説明

コンベア装置

【課題】コンベア装置のチェーンの水平走行速度の脈動を抑制する。
【解決手段】スプロケットに噛み合って駆動されるチェーンを備えたコンベア装置において、チェーンのピンを案内してチェーンの速度変動を抑制するガイドを備え、ガイドは、ピンを、或るリンクの第1のピンの中心から第2のピンの中心までの長さを半径として描いた円弧と、スプロケットの中心とスプロケットの或る溝の中心の位置とを結ぶ径方向直線との交点の軌跡に沿って案内し、もってチェーンの脈動を抑制するものである。
【効果】チェーンを用いたコンベア装置の脈動が抑制できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、スプロケットとチェーンによって駆動されるコンベア装置に関し、特に、乗客を運ぶための踏板を備えた乗客コンベアあるいはエスカレータ等のコンベア装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
エスカレータ等の、スプロケットとチェーンによって駆動されるコンベア装置においては、踏板をチェーンやリンクで無端状に接続し、それを複数歯を有するスプロケットで巻き取り牽引することにより循環路に沿って駆動している。循環路の反転部分においては、踏板を接続するリンクが、スプロケットに巻き掛けられていて、円周を歯数で等分割した多角形状となり、スプロケットの回転する位相により回転半径が変動し、リンクおよび踏板の水平移動の速さに脈動といわれる速度の変動が発生する。これが原因となり乗客コンベアの乗り心地が悪化していた。
【0003】
これに対して、踏板が乗客の乗り込む範囲から構造体内部を走行する範囲において、踏板が走行するガイドレールに凹凸をつけ、乗客が乗り込む範囲での水平方向の速度を一定に保つような対策が提案されている(例えば特許文献1参照)。
【0004】
また、牽引するスプロケットに対して、制御技術を用いて水平部の速度変動を打ち消すような回転を与えて、踏み段水平部分の走行速度の変動を打ち消すような対策も考えられている(例えば特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】特開2003−252560号公報(パラグラフ0006〜0007および図3)
【特許文献2】特表2004−516208号公報(パラフラフ0008〜0009および図4)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、ガイドレールに凹凸を設けて乗客コンベアの速度変動を抑制するものでは、結果として速度変動を抑制できたとしても、ガイドレールを幾何学的に決まる不規則な形状に曲げ加工する必要があり、製作が困難でコストが高くなっていた。
【0007】
また、駆動制御技術を用いるコンベア装置においては、基本的に一定速度で動かせば条件を満足する乗客コンベアの駆動源に対して、スプロケットの位相や踏み段の速度といった情報を制御系にフィードバックする手段や、その情報から駆動機速度を制御するための制御回路が必要であり、システムとして製作および保守点検にコストの掛かる対策であった。
【0008】
従ってこの発明の目的は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、複雑な加工工程を要する部品や高価な制御回路を必要とせずに速度変動が抑制されたコンベア装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明によるコンベア装置は、スプロケットと、上記スプロケットに噛み合って駆動され、1つのリンクについて設けられた第1および第2のピンによって互いに連結された複数のリンクを持つチェーンとを備えたコンベア装置において、上記チェーンの上記ピンを案内して上記チェーンの速度変動を抑制するガイドを備え、上記ガイドは、上記ピンを、或るリンクの第1のピンの中心から第2のピンの中心までの長さを半径として描いた円弧と、スプロケットの中心とスプロケットの或る溝の中心の位置とを結ぶ径方向直線との交点の軌跡に沿って案内する案内面を備えている。
【発明の効果】
【0010】
この構成により、スプロケットの多角形運動が原因となる踏み段の水平速度脈動がなくなり、乗客の乗り心地が向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
実施の形態1.
図1〜3はこの発明のコンベア装置の一実施の形態を示し、図1はコンベア装置の反転部におけるスプロケットとチェーンとガイドとの関係を示す図であり、図2は図1の線II−IIに沿った断面図であり、図3はチェーンリンクのピンが移動すべき軌跡の作図の仕方を説明するための説明図である。
【0012】
乗客コンベアにおけるスプロケット駆動による踏板あるいはチェーンの水平速度の変動の問題は良く知られているが、この速度変動は、スプロケットが回転することによる駆動半径の変動が大きいほど大きくなり、駆動半径の変動は、歯数が少なく多角形運動の度合いが大きいほど大きくなる。
【0013】
一般的な乗客コンベアでは、踏板の間隔は約410mmで大きなバラツキはなく、筐体寸法もほぼ横並びであることから、スプロケットの大きさに大きな差はなく、多角形運動の大きさを示すスプロケットの歯数は踏板間のリンクの数によって決まる。つまり踏板間のリンク数が少なく、スプロケットの歯数が少ないほど多角形運動が顕著になる。そこでここでは、踏板の水平部速度変動が最も顕著に現れるように、踏板間が1つのリンクで連結された場合を例にとって、その動作を説明する。
【0014】
ここで多角形運動による速度変動の発生原理について説明すると、スプロケットの歯数が5の場合、スプロケット1の回転角で72°を周期として一歯ずつ噛合いが進んでいく。つまり、チェーンのリンクの或るピン6が12時の位置で噛合ってから次のピン6が12時の位置に来るまでに、スプロケットの一定速度の回転によって踏板の水平速度を発生する駆動半径(スプロケットの溝に係合したチェーンの軸のスプロケットピッチ円の半径の垂直方向成分)は、スプロケット1のピッチ円半径をrとすると、rからr・cos72°の範囲で変動することになり、スプロケットの回転速度が一定であるので、この駆動半径の変動に伴い、チェーンの水平速度の変動が発生することになる。
【0015】
乗客コンベアの場合、これは踏板の速度変動となって現れ、乗客の乗り心地を悪化させる大きな要因である。
【0016】
ところで、スプロケットのチェーンとの噛合い位置と踏板の位置の関係は、踏板の水平経路とスプロケットの回転中心位置が決まれば幾何学的に一意に決まるものであり、本発明はこれを利用してチェーンの従って踏板の水平経路上での速度変動を抑制するものである。
【0017】
従って、この発明によれば、スプロケットと、スプロケットに噛み合って駆動され、1つのリンクについて設けられた第1および第2のピンによって互いに連結された複数のリンクを持つチェーンとを備えたコンベア装置は、チェーンのピンを案内してチェーンの速度変動を抑制するガイドを備え、このガイドは、ピンを、或るリンクの第1のピンの中心から第2のピンの中心までの長さを半径として描いた円弧と、スプロケットの中心とスプロケットの或る溝の中心の位置とを結ぶ径方向直線との交点の軌跡に沿って案内するものである。
【0018】
また、スプロケットの溝が、半径方向に延びていて、ピンが軌跡に沿って移動できるようにしてある。
【0019】
即ち、図1および2において、コンベア装置は、スプロケット1と、スプロケット1に噛み合って図で反時計方向に駆動されるチェーン2とを備えている。、スプロケット1は、図示してない主枠上に回転軸3によって回転中心4回りに回転可能に支持されていて、周縁に互いに等間隔に離間した5つの溝5a〜5eを備えている。チェーン2は、それぞれ進行方向前後に互いにピン6で連結されて環状をなす複数のリンク7を備えている。
【0020】
チェーン2は、主枠(図示してない)に取り付けられた上ガイドレール8によって案内されながら、スプロケット1に供給されて、進行方向前方のピン6が先ずスプロケット1の図1で12時の方向に在る第1の溝5aに係合する。第1の溝5aに係合した第1のピン6はスプロケット1によって図1で左側に駆動される。
【0021】
コンベア装置はまた、チェーン2のピン6を案内してチェーン2の速度変動を抑制するガイド9を備えている。このガイド9は、スプロケット1に沿って平行に同軸に配置され、ほぼ半円形のカム板部材であって、チェーン2のピン6を、変形した円弧状の案内面10に沿って案内するものである。案内面10に沿って案内されてスプロケット1を巡って反転したチェーン2のピン6は、スプロケット1の溝から離れ、下ガイドレール11に受け入れられて案内されつつ循環する。スプロケット1の溝5a〜5eは、スプロケット1の半径方向に長く延ばされていて、ピン6が溝5a〜5e内に受け入れられたまま、案内面10に沿って移動できるようにしてある。
【0022】
ガイド9の案内面10は、先の説明では変形した円弧状と説明したが、正確にはチェーン2のピン6を図3に示す作図方法によって得られる軌跡を描くように案内する形状のものである。案内面10は、図1に示すように、スプロケット1の12時の位置では、スプロケット1のピッチサークル12よりも径方向内側にあり、チェーン2のピン6が溝5aに完全に受け入れられるような位置にある。案内面10は、その位置から湾曲した曲線を描きながら次第にピッチサークル12に近づき、12時の位置から72°反時計方向に回転した位置ではピン6が溝5bから殆ど脱出した位置に押し出されるような位置にある。更に72°反時計方向に回転した溝5cの位置では、案内面10は再びピッチサークル12よりも内側に入り込んでピン6が溝5cに受け入れられるように案内する。案内面10はそこから次第に径方向外側に向かって延びて、ほぼ6時の位置でピン6がピッチサークル12にほぼ外接するような位置となっていて、そこでピン6の下ガイドレール11への受け渡しをするようにされている。
【0023】
このような案内面10を得るための作図方法は図3から明らかな通りであり、チェーン2の複数のリンク7のうち、或るリンク7の進行方向後方のピン6の中心を中心としてそのリンク7の進行方向前方のピン6の中心までの長さLを半径として描いた円弧と、スプロケット1の回転中心4とスプロケット1の或る溝の中心の位置とを結ぶ径方向直線との交点を滑らかに結んで得られる曲線をピン6が辿って移動すべきピン中心移動曲線とし、このピン中心移動曲線からピン6の半径だけ内側に移動させて得た曲線を案内面10とするのである。
【0024】
図3に示す例に於いては、先ず、チェーン2の複数のリンク7のうち、例えば進行方向前方のピン6がスプロケット1の12時の位置にある溝5aの中に受け入れられているリンク7(図3で右上に2点鎖線で示されているリンク7)の進行方向後方のピン6の中心a0を中心として進行方向前方のピン6の中心までのピン間長さLを半径として描いた円弧r0と、スプロケット1の回転中心4とスプロケット1の12時の位置にある溝5aの中心とを結ぶ径方向直線Rb0との交点b0を得る。
【0025】
次にリンク7がL進む間に、スプロケットは72°回転する必要があるが、必要な精度を得るためにリンクのピン間長さLを4等分して、リンク7のL/4ずつの進行位置毎のピン6が占めるべき位置を求める。従って、進行方向後方のピン6の中心a0がL/4=Δx0進んでa1の位置になり、この間にスプロケット1がΔθ0=72°/4=18°回転するためには、進行方向前方のピン6の中心は、進行方向後方の中心a1を中心として半径Lで描いた円弧r1と、12時の位置から18°反時計方向に回転した径方向直線Rb1との交点b1上にある必要がある。
【0026】
同様に、進行方向前方のピン6の中心は、リンク7のL/4ずつの移動に伴って進行方向後方のピン6の中心がa1からa2、a3、a4へと進み、それらの中心から半径Lで描いた円弧r2、r3、r4と、18°ずつ進んだ径方向直線Rb2、Rb3、Rb4との交点b2、b3、b4上にある必要がある。このような作図作業を同様に続けると、図3に示すように、交点c1、c2、c3、c4、d1、d2およびd3が得られ、これらの一連の交点b0(a0)〜b4、c1〜c4およびd1〜d3を滑らかに結んだ曲線がピン中心移動曲線である。ガイド9の案内面10の曲線は、このピン中心移動曲線に対してピン6の半径分だけ内側に移動した曲線Sであり、またピン6に内側から接する曲線でもある。
【0027】
この構成により、スプロケット1が回転することにより、チェーン2のリンク7のピン6が、ガイド9の案内面10の形状を求める際に行った幾何的検討で求めたとまったく同じ動きをすることになり、上ガイドレール8上を走行するピン6に連結された踏板は、スプロケット1上でのリンク7多角形運動による水平速度の脈動をまったく発生することなく一定速度で移動することができる。
【0028】
この発明によれば、踏板の間隔やスプロケット1の歯数(溝5a〜5eの数)から幾何学的に一意に決まる曲線Sに基づいた案内面10を持つガイド9を用いるため、構造的にも非常に安価で、また幾何学的に一意に決まる経路を走行するため確実に速度変動を抑制することができる。特に、ガイド9を一般的な板金の切断加工によって製作したカム板部材で構成すると、構造が単純で信頼性が高く、製造も容易である。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】この発明の実施の形態1によるコンベア装置のスプロケットとチェーンとガイドとの関係を示す側面図である。
【図2】図1の線II−IIに沿った断面図である。
【図3】図1のコンベア装置のガイドの案内面形状の作図方法を示す図である。
【符号の説明】
【0030】
1 スプロケット、2 チェーン、3 回転軸、4 回転中心、5a〜5e 溝、6 ピン、7 リンク、8 上ガイドレール、9 ガイド、10 案内面、11 下ガイドレール、12 ピッチサークル、a0〜a4 中心、b0〜b4 交点、c1〜c4 交点、d1〜d3 交点、L ピン間長さ、r0〜r4 円弧、Rb0〜Rb4 径方向直線、S 曲線。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
スプロケットと、上記スプロケットに噛み合って駆動され、1つのリンクについて設けられた第1および第2のピンによって互いに連結された複数のリンクを持つチェーンとを備えたコンベア装置において、
上記チェーンの上記ピンを案内して上記チェーンの速度変動を抑制するガイドを備え、 上記ガイドは、上記ピンを、或るリンクの第1のピンの中心から第2のピンの中心までの長さを半径として描いた円弧と、スプロケットの中心とスプロケットの或る溝の中心の位置とを結ぶ径方向直線との交点の軌跡に沿って案内する案内面を備えていることを特徴とするコンベア装置。
【請求項2】
上記ガイドが、上記スプロケットに沿って配置されたカム板部材であることを特徴とする請求項1に記載のコンベア装置。
【請求項3】
上記スプロケットの上記溝が、上記スプロケットの半径方向に延びていて、上記ピンが上記溝内に受け入れられたまま上記案内面に沿って移動できるようにしてあることを特徴とする請求項1あるいは2に記載のコンベア装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2009−280352(P2009−280352A)
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−134310(P2008−134310)
【出願日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】