KR19990030603A - 에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치(R)에 관한 것으로, 승객의 탑승 안정성을 향상시키고자, 스텝(5)을 안내하는 하부 가이드레일(7)의 소정영역에 대하여 일정간격을 유지하며 평행 배치되고 그 양단이 일정 곡률로 하향 라운딩된 캠(23)과, 이 캠(23)의 상면으로부터 소정 높이의 스텝(5) 외측에 형성된 브래킷(16)과, 이 브래킷(16)의 선단에 상하로 힌지결합된 한쌍의 제1링크(17a)(17b)와, 이 제1링크(17a)(17b)의 각 선단에 힌지결합되고 상호교차되어 그 교차점(16a)을 힌지결합한 한쌍의 제2링크(18a)(18b)와, 상기 교차점(16a)과 브래킷(16)의 선단 간에 설치된 인장스프링(24)과, 상기 제2링크(18a)(18b)의 각 선단에 형성되어 핸드레일(14)의 양면을 잡아주는 밀착가압판(19)과, 상기 제1링크(17b) 및 제2링크(18a)에 각각 힌지결합된 한쌍의 로울러링크(20a)(20b)와, 이 로울러링크(20a) (20b)에 의해 지지되어 상기 캠(23)의 상면을 따라 가압 회전되는 접촉로울러(21)로 구성된 것으로서, 이러한 기구학적 장치에 의해 스텝(5)과 핸드레일(14)이 동일한 속도로 연동되도록 하므로써 승객의 탑승 안정성이 보장되고, 기기 동작중 상기 핸드레일(14)의 마찰면적을 감소시켜 주므로써 구동효율이 향상되며, 상기 핸드레일(14)에 발생되는 마찰열 및 마모율이 저하되므로써 기기 전체 수명을 연장시킬 수 있도록 된 에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치에 관한 것이다.

Description

에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치

본 발명은 에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치에 관한 것으로, 특히 승객이 스텝 또는 팰리트(이하, "스텝"으로 총칭함) 위에 탑승한 후 핸드레일을 파지한 상태로 이동할 때, 스텝과 핸드레일을 연결시켜주는 기구학적 장치에 의해 상기 스텝과 핸드레일이 동일한 속도로 연동되도록 하므로써 승객의 탑승 안정성이 보장되고, 기기 동작중 핸드레일의 마찰면적을 감소시켜 주므로써 구동효율이 향상되며, 상기 핸드레일에 발생되는 마찰열 및 마모율이 저하되므로써 기기 전체 수명을 연장시킬 수 있도록 된 에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치에 관한 것이다.

일반적으로 에스컬레이터 및 이동보도(이하, "에스컬레이터"로 총칭함)는 지하철, 백화점 및 오피스텔 등과 같이 사람의 출입이 잦은 중·대형 건물에 설치되어 단시간 내에 많은 사람을 이동하기 위한 수단으로서, 도 1에 도시한 바와 같이, 기기 전체를 지지하기 위한 메인프레임(F)과, 승객을 보호하여 안내하기 위한 핸드레일유닛(H)과, 승객을 수용하여 이송하기 위한 스텝유닛(S)과, 상기 핸드레일유닛(H) 및 스텝유닛(S)을 구동시켜주기 위한 구동부(D)로 구성된다.

상기 핸드레일유닛(H)은 사람이 스텝(5) 위에 탑승한 후 안전하게 오르내릴 수 있도록 탑승자가 파지하게 되는 손잡이로서, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 일정 궤도를 따라 오차없이 순환할 수 있도록 철심을 내장한 고무재의 핸드레일(14)과, 이 핸드레일(14)을 안내해주기 위한 핸드레일가이드(13)로 구성되어 있다.

상기 스텝유닛(S)은 승객이 탑승하기 위한 발판이 되는 다수의 스텝(5)과, 이들 각 스텝(5)의 좌우양측 상,하부에 각각 결합된 스텝전륜로울러(6a) 및 스텝후륜로울러(6b)와, 이 스텝전륜로울러(6a) 및 스텝후륜로울러(6b)를 각각 안내해주는 가이드레일(7)과, 각 스텝(5)에 연결되어 연속적으로 이송시켜주는 스텝체인(미도시)으로 구성되어 있다.

또한, 상기 구동부(D)는 구동원인 모우터(1)와, 이 모우터(1)의 회전속도를 조절하여주는 감속기(미도시)와, 이 감속기의 축과 평행하게 설치되고 상기 스텝체인이 결합되는 구동축(미도시)과, 상기 감속기의 축으로부터 발생되는 구동력을 구동축에 전달해주는 구동체인(2a)과, 상기 구동축에 고정되어 상기 구동체인(2a)과 결합되는 구동스프라킷(3)과, 상기 구동축에 고정되어 상기 스텝전륜로울러(6a)와 맞물리는 구동터미널기어(4a)와, 상기 가이드레일(7)에 연결되어 상기 스텝(5)의 곡부 통과시 그 스텝후륜로울러(6b)를 안내해주는 터미널레일(8)과, 상기 스텝(5)이 순환 작동됨과 아울러 상기 핸드레일(14)이 동시에 연동되도록 하기 위한 핸드레일 구동장치(R)로 구성되어 있다.

도면중 미설명 부호 D₁은 구동부(D)에 대응하는 종동부, 4b는 종동터미널기어를 각각 의미하며, 상기 핸드레일 구동장치(R)는 핸드레일(14)에 근접한 일측 메인프레임(F) 상에 설치된 감속스프라킷(9)과, 이 감속스프라킷(9)과 상기 모우터(1) 간을 연결하는 구동체인(2b)과, 상기 핸드레일(14)의 내측면 일부를 가압해주는 다수의 밀착로울러(10) 및 이 밀착로울러(10)에 대응하여 상기 핸드레일(14)의 외측면을 가압해주는 다수의 연동로울러(15)와, 이들 각 로울러(10)(15)와 동축 상에 각각 결합된 대응스프라킷(10a)(15a)과, 이들 대응스프라킷(10a)(15a)의 좌우 양쪽에 설치된 복수의 아이들스프라킷(12)과, 상기 밀착로울러(10) 중 어느 하나와 상기 감속스프라킷(9)이 동축 상에서 결합되고 상기 대응스프라킷(10a)(15a)과 아이들스프라킷(12)에 감기는 연동체인(11)으로 구성되어 있다.

이러한 구조로 이루어진 상기 에스컬레이터는 상기 구동부(D)의 모우터(1)에 의해 발생되는 구동력이 감속기로 전달되고, 이 감속기에 의해 감속된 회전력은 그 축에 결합된 스프라킷과 구동체인(2a) 및 구동스프라킷(3)을 통해 구동축으로 전달되며, 이 구동축이 회전함에 따라 구동터미널기어(4a)가 스텝체인의 스텝전륜로울러(6a)와 맞물려 회전하게 되면서 스텝(5)을 구동시켜 주게 되므로써 상기 스텝(5)이 구동터미널기어(4a)와 종동터미널기어(4b) 사이를 순환하도록 되어 있다.

이때, 상기 모우터(1)에 결합된 상기 구동체인(2b)은 감속스프라킷(9)을 회전시키게 되고, 이 감속스프라킷(9)에 결합된 연동체인(11)에 의해 그 회전력이 각 대응스프라킷(10a)(15a)에 전달되며, 상기 대응스프라킷(10a)(15a)은 각각의 로울러(10)(15)를 회전시키므로써 상기 밀착로울러(10)와 연동로울러(15) 사이에 개재되어 있는 핸드레일(14)이 상기 핸드레일가이드(13)를 따라 순환하게 된다.

상기 핸드레일(14)은 탑승자의 안전을 고려해 볼 때 그 진행속도가 상기 스텝(5)의 진행속도와 반드시 일치하여야만 하므로, 상기 밀착로울러(10) 및 연동로울러(15)의 직경과, 감속스프라킷(9) 및 대응스프라킷(10a)(15a)의 잇수비에 대한 최적설계로써 상기 핸드레일(14)과 스텝(5) 간의 속도를 동일하게 유지할 수 있다.

그러나, 종래의 핸드레일 구동장치(R)는 상기 로울러(10)(15)와 핸드레일(14) 간의 마찰력이 핸드레일가이드(13)와 핸드레일(14) 간의 마찰력에 비해 큰 경우에 한해서만 상기 핸드레일(14)이 미끄러짐 없이 진행할 수 있는 메커니즘을 이루며, 만일 환경적 요인에 의해 에스컬레이터의 길이를 길게 하여야 하는 경우에는 핸드레일가이드(13)와 핸드레일(14) 간의 접촉면적이 증가함에 따라 그 마찰력도 증가하므로써 스텝(5)과 핸드레일(14) 간의 진행 속도차가 발생된다는 문제점이 있었다.

즉, 에스컬레이터의 길이가 소정 길이 이상으로 길어졌을 경우, 도 3의 그래프에서와 같이, 상기 로울러(10)(15)와 핸드레일(14)은 핸드레일가이드(13) 및 핸드레일(14) 간에 발생하는 마찰력을 극복할 수 없게 되어 미끄러짐이 발생하므로써 스텝(5)과 핸드레일(14) 간에 속도차가 형성되고, 따라서 승객의 안전사고에 대한 위험성이 높아지며, 상기 로울러(10)(15)와 핸드레일(14) 간에 마찰력이 증가되면서 그 마찰열에 의한 열변형을 유발하여 핸드레일(14)의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

이와 같은 여러 가지 문제점을 감안하여 안출된 본 발명의 목적은 스텝과 핸드레일을 연결시켜주는 기구학적 장치에 의해 상기 스텝과 핸드레일이 동일한 속도로 연동되도록 하므로써 승객의 탑승 안정성이 보장되고, 기기 동작중 핸드레일의 마찰면적을 감소시켜 주므로써 구동효율이 향상되며, 상기 핸드레일에 발생되는 마찰열 및 마모율이 저하되므로써 기기 전체 수명을 연장시킬 수 있도록 된 에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치를 제공하는데 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 핸드레일의 주변구조를 개략적으로 도시한 에스컬레이터의 측면도,

도 2는 도 1에 따른 A-A선 단면도,

도 3은 에스컬레이터의 길이 변화에 따른 마찰력과 구동력 간의 관계를 도시한 비교 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 핸드레일 구동장치의 구조를 개략적으로 도시한 에스컬레이터의 측면도,

도 5는 도 4에 따른 B부 확대도,

도 6 및 도 7은 본 발명에 적용된 핸드레일 구동장치의 위치 변화에 따른 작동구조를 도시한 것으로,

도 6은 본 발명의 핸드레일 구동장치가 하부 가이드레일과 평행하게 배치된 캠의 영역으로부터 벗어난 위치에 있는 경우인 도 5의 C-C선 상의 작동상태도,

도 7은 본 발명의 핸드레일 구동장치가 상기 캠의 영역에 위치한 경우인 도 5의 D-D선 상의 작동상태도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

D ; 구동부 D₁; 종동부

F ; 메인프레임 H ; 핸드레일유닛

R ; 핸드레일 구동장치 S ; 스텝유닛

1 ; 모우터 2a, 2b ; 구동체인

3 ; 구동스프라킷 4a ; 구동터미널기어

4b ; 종동터미널기어 5 ; 스텝

6a ; 스텝전륜로울러 6b ; 스텝후륜로울러

7 ; 가이드레일 8 ; 터미널레일

13 ; 핸드레일가이드 14 ; 핸드레일

16 ; 브래킷 16a ; 교차점

17a, 17b ; 제1링크 18a, 18b ; 제2링크

19 ; 밀착가압판 20a, 20b ; 로울러링크

21 ; 로울러축 22 ; 접촉로울러

23 ; 캠 24 ; 인장스프링

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치는 에스컬레이터의 스텝이 하부의 가이드레일 상을 이동함과 동시에 상기 스텝의 측면부에 구비된 기구학적 장치의 링크 운동에 의해 핸드레일의 양면이 가압 또는 가압해제되면서 상기 스텝과 동일 속도로 연동될 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치에 대한 구조를 나타낸 것으로서, 도 4는 본 발명의 핸드레일 구동장치가 적용된 에스컬레이터의 측면도, 도 5는 도 4의 B부 확대도, 도 6은 본 발명의 핸드레일 구동장치가 하부 가이드레일과 평행하게 배치된 캠의 영역으로부터 벗어난 위치에 있는 경우인 도 5의 C-C선 상의 작동상태도, 도 7은 본 발명의 핸드레일 구동장치가 상기 캠의 영역에 위치한 경우인 도 5의 D-D선 상의 작동상태도를 각각 도시한 것이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 에스컬레이터는 기기 전체를 지지하기 위한 메인프레임(F)과, 승객을 보호하여 안내하기 위한 핸드레일유닛(H)과, 승객을 수용하여 이송하기 위한 스텝유닛(S)과, 상기 핸드레일유닛(H) 및 스텝유닛(S)을 구동시켜주기 위한 구동부(D)로 구성된다.

상기 핸드레일유닛(H)은 일정 궤도를 따라 오차없이 순환할 수 있도록 철심을 내장한 고무재의 핸드레일(14)과, 이 핸드레일(14)을 안내해주기 위한 핸드레일가이드(13)로 구성되어 있다.

상기 스텝유닛(S)은 승객이 탑승하기 위한 발판이 되는 다수의 스텝(5)과, 이들 각 스텝(5)의 좌우양측 상,하부에 각각 결합된 스텝전륜로울러(6a) 및 스텝후륜로울러(6b)와, 이 스텝전륜로울러(6a) 및 스텝후륜로울러(6b)를 각각 안내해주는 가이드레일(7)과, 각 스텝(5)에 연결되어 연속적으로 이송시켜주는 스텝체인(미도시)으로 구성되어 있다.

상기 구동부(D)는 구동원인 모우터(1)와, 이 모우터(1)의 회전속도를 조절하여주는 감속기(미도시)와, 이 감속기의 축과 평행하게 설치되고 상기 스텝체인이 결합되는 구동축(미도시)과, 상기 감속기의 축으로부터 발생되는 구동력을 구동축에 전달해주는 구동체인(2a)과, 상기 구동축에 고정되어 상기 구동체인(2a)과 결합되는 구동스프라킷(3)과, 상기 구동축에 고정되어 상기 스텝전륜로울러(6a)와 맞물리는 구동터미널기어(4a)와, 상기 가이드레일(7)에 연결되어 상기 스텝(5)의 곡부 통과시 그 스텝후륜로울러(6b)를 안내해주는 터미널레일(8)과, 상기 스텝(5)이 순환 작동됨과 아울러 상기 핸드레일(14)이 동시에 연동되도록 하기 위한 핸드레일 구동장치(R)로 구성되어 있으며, 도면중 미설명 부호 D₁은 구동부(D)에 대응하는 종동부, 4b는 종동터미널기어이다.

상기 에스컬레이터의 구동방식은 종래와 같으므로 그 설명을 생략하기로 한다.

또한, 상기 핸드레일(14)과 스텝(5) 간의 진행속도를 일치시키기 위한 본 발명의 핸드레일 구동장치(R)는 스텝(5)을 안내하는 하부 가이드레일(7)의 소정영역에 대하여 일정간격을 유지하며 평행 배치되고 그 양단이 일정 곡률로 하향 라운딩된 캠(23)과, 이 캠(23)의 상면으로부터 소정 높이의 스텝(5) 외측에 형성된 브래킷(16)과, 이 브래킷(16)의 선단에 상하로 힌지결합된 한쌍의 제1링크(17a)(17b)와, 이 제1링크(17a)(17b)의 각 선단에 힌지결합되고 상호교차되어 그 교차점(16a)을 힌지결합한 한쌍의 제2링크(18a)(18b)와, 상기 교차점(16a)과 브래킷(16)의 선단 간에 설치된 인장스프링(24)과, 상기 제2링크(18a)(18b)의 각 선단에 형성되어 핸드레일(14)의 양면을 잡아주는 밀착가압판(19)과, 상기 제1링크(17b) 및 제2링크(18a)에 각각 힌지결합된 한쌍의 로울러링크(20a)(20b)와, 이 로울러링크(20a)(20b)에 의해 지지되어 상기 캠(23)의 상면을 따라 가압 회전되는 접촉로울러(21)로 구성되어 있다. 도면중 미설명 부호 21은 로울러축을 나타낸 것이다.

상기와 같이 구성된 핸드레일 구동장치(R)는 상기 캠(23)의 영역을 통과할 때 핸드레일(14)을 가압한 상태로 이동하게 되므로써 상기 핸드레일(14)이 핸드레일가이드(13)를 따라 원활히 순환할 수 있게 된다. 즉, 모우터(1)가 구동하여 상기 가이드레일(7)을 따라 스텝(5)이 순환할 때, 상기 캠(23)의 영역 내에 진입하기 전의 스텝(5)은 도 6에 도시된 바와같이 그 외측면의 브래킷(16)에 고정된 제1링크(17a) (17b) 및 제2링크(18a)(18b)가 인장스프링(24)의 탄성에 의해 거의 밀착되어 이와 연결된 한쌍의 로울러링크(20a)(20b)가 상호 근접하게 되므로, 그 하단의 접촉로울러(22)는 소정 변위만큼 하방향으로 지향되어 제2링크(18a)(18b) 선단의 밀착가압판(19)이 이격된 상태를 유지하게 되고, 이러한 상태에서 상기 캠(23)의 영역 내에 상기 스텝(5)이 진입하게 되면 이 스텝(5)에 결합된 접촉로울러(22)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 캠(23)의 라운딩면 및 상면을 따라 상방향으로 점차 가압되면서 상기 로울러링크(20a)(20b)를 매개로 제1링크(17b)와 제2링크(18a)를 밀어올려주게 되므로, 각 선단의 밀착가압판(19)은 교차점(16a)을 중심으로 각각 반대방향으로 선회하면서 상기 핸드레일(14)의 양면을 강하게 가압한 상태로 핸드레일(14)을 잡고 상기 스텝(5)의 진행과 동일한 속도로써 이동하게 된다.

이러한 상태는 상기 접촉로울러(22)가 캠(23)의 영역을 통과할 때까지 계속되며, 상기 핸드레일 구동장치(R)가 상기 캠(23)을 벗어나게 되면 상기 인장스프링(24)의 탄성복원력이 작용하여 제1링크(17a)(17b)와 제2링크(18a)(18b) 간을 근접시키므로써 접촉로울러(22)가 다시 하향 지향되는 상태를 유지하게 되는 것이다.

상기와 같은 구성및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.

본 발명에 따른 에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치는 그 제1링크(17a)(17b) 및 제2링크(18a)(18b)의 기구학적인 링크 운동에 의해 핸드레일(14)을 잡고 상기 스텝(5)과 함께 이동하게 되므로써, 주변 설치환경에 의해 에스컬레이터의 길이가 길게 설계되는 경우에도 핸드레일가이드(13)와 핸드레일(14) 간의 미끄러짐 현상이나 상기 스텝(5)과 핸드레일(14) 간의 속도에 대한 편차없이 정확히 진행될 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 캠(23)이 설치된 구간 내에서 핸드레일가이드(13)를 제거한 구조를 가지므로, 상기 핸드레일가이드(13)와 핸드레일(14) 간의 마찰면적이 감소하여 구동효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 핸드레일(14)에 발생되는 마찰열 및 마모율이 저하되므로써 기기 전체 수명을 연장시킬 수 있으며, 이 핸드레일(14)을 안내하는 핸드레일가이드(13)와 핸드레일(14) 간에는 미끄러짐 없이 구동력이 전달되므로써 핸드레일(14)과 스텝(5)이 동일한 속도로 회전되어 탑승객의 안전성을 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 에스컬레이터의 스텝이 하부의 가이드레일 상을 이동함과 동시에 상기 스텝의 측면부에 구비된 기구학적 장치의 링크 운동에 의해 핸드레일의 양면이 가압 또는 가압해제되면서 상기 스텝과 동일 속도로 연동될 수 있도록 한 에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 기구학적 장치는 스텝을 안내하는 하부 가이드레일의 소정영역에 대하여 일정간격을 유지하며 평행 배치되고 그 양단이 일정 곡률로 하향 라운딩된 캠과, 이 캠의 상면으로부터 소정 높이의 스텝 외측에 형성된 브래킷과, 이 브래킷의 선단에 상하로 힌지결합된 한쌍의 제1링크와, 이 제1링크의 각 선단에 힌지결합되고 상호교차되어 그 교차점을 힌지결합한 한쌍의 제2링크와, 상기 교차점과 브래킷의 선단 간에 설치된 인장스프링과, 상기 제2링크의 각 선단에 형성되어 핸드레일의 양면을 잡아주는 밀착가압판과, 상기 제1링크 및 제2링크에 각각 힌지결합된 한쌍의 로울러링크와, 이 로울러링크에 의해 지지되어 상기 캠의 상면을 따라 가압 회전되는 접촉로울러로 구성된 것을 특징으로 하는 에스컬레이터 및 이동보도의 핸드레일 구동장치.