KR20050083973A - 컨베이어 장치 - Google Patents

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KR20050083973A
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요시오 오기무라
노부히꼬 데시마
시게오 나까가끼
히또시 가와모또
겐이찌 후지이
요시후미 이께다
가즈히사 하라
다까유끼 기꾸찌
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Abstract

디딤단 가이드 레일(3)[레일 본체(3a)]의 수평면의 높이 위치(H)를, 구동 스프로킷(9)의 접선(L)에 대해 소정의 오프셋량(δ)만큼만 가산한 위치에 설정하는 동시에, 디딤단 가이드 레일(3)의 구동 스프로킷(9) 도입측의 단부에 굽힘부(13)를 설치하고, 구동 스프로킷(9)에 가장 가까운 기준 위치에서 디딤단 가이드 레일(9)이 수평면으로부터 굽힘부(13)로 절환하도록 한다. 이에 의해, 구동 스프로킷(9)에 접근한 디딤단 롤러의 속도 불균일이 흡수된다.

Description

컨베이어 장치 {CONVEYOR APPARATUS}
본 발명은, 에스컬레이터나 움직이는 보도 등의 컨베이어 장치에 관한 것이다.
에스컬레이터나 움직이는 보도 등의 컨베이어 장치는, 디딤단 롤러가 설치된 복수의 디딤단을 구비하고 있다. 이들 복수의 디딤단은 각 디딤단에 설치된 디딤단 롤러가 무단형의 디딤단 체인에 의해 소정 피치로 연결됨으로써 이 디딤단 체인과 일체가 되고, 디딤단 체인이 체인 구동 기구에 의해 구동됨으로써, 모든 디딤단이 동기하여 간극없이 움직이도록 구성되어 있다. 또한, 이들 복수의 디딤단은 디딤단 롤러가 구조물에 설치된 디딤단 가이드 레일에 결합됨으로써, 이 디딤단 가이드 레일에 지지되어 입구와 출구 사이를 순환 이동하도록 되어 있다. 또, 움직이는 보도에서는 복수의 디딤단이 수평 방향으로 이동하는 것이 일반적이므로, 디딤단을 특별히 발판이라 칭하는 경우도 있지만, 본 명세서에 있어서는 움직이는 보도인 경우도 디딤단으로서 표기를 통일한다.
디딤단 체인을 구동하는 체인 구동 기구는, 구동 모터의 구동력을 받아 회전하는 구동 스프로킷에 디딤단 체인의 복귀 단부를 권취하고, 모터의 구동력을 구동 스프로킷을 통해 디딤단 체인에 전달하는 타입인 것이 일반적이다. 이러한 체인 구동 기구는, 통상 컨베이어 장치의 입구 부근 혹은 출구 부근의 트러스라 불리는 구조물의 내부에 배치되어 있다.
그런데, 체인 구동 기구가 배치되는 트러스는, 종래 거치 작업을 행하기 위한 충분한 스페이스를 필요로 하고 있었지만, 최근에는 거치 기술의 발전 등에 의해 트러스의 소형화가 실현되고, 컨베이어 장치 전체를 박형으로 하여 공간 절약화를 도모하는 시도가 이루어져 오고 있다. 이상과 같이 트러스가 소형화된 경우에는, 이 트러스의 내부에 배치되는 체인 구동 기구의 구동 스프로킷으로서, 소직경의 스프로킷을 이용하는 것이 필요해진다. 그러나, 소직경의 스프로킷을 체인 구동 기구의 구동 스프로킷으로서 이용한 경우, 디딤단 체인에 연결된 디딤단 롤러에 비교적 큰 속도 불균일이 생기고, 이 디딤단 롤러의 속도 불균일이 디딤단의 진동이 되어 나타나 컨베이어 장치의 승차감을 저하시킨다는 등의 문제가 생긴다.
디딤단 롤러의 속도 불균일을 억제하여 디딤단의 이동을 원활하게 하는 기술로서는, 예를 들어 디딤단 가이드 레일의 수평면(주행 트랙)의 높이 위치를, 이 수평면에 따른 구동 스프로킷의 접선으로부터 간격(ho)만큼 높은 위치에 설정하는 동시에, 구동 스프로킷 도입측의 단부에는 곡선 형상의 트랙을 갖는 보상 레일을 설치하고, 디딤단 롤러가 보상 레일의 곡선 형상의 트랙에 안내되어 구동 스프로킷으로 치합하도록 한 기술이 제안되어 있다(일본 특허 공개 평8-217368호 공보).
이 특허 문헌에 기재되어 있는 기술에서는, 기하학적인 모델을 기초로 구동 스프로킷에 치합하는 링크 핀(디딤단 롤러)의 순간 각도(ø)나, 구동 스프로킷의 접선에 대한 디딤단 체인의 링크의 순간 각도(ε1, ε2)를 정의식에 적합하도록 하고, 상기 간격(ho)의 가장 적절한 값이나 보상 레일의 가장 적절한 곡선 형상을 구함으로써 디딤단 롤러의 속도 불균일을 억제하여 디딤단의 이동을 원활하게 하도록 하고 있다.
그러나, 이상과 같은 특허 문헌에 기재된 기술에서는 디딤단 롤러의 속도 불균일은 유효하게 억제할 수 있지만, 구동 스프로킷에 대한 디딤단 가이드 레일 수평면의 높이 위치가 비교적 높은 위치가 되기 때문에, 컨베이어 장치 전체의 박형화를 도모하는 데 있어서 불리해진다는 등의 문제가 있다. 즉, 구동 스프로킷의 접선과 디딤단 가이드 레일의 지지면 사이의 간격(ho)은 디딤단 체인의 링크 길이에 비례한 값이 되므로, 특히 소직경의 스프로킷을 구동 스프로킷으로서 이용한 경우에는, 구동 스프로킷에 대한 디딤단 체인의 링크 길이가 상대적으로 큰 값이 되고, 그 결과 구동 스프로킷의 접선과 디딤단 가이드 레일의 지지면 사이의 간격(ho)이 커진다. 이로 인해, 트러스가 대형화되어 컨베이어 장치 전체를 박형화하는 데 지장을 초래하고 있었다.
또한, 왕로와 귀로를 반전시켜 컨베이어 장치를 운전하는 경우도 생각하면, 디딤단 가이드 레일의 귀환측도 마찬가지의 간격(ho)으로 구동 스프로킷의 하방에 이격시켜 설치할 필요가 있기 때문에, 상하의 간격(2 × ho)으로서는 상당한 높이 치수가 필요해진다.
가령, 구동 스프로킷이 348.4 ㎜의 피치 원 직경으로 톱니 수가 8매, 디딤단 체인의 링크 길이가 133.33 ㎜인 경우, 상술한 종래 기술에서 디딤단 롤러의 속도 불균일을 완전하게 없애기 위해서는, 본 발명자에 의한 시산에서는 구동 스프로킷의 접선과 디딤단 가이드 레일의 지지면 사이의 간격(ho)으로서 35.3 ㎜ 이상이 필요해진다. 그리고, 왕로측과 귀환측을 맞추면, 구동 스프로킷의 크기 외에 70.6 ㎜(2 × ho) 여분인 높이 치수가 필요해진다.
이로 인해, 구동 스프로킷의 피치 원 직경을 348.4 ㎜까지 작게 함으로써 공간 절약 효과가 손상되는 결과가 된다.
도1은 본 발명을 적용한 컨베이어 장치의 일예를 도시하는 전체 구성도이다.
도2는 상기 컨베이어 장치의 특징 부분을 확대하여 도시하는 도면이며, 구동 스프로킷 도입측의 디딤단 가이드 레일의 형상을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도3은 디딤단 가이드 레일 수평면의 높이 위치의 오프셋량을 제로로 한 경우에 있어서의 디딤단 롤러의 이동 속도와 그 위치 관계를 설명하는 도면이며, (a)는 디딤단 롤러의 위치에 따른 이동 속도의 변화를 나타내는 도면, (b)는 디딤단 롤러의 이동 속도가 구동 스프로킷의 피치 원 속도(Vt)가 되는 위치를 나타내는 도면, (c)는 디딤단 롤러의 이동 속도가 목표 평균 속도(Vo)가 되는 위치를 나타내는 도면이다.
도4는 디딤단 가이드 레일의 수평면의 높이 위치의 오프셋량을 최적치로 설정한 경우에 있어서의 디딤단 롤러의 이동 속도와 그 위치 관계를 설명하는 도면 이며, (a)는 디딤단 롤러의 위치에 따른 이동 속도의 변화를 나타내는 도면, (b)는 디딤단 롤러의 이동 속도가 구동 스프로킷의 피치 원 속도(Vt)가 되는 위치를 나타내는 도면, (c)는 디딤단 롤러의 이동 속도가 목표 평균 속도(Vo)가 되는 위치를 나타내는 도면, (d)는 디딤단 가이드 레일의 수평면으로부터 굽힘부로의 절환점을 나타내는 도면이다.
도5는 굽힘부의 가장 적절한 형상을 설명하는 모식도이다.
도6은 디딤단 가이드 레일의 수평면의 높이 위치의 오프셋량을 최적치로 설정한 경우에 있어서의 구동 스프로킷 도입측의 디딤단 가이드 레일의 형상을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도7은 본 발명을 적용한 컨베이어 장치의 다른 예를 도시하는 전체 구성도이다.
도8은 본 발명을 적용한 컨베이어 장치의 또 다른 예의 특징 부분을 확대하여 나타내는 도면이며, 직선 부분으로부터 원호 부분으로의 절환부에 있어서의 디딤단 가이드 레일의 형상을 모식적으로 도시하는 도면이다.
도9는 본 발명을 적용한 컨베이어 장치의 또 다른 예의 특징 부분을 확대하여 도시하는 도면이며, 직선 부분으로부터 원호 부분으로의 절환부에 있어서의 디딤단 가이드 레일의 형상을 모식적으로 도시하는 도면이다.
본 발명은, 이상과 같은 종래의 실정에 비추어 창안된 것이며, 디딤단 롤러의 속도 불균일을 유효하게 억제하여 양호한 승차감을 확보하는 동시에, 장치 전체의 박형화를 실현할 수 있는 컨베이어 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관한 컨베이어 장치는 디딤단 가이드 레일과, 상기 디딤단 가이드 레일에 따라서 이동하는 디딤단 롤러를 갖는 복수의 디딤단과, 상기 복수의 디딤단의 디딤단 롤러를 소정 피치로 연결하는 디딤단 체인과, 상기 디딤단을 소정 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 회전 구동 장치와, 상기 회전 구동 장치의 구동력을 받아 회전하고, 상기 디딤단 체인에 상기 회전 구동 장치의 구동력을 전달하는 구동 스프로킷을 구비하고, 상기 디딤단 가이드 레일의 수평면의 높이 위치를, 이 수평면에 따른 상기 구동 스프로킷의 접선에 대해 소정의 오프셋량분 가산한 위치에 설정하는 동시에, 상기 디딤단 가이드 레일의 상기 구동 스프로킷 도입측의 단부에 굽힘부를 설치하고, 상기 구동 스프로킷의 피치 원 속도를 Vt, 상기 디딤단 체인에 연결되어 이동하는 상기 디딤단 롤러의 목표 평균 속도를 Vo로 하고, 상기 디딤단 롤러의 속도가 Vt로부터 Vo까지 감소한 위치를 기준 위치로 하였을 때에, 상기 디딤단 가이드 레일에 따라서 복수 존재하는 상기 기준 위치 중, 상기 구동 스프로킷에 가장 가까운 기준 위치를 상기 디딤단 가이드 레일의 수평면으로부터 굽힘부로의 절환점으로 한 것을 특징으로 한다.
이 컨베이어 장치에서는 회전 구동 장치가 기동되면, 이 회전 구동 장치의 구동력을 받아 구동 스프로킷이 회전하고, 이 구동 스프로킷의 회전에 의해, 회전 구동 장치의 구동력이 디딤단 체인에 전달된다. 디딤단 체인이 구동되면, 이 디딤단 체인에 의해 연결된 복수의 디딤단의 각 디딤단 롤러가 디딤단 가이드 레일에 따라서 순환 이동한다. 이 때, 각 디딤단 롤러는 구동 스프로킷의 접선에 대해 소정의 오프셋량분 가산한 높이 위치에 설정된 디딤단 가이드 레일의 수평면 상을 이동한 후, 구동 스프로킷에 가장 가까운 기준 위치로부터 굽힘부에 따라서 이동하여 구동 스프로킷에 치합하게 된다. 이에 의해, 선행하는 디딤단 롤러의 속도 불균일이 흡수되어 후속하는 디딤단 롤러에 그 속도 불균일이 전달되는 일이 없으며, 디딤단 롤러의 이동 속도가 거의 평균 속도로 유지된다. 따라서, 디딤단 롤러의 속도 불균일에 기인하는 디딤단의 진동을 억제하여 양호한 승차감을 확보할 수 있다. 또, 상기 오프셋량은 그다지 큰 값으로 할 필요가 없기 때문에, 장치 전체의 박형화를 실현하는 데 있어서 유리하다. 또한 오프셋량을 가장 적절한 값으로 설정하면, 디딤단 가이드 레일의 굽힘부의 형상을 수평면으로부터 구동 스프로킷의 치합 위치로 완만하게 하강하는 하강 곡선으로 할 수 있으므로, 디딤단 롤러에 부상을 생기게 하는 일이 없으며, 디딤단 롤러의 부상을 방지하기 위한 누름 부재를 설치할 필요가 없다.
이상과 같은 굽힘부는 구동 스프로킷 도입측 단부에 한정되지 않으며, 직선 부분과 원호 부분을 갖는 디딤단 가이드 레일의 직선 부분으로부터 원호 부분으로의 절환부에 대해서도 모두 유효하게 적용 가능하다. 즉, 디딤단 가이드 레일의 직선 부분을 소정의 오프셋량분 가산한 높이 위치에 설정하는 동시에, 이 직선 부분으로부터 원호 부분으로의 절환부에 상술한 굽힘부와 동등한 굽힘부를 설치하고, 디딤단 가이드 레일의 직선 부분에 따라서 이동하는 디딤단 롤러가 굽힘부를 통해 원호 부분에 도달하여 원호 부분에 따른 이동으로 절환하도록 하면, 디딤단 롤러의 속도 불균일을 유효하게 흡수하여 디딤단의 진동을 효과적으로 억제할 수 있어 양호한 승차감을 확보할 수 있다.
본 발명에 관한 다른 컨베이어 장치는, 이상과 같은 지견을 기초로 하여 창안된 것으로, 직선 부분과 원호 부분을 갖는 디딤단 가이드 레일과, 상기 디딤단 가이드 레일에 따라서 이동하는 디딤단 롤러를 갖는 복수의 디딤단과, 상기 복수의 디딤단의 디딤단 롤러를 소정 피치로 연결하는 디딤단 체인과, 상기 디딤단을 소정 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 회전 구동 장치를 구비하고, 상기 디딤단 가이드 레일의 직선 부분으로부터 원호 부분으로의 절환부에 있어서, 직선 부분을 수평으로 간주하였을 때 수평면의 높이 위치를, 이 수평면에 따른 상기 원호 부분의 접선에 대해 소정의 오프셋량분 가산한 위치에 설정하는 동시에, 상기 디딤단 가이드 레일의 상기 원호 부분으로의 절환부에 굽힘부를 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 디딤단 가이드 레일의 직선 부분을 소정의 오프셋량분 가산한 높이 위치에 설정하는 대신에, 디딤단 가이드 레일의 원호 부분의 곡률 반경을 소정의 오프셋량분 감산하고, 디딤단 가이드 레일의 직선 부분으로부터 원호 부분으로의 절환부에 마찬가지의 굽힘부를 설치하도록 해도, 디딤단 롤러의 속도 불균일을 유효하게 흡수하여 디딤단의 진동을 효과적으로 억제할 수 있어 양호한 승차감을 확보할 수 있다.
본 발명에 관한 또 다른 컨베이어 장치는, 이상과 같은 지견을 기초로 하여 창안된 것으로, 직선 부분과 원호 부분을 갖는 디딤단 가이드 레일과, 상기 디딤단 가이드 레일에 따라서 이동하는 디딤단 롤러를 갖는 복수의 디딤단과, 상기 복수의 디딤단의 디딤단 롤러를 소정 피치로 연결하는 디딤단 체인과, 상기 디딤단을 소정 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 회전 구동 장치를 구비하고, 상기 디딤단 가이드 레일의 직선 부분으로부터 원호 부분으로의 절환부에 있어서, 직선 부분을 수평으로 간주하였을 때 수평면의 높이 위치를 기준으로 하여 상기 원호 부분의 곡률 반경을 소정의 오프셋량분 감산하는 동시에, 상기 디딤단 가이드 레일의 상기 원호 부분으로의 절환부에 굽힘부를 설치한 것을 특징으로 하고 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명을 적용한 컨베이어 장치의 전체 구성을 도1에 개략적으로 도시한다. 이 도1에 도시한 컨베이어 장치(1)는 노면에 대해 대략 수평하게 설치되어 승객을 운반하는 움직이는 보도로 구성되어 있고, 자중 및 승객의 하중을 지지하는 트러스라 불리는 구조물(2)을 구비하고 있다. 이 구조물(2)은 노면의 하방에 오목하게 설치된 피트 내에 수용되도록 되어 있다.
구조물(2)의 내부에는 컨베이어 장치(1)의 입구(1a)와 출구(1b)에 걸쳐 주회 하도록, 디딤단 가이드 레일(3)이 설치되어 있다. 이 디딤단 가이드 레일(3)은 승객을 운반하는 복수의 디딤단(4)의 이동을 안내하는 것이다. 즉, 복수의 디딤단(4)에는 각각 디딤단 롤러(5)가 설치되어 있고, 이 디딤단 롤러(5)가 디딤단 가이드 레일(3)에 따라서 이동함으로써, 각 디딤단(4)이 컨베이어 장치(1)의 입구(1a)와 출구(1b)에 걸쳐 순환 이동하도록 되어 있다.
디딤단 가이드 레일(3)은 그 왕로측에 수평면을 갖는 레일 본체(3a)와, 귀환측에 설치된 압박 레일(3b)을 갖고 있다. 그리고, 왕로측을 이동하는 디딤단(4)은 디딤단 롤러(5)가 레일 본체(3a)의 수평면 상에 지지됨으로써 노면을 노면과 거의 동일한 높이 위치 구조물(2)의 외부에 노출시키면서, 입구(1a)로부터 출구(1b)를 향해 도1 중 화살표 A 방향으로 평행 이동하도록 되어 있다. 또, 왕로측의 입구(1a) 부근 및 출구(1b) 부근에는 선단부에 고무가 부착된 고무 플레이트(6)가 설치되어 있고, 디딤단(4)이 고무 플레이트(6)의 하방을 이동하도록 되어 있다.
또, 귀환측을 이동하는 디딤단(4)은 디딤단 롤러(5)가 레일 본체(3a)와 압박 레일(3b) 사이에 결합된 상태에서, 출구(1b)로부터 입구(1a)로 귀환하도록 되어 있다. 또한, 레일 본체(3a)의 입구(1a)측에는, 이 레일 본체(3a)에 대해 이격하는 방향으로 이동 가능하게 된 가동 레일(3c)이 설치되어 있다.
복수의 디딤단(4)은, 각 디딤단(4)에 설치된 디딤단 롤러(5)가 무단형의 디딤단 체인(7)에 의해 소정 피치로 연결됨으로써, 이 디딤단 체인(7)과 일체가 되어 있다. 그리고, 각 디딤단(4)의 디딤단 롤러(5)가 디딤단 가이드 레일(3)에 접촉한 상태에서, 디딤단 체인(7)이 체인 구동 기구에 의해 구동됨으로써, 각 디딤단(4)이 디딤단 가이드 레일(3)에 안내되어 입구(1a)와 출구(1b) 사이를 간극없이 움직이게 되어 있다.
체인 구동 기구는 구동 모터(8)의 구동력을 받아 회전하는 구동 스프로킷(9)에 디딤단 체인(7)의 복귀 부분을 권취하고, 구동 모터(8)의 구동력을 구동 스프로킷(9)을 통해 디딤단 체인(7)에 전달하는 구조로 되어 있다.
구동원이 되는 구동 모터(8)는 구조물(2)의 내부에 배치되어 있고, 구동 체인(10)을 통해 구동 스프로킷(9)에 연결되어 있다. 구동 스프로킷(9)은 컨베이어 장치(1)의 출구(1b)측에 위치하여 구조물(2)의 내부에 회전 가능하게 배치되어 있고, 구동 모터(8)의 구동력을 받아 회전하고, 디딤단 체인(7)에 구동 모터(8)의 구동력을 전달하도록 되어 있다. 즉, 구동 스프로킷(9)은 인접하는 톱니와 톱니 사이에 디딤단 체인(7)에 의해 연결된 디딤단 롤러(5)를 맞물리게 한 상태에서, 구동 모터(8)의 구동력을 받아 소정의 원 속도(피치 원 속도)로 회전함으로써, 디딤단 체인(7) 및 이에 연결된 디딤단 롤러(5)를 이송 동작시키도록 되어 있다. 본 발명을 적용한 컨베이어 장치(1)에서는, 이 구동 스프로킷(9)으로서, 예를 들어 톱니 수가 16매 정도의 소직경의 스프로킷이 이용된다. 이러한 소형의 스프로킷을 구동 스프로킷(9)으로서 이용함으로써, 구조물(2)의 소형화 및 컨베이어 장치(1) 전체의 박형화가 실현되어 공간 절약화가 도모되게 된다.
또한, 컨베이어 장치(1)의 입구(1a)측에는 구동 스프로킷(9)에 종동하여 회전하고, 구동 스프로킷(9)과 협동하여 디딤단 체인(7)을 이송 동작시키는 종동 스프로킷(11)이 설치되어 있다. 이 종동 스프로킷(11)은 구동 스프로킷(9)과 대략 동일 직경이 되고, 구조물(2)의 내부에 회전 가능하게 배치되어 있다. 그리고, 이 종동 스프로킷(11)으로부터 구동 스프로킷(9)에 걸쳐, 디딤단 체인(7)이 걸쳐지게 되어 있다.
이 종동 스프로킷(11)은 체인 긴장 기구의 스프링 부재(12)에 의해 구동 스프로킷(9)으로부터 이격하는 방향으로 압박되어 있고, 디딤단 체인(7)에 대해 가장 적절한 장력을 부여하도록 되어 있다. 그리고, 디딤단 체인(7)에 신장이 생긴 경우에는, 종동 스프로킷(11)이 체인 긴장 기구의 스프링 부재(12)에 의한 압박력을 받고, 소정의 범위 내에서 구동 스프로킷(9)으로부터 이격하는 방향으로 이동함으로써, 디딤단 체인(7)의 이완이 방지되게 된다. 또, 상술한 디딤단 가이드 레일(3)의 가동 레일(3c)은 종동 스프로킷(11)이 이동할 때에, 체인 긴장 기구의 스프링 부재(12)에 의한 압박력을 받고, 종동 스프로킷(11)과 연동하여 구동 스프로킷(9)으로부터 이격하는 방향으로 이동하도록 되어 있다.
그런데, 디딤단 체인(7)에 의해 연결되어 디딤단 가이드 레일(3)에 따라서 이동하는 디딤단 롤러(5)는 디딤단 가이드 레일(3)에 모방하는 직선적인 이동으로부터, 구동 스프로킷(9)에 모방하는 원 운동으로 절환되는 과정에 있어서, 구동 스프로킷(9)에 맞물리는 영향으로 그 이동 속도에 속도 불균일이 생긴다. 이 디딤단 롤러(5)에 생기는 속도 불균일은 구동 스프로킷(9)이 소직경이 될수록 현저해지고, 디딤단(4)에 진동을 발생시켜 컨베이어 장치(1)의 승차감을 저하시키는 요인이 된다.
그래서, 본 발명을 적용한 컨베이어 장치(1)에서는, 도2에 도시한 바와 같이 디딤단 가이드 레일(3)의 레일 본체(3a)의 수평면의 높이 위치(H)를, 이 수평면에 따른 구동 스프로킷(9)의 접선(L)에 대해 소정의 오프셋량(δ)만큼만 가산한 위치에 설정하는 동시에, 레일 본체(3a)의 구동 스프로킷(9) 도입측의 단부에 곡선 형상의 굽힘부(13)를 설치하도록 하고 있다. 그리고, 구동 스프로킷(9)에 접근한 디딤단 롤러(3)가 구동 스프로킷(9)의 접선에 대해 소정의 오프셋량(δ)만큼만 가산한 높이 위치의 수평면으로부터 굽힘부(13)를 지나서 구동 스프로킷(9)의 치합 위치에 도달하도록 함으로써, 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일을 흡수하도록 하고 있다. 또, 구동 스프로킷(9)의 접선(L)이라 함은, 구동 스프로킷(9)의 톱니와 톱니 사이의 홈 바닥부를 원주로 하는 원[구동 스프로킷(9)의 체인 핀치 원]에 접하는 접선이며, 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면에 평행한 접선을 말한다.
또한, 이 컨베이어 장치(1)에서는 디딤단 가이드 레일(3)의 귀환측의 구동 스프로킷(9)측에 위치하는 단부나 가동 레일(3c)의 왕로측 및 귀환측의 종동 스프로킷(11)측에 위치하는 단부에도 마찬가지로, 곡선 형상의 곡선부(13)가 설치되어 있다. 그리고, 구동 스프로킷(9)이나 종동 스프로킷(11)의 근방에서는 디딤단 롤러(5)가 이들 굽힘부(13)의 곡선 형상에 따른 궤적으로 이동하도록 되어 있다.
이상과 같은 굽힘부(13)는, 적어도 레일 본체(3a)의 구동 스프로킷(9) 도입측의 단부에 설치되어 있으면, 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일을 유효하게 흡수하여 움직임을 원활하게 하고, 디딤단(4)에 생기는 진동을 효과적으로 억제할 수 있지만, 디딤단 가이드 레일(3)의 귀환측의 구동 스프로킷(9)측에 위치하는 단부에도 굽힘부(13)를 설치함으로써, 컨베이어 장치(1)를 역전 운전시킨 경우라도, 디딤단 롤러(5)의 움직임을 원활하게 하여 디딤단(4)에 생기는 진동을 효과적으로 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 종동 스프로킷(11)은 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일의 영향으로 회전 속도가 불안정해지기 쉬운 경향이 있지만, 가동 레일(3c)의 왕로측 및 귀환측의 종동 스프로킷(11)측에 위치하는 단부에도 굽힘부(13)를 설치함으로써, 종동 스프로킷(11)측에서의 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일도 유효하게 억제하고, 종동 스프로킷(11)의 회전 속도를 안정화시켜 디딤단(4)에 생기는 진동을 더 효과적으로 억제할 수 있고, 또 컨베이어 장치(1)를 역전 운전시킨 경우라도 대응 가능해진다.
여기서, 이상과 같은 컨베이어 장치(1)에 있어서, 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일을 흡수하는 기구에 대해 더 상세하게 설명한다.
우선, 상술한 오프셋량(δ)이 제로인 경우, 즉 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면의 높이 위치가 구동 스프로킷(9)의 접선과 동일한 높이 위치에 있는 경우를 생각하면, 이 수평면 상을 직선적으로 이동하는 디딤단 롤러(5)를 원형의 구동 스프로킷(9)을 이용하여 구동하는 것의 영향으로, 각 디딤단 롤러(5)에는 도3의 (a)에 나타낸 바와 같은 이동 속도의 속도 불균일이 생긴다. 즉, 구동 스프로킷(9)의 핀치 원 속도(원 속도)를 Vt라 하면, 각 디딤단 롤러(5)에는 Vt로부터 일단 감속된 후에 증속되어 Vt로 복귀하는 속도 불균일이 생긴다. 여기서, 디딤단 롤러(5)의 목표 평균 속도를 Vo라 하면, 각 디딤단 롤러(5)는 디딤단 가이드 레일(3) 상에서 도3의 (b)에 나타낸 위치에 있을 때에 그 이동 속도가 Vt가 되고, 이 위치로부터 점차적으로 감속되면서 소정 거리만큼 구동 스프로킷(9)측으로 진행하여 도3의 (c)에 나타낸 위치가 되었을 때에, 각 디딤단 롤러(5)의 이동 속도가 목표 평균 속도(Vo)가 된다.
여기서, 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면의 높이 위치를 구동 스프로킷(9)의 접선보다도 높은 위치에 설정하면, 그 오프셋량(δ)에 따라서 각 디딤단 롤러(5)의 감속분이 적어진다. 그리고, 오프셋량(δ)을 가장 적절한 값으로 설정하면, 도4의 (a)에 나타낸 바와 같이 각 디딤단 롤러(5)의 이동 속도는 Vt로부터 Vo로 감소한 후, Vo 이하로 감소하지 않고 증속되게 된다. 또, 이 최적치를 초과하는 값에 오프셋량(δ)을 설정하면, 각 디딤단 롤러(5)의 이동 속도가 항상 목표 평균 속도(Vo)를 상회해 버리게 되므로, 오프셋량(δ)으로서 취득하는 값은, 이 최적치가 상한치(δmax)이다. 가령, 구동 스프로킷(9)이 348.4 ㎜의 피치 원 직경으로 톱니 수가 8매, 디딤단 체인(7)의 링크 길이가 133.33 ㎜인 경우, 본 발명자에 의한 시산에서는 오프셋량의 최적치(상한치)(δmax)는 5.1 ㎜이다.
이상과 같이, 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면의 높이 위치를 구동 스프로킷(9)의 접선에 대해 최적의 오프셋량(δmax)만큼만 가산한 위치에 설정한 경우, 각 디딤단 롤러(5)는 디딤단 가이드 레일(3) 상에서 도4의 (b)에 나타낸 위치에 있을 때에 그 이동 속도가 Vt가 되고, 이 위치로부터 점차적으로 감속되면서 소정 거리만큼 구동 스프로킷(9)측으로 진행하여 도4의 (c)에 나타낸 위치가 되었을 때에, 각 디딤단 롤러(5)의 이동 속도가 목표 평균 속도(Vo)가 된다.
이와 같이 각 디딤단 롤러(5)의 이동 속도가 Vt로부터 감속되어 Vo가 된 위치를 기준 위치라 하면, 도4의 (d)에 도시한 바와 같이 디딤단 가이드 레일(3)에 따라서 복수 존재하는 기준 위치 중에 구동 스프로킷(9)에 가장 가까운 기준 위치가 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면으로부터 상술한 굽힘부(13)로의 절환점으로 되어 있다.
그리고, 디딤단 체인(7)에 의해 연결되는 각 디딤단 롤러(5) 중, 구동 스프로킷(9)에 접근하는 디딤단 롤러(5)가 굽힘부(13)의 곡선 형상에 따라서 이동하여 그 높이 위치가 변화함으로써, 이 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일이 흡수되어 후속하는 디딤단 롤러(5)에는 전달되지 않고, 후속하는 디딤단 롤러(5)의 이동 속도가 평균 속도(Vo)로 유지되게 된다.
이상과 같이, 굽힘부(13)는 이 굽힘부(13)를 통과하는 디딤단 롤러(5)에 후속하는 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일을 방지하는 기능을 구비하고 있다. 본 발명을 적용한 컨베이어 장치(1)에서는, 디딤단 가이드 레일(3)에 따라서 복수 존재하는 기준 위치 중, 컨베이어 장치(1)의 출구(1b)측에 설치된 구동 스프로킷(9)에 가장 가까운 기준 위치가 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면으로부터 굽힘부(13)로의 절환점으로 되어 있기 때문에, 컨베이어 장치(1)의 입구(1a)로부터 출구(1b)에 걸치는 거의 전체 영역에 있어서, 디딤단 롤러(5)의 이동 속도를 거의 일정하게 유지할 수 있어 디딤단(4)의 진동을 효과적으로 억제할 수 있다.
다음에, 굽힘부(13)의 가장 적절한 형상에 대해, 도5를 참조하여 설명한다.
디딤단 가이드 레일(3)의 굽힘부(13)를 지나서 구동 스프로킷(9)측으로 이동한 디딤단 롤러(5)는 구동 스프로킷(9)에 치합함으로써, 그 이동 속도가 구동 스프로킷(9)의 핀치 원 속도(Vt)와 같게 된다. 이와 같이, 구동 스프로킷(9)에 치합함으로써 이동 속도가 Vt가 되는 디딤단 롤러(5)를, 여기서는 편의상 스프로킷 롤러(5a)라 칭한다. 또한, 이 스프로킷 롤러(5a)로부터 굽힘부(13)를 끼워 전방단측[컨베이어 장치(1)의 입구(1a)측]에 2개째의 디딤단 롤러(5)는 스프로킷 롤러(5a)에 인접하는 디딤단 롤러(5b)가 굽힘부(13)에 따라서 이동함으로써, 일정 속도[평균 속도(Vo)]로 이동하게 된다. 이와 같이, 스프로킷 롤러(5a)로부터 굽힘부(13)를 끼워 전방단측에 2개째의 롤러로, 일정 속도인 것이 기대되는 디딤단 롤러(5)를, 여기서는 편의상 일정 속도 롤러(5c)라 칭한다.
이 때, 이들 각 디딤단 롤러(5a, 5b, 5c)가 1 피치분 이동할 때에, 스프로킷 롤러(5a)의 중심으로부터 디딤단 체인(7)의 링크 길이(r)를 반경으로 하여 그려지는 원(C1)과, 일정 속도 롤러(5c)의 중심으로부터 디딤단 체인(7)의 링크 길이(r)를 반경으로 하여 그려지는 원(C2)과의 교점(P1)이 지나는 궤적을 롤러 중심 궤적(L)이라 하면, 굽힘부(13)는 이 롤러 중심 궤적(L)에 모방하는 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
굽힘부(13)의 형상을 이상과 같이 설정함으로써, 스프로킷 롤러(5a)와 일정 속도 롤러(5c) 사이의 디딤단 롤러(5b)가 굽힘부(13)를 통과하는 과정에서, 스프로킷 롤러(5a)에 생기는 속도 불균일이, 이론상 굽힘부(13)의 형상에 따른 디딤단 롤러(5b)의 높이 위치의 변화에 의해 완전하게 흡수되고, 일정 속도 롤러(5c)의 이동 속도가 정확하게 일정 속도[평균 속도(Vo)]로 유지되게 된다.
여기서, 가령 구동 스프로킷(9)이 348.4 ㎜의 핀치 원 직경으로 톱니 수가 8매, 디딤단 체인(7)의 링크 길이가 133.33 ㎜인 경우, 구동 스프로킷(9)의 접선에 대한 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면의 높이 위치의 오프셋량(δ)을 δmax(= 5.1 ㎜)로 설정하면, 상술한 중심 궤적(L)은 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면으로부터 구동 스프로킷(9)의 치합 위치로 완만하게 하강하는 하강 곡선이 된다. 따라서, 이 중심 궤적(L)에 모방하는 형상으로 굽힘부(13)를 형성하면, 도6에 도시한 바와 같이 굽힘부(13)를 하강 곡선만으로 형성할 수 있고, 이 굽힘부(13)의 하강 곡선에 따라서 디딤단 롤러(5)를 구동 스프로킷(9)의 치합 위치로 유도하므로 디딤단 롤러(5)의 이동 속도를 거의 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 이 때 굽힘부(13)의 정점의 높이 위치는 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면의 높이 위치와 같기 때문에, 구동 스프로킷(9)의 접선과의 고저 차는 불과 5.1 ㎜가 된다.
여기서, 이상과 같이 구성되는 컨베이어 장치(1)의 동작에 대해 설명한다.
우선, 체인 구동 기구의 구동원이 되는 구동 모터(8)가 기동되면, 이 구동 모터(8)의 구동력을 받아 구동 스프로킷(9)이 회전하고, 이 구동 스프로킷(9)의 회전에 의해, 구동 모터(8)의 구동력이 디딤단 체인(7)에 전달된다. 디딤단 체인(7)이 구동되면, 이 디딤단 체인(7)에 의해 연결된 복수의 디딤단(4)의 각 디딤단 롤러(5)가 디딤단 가이드 레일(3)에 따라서 순환 이동한다.
이 때, 디딤단 체인(7)에 의해 연결된 각 디딤단 롤러(5) 중, 구동 스프로킷(9)에 접근한 디딤단 롤러(5)는 구동 스프로킷(9)에 맞물림 과정에 있어서 이동 속도로 속도 불균일이 생긴다. 그러나, 구동 스프로킷(9)에 접근하는 디딤단 롤러(5)는, 구동 스프로킷(9)의 접선에 대해 오프셋량(δ)만큼만 가산한 높이 위치에 설정된 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면으로부터 굽힘부(13)를 통과하여 구동 스프로킷(9)의 치합 위치에 도달하도록 되어 있기 때문에, 이 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일은, 후속하는 디딤단 롤러(5)에는 전달되지 않으며, 후속하는 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일이 억제되게 된다.
디딤단 체인(7)으로 연결된 각 디딤단 롤러(5) 중 서로 인접하는 3개의 디딤단 롤러(5a, 5b, 5c)에 착안하여 상세하게 설명하면, 우선 선두의 디딤단 롤러(5a)가 구동 스프로킷(9)의 치합 위치에 도달하면, 이 선두의 디딤단 롤러(5a)의 이동 속도는 구동 스프로킷(9)의 피치 원 속도(Vt)가 된다. 이 때, 2번째의 디딤단 롤러(5b)가 구동 스프로킷(9)에 가장 가까운 기준 위치에 도달하면, 2번째의 디딤단 롤러(5b)는 수평면으로부터 굽힘부(13)로 이행하고, 이 굽힘부(13)에 따라서 높이 위치를 변화시키면서 이동하게 된다.
2번째의 디딤단 롤러(5b)의 높이 위치가 변화하면, 각 디딤단 롤러(5) 사이의 피치(링크 길이)는 일정하기 때문에, 2번째의 디딤단 롤러(5b)의 높이 위치의 변화만큼만 3번째의 디딤단 롤러(5c)가 선두의 디딤단 롤러(5a)에 접근하게 되고, 3번째의 디딤단 롤러(5c)가 증속된다. 이에 의해, 디딤단 롤러(5b)의 이동 속도의 저하분이 디딤단 롤러(5c)의 증속분으로 상쇄되어 디딤단 롤러(5c)의 이동 속도는 평균 속도(Vo)로 유지된다.
이상과 같이, 본 발명을 적용한 컨베이어 장치(1)에서는, 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면의 높이 위치를 구동 스프로킷(9)의 접선으로부터 오프셋량(δ)만큼만 가산한 위치에 설정하는 동시에, 디딤단 가이드 레일(3)의 구동 스프로킷(9) 도입측의 단부에 굽힘부(13)를 설치하고, 구동 스프로킷(9)에 가장 가까운 기준 위치에서 디딤단 가이드 레일(3)이 수평면으로부터 굽힘부(13)로 절환하도록 함으로써, 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일을 흡수하도록 되어 있기 때문에, 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일에 기인하는 디딤단(4)의 진동을 효과적으로 억제하여 양호한 승차감을 확보할 수 있다. 또, 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일을 흡수하기 위해 필요로 되는 고저 차는, 상술한 바와 같이 매우 미소하기 때문에, 구조물(2)을 소형화하여 컨베이어 장치(1) 전체의 박형화를 실현할 수 있다.
게다가, 디딤단 가이드 레일(3)의 수평면의 오프셋량(δ)을 가장 적절한 값으로 하면, 굽힘부(13)를 하강 곡선만으로 형성할 수 있으므로, 디딤단 롤러(5)가 굽힘부(13)를 통과할 때에 부상이 생기는 일도 없으며, 디딤단 롤러(5)의 부상을 방지하기 위한 누름 부재를 설치할 필요가 없다.
또한, 상술한 바와 같이 디딤단 가이드 레일(3)의 왕로측의 구동 스프로킷(9) 도입측의 단부 외에 디딤단 가이드 레일(3)의 귀환측의 구동 스프로킷(9)측의 단부에도 굽힘부(13)를 설치하도록 한 경우에는, 컨베이어 장치(1)를 역전 운전시킨 경우라도, 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일을 유효하게 억제할 수 있다. 게다가, 컨베이어 장치(1)의 입구(1a)측에 위치하는 가동 레일(3c)의 왕로측 및 귀환측의 종동 스프로킷(11)측의 단부에도 굽힘부(13)를 설치하도록 한 경우에는, 종동 스프로킷(11)측에서의 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일도 유효하게 억제할 수 있다.
또, 이상 설명한 컨베이어 장치(1)는, 본 발명의 구체적인 적용예를 나타낸 것이고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들어, 상술한 컨베이어 장치(1)에서는 구동 스프로킷(9)과 종동 스프로킷(11) 사이에 디딤단 체인(7)을 걸치도록 하고 있지만, 도7에 도시한 바와 같이 종동 스프로킷(11) 대신에 대략 U자 형상으로 형성된 가동 레일(21)을 이용하고, 구동 스프로킷(9)과 가동 레일(21) 사이에 디딤단 체인(7)을 걸치도록 해도 좋다. 이 도7에 도시한 컨베이어 장치(20)는, 이상의 특징점 이외는 상술한 컨베이어 장치(1)와 마찬가지의 구성으로 되어 있기 때문에, 상술한 컨베이어 장치(1)와 마찬가지의 구성에 대해서는, 도면 중 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
가동 레일(21)은 디딤단 체인(7)이 걸쳐지는 부분이 구동 스프로킷(9)과 대략 동일 직경의 원형부로 되어 있다. 그리고, 그 외주에 디딤단 체인(7)에 의해 연결된 각 디딤단 롤러(5)를 접촉시켜 디딤단 롤러(5)의 이동을 안내하도록 되어 있다. 또한, 이 가동 레일(21)은 상술한 컨베이어 장치(1)에 있어서의 종동 스프로킷(11)과 마찬가지로, 체인 긴장 기구의 스프링 부재(12)에 의해 구동 스프로킷(9)으로부터 이격하는 방향으로 압박되어 있고, 디딤단 체인(7)에 대해 가장 적절한 장력을 부여하도록 되어 있다.
이러한 가동 레일(21)은 디딤단 롤러(5)에 속도 불균일이 생기고 있으면, 그 영향으로 구동 스프로킷(9)에 근접 이격하는 방향으로 진동하는 경우가 있다. 그래서, 이러한 가동 레일(21)을 이용하는 경우에는, 이 가동 레일(21)의 왕로측 및 귀환측의 원형부 근방에, 상술한 굽힘부(13)를 설치하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 가동 레일(21)의 원형부 근방에 굽힘부(13)를 설치하도록 하면, 이 가동 레일(21)측에서의 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일이 유효하게 억제되게 되고, 디딤단(4)에 생기는 진동 외에 가동 레일(21)의 진동도 효과적으로 억제하고, 컨베이어 장치(20)의 승차감을 매우 양호한 것으로 할 수 있다. 또, 가동 레일(21)의 왕로측 및 귀환측의 양쪽에 굽힘부(13)를 설치함으로써, 컨베이어 장치(20)를 역전 운전시킨 경우에도 대응 가능하게 된다.
또, 이상은 노면에 대해 대략 수평하게 설치되어 승객을 운반하는 움직이는 보도에 본 발명을 적용한 예에 대해 설명하였지만, 본 발명은 건물의 상하층에 걸쳐 설치되어 승객을 운반하는 에스컬레이터에 대해서도 유효하게 적용 가능하다.
게다가, 움직이는 보도나 에스컬레이터에는 구동 스프로킷 및 종동 스프로킷으로의 도입 단부나 가동 레일의 단부 이외라도, 디딤단 가이드 레일이 직선 부분으로부터 원호 부분으로 절환하는 부분이 있고, 본 발명의 기술 사상은 그와 같은 디딤단 가이드 레일의 절환부에 대해서도 모두 유효하게 적용 가능하다.
즉, 도8에 도시한 바와 같이 직선 부분(31)과 원호 부분(32)을 갖는 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)으로부터 원호 부분(32)으로의 절환부에 있어서, 직선 부분(31)을 수평하게 간주하였을 때 수평면의 높이 위치(H)를, 이 수평면에 따른 원호 부분(32)의 접선(L)에 대해 소정의 오프셋량(δ)만큼만 가산한 위치에 설정하는 동시에, 디딤단 가이드 레일(3)의 원호 부분(32)으로의 절환부에 굽힘부(13)를 설치한다. 그리고, 원호 부분(32)의 접선(L)에 대해 소정의 오프셋량(δ)만큼만 가산한 높이 위치의 직선 부분(31) 상을 이동하는 디딤단 롤러(5)가 굽힘부(13)를 지나서 원호 부분(32)에 도달하도록 한다. 이에 의해, 상술한 예와 마찬가지로 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일이 흡수되고 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일에 기인하는 디딤단(4)의 진동이 효과적으로 억제되어, 더욱 양호한 승차감을 확보하는 것이 가능해진다.
디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)과 원호 부분(32)과의 절환부에 있어서, 굽힘부(13)를 설치함으로써 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일이 흡수되는 원리는, 상술한 구동 스프로킷(9)이나 종동 스프로킷(11)으로의 도입 단부나 가동 레일(21)에 굽힘부(13)를 설치한 경우와 마찬가지이다.
즉, 우선 상술한 오프셋량(δ)이 제로인 경우, 즉 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)을 수평하다고 간주하였을 때 수평면의 높이 위치(H)가 원호 부분(32)의 접선과 동일한 높이 위치에 있는 경우를 생각하면, 이 수평면 상을 직선적으로 이동하는 디딤단 롤러(5)가 원호 부분(32)을 이동하는 것의 영향으로, 각 디딤단 롤러(5)에는 이동 속도의 속도 불균일이 생긴다. 즉, 원호 부분(32)을 이동하는 디딤단 롤러(5)의 피치 원 속도를 Vt'라 하면, 각 디딤단 롤러(5)에는 Vt'로부터 일단 감속된 후에 증속되어 Vt'로 복귀되는 속도 불균일이 생긴다. 여기서, 디딤단 롤러(5)의 목표 평균 속도를 Vo'라 하면, 각 디딤단 롤러(5)는 이동 속도가 일단 Vt'가 된 후에, 점차적으로 감속되면서 소정 거리만큼 원호 부분(32)측으로 진행하여 목표 평균 속도(Vo')가 된다.
여기서, 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)의 수평면의 높이 위치를 원호 부분(32)의 접선보다도 높은 위치에 설정하면, 그 오프셋량(δ)에 따라서 각 디딤단 롤러(5)의 감속분이 적어진다. 그리고, 오프셋량(δ)을 가장 적절한 값으로 설정하면, 각 디딤단 롤러(5)의 이동 속도는 Vt'로부터 Vo'로 감소한 후, Vo' 이하로 감소하는 일 없이 증속되게 된다. 또, 이 최적치를 초과하는 값으로 오프셋량(δ)을 설정하면, 각 디딤단 롤러(5)의 이동 속도가 항상 목표 평균 속도(Vo')를 상회해 버리게 되기 때문에, 오프셋량(δ)으로서 취득하는 값은, 이 최적치가 상한치(δmax)이다. 가령, 디딤단 가이드 레일(3)의 원호 부분(32)이 500 ㎜의 곡률 반경으로, 디딤단 체인(7)의 링크 길이가 133.33 ㎜인 경우, 본 발명자에 의한 시산에서는 오프셋량의 최적치(상한치)(δmax)는 1.8 ㎜이다.
이상과 같이, 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)의 수평면의 높이 위치를 원호 부분(32)의 접선에 대해 가장 적절한 오프셋량(δmax)만큼만 가산한 위치에 설정한 경우, 각 디딤단 롤러(5)는 디딤단 가이드 레일(3) 상에서 이동 속도가 Vt'가 되고, 이 위치로부터 점차적으로 감속되면서 소정 거리만큼 원호 부분(32)측으로 진행하였을 때에, 각 디딤단 롤러(5)의 이동 속도가 목표 평균 속도(Vo')가 된다.
이와 같이 각 디딤단 롤러(5)의 이동 속도가 Vt'로부터 감속되어 Vo'가 된 위치를 기준 위치라 하면, 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)에 따라서 복수 존재하는 기준 위치 중에 원호 부분(32)에 가장 가까운 기준 위치가 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)으로부터 상술한 굽힘부(13)로의 절환점으로 되어 있다. 그리고, 디딤단 체인(7)에 의해 연결되는 각 디딤단 롤러(5) 중, 원호 부분(32)에 접근하는 디딤단 롤러(5)가 굽힘부(13)의 곡선 형상에 따라서 이동하여 그 높이 위치가 변화함으로써, 이 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일이 흡수되어 후속하는 디딤단 롤러(5)에는 전달되지 않고, 후속하는 디딤단 롤러(5)의 이동 속도가 평균 속도(Vo')로 유지되게 된다.
디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)과 원호 부분(32)과의 절환부에 설치되는 굽힘부(13)의 가장 적절한 형상은, 상술한 구동 스프로킷(9)이나 종동 스프로킷(11)으로의 도입 단부나 가동 레일(21)에 설치되는 굽힘부(13)의 가장 적절한 형상과 마찬가지이다.
즉, 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)으로부터 굽힘부(13)를 지나서 원호 부분(32)측으로 이동한 디딤단 롤러(5)는 원호 부분(32) 상에 있어서 피치 원 속도(Vt')로 이동하게 된다. 이와 같이, 디딤단 가이드 레일(3)의 원호 부분(32) 상을 피치 원 속도(Vt')로 이동하는 디딤단 롤러(5)를, 여기서는 편의상 원호부 롤러라 칭한다. 또한, 이 원호부 롤러로부터 굽힘부(13)를 끼워 전방단측[직선 부분(31)측]에 2개째의 디딤단 롤러(5)는 원호부 롤러에 인접하는 디딤단 롤러가 굽힘부(13)에 따라서 이동함으로써, 일정 속도[평균 속도(Vo')]로 이동하게 된다. 이와 같이, 원호부 롤러로부터 굽힘부(13)를 끼워 전방단측에 2개째의 롤러로, 일정 속도인 것이 기대되는 디딤단 롤러(5)를, 여기서는 편의상 일정 속도 롤러라 칭한다.
이 때, 이러한 각 디딤단 롤러가 1피치분 이동할 때에, 원호부 롤러의 중심으로부터 디딤단 체인(7)의 링크 길이를 반경으로 하여 그려지는 원과, 일정 속도 롤러의 중심으로부터 디딤단 체인(7)의 링크 길이를 반경으로 하여 그려지는 원과의 교점이 지나는 궤적을 롤러 중심 궤적으로 하면, 굽힘부(13)는 이 롤러 중심 궤적에 모방하는 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.
굽힘부(13)의 형상을 이상과 같이 설정함으로써, 원호부 롤러와 일정 속도 롤러 사이의 디딤단 롤러가 굽힘부(13)를 통과하는 과정에서, 원호부 롤러에 생기는 속도 불균일이, 이론상 굽힘부(13)의 형상에 따른 디딤단 롤러의 높이 위치의 변화에 의해 완전하게 흡수되고, 일정 속도 롤러의 이동 속도가 정확하게 일정 속도평균 속도(Vo')로 유지되게 된다.
여기서, 가령 디딤단 가이드 레일(3)의 원호부(32)가 500 ㎜의 곡률 반경으로, 디딤단 체인(7)의 링크 길이가 133.33 ㎜라 하면, 디딤단 가이드 레일(3)의 원호부(32)의 접선에 대한 직선 부분(31)의 높이 위치의 오프셋량(δ)을 δmax(= 1.8 ㎜)로 설정하면, 상술한 롤러 중심 궤적은 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)으로부터 곡선 부분(32)으로 완만하게 하강하는 하강 곡선이 된다. 따라서, 이 롤러 중심 궤적에 모방하는 형상으로 굽힘부(13)를 형성하면, 굽힘부(13)를 하강 곡선만으로 형성할 수 있어, 이 굽힘부(13)의 하강 곡선에 따라 디딤단 롤러(5)를 원호 부분(32)으로 유도함으로써, 디딤단 롤러(5)의 이동 속도를 거의 일정하게 유지하는 것이 가능하다. 또한, 이 때 굽힘부(13)의 정점의 높이 위치는 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)의 높이 위치와 같기 때문에, 원호 부분(32)의 접선과의 고저 차는, 불과 1.8 ㎜이 된다.
또한, 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)으로부터 원호 부분(32)으로의 절환부에 굽힘부(13)를 설치하는 경우에는, 원호 부분(32)이 구동 스프로킷(9) 등과 같은 톱니 수에 의한 제약을 받는 일이 없으므로, 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)을 소정의 오프셋량(δ)분 가산한 높이 위치에 설정하는 대신에, 디딤단 가이드 레일(3)의 원호 부분(31)의 곡률 반경을 소정의 오프셋량(δ)분 감산하는 것도 가능하다.
즉, 도9에 도시한 바와 같이 직선 부분(31)과 원호 부분(32)을 갖는 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)으로부터 원호 부분(32)으로의 절환부에 있어서, 직선 부분(31)을 수평하다고 간주하였을 때 수평면의 높이 위치를 기준으로 하여, 원호 부분(32)의 곡률 반경을, 이 수평면에 접하는 원호의 곡률 반경(R1)으로부터 소정의 오프셋량(δ)만큼만 감산한 곡률 반경(R2)으로 설정하는 동시에, 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)으로부터 곡률 반경(R2)의 원호 부분(32)으로의 절환부에 굽힘부(13)를 설치한다. 그리고, 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31) 상을 이동하는 디딤단 롤러(5)가 굽힘부(13)를 지나서 곡률 반경(R2)의 원호 부분(32)에 도달하도록 한다. 이에 의해, 상술한 예와 마찬가지로 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일이 흡수되어 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일에 기인하는 디딤단(4)의 진동이 효과적으로 억제되어, 더 양호한 승차감을 확보하는 것이 가능해진다.
또, 굽힘부(13)를 설치함으로써 디딤단 롤러(5)의 속도 불균일이 흡수되는 원리나, 굽힘부(13)의 가장 적절한 형상에 대해서는, 상술한 예와 마찬가지이기 때문에, 여기서는 설명을 생략한다.
여기서, 가령 디딤단 가이드 레일(3)의 직선 부분(31)에 접하는 원호의 곡률 반경(R1)이 500 ㎜라고 하면, 곡률 반경(R1)으로부터 감산하는 오프셋량(δ)을, 상술한 예로 직선 부분(31)의 높이 위치를 가산한 오프셋량의 최적치(상한치) δmax와 거의 동일한 값(1.806 ㎜)으로 설정하면, 굽힘부(31)는 직선 부분(31)으로부터 곡률 반경(R2)의 원호 부분(32)으로 완만하게 하강하는 하강 곡선이 된다. 따라서, 이 굽힘부(13)의 하강 곡선에 따라서 디딤단 롤러(5)를 원호 부분(32)으로 유도함으로써, 디딤단 롤러(5)의 이동 속도를 거의 일정하게 유지할 수 있어 디딤단(5)의 진동을 억제하여 양호한 승차감을 확보할 수 있다.
본 발명에 관한 컨베이어 장치에 따르면, 디딤단 롤러가 직선적인 이동으로부터 원 운동으로 절환되는 과정에서 굽힘부를 경유함으로써, 이 디딤단 롤러에 생기는 속도 불균일이 흡수되도록 되어 있기 때문에, 디딤단 롤러의 속도 불균일에 기인하는 디딤단의 진동을 효과적으로 억제하여 양호한 승차감을 확보할 수 있다. 또, 디딤단 롤러의 속도 불균일을 흡수하기 위해 필요로 되는 고저 차는 매우 미소하기 때문에, 장치 전체의 박형화를 실현하기 위해서도 유리하다.

Claims (11)

  1. 디딤단 가이드 레일과,
    상기 디딤단 가이드 레일에 따라서 이동하는 디딤단 롤러를 갖는 복수의 디딤단과,
    상기 복수의 디딤단의 디딤단 롤러를 소정 피치로 연결하는 디딤단 체인과,
    상기 디딤단을 소정 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 회전 구동 장치와,
    상기 회전 구동 장치의 구동력을 받아 회전하고, 상기 디딤단 체인에 상기 회전 구동 장치의 구동력을 전달하는 구동 스프로킷을 구비하고,
    상기 디딤단 가이드 레일의 수평면의 높이 위치를, 이 수평면에 따른 상기 구동 스프로킷의 접선에 대해 소정의 오프셋량분 가산한 위치에 설정하는 동시에, 상기 디딤단 가이드 레일의 상기 구동 스프로킷 도입측의 단부에 굽힘부를 설치하고,
    상기 구동 스프로킷의 피치 원 속도를 Vt, 상기 디딤단 체인에 연결되어 이동하는 상기 디딤단 롤러의 목표 평균 속도를 Vo로 하고, 상기 디딤단 롤러의 속도가 Vt로부터 Vo까지 감소한 위치를 기준 위치로 하였을 때에, 상기 디딤단 가이드 레일에 따라서 복수 존재하는 상기 기준 위치 중, 상기 구동 스프로킷에 가장 가까운 기준 위치를, 상기 디딤단 가이드 레일의 수평면으로부터 굽힘부로의 절환점으로 한 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 오프셋량을, 상기 디딤단 롤러의 속도가 상기 기준 위치에서 Vt로부터 Vo까지 감소한 후에 Vo 이하로 감소하지 않은 양으로 설정하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 구동 스프로킷에 치합하는 디딤단 롤러를 스프로킷 롤러라 하고, 이 스프로킷 롤러로부터 2개째의 디딤단 롤러이며 일정 속도인 것이 기대되는 디딤단 롤러를 일정 속도 롤러라 하고, 상기 스프로킷 롤러 및 상기 일정 속도 롤러가 1 피치분 이동할 때에, 상기 스프로킷 롤러의 중심으로부터 상기 디딤단 체인의 링크 길이를 반경으로 하여 그려지는 원과, 상기 일정 속도 롤러의 중심으로부터 상기 디딤단 체인의 링크 길이를 반경으로 하여 그려지는 원과의 교점이 지나는 궤적을 도입 롤러 중심 궤적이라 하였을 때에, 상기 굽힘부가 상기 도입 롤러 중심 궤적에 모방하는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 디딤단 가이드 레일 귀환측의 상기 구동 스프로킷측에 위치하는 단부에도 굽힘부를 설치한 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  5. 상기 구동 스프로킷과 대략 동일 직경의 종동 스프로킷과,
    상기 종동 스프로킷을 상기 구동 스프로킷으로부터 이격하는 방향으로 압박하여 상기 디딤단 체인에 소정의 장력을 부여하는 체인 긴장 기구와,
    상기 체인 긴장 기구의 압박력을 받아, 상기 종동 스프로킷과 연동하여 상기 구동 스프로킷으로부터 이격하는 방향으로 이동 가능하게 된 가동 레일을 더 구비하고,
    상기 가동 레일의 상기 종동 스프로킷측에 위치하는 단부에도 굽힘부를 설치한 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 구동 스프로킷과 대략 동일 직경의 원형부를 갖고, 상기 구동 스프로킷으로부터 이격하는 방향으로 이동 가능하게 설치된 가동 레일과,
    상기 가동 레일을 상기 구동 스프로킷으로부터 이격하는 방향으로 압박하여 상기 디딤단 체인에 소정의 장력을 부여하는 체인 긴장 기구를 더 구비하고,
    상기 가동 레일의 원형부 근방에도 굽힘부를 설치한 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  7. 직선 부분과 원호 부분을 갖는 디딤단 가이드 레일과,
    상기 디딤단 가이드 레일에 따라서 이동하는 디딤단 롤러를 갖는 복수의 디딤단과,
    상기 복수의 디딤단의 디딤단 롤러를 소정 피치로 연결하는 디딤단 체인과,
    상기 디딤단을 소정 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 회전 구동 장치를 구비하고,
    상기 디딤단 가이드 레일의 직선 부분으로부터 원호 부분으로의 절환부에 있어서, 직선 부분을 수평하다고 간주하였을 때 수평면의 높이 위치를, 이 수평면에 따른 상기 원호 부분의 접선에 대해 소정의 오프셋량분 가산한 위치에 설정하는 동시에, 상기 디딤단 가이드 레일의 상기 원호 부분으로의 절환부에 굽힘부를 설치한 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  8. 직선 부분과 원호 부분을 갖는 디딤단 가이드 레일과,
    상기 디딤단 가이드 레일에 따라서 이동하는 디딤단 롤러를 갖는 복수의 디딤단과,
    상기 복수의 디딤단의 디딤단 롤러를 소정 피치로 연결하는 디딤단 체인과,
    상기 디딤단을 소정 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 회전 구동 장치를 구비하고,
    상기 디딤단 가이드 레일의 직선 부분으로부터 원호 부분으로의 절환부에 있어서, 직선 부분을 수평하다고 간주하였을 때 수평면의 높이 위치를 기준으로 하여 상기 원호 부분의 곡률 반경을 소정의 오프셋량분 감산하는 동시에, 상기 디딤단 가이드 레일의 상기 원호 부분으로의 절환부에 굽힘부를 설치한 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 디딤단 체인에 연결되어 상기 디딤단 가이드 레일의 원호 부분을 이동하는 상기 디딤단 롤러의 피치 원 속도를 Vt', 상기 가이드 레일의 직선 부분에서의 상기 디딤단 롤러의 목표 평균 속도를 Vo'로 하고, 상기 디딤단 롤러의 속도가 Vt'로부터 Vo'까지 감소한 위치를 기준 위치로 하였을 때에, 상기 디딤단 가이드 레일의 직선 부분에 따라서 복수 존재하는 상기 기준 위치 중, 상기 원호 부분에 가장 가까운 기준 위치를, 상기 디딤단 가이드 레일의 직선 부분으로부터 굽힘부로의 절환점으로 한 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 오프셋량을, 상기 디딤단 롤러의 속도가 상기 기준 위치에서 Vt'로부터 Vo'까지 감소한 후에 Vo' 이하로 감소하지 않은 양으로 설정하는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
  11. 제7항에 있어서, 상기 디딤단 가이드 레일의 원호 부분에 적재한 디딤단 롤러를 원호부 롤러라 하고, 이 원호부 롤러로부터 2개째의 디딤단 롤러이며 상기 직선 부분에서 일정 속도인 것이 기대되는 디딤단 롤러를 일정 속도 롤러라 하고, 상기 원호부 롤러 및 상기 일정 속도 롤러가 1 피치분 이동할 때에, 상기 원호부 롤러의 중심으로부터 상기 디딤단 체인의 링크 길이를 반경으로 하여 그려지는 원과, 상기 일정 속도 롤러의 중심으로부터 상기 디딤단 체인의 링크 길이를 반경으로 하여 그려지는 원과의 교점이 지나는 궤적을 도입 롤러 중심 궤적이라 하였을 때에, 상기 굽힘부가, 상기 도입 롤러 중심 궤적에 모방하는 형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 컨베이어 장치.
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