(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の一実施形態の乗客コンベアを高揚程のエスカレータ10に適用して説明する。以下、本実施形態のエスカレータ10を
図1〜
図12に基づいて説明する。
【0010】
(1)エスカレータ10
エスカレータ10の構造について、
図1に基づいて説明する。
図1はエスカレータ10を側面から見た説明図である。
【0011】
エスカレータ10の枠組みであるトラス12が、建屋1の上階と下階に跨がって支持アングル2,3を用いて支持されている。
【0012】
トラス12の上端部にある上階側の機械室14内部には、踏段30を走行させる主駆動装置18、左右一対の駆動スプロケット24,24、左右一対の主ベルトシーブ27,27が設けられている。主駆動装置18は、誘導電動機(インダクションモータ)よりなる主モータ20と、減速機と、この減速機の出力軸に取り付けられた出力スプロケットと、この出力スプロケットにより駆動する駆動チェーン22と、モータ20の回転を停止させ、かつ、停止状態を保持するディスクブレーキとを有している。この駆動チェーン22により駆動スプロケット24が回転する。左右一対の駆動スプロケット24,24と左右一対の主ベルトシーブ27,27とは、不図示の連結ベルトにより連結されて同期して回転する。また、上階側の機械室(駆動機械室)14内部には、主モータ20やディスクブレーキなどを制御する主制御装置50が設けられている。
【0013】
踏段30は、金属製の踏段フレームの前端に左右一対の前輪301が設けられ、後端に左右一対の後輪302が設けられている。
【0014】
トラス12の下端部にある下階側の機械室(従動機械室)16内部には、従動スプロケット26が設けられている。上階側の駆動スプロケット24と下階側の従動スプロケット26との間には、左右一対の無端の踏段チェーン104,104が掛け渡されている。左右一対の踏段チェーン104,104には、複数の踏段30が等間隔で取り付けられている。すなわち、踏段チェーン104は、
図6に示すように、複数の踏段ローラ104aと複数の踏段リンク104bとからなる。踏段ローラ104aは、トラス12に固定された案内レール28上を転動し、踏段リンク104bは、隣接する踏段ローラ104a間にそれぞれ配置されている。踏段チェーン104は、複数の踏段ローラ104aの中で所定数毎の踏段ローラ104aが、踏段30の前輪301として設けられ、複数の踏段30を踏段チェーン104で無端状に連結している。また、踏段30の後輪302はトラス12に固定された案内レール25を走行する。
【0015】
トラス12の左右両側には、左右一対のスカートガード44,44と左右一対の欄干36,36が立設されている。欄干36の上部に手摺りレール39が設けられ、この手摺りレール39に沿って手摺りベルト38が移動する。欄干36の上階側の正面下部には上階側の正面スカートガード40が設けられ、下階側の正面下部には下階側の正面スカートガード42が設けられ、正面スカートガード40,42から手摺りベルト38の出入口であるインレット部46,48がそれぞれ突出している。スカートガード44は、欄干36の側面下部に設けられ、左右一対のスカートガード44,44の間を踏段30が走行する。上下階のスカートガード44の内側面には、操作盤52,56、スピーカ54,58がそれぞれ設けられている。
【0016】
手摺りベルト38は、上階側のインレット部46から正面スカートガード40内に侵入し主ベルトシーブ27と連動した主ベルト駆動装置70と中間ベルト駆動装置120で駆動力を与えられながらスカートガード44内を移動し、下階側のインレット部4
8から正面スカートガード42外に表れる。主ベルト駆動装置70と中間ベルト駆動装置120については後から詳しく説明する。
【0017】
上階側の機械室14の天井面にある乗降口には、上階側の乗降板32が水平に設けられ、下階側の機械室16の天井面にある乗降口には、下階側の乗降板34が水平に設けられている。乗降板32の先端には櫛歯状のコム60が設けられ、このコム60から踏段30が現れる。また、乗降板34にも櫛歯状のコム62が設けられている。
【0018】
このエスカレータ10は、階高のエスカレータであって、トラス12の長さが長いため、上階の駆動スプロケット24と下階の従動スプロケット26との間には、中間駆動装置110が複数台設けられている。この中間駆動装置110は、走行する踏段チェーン104に対し駆動力を与える。また、この中間駆動装置110の近傍には、中間ベルト駆動装置120が設けられている。この中間ベルト駆動装置120は、手摺りベルト38の駆動を補助する。中間駆動装置110と中間ベルト駆動装置120については後から詳しく説明する。
【0019】
(2)主ベルト駆動装置70
次に、主ベルト駆動装置70の構造について
図3〜
図4に基づいて説明する。なお、主ベルト駆動装置70は、左右一対の手摺りベルト38にそれぞれ設けられている。手摺りベルト38は、ゴム又はウレタン製であって断面C字型であり、中央の平らな部分と、その平らな部分の左右両側からそれぞれ湾曲するように延びた湾曲部とからなる。
【0020】
図3に示すように、主ベルト駆動装置70は、4個のベルト駆動輪72と、これらベルト駆動輪72と対になった押圧ローラ74を有する。4個のベルト駆動輪72は、支持板78に1列に並べて回転自在に設けられ、ベルト駆動輪72と同軸にチェーンスプロケット76がそれぞれ設けられている。2番目のチェーンスプロケット76と3番目のチェーンスプロケット76の間には、補助チェーンスプロケット80が支持板78に回転自在に設けられている。
図3に示すように、手摺りベルトスプロケット27には案内チェーンスプロケット82が回転自在に設けられている。
【0021】
図3と
図4に示すように、無端状の主ベルト駆動チェーン84が、主ベルトスプロケット27、案内チェーンスプロケット82、1番目と2番目のチェーンスプロケット76の上部、補助チェーンスプロケット80の下部、3番目と4番目のチェーンスプロケット76に架け渡されている。踏段30を走行させる駆動スプロケット24が回転すると、不図示の伝達ベルトにより主ベルトスプロケット27が同期して回転し、これにより主ベルト駆動チェーン84が駆動して、4個のチェーンスプロケット76と補助チェーンスプロケット80が回転する。4個のチェーンスプロケット76が回転すると、4個のベルト駆動輪72も回転する。これにより、駆動スプロケット24の回転速度と同期して、4個のベルト駆動輪72が回転する。
【0022】
支持板78の下部において、
図3に示すように2個の押圧板86が設けられている。2個の押圧板86には、2個の押圧ローラ74,74がそれぞれ取り付けられている。これら4個の押圧ローラ74,74の取り付け位置は、4個のベルト駆動輪72の位置にそれぞれ対応している。押圧板86の両側には、コイル状のバネによって押圧板86を上方に押圧する押圧部88,88が支持板78にそれぞれ設けられている。一対の押圧部88,88が押圧板86を上方に押圧することにより、押圧ローラ74が、ベルト駆動輪72をそれぞれ押圧する。
【0023】
手摺りベルト38は、欄干36内部においては、上下逆に走行しているので、手摺りベルト38は、4個のベルト駆動輪72と4個の押圧ローラ74の間の走行路を上下逆に走行する。この場合に、4個の押圧ローラ74によって手摺りベルト38の表面が押圧され、手摺りベルト38の裏面がベルト駆動輪72に接触し、このベルト駆動輪72が回転駆動することにより、手摺りベルト38が、踏段30の走行速度と同期して走行する。
【0024】
(3)トラス12
次に、エスカレータ10のトラス12について
図1、
図2、
図5に基づいて説明する。本実施形態のトラス12は、トラス12の上端部に設けられた1台の駆動機械室トラス4、トラス12の下階側端部に設けられた1台の従動機械室トラス5、駆動機械室トラス4と従動機械室トラス5との間に設けられた複数台の中間トラス6と、複数台の連結中間トラス7とから構成されている。
【0025】
駆動機械室トラス4を構成するフレームは、上階側の建屋1に水平に配される直方体状の水平フレームと、その端部から下方に屈曲した斜めフレームからなる。その水平フレーム内部には、上記で説明した上階側の機械室14が設けられている。
【0026】
従動機械室トラス5を構成するフレームは、下階側の建屋1に水平に配される直方体状の水平フレームと、その端部から上方に屈曲した斜めフレームからなる。その水平フレーム内部には、上記で説明した下階側の機械室16が設けられている。
【0027】
中間トラス6は、直方体状に枠材106が組み合わせられた中間フレーム100からなり、中間フレーム100内部には、中間駆動装置110、中間ベルト駆動装置120、中間制御装置102が設けられている。中間フレーム100の幅寸法は、駆動機械室トラス4の幅寸法と同一であり、高さ寸法も駆動機械室トラス4の高さ寸法と同一である。複数台の中間トラス6の中間フレーム100の長さ寸法L3は、全て同じ寸法である。
【0028】
連結中間トラス7は、直方体状に枠材が組み合わされたフレームから構成され、その内部には中間駆動装置110、中間ベルト駆動装置120、中間制御装置102は設けられていない。連結中間トラスのフレームの幅寸法は、駆動機械室トラス4の幅寸法と同一であり、高さ寸法も駆動機械室トラス4の高さ寸法と同一である。フレームの長さ寸法は、長さ調整のために複数種類(例えば、L2、L3)が準備されている。
【0029】
本実施形態では
図2に示すように、駆動機械室トラス4の斜めフレームに連結中間トラス7が連結され、この連結中間トラス7に4台の中間トラス6が、踏段30の走行方向に沿って連続して連結され、最も下の中間トラス6には、2台の連結中間トラス7が連続した連結され、最後に従動機械室トラス5が連結されている。このトラス12の設計方法については、後から説明する。
【0030】
(4)中間トラス6
次に、中間トラス6について
図5に基づいて説明する。直線状の枠材106が直方体状に組み合わされて中間フレーム100を構成している。中間フレーム100の内部には、中間駆動装置110が固定されている。中間駆動装置110の上方には、中間ベルト駆動装置120が固定されている。中間駆動装置110の上方にはタンク200が固定されている。中間フレーム100には中間制御装置102が固定されている。
【0031】
中間フレーム100の内部であって、中間駆動装置110の下方には、踏段30の前輪301が駆動する案内レール28が設けられている。以下、この中間駆動装置110の下方に設けられた案内レール28を「下案内レール281」という。
【0032】
中間フレーム100の内部であって、中間駆動装置110の上前部、上後部には、案内レール28が分離してそれぞれ中間駆動装置110の上階側と下階側に設けられている。以下この分離した案内レール28を「上案内レール282」という。
【0033】
中間トラス6内部には、踏段30の後輪302を駆動させるための案内レール25が設置されているが、その構造は従来と同様であるために説明は省略する。
【0034】
中間ベルト駆動装置120は、主ベルト駆動装置70と同様の構造であり、中間駆動装置110によって駆動する中間ベルトチェーン118によって、4個のチェーンスプロケット76と補助チェーンスプロケット80が回転し、ベルト駆動輪72が回転する。そして、この中間トラス6を通る手摺りベルト38はベルト駆動輪72と押圧ローラ74との間を通って駆動力が与えられる。
【0035】
(5)中間駆動装置110
中間駆動装置110について説明する。中間駆動装置110は、
図6に示すように、中間回転装置111、この中間回転装置111で回転する中間駆動スプロケット112、中間従動スプロケット115、中間駆動スプロケット112から中間従動スプロケット115の間に架け渡されて循環運動する無端状の中間チェーン113を有している。
【0036】
(5−1)中間回転装置111
中間回転装置111について説明する。
図8と
図9に示すように、中間回転装置111は、中間モータ111a、中間モータ111aの回転トルクを左右の中間駆動スプロケット112にそれぞれ伝達するベルトからなる中間伝達装置111b、各中間駆動スプロケット112の中心位置に設けられた中間減速機111cからなる。また、中間ディスクブレーキ111dが、中間減速機111cの入力軸111eに取り付けられている。
【0037】
(5−2)中間チェーン113
中間チェーン113について
図6、
図11、
図12に基づいて説明する。中間チェーン113は、循環運動によって踏段チェーン104に駆動力を与える。
【0038】
中間チェーン113は、
図11と
図12に示すように、複数のチェーンリンク113a、補助リンク113a’、隣接するチェーンリンク113aの繋ぎ目となるヒンジ113bを有している。チェーンリンク113aのピッチ長さが、踏段リンク104bのピッチ長さと同一である。
図12に示すように、中間チェーン113は、隣接する半円弧形のチェーンリンク113aの端部同士をヒンジ113bの位置で重ね合わせ、ヒンジ113bを中心に回転可能に連結して、全体として各チェーンリンク113aが千鳥状に連結されている。また、隣接するチェーンリンク113aの一方には、当該チェーンリンク113aと略等しい半円弧形に形成された補助リンク113a’が重ね合わせて配置されてヒンジ113bの位置で連結され、ヒンジ113bにおける耐久性向上が図られている。
【0039】
図12に示すように、半円弧形のチェーンリンク113aは、搭載面113c、この搭載面113cの前後にある押圧面113d、113dとを有する。
【0040】
搭載面113cは、踏段ローラ104aを搭載するために、踏段ローラ104aの円周面形状に対応した凹曲面形状である。
【0041】
搭載面113cと反対側の外周部(循環移動する際に内側に位置する外周部)は、中間駆動スプロケット112と中間従動スプロケット115の歯溝に噛み合う凸曲形状である。
【0042】
押付面113d、113dは、搭載面113c上の踏段ローラ104aの前後にある踏段ローラ104a’、104a’’に接触している。したがって、踏段チェーン104の各踏段ローラ104aは、搭載面113c上に搭載された状態で、当該チェーンリンク113の前後のチェーンリンク113に設けられた押付面113dによって挟み込まれて、搭載面113c上に保持される。
【0043】
中間チェーン113の各ヒンジ113bには、
図6と
図12に示すように、各ヒンジ113bと同軸で回転自在に中間ローラ113eが取り付けられている。
【0044】
中間チェーン113の循環経路には、中間ローラ113eを転動させて中間チェーン113の循環運動を案内する中間レール114が設けられている。
図7に示すように、中間レール114は、一対の円弧部114a、114aと一対の直線部114b、114bを有する経路を有し、各円弧部114aと各直線部114bとの間に中間チェーン113の振動を防止する繋ぎ部としての傾斜面114cが介在している。
【0045】
図7に示すように、中間レール114の直線部114bの一方の円弧部114aの位置には、中間駆動スプロケット112が設けられ、中間駆動スプロケット112が円弧部114aの役割を行う。また、中間レール114の直線部114bの他方の円弧部114aの位置には、中間従動スプロケット115が設けられ、中間従動スプロケット115が円弧部114aの役割を行う。
【0046】
(5−3)中間駆動スプロケット112、中間従動スプロケット115
中間駆動スプロケット112、中間従動スプロケット115について説明する。
図6に示すように、中間駆動スプロケット112は、中間チェーン113のチェーンリンク113aの凸曲形状と係合する形状をなしている。すなわち、チェーンリンク113aの半円弧形状に対応した歯溝を有している。この構造を実現するために、中間駆動スプロケット112は、チェーンリンク113a、補助リンク113a’と略同じ厚さの歯車112aを3枚ずらせて積層している。各歯車112aには、チェーンリンク113aの外周部と補助リンク113a’の外周部が係合する歯溝が形成されている。そして、隣接するチェーンリンク113aの一方及びこれと重ね合わされた補助リンク113a’と、隣接するチェーンリンク113aの他方とが、それぞれ対応する歯車112a、115aの歯溝に順次交互に係合する。
【0047】
中間従動スプロケット115も、
図6に示すように、チェーンリンク113aの凸曲形状と係合する形状をなしている。また、中間従動スプロケット115も、チェーンリンク113a、補助リンク113a’と略同じ厚さの複数枚の歯車115aを3枚ずれせて積層している。各歯車115aにチェーンリンク113aの外周部と補助リンク113a’の外周部が係合する歯溝が形成されている。
【0048】
図5、
図6、
図8に示すように、中間従動スプロケット115の回転軸115bには、中間ベルトシーブ116が同軸に設けられている。中間ベルトシーブ116には、中間ベルトチェーン118が巻き付けられ、中間ベルト駆動装置120が駆動する。
【0049】
(5−4)中間ローラ113e
中間ローラ113eについて説明する。
図6に示すように、中間ローラ113eは、中間ローラ113e’と中間ローラ113e’’からなり、中間ローラ113e’と中間ローラ113e’’は、チェーンリンク113aを両側(
図6、
図12における左右)から挟み込むように対をなして配置されている。
【0050】
中間ローラ113eが転動する中間レール114は、チェーンリンク113aの厚み方向の両側に配置されている。
【0051】
(6)給油構造
次に、中間駆動装置110の中間チェーン113に潤滑油を給油する構造について説明する。
【0052】
中間駆動装置110の上方で、かつ側方には、
図6、
図8、
図9に示すようにタンク200が設けられている。このタンク200は、潤滑油を溜めるためのタンクである。このタンク200の下部には、潤滑油を供給するためのポンプ202が設けられている。ポンプ202からは、
図6、
図8、
図9に示すように、2本の給油管204,206が設けられている。第1の給油管204は、往路にある右側の中間チェーン113の上方に延び、給油管204の出口から中間チェーン113に潤滑油を給油する。また、給油管206は、左側の中間チェーン113の上方に延び、給油管206の出口から左側の中間チェーン113の上方に位置し、左側の中間チェーン113に潤滑油を給油する。
【0053】
(7)トラス12の電気的構成
機械室14に設けられている主制御装置50には、4台の中間トラス6に設けられた中間制御装置102が接続されている。主制御装置50が、主モータ20を起動し、停止し、回転速度を変更する場合に、それに対応して中間制御装置102が、中間モータ111a、中間ディスクブレーキ111dを同時に制御する。
【0054】
(8)中間駆動装置110の動作状態
中間トラス6における中間駆動装置110の動作状態について
図5、
図6に基づいて説明する。なお、踏段30は、下階から上階に走行しているとする。そのため、
図5と
図6において中間駆動装置110の上方を踏段チェーン104、中間チェーン113が左から右に移動することを「往路」、中間駆動装置110の下方を踏段チェーン104、中間チェーン113が右から左に移動することを「帰路」という。
【0055】
まず、中間制御装置102の制御に基づいて、中間回転装置111が中間駆動スプロケット112を回転させる。
【0056】
次に、中間駆動スプロケット112が回転すると、中間駆動スプロケット112と中間従動スプロケット115間に巻きかけられた中間チェーン113が循環運動する。
【0057】
次に、下階側からきた往路の踏段チェーン104は、中間駆動装置110の手前までは、上案内レール282の上を踏段ローラ104a(前輪301)が転動して移動する。そしてこの上案内レール282が途切れたときに
図7に示すように、踏段ローラ104aが、往路の中間レール114、中間チェーン113に移動する。
【0058】
次に、中間チェーン113が循環運動することにより、チェーンリンク113aに搭載された踏段ローラ104aが上階側に走行し、踏段チェーン104に駆動力が与えられる。
【0059】
次に、踏段チェーン104に駆動力が与えられることにより、
図1に示すように、踏段チェーン104に連結された複数の踏段30が、案内レール25,28に沿って下階側から上階側へ走行する。
【0060】
次に、往路の踏段チェーン104は、往路の中間チェーン113が終わって下方に移動したときに、踏段ローラ104aが中間チェーン113から外れ、上階側にある上案内レール282に移動する。
【0061】
一方、帰路の踏段チェーン104は、中間駆動装置110の下方に配された下案内レール281の上を踏段ローラ104aが転動して走行しているため、この下案内レール281の上を走行しつつ、帰路の中間チェーン113に係合して、駆動力が再び与えられる。
【0062】
(9)連結中間トラス7
次に、連結中間トラス7の構造について説明する。
【0063】
連結中間トラス7は、直線状の枠材を直方体状に組み合わせたものであり、幅寸法、高さ寸法は中間トラス6と同一である。
【0064】
また、連結中間トラス7の内部には、踏段30の前輪301が走行する案内レール28と後輪302が走行する案内レール25が設置されている。
【0065】
連結中間トラス7内部には、踏段30の後輪302を駆動させるための案内レール25が設置されているが、その構造は従来と同様であるために説明は省略する。
【0066】
(10)トラス12の組み立て方法
次に、トラス12の組み立て方法について説明する。なお、中間トラス6は、長さはL3(例えば、6.0m)であり、中間モータ111aは、複数種類(例えば、7.5KW、5.5KW、3.7KW)のモータ容量のモータが準備されており、それぞれモジュール化されて、工場などに保管されている。また、連結中間トラス7は、長さL2(例えば、4.06m)、L3(例えば、6.0m)が準備され、工場などに保管されている。
【0067】
まず、エスカレータ10が取り付けられる高さ(階高、例えば、23m)及び長さ(例えば、全長60m)に応じて必要なモータ容量を計算する。例えば、モータ容量に対する高さは、7.5KWの場合には6.5m、5.5KWの場合には6.5mまで対応でき、長さは、7.5KWの場合には18.0m、5.5KWの場合には13.0mまでが対応できるとする。
【0068】
次に、この計算したモータ容量に基づいて、主モータ20と複数台の中間モータ111aのモータ容量を決定する。例えば、エスカレータ10に必要なモータ容量が32.0KWの場合には、主モータ20のモータ容量を7.5KWとして、7.5KWの中間モータ111aを3台、3.7KWの中間モータ111aを選択する。
【0069】
次に、
図2に示すように、最上部には斜めトラスの長さがL1(例えば、3.94m)の駆動機械室トラス4を設け、その次に長さL2の連結中間トラス7を連結し、その後続けて長さL3の3台の中間トラス6を連結する。この3台の中間トラス6の中間モータ111aのモータ容量が、7.5KWである。そして、その次に長さL3の3.7KWの中間モータ111aを有する中間トラス6を連結する。その後にトラス12の長さ調整のために長さL3の2台の連結中間トラス7を連結する。最下部には、斜めトラスの長さがL4(例えば、2.0m)の従動機械室トラス5を連結する。なお、駆動機械室トラス4と中間トラス6とを連結する場合にはフレーム同士をボルトによって固定し、中間トラス6同士を連結する場合、中間トラス6と連結中間トラス7を連結する場合にもボルトによって固定する。また、上案内レール282同士を連結する場合には、三角型の調整部材283を介して連結する。下案内レール281についても同様である。後輪302が走行する案内レール25も同様である。
【0070】
また、複数台の中間トラス6を連結するときは、なるべく同じ位置に集め、かつ、トラス12の上部に連結する。同じ位置に集める理由は、複数台の中間トラス6の中間駆動装置110を一度に点検しやすいからである。上部に連結するのは、踏段30を上方に引き上げるときに駆動力が効率よく与えられるからである。
【0071】
(11)効果
本実施形態によれば、エスカレータ10を取り付ける階高、長さに対応してモジュール化された中間トラス6と連結中間トラス7を選択して連結することにより、従来のように一から設計してトラス12を組み立てるよりも容易にトラス12を構成できる。特に、中間トラス6内部の中間モータ111aのモータ容量を複数種類準備することにより、様々なモータ容量に対応した組み合わせを行うことができる。
【0072】
上記実施形態では、エスカレータ10に適用して説明したが、これに代えて動く歩道に適用してもよい。
【0073】
上記では本発明の一実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の主旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。