を比較的頻繁に交換することが必要となるとともに、乗員搬送装置の望ましくない停止時間が生じ、これに伴うコストが増大する。
【０００４】
【発明の開示】
本発明の課題は、手すりの駆動を均一に行うとともに摩耗を抑制するような手すり駆動装置を提供することである。
【０００５】
この課題は、固定された１次部分と可動の２次部分とを有する電気的直線状駆動装置として手すり駆動装置を構成する本発明によって達成される。
【０００６】
従って、搬送装置の手すりには、それ自体のための駆動装置が設けられており、これによって、長い動力伝達経路およびこれに伴う欠点が取り除かれている。加えて、摩耗が激しい動力経路を例えば駆動輪と手すりとの間に要することなく、駆動装置の直線運動を手すりの循環運動へと容易に変換できる。本発明の「１次部分」および「２次部分」という概念は、第１の部分および第２の部分という意味であり、例えば励磁システムや導電システムといった、直線状駆動装置の特別な構成に対して重要なものではない。
【０００７】
このような手すり駆動装置を、手すりの移動経路の異なる領域にそれぞれ分配することによって、特に手すりの長さが大きい場合に、手すりを均一に移動させることができる。
【０００８】
直線状駆動装置の２次部材は、好ましくは、手すり上に設けられており、特に好ましくは、手すりと一体に設けられている。手すりの内側、つまり手支持領域の反対側の領域は、２次部分を配置するのに適した領域である。このようなタイプの手すり駆動装置によって、駆動力が直接に手すりに加わるため、摩擦により動力を手すりに伝達する必要がない。理想的な場合は、手すりを駆動することによる摩耗はない。
【０００９】
代わりの実施例として、手すりとともに動作してこれを駆動する循環する駆動ベルトに２次部分を配置することも可能である。しかし、このようなタイプの手すり駆動装置の場合、駆動ベルトから手すりへと摩擦により動力を伝達することが必要となるため、このような手すりもしくは駆動ベルトとの摩擦接触が起こる領域に、摩耗が幾らか生じる。しかし、このようなタイプの構成によって、駆動輪と駆動ベルトとの間もしくは駆動輪と手すりとの間の伝達による主要な摩耗源を取り除くことができる。
【００１０】
駆動ベルトは、これが独立した偏向滑車の上を案内されて閉じた経路に沿って移動する一部の領域で、手すりとともに動作する。しかし、駆動ベルトを、手すりの全長に亘ってこれと平行に移動させて、手すりの反転輪の周りに案内することも可能である。一般的に、摩擦係数の高い材料を、駆動ベルトにおいて手すりとともに動作する領域に選択することが好ましい。駆動ベルトを、手すりの全長に亘ってこれと平行に移動させる場合、付着性が特に良好な材料を用いることが好ましい。極端な場合、接着剤を用いて、駆動ベルトが手すりに取り付けられる。
【００１１】
直線状駆動装置は、好ましくは、永久磁石からなる励磁システムを備えている。この場合、直線状駆動装置が多極の永久磁石を備えていることが、特に好ましい。この励磁システムを、直流電流が供給されるコイルを備えた励磁システム、もしくは交流電流や３相電流が供給されるコイルを備えた励磁システムとすることもできる。この場合、励磁システムによって、例えば、時間とともに変化する磁界が発生する。
【００１２】
好ましくは、励磁システムおよび永久磁石が、特に２次部分に設けられている。永久磁石を２次部分の励磁システムとして利用した場合、特に簡単化することができ、かつ省スペース化が可能となるという利点がある。この場合、移動可能な２次部分において、いかなるタイプのコイルにも、特に電力を供給する必要がない。
【００１３】
好ましくは、直線状駆動装置は導電システムを備えており、この導電システムにおいて、直線状駆動装置の速度が、コントローラによって制御される。このコントローラは、導電システムの、時間とともに変化する磁界を制御する。導電システムは、好ましくは、固定された１次部分に配置される。導電システムには、巻線コイルコアを有するコイルを備えることができる。これらの巻線コイルコアは、積層された材料から形成することが可能であり、好ましくは、これらの基部の端部で互いに連結されている。導電システムを流れる電流および励磁システムの磁界によって、方向付けられた荷重が発生し、この荷重によって、１次部分と２次部分との間の相対移動が起こる。
【００１４】
励磁システムの磁界と導電システムの相対位置に相関して、導電システムを流れる電流が制御されることによって、駆動が連続的に行われる。このような制御によって、直線状駆動装置の速度を制御することが可能となる。好ましくは、コントローラは、エスカレータもしくは動く歩道の踏み段からの速度信号に応答して、エスカレータもしくは動く歩道の踏み段に対する手すりの同期を制御する。このような信号は、例えばセンサにより受信され、コントローラへと送られる。踏み段と手すりとの間のこのような方法によって、非常に正確な同期制御を行うことができる。
【００１５】
手すりが駆動ベルトにより駆動される場合、手すりの速度を検知する速度センサをさらに備えることによって、手すりに対する駆動ベルトの滑りを補償することが可能である。コントローラは、対応するセンサデータを評価して、これらを直線状駆動装置のための制御データへと変換する。
【００１６】
好ましくは、１次部分において２次部分と対向する面、もしくは２次部分において１次部分と対向する面には、摩擦緩和被覆が施されている。２次部分が手すりに組み込まれる場合は、手すりの内側に通常施される摩擦緩和層の下にこの２次部分を配置することによって、このことを達成することができる。
【００１７】
好ましくは、２つの１次部分が備えられており、一方の１次部分が２次部分の一方の側に配置され、他方の１次部分が２次部分の他方の側に配置されている。２次部分を２つの１次部分の間に配置するこのようなサンドイッチ状配列によって、短い長さの２次部分に大きな駆動力を加えることが可能となる。これらの２つの１次部分は、それぞれ独立した部分とすることも可能であり、もしくは、ヨークブリッジ（yoke bridge）に接続したり、１つの部材として構成することも可能である。
【００１８】
好ましくは、２次部分は、１次部分と２次部分との間の距離を一定に維持する装置を備えている。１次部分と２次部分との間のこのような距離つまり空隙は、直線状駆動装置から発生させることができる駆動力に影響を与える。このような装置は、手すりの運転がぎくしゃくする原因となり得る揺動（fluctuation）を実質的に取り除く場合に、好適である。このようにすることによって、直線状駆動装置の駆動力が大きくなるとともに、直線状駆動装置を小型に設計することが可能となり、コストを削減することができる。
【００１９】
電気式直線状駆動装置の特別な特徴は、細長い構造であり、これは、手すり駆動装置への利用に特に適している。一般的な手すり駆動装置で頻繁に起こるようなスペースの問題は、電気式直線状駆動装置には起こらない。電気式直線状駆動装置は、過度に目立たせることなく、ガラス製手すりの見える領域に配置することもできる。電気式駆動装置は、通常、手すり経路に沿った様々な領域に取り付けることが可能である。例えば、乗員が手すりをつかむ領域や手すりが戻る領域に取り付けることができ、もしくは反転する領域にまでも配置することができる。
【００２０】
本発明は、本発明の直線状駆動装置のための２次部分を備えた手すりのみならず、さらに、本発明の手すり駆動装置を備えたエスカレータもしくは動く歩道にも関する。
【００２１】
本発明は、図面により示された実施例によって、より詳細に説明される。
【００２２】
【発明を実施するための最良の形態】
図１を参照する。図１には、手すり２および手すり駆動装置４が示されている。図２に示されているように、手すりの断面はほぼＣ字型であり、手すり部６が平坦となっているとともに、両側に延びている湾曲端部８，１０が図示されていない手すりガイドを保持するのに利用される。図１では、手すりの手支持部６が下方に面しているとともに、湾曲端部８においてこの図を見る人に近い部分が、図示を明確にするために切り欠かれている。
【００２３】
手すり駆動装置４は、固定された１次部分１２および可動の２次部分１４からなる直線状駆動装置であり、図示されている構成では、２次部分１４は、手すりと一体に構成されている。２次部分は、実質的に、高品質の磁性材料からなる永久磁石１６，１８から構成されており、これらの永久磁石１６，１８のＮ極およびＳ極が、それぞれ、手すり２の長手方向の上側にかつ交互に並んでいるとともに、手すり２の内側２０の表面の下方で比較的近接して配置されている。可能な限り多数の永久磁石１６，１８が備えられているため、これらの永久磁石１６，１８は、手すりの長手方向に沿って互いに近接して並んでいる。永久磁石１６，１８の数が多く、寸法が小さく、かつこれらが近接して並んでいるほど、直線状駆動装置４の駆動特性はスムーズで均一になる。手すり２の横方向には、これらは、内側２０のほぼ幅全体に亘って延びている。これらの長さは、手すり２の長手方向に最大となっているため、永久磁石１６，１８の材料が硬いことは、手すり２の柔軟性には影響しない。
【００２４】
エスカレータもしくは動く歩道において、１次部分１２は、固定されており、例えばその枠に取り付けられている。１次部分１２は、個々の歯２２，２４が内部に設けられている長いくし形部材であり、これらの歯が、巻線コイルと協働して電磁石を構成するようになっている。１次部分１２の幅は、手すり２の２つの湾曲端部８，１０の間の開口領域の幅より幾らか小さいことが好ましい。このようにすることによって、手すり２への駆動力を発生させるために内側の表面を最適に利用することができる。１次部分１２の側面は、湾曲端部８，１０とともに、手すり２を横方向に案内するのに利用できる。巻線コイルを支持している１次部分の胴体は、好ましくは、再磁化が容易な柔軟な材料からなり、特に、個々の薄板状材料が積層された構造を有する。１次部分の胴体の基部６は、その全体に亘って中実である。
【００２５】
固定された１次部分１２は、図示されているように直線状であるため、エスカレータもしくは動く歩道のいずれにおいても、手すり２の直線状領域に取り付けることが可能である。しかし、手すり２が直線状でなく弓形形状に沿って延びている領域（例えば、反転する領域）のために、１次部分１２を湾曲した形状とすることも可能である。
【００２６】
１次部分１２において手すりの内側に対向する表面には、摩擦緩和被覆が施されている。図２に示されているように、摩擦緩和被覆は、手すりの内側２０にも施されて永久磁石１６を覆っており、これによって、２次部分１４を有する手すり２が移動する際に、１次部分１２との摩擦が小さくなっている。手すり２に埋め込まれた永久磁石の深さのみならず、これらの２つの摩擦緩和被覆の厚さによっても、１次部分の歯２２，２４と２次部分１４の永久磁石１６，１８との間のギャップが決まる。直線状手すり駆動装置４の駆動力は、実質的に、このギャップの大きさに依存する。１次部分１２の全長に亘って手すり２を１次部分１２の方向に保持するために、手すり２を２次部分の方向に保持する装置（図示せず）を備えることが可能である。例えば、手支持部６に圧力を加えて、手すり２が１次部分１２から離れないようにするアイドルランニングローラ（idle running roller）を備えることができる。所定幅の空隙が手すり２と１次部分１２との間に維持されるように、形状に対応してこのような装置を構成することができる。
【００２７】
図３および図４を参照すると、本発明の手すり駆動装置４の他の構成が示されている。図３および図４では、図１および図２の対応する部材と同じ参照符号が用いられている。図１および図２に関連して説明されたことは、基本的に、これらの部材にも同様に当てはまる。従って、図３では、手すり２が手支持部６および内側２０を備えていることがわかる。図１および図２の湾曲端部８，１０は、図を簡単にするために省略されている。循環する駆動ベルト３０が、手すり２の内側２０に作用するとともに、直線状手すり駆動装置４の２次部分を構成している。図４には、永久磁石１６，１８がこのベルトに埋め込まれていることが示されている。駆動ベルト３０は、２つのアイドル偏向ローラ（idle deflection roller）３２，３４の周りを移動し、図３に示されているその下方の内側領域が、固定された１次部分１２と協働する。好ましくは、駆動ベルト３０の内側２０には摩擦緩和被覆が施されており、この摩擦緩和被覆が、１次部分１２の対向する表面の摩擦緩和被覆と協働して、摩擦損失を低下させるよう機能する。駆動ベルト３０は、好ましくは、図示されていない横方向案内装置により案内されるようになっており、これによって、駆動ベルト３０が、特に固定された１次部分１２に対して、横方向にそれないようになっている。駆動ベルト３０を固定された１次部分の方向に保持したり、もしくは、これらの間に一定の空隙を維持するための装置を備えることも可能である。
【００２８】
好ましくは、駆動ベルト３０の外側、つまり手すり２の内側２０に作用してこれを駆動する側の摩擦係数は比較的高く、これによって、手すり２０の内側２０に対して駆動ベルトが滑らないようになっているため、駆動ベルトの摩耗が幾らか増大する。加えて、図示されている構成では、駆動ベルト３０の内側に圧力ローラ３６，３８，４０が備えられており、これらの圧力ローラによって、駆動ベルト３０が手すり２の内側２０に向かって押し付けられるようになっている。このことによっても、駆動ベルト３０と手すり２との間の摩擦作用が増大する。
【００２９】
駆動ベルト３０は、柔軟性材料（例えば、手すりと同様に、強化ストランドもしくは強化繊維を長手方向に配置することによって、その強度を増大させることが可能な塑性材料）から形成されている。
【００３０】
直線状手すり駆動装置４の駆動力を増大させるために、ほぼ対称的な鏡像のような関係となるように、固定された１次部分１２に第２の固定された１次部分を設け、駆動ベルト１４もしくは手すり２に接触させることができる。このようにすることによって、同じ長さの直線状手すり駆動装置４から得られる駆動力を２倍にすることができる。図３に示された圧力ローラ３６，３８，４０に加えて、もしくはこれらのローラの代わりに、手すり２の手支持領域６に作用してこれを駆動ベルト３０に押し付けるよう機能する圧力ローラを備えることも可能である。
【００３１】
図４の長手方向の断面図には、直線状手すり駆動装置４の２次部分１４を構成している駆動ベルト３０の内部の永久磁石１６，１８が示されている。これらの永久磁石１６，１８の文字Ｎ，Ｓは、これらのＮ極もしくはＳ極を示している。２次部分１４の長手方向における永久磁石１６，１８の配列を、別のものにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の手すり駆動装置の第１の形態であり、ここでは、明確に示すために手すりの部材が省略されている。
【図２】 第１の形態の直線状駆動装置の一部が組み込まれた手すりの断面図。
【図３】 手すり駆動装置の第２の形態を示す概略図。
【図４】 図３の形態の駆動ベルトの一部を示す拡大断面図。

Claims (10)

1. エスカレータもしくは動く歩道のための手すり駆動装置（４）であって、固定された１次部分（１２）および可動の２次部分（１４）を備えた電気式直線状駆動装置（４）として構成されており、
   前記２次部分（１４）は、手すり（２）とともに動作してこれを駆動する循環する駆動ベルト（３０）に設けられていることを特徴とする手すり駆動装置（４）。
2. 前記直線状駆動装置（４）は、永久磁石（１６，１８）からなる励磁システムを備えていることを特徴とする請求項１記載の手すり駆動装置（４）。
3. 前記永久磁石（１６，１８）は、前記２次部分（１４）に配置されていることを特徴とする請求項２記載の手すり駆動装置（４）。
4. 前記直線状駆動装置（４）は、導電システムを備えており、前記導電システムの時間とともに変化する電流を制御するコントローラによって、前記直線状駆動装置の速度を制御することが可能となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の手すり駆動装置（４）。
5. 前記コントローラは、手すり（２）とエスカレータもしくは動く歩道の踏み段との間の同期を、前記のエスカレータもしくは動く歩道の踏み段の速度信号に相関して制御することを特徴とする請求項４のいずれかに記載の手すり駆動装置（４）。
6. 前記１次部分（１２）において前記２次部分（１４）に対向する表面に、摩擦緩和被覆が施されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の手すり駆動装置（４）。
7. 前記２次部分（１４）において前記１次部分（１２）に対向する表面に、摩擦緩和被覆が施されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の手すり駆動装置（４）。
8. １次部分（１２）が２つ設けられており、前記１次部分のうちの一方が前記２次部分（１４）の一方の側に配置されており、前記１次部分のうちの他方が前記２次部分（１４）の他方の側に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の手すり駆動装置（４）。
9. 前記２次部分（１４）は、前記１次部分（１２）と前記２次部分（１４）との間の距離を実質的に一定に維持する装置を備えていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の手すり駆動装置（４）。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の手すり駆動装置（４）を備えたエスカレータもしくは動く歩道。

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