JP4950563B2 - 柔軟なハンドレールを駆動するホイール - Google Patents

Description

本発明は、請求項１に記載のエスカレータまたは動く歩道の柔軟なハンドレールを駆動するホイールに関する。

エスカレータおよび動く歩道は、それぞれの側部で局所的に固定される側板（ｂａｌｕｓｔｒａｄｅ）を一般的に有する。エスカレータまたは動く歩道の段差要素と可能な限り同期して側板に対して移動するバンド状のハンドレールが、側板上にあるいはそれに対して取り付けられる。ハンドレールは、本質的に柔軟なバンドよりなり、モータによって直接的にあるいは間接的に駆動され得るホイールによって駆動され得る。同時に、ホイールは、ハンドレールを方向転換する必要がある場所でハンドレールを方向転換させる切換滑車の機能を担う。

ハンドレールの駆動は、可能な限り連続的であり、突発的な動きがなく、可能な限り静かでなくてはならず、ホイール並びにハンドレール自体も、ノイズおよび摩耗が最小化されるよう設けられなくてはならない。特に、いわゆるスリップ−スティック効果は回避されなくてはならない。スリップ−スティック効果は、ハンドレールとハンドレールを駆動するホイールの接触表面との間の静止摩擦および滑り摩擦に悪影響を与えるパラメータと関連付けられる、不安定効果である。ハンドレールの連続的な駆動を実現するためには、ホイールに対するハンドレールの滑りは回避されなくてならず、つまり、静止摩擦がある量未満ではならない。しかしながら、実際には、短期間にわたって滑り摩擦が生ずることは一般的であり、これは、アクアプレーンに匹敵し、上記スリップ−スティック効果を結果として生ずる。

スリップ−スティック効果を防止するためには、駆動輪タイヤの形態で容易に弾性的に変形可能な層として本質的に形成されるように、ハンドレールを駆動する公知のホイールが実施される。駆動輪タイヤは、圧縮空気または不活性ガスのような充填剤で充填されている。駆動輪タイヤは、その外周面が圧力下でハンドレールの内表面に対して接することで動力伝達要素として機能し、駆動輪タイヤが回転されると、ハンドレールが動力伝達要素とハンドレールとの間に作用する静止摩擦によって駆動される。

駆動輪の不都合な点は、特に、弾性、実質的な摩耗、ノイズの生成、特に、ガス充填された駆動輪タイヤの損傷の危険性の結果として、駆動輪タイヤに膨出部が形成される点である。
欧州特許第１４６４６０９号明細書

本発明は、従来技術の不都合な点を回避する、エスカレータまたは動く歩道の柔軟なハンドレールを駆動するホイールを提供することを目的とする。

上記目的は、請求項１の特徴部分の特徴によって本発明により達成される。

本発明による、ホイールの好ましい実施形態は従属請求項に記載される。

新規ホイールの重要な利点は、ホイールとハンドレールとの間のスリップ−スティック効果が防止され、ホイールおよびハンドレールの接触領域における膨出部の形成が防止される点である。

スリップ−スティック効果は、タイヤカバーの外周面とガス圧力によって押し付けられるハンドレールとの間の、静止摩擦と滑り摩擦の比によって本質的に決定される。摩擦の種類は、第１に、表面構造および表面粗さによって影響を与えられるタイヤカバー材料およびハンドレール材料間の静止および滑り摩擦の係数、第２に、タイヤカバーがハンドレールに対して接する際の圧力、第３に、タイヤカバーとハンドレールとの間の接触表面の広さに本質的に依存する。

膨出部の形成は、材料の剛性、並びに、材料の厚さにそれぞれ本質的に依存する。これは、ノイズおよび摩擦を生ずる振動を発生する運動の方向において、および、その方向に対して垂直な方向において、上記要素によりタイヤカバーとハンドレールとの間に膨出部が形成されるためである。

スリップ−スティック効果が回避された場合、静止摩擦から滑り摩擦への遷移で発せられるエネルギーに依存する程度にノイズの発生が減少される。膨出部の形成が減少された場合、上記振動に依存する程度にノイズの発生が減少される。同時に、それぞれの構成要素の摩耗と、駆動に必要な動力とが減少され、乗り心地は向上される。

柔軟なハンドレールを駆動する上述された従来のホイールが、加圧ガスで充填されるタイヤカバーを容易に弾性的に変形可能な層として有する一方で、本発明によるホイールでは、容易に弾性的に変形可能な層が、例えば、加圧されたガスの影響が及ぼされない状態で形態が安定して、容易に弾性的に変形可能である固体材料から作られた本体から形成される。

この容易に弾性的な変形可能な層すなわち中間層の内周面に隣接して、容易に弾性的に変形可能な層よりも硬い内側層が設けられる。一般的に、内側層は、中間層に直接的に隣接し、中間層に回転不能に接合される。

容易に弾性的に変形可能な層すなわち中間層の外周面に隣接して、駆動されるべきハンドレールに十分な圧力下で置かれる外側層が設けられる。一般的に、外側層は、中間層に直接的に隣接し、中間層に回転不能に接合される。

中間層は、ホイールが駆動されると外側層とそれが接触するハンドレールの表面との間で摩擦係合が生ずるように、ハンドレールに外側層を伸ばし、結果として、ホイールの回転がハンドレールの動きに変換される。

内側層は、ホイールのリム本体に接続されてもよく、あるいは、そのようなリム本体の一体形構成要素となってもよい。

弾性的に容易に変形可能な層を形成する固体本体は、少なくとも略中空の円筒形である本体であることが好ましい。この本体は弾性的な変形可能性を容易化する凹みを有してよい。凹みは、層の外側と連通するか囲われていてよい。

しかしながら、弾性的に容易に変形可能なバンドが中間層として機能してもよい。この場合、バンドは内側層（例えば、リム本体）に配置されるかその周りに配置され、中空の円筒形のような本体を形成する。

弾性的で比較的柔軟な外側層は、硬化材を有することが好ましい。この硬化材は、外側層に一体化されるか、外側層に隣接して設けられるサブ層を形成してよい。硬化材の硬化する効果は、ワイヤまたはメッシュ形成の、例えば細長い硬化要素等の硬化要素で形成されてもよい。硬化材となる可能な材料は、金属および／または天然繊維および／またはプラスチックである。

外側層は、通常、構造をその外周面に有する。円周方向に走る溝（長さ方向の溝）を有する構造により、ハンドレールと外側層との間の接触領域においてハンドレールを通る水を流し出すことができる。他の構造が、上述の摩擦係合を改善するために設けられてもよい。

ホイールは、欧州特許第１４６４６０９号明細書に開示されるような、ランタンピニオンホイールによって駆動されることが好ましい。ランタンピニオンホイールは、ステップチェーンで係合し、ハンドレールの上表面あるいは下表面のいずれか一方でハンドレールと接触するホイールを回転させ、ハンドレールを移動させる。代替的に、ホイールは、例えば摩擦ホイール等の従来のハンドレール駆動部によって駆動されてもよい。

本発明によるホイールの更なる特徴および利点は、典型的な実施形態に関連して図面を参照して以下に説明される。

新規のホイールの様々な実施形態の同一のおよび同様の、または、同様に機能する構成要素は、図２、図３、および、図４において同じ参照符号が付与される。

図１は、回転軸Ａについて回転され、ハンドレール１１を駆動する、本発明によるホイール１０を示す図である。ハンドレール１１は、エスカレータまたは動く歩道の段差要素（図示せず）の側部に配置される側板１２の上端に位置する。ハンドレール１１は、ホイール１０に対して略１８０°に長手軸方向に設けられる。ホイール１０の駆動は、例えば、エンドレス要素１４および駆動輪１５を介してモータ１３によって行われる。ホイール１０は、局所的に固定される支持構造１７に従来のようにして取り付けられる。

図２は、内側層２０と、中間層３０と、外側層４０とを有する、本発明によるホイールを示す。

内側層２０は、ホイール１０のリム本体（図示せず）と一体的に形成される、あるいは、リム本体に固定される、比較的硬いあるいは剛性なベース本体となる。

内側層またはベース本体２０は、例えば、ＰＡ−ＧＦ３０、ＰＰ−ＧＦ３０、ＰＡ−Ｇ、または、同様の材料特性を有する金属等の、他の好適な材料から作られてよい。

中間層３０は、内側層２０に対して半径方向に境をなし、内側層２０とのリム本体の回転により中間層３０の同期回転が生ずるように、好適に回転不能に内側層２０に対して接続される。

中間層３０は、それ自体で、つまり、圧力下にない状態で、空気タイヤのタイヤカバー等のように体積について安定しているだけでなく、形態においても安定しており十分に弾性的に変形可能である固体材料より形成される。

図２に示すように、軸方向において、中間層３０は二つの半径方向の境界表面３１、３２によって境界が付けられる。更に、中間層３０は、半径方向の境界表面３１、３２間で延在する複数の凹み３４を有する。図２に示す典型的な実施形態では、回転軸Ａに対して垂直な断面において、凹み３４はスリット形状である。凹み３４は、中間層３０の外側と連通してブレークスルー、あるいは、少なくとも、ブレークアウトを形成するため、周囲空気によって充填される。凹みの目的は、中間層３０の弾性的な変形可能性を増加させることにある。

凹み３４は、例えば、ひし形（ｒｈｏｍｂｏｉｄ）または長方形といった別の形態、および、例えば単一あるいは多数といった別の配置でもよく、中間層３０に囲われ、空気または好適なガスにより充填されてもよい。つまり、凹み３４は、圧縮可能な、好ましくは、流体の材料を含んでよい。

既に上述したとおり、中間層３０の本体を形成する固体材料は、容易に弾性的に変形可能である。本願の文脈において、容易に弾性的に変形可能と考えられる材料は、弾性係数が約１０ＭＰａから５０ＭＰａの範囲の材料である。好適な材料は、例えば、ＰＵＲ、エラストマー、ＮＢＲ、ＳＢＲ、および、同様の材料特性を有する他の材料である。特に好適なものは、半径方向に特に容易に変形可能な中間層３０の形成を可能にするが、形態について接線方向または円周方向において安定しており、さほど弾性的でない材料である。

容易に変形可能な中間層３０の外周面３２に隣接して、外側層４０が設けられる。外側層４０は、中間層３０の回転が外側層４０の同期回転を生ずるように中間層３０に接合される。中間層３０の外側層４０に対する接続は、上記動作結合が摩擦係合または結合または融合により得られるように行われる。

外側層４０は、中間層３０を介して外方（半径方向）に、つまり、設置状態ではハンドレール１１の方向にプリテンションされる。つまり、外側層４０は、圧力下でハンドレール１１に対して接する。この圧力と、外側層４０がハンドレール１１に接する接触面の大きさと、外側層４０およびハンドレール１１の材料および構造とにより、外側層４０とハンドレール１１との間の摩擦が決定される。摩擦は、非常に大きいため、駆動輪１０では、外側層４０とハンドレール１１との間に恒久的な摩擦係合が存在し、ホイール１０の回転がハンドレール１１の動きに常に（即ち、スリップ−スティック効果を生ずることなく）変換される。

外側層４０は、好ましくは円周表面であるハンドレールに接する外側表面にリブ４２を有するカバーである。図示する例示的な実施形態では、リブは円周方向に設けられるため、長手軸方向のリブと呼ばれる。外側層４０がハンドレール１１に対して接する実際の接触面は、リブ４２の外側境界表面によって形成される。

外側層４０またはカバーは、容易に弾性的に変形可能である。外側層を製造するに好適な材料は、例えば、エラストマー、ＮＢＲ、ＳＢＲ、ＨＮＢＲ、および、同様の材料特性を有する他の材料である。

図３は、図２のホイール１０と次の点で異なるホイールを示す。回転軸Ａに対して垂直な断面において、容易に弾性的に変形可能な中間層３０の凹み３４はスリット形状ではなく円形、即ち、凹みは円筒形であり、円筒形の凹みの軸はホイール１０の回転軸に対して平行である。

図４は、図２のホイールと次の点で異なるホイール１０を示す。外側層４０は硬化材５０を有する。典型的な本実施形態では、硬化材５０は外側層４０のサブ層４１内に囲まれている。実際の硬化材５０として、円周方向に延在するワイヤ、例えば、金属ワイヤ、あるいは、繊維、例えば、ガラス繊維またはケブラーが用いられる。サブ層４１は、回転運動に対して全ての隣接する層４０および可能性として層３０と結合されるよう、外側層４０と接合され、中間層３０と接合される可能性もある。硬化材５０は、外側層４０自体の内側またはその上に設けられてよい。硬化材５０の目的は、外側層４０が容易に変形可能であり柔らかいが、同時に、膨出部の形成および関連する不都合な点が回避されなくてはならないため、外側層４０がハンドレール１１に完璧におかれるようにする点である。

実施形態の代替例として、材料に複数の凹みが設けられる代わりに、幾枚かの硬いまたは柔らかい層で上述のホイールと同じ挙動を結果として得るよう、幾枚かの層を有するホイールも考えられる。

非常に簡略化された、本発明によるホイールを用いて駆動され得るハンドレールを有する、動く歩道またはエスカレータを示す部分側面図である。 本発明による第１のホイールを示す部分概略図である。 本発明による第２のホイールを示す部分概略図である。 本発明による第３のホイールを示す部分概略図である。

符号の説明

１０ ホイール
１１ ハンドレール
１２ 側板
１３ モータ
１４ エンドレス要素
１５ 駆動輪
１７ 支持構造
２０ 内側層
３０ 中間層
３１、３２ 半径方向の境界表面
３４ 凹み
４０ 外側層
４１ サブ層
５０ 硬化材

Claims (7)

1. 回転軸（Ａ）について回転され、容易に弾性的に変形可能な層（３０）を有する、エスカレータまたは動く歩道の柔軟なハンドレール（１１）を駆動するホイール（１０）であって、
   ・ 容易に弾性的に変形可能な層（３０）が、応力がかけられていない場合に形態が安定している本体から形成されることと、
   ・ 容易に弾性的に変形可能な層（３０）の内周面（３１）に隣接して、容易に弾性的に変形可能な層（３０）より硬い内側層（２０）が設けられることと、
   ・ 容易に弾性的に変形可能な層（３０）の外周面（３２）に隣接して、静止摩擦下でハンドレール（１１）に対して接する外側層（４０）が設けられることと、
   ・ 相互に隣接する層（２０、３０、または、３０、４０）がそれぞれ互いに回転不能に結合されることと、
   中間層（３０）を形成する本体が、
   ・ 中空の円筒形として本質的に形成され、
   ・ 好ましくは円周方向に延在する凹み（３４）を有する
   ことと、
   凹み（３４）が、中間層（３０）の外側と接続されるブレークスルーまたはブレークアウトであることとを特徴とする、ホイール。
2. 内側層（２０）が、ホイール（１０）のリム本体上に、あるいは、リム本体の一部として形成されることを特徴とする、請求項１に記載のホイール（１０）。
3. 外側層（４０）が、ワイヤまたはメッシュの形態にある細長い硬化要素より好ましくはなる硬化材（５０）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のホイール（１０）。
4. 硬化材（５０）が、外側層（４０）に含まれることを特徴とする、請求項３に記載のホイール（１０）。
5. 硬化材（５０）が、外側層（４０）のサブ層（４１）に含まれることを特徴とする、請求項３に記載のホイール（１０）。
6. 外側層（４０）が、ハンドレール（１１）に対して接する外表面に、円周方向に好ましくは伸びるリブ（４２）を有することを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のホイール（１０）。
7. ハンドレール（１１）に対して接する表面が、外側層（４０）および／またはサブ層（４１）の外周面であることを特徴とする、請求項６に記載のホイール（１０）。

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