KR101227791B1

KR101227791B1 - 가요성 핸드레일의 구동을 위한 휠

Info

Publication number: KR101227791B1
Application number: KR1020060051192A
Authority: KR
Inventors: 토마스 노바첵; 토마스 일레디츠
Original assignee: 인벤티오 아게
Priority date: 2005-06-07
Filing date: 2006-06-07
Publication date: 2013-01-29
Also published as: JP2006341998A; CA2549420C; BRPI0602270A; HK1101378A1; CN100532241C; JP5096694B2; EP1731471A1; US20060272923A1; EP1731471B1; US7296672B2; CA2549420A1; KR20060127816A; CN1876552A

Abstract

에스컬레이터 또는 무빙워크의 가요성 핸드레일을 구동하기 위한 휠 (10) 에 관한 것이다. 상기 휠 (10) 은 동력전달 요소 (40) 를 가지고, 상기 동력전달 요소의 원주상에는 외부로 작용하는 반경방향 힘이 가해질 수 있도록 해주는 접촉면 (42) 이 제공된다. 추가로, 상기 휠 (10) 은 상기 동력전달 요소 (40) 와 동축으로 배열된 2 개의 베이스 도르래 (20, 21) 를 포함한다. 상기 베이스 도르래 (20, 21) 각각은 다수의 절개부들 (26) 을 가지며, 상기 절개부들은 상기 베이스 도르래 (20, 21) 의 외주 영역에 위치하며 또한 회전축선 (A) 쪽으로 배향된다. 하나의 베이스 도르래 (20) 의 절개부들 (26) 은 다른 베이스 도르래 (21) 의 절개부들 (26) 과 함께 절개부 쌍 (27) 을 형성한다. 상기 휠 (10) 은 원주방향 덮개 (60) 를 포함하며, 상기 회전축선 (A) 과 대향하는 상기 덮개의 내측면 (64) 에는 상기 동력전달 요소 (40) 의 접촉면 (42) 의 적어도 일부가 접촉하여 놓인다. 상기 원주방향 덮개 (60) 내에는 다수의 핀들 (80) 이 배치되며, 하나의 상기 핀 (80) 은 절개부 쌍 (27) 각각에 결합한다.

Description

가요성 핸드레일의 구동을 위한 휠{WHEEL FOR DRIVING A FLEXIBLE HANDRAIL}

도 1 은 본 발명에 따른 휠에 의해 구동될 수 있는 핸드레일을 포함하는 무빙워크 또는 에스컬레이터의 일부를 크게 간략화한 측면도.

도 2 는 본 발명에 따른 휠의 일부를 나타내는 도면.

도 3 은 도 2 에 따른 휠의 회전축을 포함하는 단면도.

본 발명은 청구항 1 에 따른 에스컬레이터나 무빙워크의 가요성 핸드레일 구동을 위한 휠에 관한 것이다.

에스컬레이터나 무빙워크는 일반적으로 그 측면에 위치가 고정된 난간을 갖는다. 밴드 모양의 핸드레일은 난간에 장착되어 있고, 그 핸드레일은 에스컬레이터나 무빙워크의 계단 요소와 함께 가능한 한 동기적으로 난간과 관련하여 움직인다. 핸드레일은 본질적으로 가요성 밴드로 구성되고 모터에 의해 직, 간접적으로 그 스스로 구동이 가능한 휠에 의해 구동될 수 있다. 동시에, 이 휠은 또한, 핸드레일의 방향전환이 요구되는 시점에서 핸드레일을 전환하기 위해 전환 도르래의 기능을 할 수 있다.

핸드레일의 구동은 가능한 한 연속적이어야 하고, 갑작스런 움직임이 없어야 하고, 가능한 한 조용해야 하며, 휠 및 핸드레일 그 자체는 소음과 마모를 최소화할 수 있는 방식으로 수행되어야 한다. 특별하게, 소위 슬립 스틱 효과 (slip-stick effect) 는 피해야 한다. 슬립 스틱 효과는 핸드레일을 구동하는 휠의 접촉면과 핸드레일 사이에서 정지 마찰과 미끄럼 마찰에 영향을 주는 파라미터와 관련한 불안정 효과이다. 핸드레일의 연속적인 구동을 실현하기 위해서는, 휠과 관련한 핸드레일의 미끄럼은 방지되어야 하고, 이는 정지 마찰이 일정 수치보다 작아서는 안된다는 것을 의미한다. 그러나 사실상, 짧은 기간에 미끄럼 마찰이 일어나는 것은 보통이고, 이는 수상스키를 타는 것과 비교되며, 상기 슬립 스틱 효과의 결과를 유발한다.

삭제

슬립스틱 효과를 방지하기 위해서는, 핸드레일을 구동시키는 공지된 휠은 본질적으로 구동 휠 타이어로서 형성된다. 구동 휠 타이어는, 외주면이 핸드레일의 내부 표면에 대해 가압상태에서 놓이는 동력 전달 요소로서 작용하고, 그리하여, 구동 휠 타이어의 회전시 핸드레일은 동력 전달 요소와 핸드레일 사이에서 작용하는 정지 마찰에 의해 구동된다.

이들 중에서, 상기 구동 휠로 인한 단점은 실질적인 마모뿐 아니라 탄성으로 인해 발생하는 구동 휠 타이어상의 돌출부의 형성이다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 피할 수 있는, 에스컬레이터 또는 무빙워크의 핸드레일 구동을 위한 휠을 제공하는 것이다.

삭제

본 발명의 목적은 청구항 1 의 특징부의 특징에 의해 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명에 의한 휠의 바람직한 실시 형태가 종속항에 나타나 있다.

캐터필러 휠 (caterpillar wheel) 로도 알려진, 본 발명에 의한 에스컬레이터나 무빙워크의 가요성 핸드레일의 구동을 위한 휠은, 회전축선을 중심으로 회전할 수 있는 구동 전달 요소를 갖는다. 회전축선에 수직인 구동 전달 요소의 단면은 중심이 회전축선에 위치한 원형의 포락 곡선을 갖는다. 구동 전달 요소의외부면의 개략적으로 원통형 영역은 접촉 표면을 형성하는데, 이 접촉 표면은 핸드레일에 대해 압력을 받으며 그것을 따라 핸드레일을 움직이거나 또는 구동시킨다. 휠은 또한 구동 전달 요소와 동축으로 놓여진 두개의 베이스 도르래를 포함하고 개략적으로 동일한 직경을 갖는다. 구동 전달 요소와 대향하는 측에서, 각 베이스 도르래는 다수의 절개부를 갖는다. 이 절개부는 베이스 도르래의 외주 영역에 배열되고 또한 회전축선 쪽으로 정렬된다. 하나의 베이스 도르래의 절개부는 다른 베이스 도르래의 절개부와 함께 절개부 쌍을 형성한다. 게다가, 새로운 휠은 다수의 핀을 갖고 있고, 하나의 핀의 단부들은 항상 절개부 쌍의 절개부에 결합한다. 핀은 포위 덮개에 수용된다. 포위 덮개는 그의 내측면의 적어도 일부가 동력 전달 요소의 접촉면에 접하여 놓인다.

베이스 도르래는 인장상태에서 동력 전달 요소를 유지하고 또한 도르래의 측면 이동을 방지한다. 동력 전달 요소는, 포위 덮개에서 방사방향으로 작용하고, 또한 포위 덮개와 핸드레일 사이의 마찰이 미끄럼 마찰 단계에 의해 방해받지 않고 정지 마찰로서 연속적으로 나타나도록 충분히 높도록, 인장상태에서 핸드레일에 접하여 포위 덮개를 유지한다.

핀은 포위 덮개의 강성을 증가시킨다. 그러므로, 비교적 용이하게 탄성 변형되고 그 결과 돌출부의 형성에 대한 위험없이 핸드레일에 밀접하여 놓이는 포위 덮개를 선택할 수 있다.

동력 전달 요소는 유동성 물질, 바람직하게는 가스로 채워지는 적어도 하나의 가스 충전식 타이어형 관으로 구성될 수 있다.

상기 타이어형 관과는 다르게 또는 추가적으로, 휠은 동력 전달 요소로서 하나 또는 그 이상의 동력 전달 도르래를 포함한다.

두 개의 베이스 도르래는 보통 동력 전달 요소의 양 측면에 축방향으로 배열된다. 휠은 처음 언급된 베이스 도르래에 인접하거나 혹은 그 사이의 공간을 갖는 다른 베이스 도르래를 가질 수 있다. 베이스 도르래는 동력 전달 요소를 그 측면에서 안내하거나 또는 동력 전달 요소를 파지하거나 그리고 측면 이동을 방지한다.

동력 전달 요소는 바람직하게는 축방향으로 여러 개의 동력 전달 유닛으로 분할될 수 있다. 인접한 동력 전달 유닛은 다른 베이스 도르래에 의해 각각 분리될 수 있다.

하나의 절개부 쌍으로 된 절개부는 보통 동일하게 형성되고 소로 일렬로 배열된다. 절개부의 형상은 또한 핀의 단부들과 맞물리거나 또는 핀들이 어느 정도의 유극을 갖도록 다소 큰 치수를 가진다.
특히 개별 핀들의 어떠한 필요한 교체 및 설치와 관련하여, 베이스 도르래의 브레이크아웃 (breakout) 으로서 절개부를 형성하는 것이 유리한 것으로 증명되었다.

삭제

슬릿과 같은 절개부가 외주면에서 시작하여 회전축선 쪽으로 배향되는 것이 바람직하다.

슬립 스틱 효과는 휠의 포위 덮개와 핸드레일 사이의 정지 마찰과 미끄럼 마찰의 비에 의해 본질적으로 결정된다. 마찰의 유형은 본질적으로 첫째는 휠의 덮개 재료와 핸드레일 재료 사이의 정지 마찰과 미끄럼 마찰의 계수에 의존하고, 둘째는 휠의 포위 덮개가 핸드레일에 접하여 놓이는 압력에 의존하고, 셋째는 접촉면의 연장부에 의존한다.

돌출부의 형성은 본질적으로 물질의 두께뿐만 아니라 물질의 각 강성에도 의존하는데, 이것에 의존하는 이유는 소음과 마모를 생성하는 진동을 유발하는 운동의 방향 또한 그에 수직인 방향으로 모두 돌출부가 형성되기 때문이다.

만약 슬립 스틱 효과를 피할 수 있다면, 소음의 생성은, 정지 마찰에서 미끄럼 마찰로의 천이시 없어지는 에너지에 의존하는 범위로 감소한다. 만약 돌출부의 형성이 감소한다면, 소음의 생성은 상기 진동에 의존하는 범위로 감소한다. 동시에, 각 구성품의 마모와 구동에 요구되는 동력은 저감하는 반면, 승차감은 증가한다.

삭제

각 구성품에 주어진 형상 외에도, 적합한 재료의 선택은 휠의 특징에 있어 매우 중요하다는 것은 자명하다. 베이스 도르래는 예를 들어 PE-HD, PA 또는 금속성 재료로 구성될 수 있다. 핀은 적합한 금속이나 PE-HD 또는 PA 로 만들어질 수 있다. 포위 덮개에 있어 탄성물질, NR, SBR 또는 HNBR 을 선택할 수 있다는 것이 장점인데, 이는 이러한 재료들로 높은 정지 마찰 계수를 얻을 수 있기 때문이다. 동력 전달 요소는 탄성물질 또는 가압유체로 채워진 타이어형 관으로 만들어진 본체 형태를 갖는다. 상기 재료는 실시예로서만 한정된 것임을 주의해야 한다.

EP1464609 에 보여진 것과 같이 휠은 랜턴 피니온 (lantern pinion) 에 의해 구동되는 것이 바람직하다. 랜턴 피니온은 계단 사슬과 결합하고 핸드레일의 상부 표면 혹은 하부 표면에서 핸드레일과 접촉하여 핸드레일을 운동시키는 휠을 회전시킨다. 대안으로, 휠은 또한 마찰 휠 등의 종래의 핸드레일 구동 유닛에 의해 구동될 수 있다.

본 발명에 의한 휠의 또 다른 특징과 장점은 실시 형태와 관련하여 도면을 참조하여 이하 설명된다.

도 1 은 핸드레일 (11) 을 구동하고 회전축선 (A) 을 중심으로 회전할 수 있는 본 발명에 의한 휠 (10) 을 보여준다. 핸드레일 (11) 은 에스컬레이터나 무빙워크의 스텝 요소 (도시되지 않은) 의 측면에 위치한 난간 (12) 의 상부 가장자리에 위치한다. 핸드레일 (11) 은 휠 (10) 에 대해 거의 180°로 종방향으로 위치한다. 휠 (10) 의 구동은 예를 들어 모터 (13) 에 의해 무단 (endless) 요소 (14) 와 구동 휠 (15) 을 거쳐 이루어진다. 휠 (10) 은 위치 고정된 지지구조물 (17) 에 일반적인 방식으로 고정된다.

도 2 와 도 3 에 의하면, 휠 (10) 은 두 개의 베이스 도르래 (20, 21), 동력 전달 요소 (40), 포위 덮개 (60), 및 복수의 핀 (80) 을 갖는다. 휠 (10) 은 직접 또는 간접적으로 모터 구동될 수 있고 휠 (10) 의 원주로 안내되는 에스컬레이터나 무빙워크의 가요성 핸드레일 (11) 을 구동시키는 역할을 한다. 핸드레일 (11) 은 휠 (10) 의 측면과 겹치거나 또는 그 휠을 감쌀 수 있다.

각각의 베이스 도르래 (20, 21) 는 두 개의 측방 도르래 표면 (22) 과 원주면 (24) 을 갖는다.

베이스 도르래 (20, 21) 외에, 하나 이상의 다른 도르래 (23) 가 제공될 수 있다. 또한 다른 베이스 도르래 (23) 는 베이스 도르래 (20, 21) 각각에 인접하여 배치되거나 또는 베이스 도르래 (20, 21) 사이의 중간에 배치될 수 있다.

베이스 도르래 (20, 21) 는 그 가장자리에서 회전축선 (A) 쪽으로 형성된 절개부 (26) 를 포함한다. 이 절개부 (26) 는 베이스 도르래 (20, 21) 의 원주면 (24) 으로부터 형성된 슬릿의 형태로 되어 있다. 베이스 도르래 (20) 의 각 절개부 (26) 는 다른 베이스 도르래 (21) 의 절개부와 함께 절개부 쌍을 형성한다.

절개부는 브레이크스루 (breakthrough) 로 될 필요는 없고 홈으로 형성될 수도 있다.

도 2 에서 절개부는 방사상으로 배치되어 있지만 또한 절개부는 방사방향에 대해 각을 이룰 수 있고, 이 각은 명백히 90°보다 상당히 작다.

본 발명의 실시 형태에서 두 개의 베이스 도르래 (20, 21) 는 동일하게 형성되고, 슬릿형 절개부 (26) 또한 동일하게 형성되고, 베이스 도르래 (20, 21) 는 핀 (80) 이 직선형으로 형성될 수 있도록 절개부 (26) 가 일렬로 뿐만 아니라 축선에 평행하게 일렬로 놓이도록 배열된다. 그러나 다른 구성도 가능한데, 축선에 평행한 라인에 의해 연결될 수 없는 절개부 쌍을 위해서는 굽혀진 또는 굽힘가능한 로드 (80) 가 필요하다.

동력 전달 요소 (40) 는 베이스 도르래 (20, 21) 사이에 배치되거나 유지된다. 상기 동력 전달 요소 (40) 의 (단부면 방향으로의) 단면은 중심이 회전축선 (A) 상에 있는 원형의 포락곡선을 갖는다. 동력 전달 요소 (40) 의 원주에는 인장상태에서 원주방향 덮개 (60) 에 유지되는 접촉면 (42) 이 있다. 본 실시 형태에서는 포락 곡선의 원형뿐만 아니라 전체 단면을 갖지만, 동력 전달 요소 (40) 는 대략 짧은 원통형 형태를 가진다.

삭제

동력 전달 요소 (40) 는 두 개의 동력 전달 유닛으로 분할될 수 있다. 이러한 구성은, 거리를 두고 서로 이격된 총 세 개의 베이스 도르래 (20, 21, 23) 가 제공되는 경우에, 하나의 동력 전달 유닛은 베이스 도르래 (20) 와 베이스 도르래 (23) 사이에 배치되고, 다른 동력 전달 유닛은 베이스 도르래 (21) 와 베이스 도르래 (23) 사이에 배치될 때 특히 유리하다.

도 2 와 도 3 에 보여진 동력 전달 요소 (40) 는, 유체, 가스, 또는 가압 상태의 다른 충전제로 채워지는 타이어형 관으로 형성된다.

포위 덮개 (60) 는 가요성 탄성재로 만들어지고 외부면에 리브 (62) 를 갖는다. 방사방향으로 원주방향 덮개 (60) 는 베이스 도르래 (20, 21) 를 넘어 외부로 돌출되어 있다. 원주방향 덮개 (60) 는 그 내측면 (64) 에서 동력 전달 요소 (40) 의 접촉면 (42) 과 접촉하고 있고, 이 접촉면에 의해 원주방향 덮개는 방사방향 외측으로 미리 인장을 받게 된다. 게다가, 원주방향 덮개 (60) 는 본 실시 형태에서 회전축선 (A) 에 평행하게 정렬된 절개부를 포함한다.

핀 (80) 은 이 절개부에 수용되고 그러므로 또한 원주방향 덮개 (60) 안으로 어느 정도 통합된다. 핀 (80) 은 축선 (A) 방향으로 원주방향 덮개 (60) 로부터 돌출하여 베이스 도르래 (20, 21) 의 절개부 (26) 안으로 들어가는 단부 (82, 83) 를 갖는다. 핀 (80) 의 단면은 모두 동일한 원을 포함하지만, 핀 (80) 은 이 핀 (80) 의 길이를 따라 변할 수 있는 다른 단면도 또한 가질 수 있다.

만약 절개부 (26) 가 도 2 와 도 3 에 보여진 것처럼 슬릿의 형태라면, 핀 (80) 은 절개부 (26) 를 통해 또한 돌출될 수 있다.

본 발명에 의하면, 원주방향 덮개 (60) 의 핀 (80) 은 베이스 도르래 (20, 21, 23) 의 절개부 (26) 와 함께 베이스 도르래 (21, 22, 23) 의 회전 운동을 원주방향 덮개 (60) 의 회전 운동으로 전환시켜 위해 연동 결합을 형성한다. 원주방향 덮개 (60) 와 핸드레일 (11) 의 내측면 사이에는 마찰 동력 전달이 일어난다. 이 마찰 연결에 의해, 원주방향 덮개 (60) 의 회전이 핸드레일 (11) 의 운동으로 전환된다. 원주방향 덮개 (60) 와 핸드레일 (11) 사이에 필요한 가압력은, 기본적으로 동력 전달 요소 (40) 에 의해 제공되고, 또한 동력 전달 요소 (40) 의 내향 압력의 변화로 변경될 수 있다. 방사방향으로 형성된 홈과 슬릿 모양의 절개부 (26) 는 방사방향으로 핀 (80) 의 어떠한 운동 및 그로 인한 원주방향 덮개 (60) 의 어떠한 운동을 가능하게 한다. 동력 전달 요소 (40) 의 내향 압력을 증가시키면, 원주방향 덮개 (60) 는 핀 (80) 과 함께 외부로 움직여 가압력을 증가시킬 수 있다. 만약 베이스 도르래 (21, 22) 의 영역에서 방사방향으로 움직일 수 없고 그 자체가 가요적인 핀 (80) 을 사용한다면, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

삭제

본 발명의 효과는 새로운 휠이 휠과 핸드레일 사이의 슬립 스틱 효과를 방지한다는 것과 휠과 핸드레일의 접촉부에서 돌출부의 형성을 방지하는 것을 장점으로 한다는 것이다.

Claims

동력전달 요소 (40) 에 의해 에스컬레이터 또는 무빙워크의 가요성 핸드레일 (11) 을 구동하기 위한 휠 (10) 로서,

- 상기 동력전달 요소는 회전축선 (A) 을 중심으로 회전할 수 있고,

- 상기 회전축선 (A) 에 수직인 상기 동력전달 요소의 단면은 회전축선 (A) 상에 중심을 둔 원형의 포락 곡선을 가지며,

- 상기 동력전달 요소의 원주상에는 외부로 작용하는 반경방향 힘이 가해질 수 있도록 해주는 접촉면 (42) 이 제공되는 상기 휠에 있어서,

- 상기 동력전달 요소 (40) 와 동축으로 배열된 둘 이상의 베이스 도르래 (20, 21, 23) 를 포함하고,

- 상기 베이스 도르래 (20, 21, 23) 각각은 다수의 절개부들 (26) 을 가지며,

- 상기 절개부들은 다른 베이스 도르래와 대향하는 측에 배열되고,

- 상기 절개부들은 상기 베이스 도르래 (20, 21, 23) 의 외주 영역에 위치하며,

- 상기 절개부들은 다른 베이스 도르래 (21, 20) 의 절개부들 (26) 과 함께 절개부 쌍을 형성하고,

- 원주방향 덮개 (60) 를 포함하며,

- 상기 회전축선 (A) 과 대향하는 상기 덮개의 내측면 (64) 에는 상기 동력전달 요소 (40) 의 접촉면 (42) 의 적어도 일부가 접촉하여 놓이고,

- 다수의 핀들 (80) 을 포함하고,

- 상기 핀들은 원주방향 덮개 (60) 내에 배치되며,

- 하나의 상기 핀 (80) 은 절개부 쌍 (27) 각각에 결합하는 것을 특징으로 하는 휠 (10).
제 1 항에 있어서,

상기 동력 전달 요소 (40) 는 유동성 물질로 채워지는 적어도 하나의 가스 충전식 타이어형 관을 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 (10).
제 1 항에 있어서,

상기 동력 전달 요소 (40) 는 적어도 하나의 동력 전달 도르래를 포함하는 것을 특징으로 하는 휠 (10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 베이스 도르래 (20, 21) 사이에 배열되는 적어도 하나의 다른 베이스 도르래 (23) 를 갖는 것을 특징으로 하는 휠 (10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 동력 전달 요소 (40) 는 축 방향으로 여러 개의 동력 전달 유닛으로 분할되는 것을 특징으로 하는 휠 (10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

절개부 쌍 (27) 으로 된 절개부 (26) 는 일렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 휠 (10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 절개부 (26) 는 슬릿의 형태로 형성되는 상기 베이스 도르래 (20, 21, 23) 의 브레이크아웃 (breakout) 인 것을 특징으로 하는 휠 (10).
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 절개부 (26) 는 상기 베이스 도르래 (20, 21, 23) 의 외주면으로부터 시작하여 상기 회전축선 (A) 쪽으로 배향되는 것을 특징으로 하는 휠 (10).
제 2 항에 있어서,

상기 유동성 물질은 가스인 것을 특징으로 하는 휠 (10).
제 6 항에 있어서,

절개부 쌍 (27) 으로 된 절개부 (26) 는 축에 평행하게 일렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 휠 (10).