傾斜部高速自動扶梯的製作方法

2023-09-14 05:30:55

專利名稱：傾斜部高速自動扶梯的製作方法
技術領域：
本發明涉及傾斜部的梯階移動速度比上下水平部的移動速度高的傾斜部高速自動扶梯。
背景技術：
近年來，在地鐵站等處設置數量多的高揚程的自動扶梯。此種自動扶梯，乘客必須以靜止狀態長時間地站立在梯階上，很多乘客有不舒適的感覺。為此，開發出了以高速度運行的自動扶梯，但是為了保證乘客安全地乘降，其運行速度有上限值。
針對於此，開發出了一種在乘客乘降的上下水平部以低速運行、在上曲部分及下曲部分以加減速運行、在中間傾斜部以高速運行的傾斜部高速自動扶梯，該自動扶梯能縮短站在自動扶梯上的時間。
圖4是表示例如日本特開昭51-116586號公報記載的、現有的傾斜部高速自動扶梯的概略側視圖。在圖中，在主框1上設有連接成環狀的多個梯階2。梯階2由驅動單元(梯階驅動裝置)3驅動而循環移動。
梯階2的循環路的往路側區間具有作為上側乘降口部位的往路上側水平部A、往路側上曲部B、往路側一定傾斜部C、往路側下曲部D、作為下側乘降口部位的往路下側水平部E。
圖5是將圖4中的往路側上曲部B附近放大表示的側視圖。在圖中，梯階2具有乘載乘客的踏板4、彎曲形成在踏板4的前後方向一端的豎板5、驅動輥軸6、安裝在驅動輥軸6上的一對可自由旋轉的驅動輥7、從動輥軸8、安裝在從動輥軸8上的一對可自由旋轉的從動輥9。
各驅動輥7由支承在主框1上的驅動導軌10導引。各從動輥9由支承在主框1上的從動導軌11導引。往路側驅動導軌10和往路側從動導軌11的形狀做成為使梯階2的踏板4在往路側區間常時保持水平的形狀。
相鄰的梯階2的驅動輥軸6由連杆機構13相互連接著。連杆機構13具有第1～第5連杆14～18。
第1連杆14的一端部可自由轉動地連接在驅動輥軸6上。第1連杆14的另一端部通過軸20可自由轉動地連接在第3連杆16的中間部。第2連杆15的一端部可自由轉動地連接在相鄰的梯階2的驅動輥軸6上。第2連杆15的另一端部通過軸20可自由轉動地連接在第3連杆16的中間部。
第4連杆17的一端部可自由轉動地連接在第1連杆14的中間部。第5連杆18的一端部可自由轉動地連接在第2連杆15的中間部。第4及第5連杆17、18的另一端部通過滑動軸21連接在第3連杆16的一端部。
在第3連杆16的一端部設有導引槽16a，該導引槽16a導引滑動軸21在第3連杆16長度方向上的滑動。在第3連杆16的另一端部設有可自由旋轉的輔助輥19。輔助輥19由支承在主框1上的輔助導軌22導引。
輔助輥19被輔助導軌22導引時，連杆機構13變形，相鄰的梯階2的間隔、即相鄰的梯階2的驅動輥軸6的間隔發生變化。換言之，為了使相鄰的梯階2的間隔變化，設計了輔助導軌22。
下面說明它的動作。通過使相鄰的梯階2的驅動輥軸6的間隔變化，而使梯階2的速度發生變化。即，在乘客乘降的往路上側水平部A及往路下側水平部E中，驅動輥軸6的間隔最小，梯階2以低速移動。在往路側一定傾斜部C，驅動輥軸6的間隔最大，梯階2以高速移動。在往路側上曲部B及往路側下曲部D，驅動輥軸6的間隔變化，梯階2以加減速行走。
第1、第2、第4及第5連杆14、15、17、18構成所謂的縮放式4連連杆機構，以第3連杆16為對稱軸可加大或減小第1及第2連杆14、15的夾角。這樣，可以使連接在第1及第2連杆14、15上的驅動輥軸6的間隔變化。
在圖4的上下水平部A、E中，相鄰的梯階2的驅動輥軸6的間隔最小。從該狀態，減小驅動導軌10與輔助導軌22之間的間隔時，與撐開雨傘時的傘骨架的動作同樣地，連杆機構13動作，相鄰梯階2的驅動輥軸6的間隔變大。
在圖4的一定傾斜部C中，驅動導軌10與輔助導軌22之間的間隔最小，相鄰的梯階2的驅動輥軸6的間隔最大。因此，在該區域，梯階2的速度最大。另外，在該狀態中，第1及第2連杆14、15大致配置在一直線上。
但是，在上述構造的已往的傾斜部高速自動扶梯中，往路側上曲部B和往路側下曲部D中的輔助導軌22的形狀是將水平部A、E和一定傾斜部C之間圓滑連接的大致圓弧形。因此，在往路側上曲部B和往路側下曲部D中，相對於某梯階2，相鄰的梯階2的相對的移動軌跡(相鄰的梯階2的驅動輥軸6的相對位置的變化軌跡)不沿著豎板5的形狀。
另外，圖5中，在水平部A、E和一定傾斜部C，使豎板5與相鄰的梯階2的踏板4的前端之間不產生間隙地決定踏板4的長度。在使用這樣的踏板4的長度決定方法，並且往路側上曲部B和往路側下曲部D中的輔助導軌22的形狀是單純的大致圓弧狀時，在往路側上曲部B和往路側下曲部D，在豎板5與踏板4的前端之間產生幹擾，給梯階2的靈活移動造成困難。
反之，在往路側上曲部B和往路側下曲部D中，如果使踏板4的前端不與豎板5幹擾地來決定踏板4的長度，並且，在往路側上曲部B和往路側下曲部D中的輔助導軌22的形狀是大致圓弧形時，如圖6所示，在水平部A、E和一定傾斜部C中，在豎板5與踏板4的前端之間產生間隙23。

發明內容
本發明是為了解決上述問題而作出的，其目的是提供一種可防止踏板的前端與相鄰的梯階的豎板幹擾、相鄰的梯階的豎板與踏板之間產生間隙的傾斜部高速自動扶梯。
本發明的傾斜部高速自動扶梯，備有主框、多個梯階、多個連杆機構、輔助輥、驅動導軌、輔助導軌；上述梯階連結成環狀，並沿著循環路循環移動，該梯階分別具有乘載乘客用的踏板、設在踏板前後方向一端的豎板、驅動輥軸、以該驅動輥軸為中心可自由轉動的驅動輥；上述連杆機構將相鄰的梯階的驅動輥軸相互連接、並通過變形使上述驅動輥軸的間隔變化；上述輔助導軌可自由轉動，並分別設在上述各連杆機構上；上述驅動導軌設在上述主框上，用於導引上述驅動輥的移動；上述輔助導軌設在上述主框上，用於導引上述輔助輥的移動，並使上述連杆機構變形；其特徵在於，上述輔助導軌的形狀這樣設定即在上述循環路的往路側水平部與往路側一定傾斜部之間的部分中，相鄰的梯階之中的、下一級梯階相對於上一級梯階的相對位置的移動軌道與上一級梯階的豎板的表面形狀相同。


圖1是本發明一實施形態的傾斜部高速自動扶梯的往路側上曲部附近的放大側視圖。
圖2是表示圖1所示傾斜部高速自動扶梯的連杆機構的正視圖。
圖3是說明圖1中輔助導軌形狀的決定方法的說明圖。
圖4是表示已往的傾斜部高速自動扶梯的側視圖。
圖5是將圖4中的往路側上曲部附近放大表示的側視圖。
圖6是表示圖4中往路側上曲部附近的另一例子的側視圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發明的實施形態。
圖1是本發明一實施形態的、傾斜部高速自動扶梯的往路側上曲部附近的放大側視圖。圖2是表示圖1所示傾斜部高速自動扶梯的連杆機構的正視圖。
在圖中，梯階2具有乘載乘客的踏板4、彎曲地形成在踏板4前後方向一端的豎板5、驅動輥軸6、安裝在驅動輥軸6上的一對可旋轉驅動輥7、從動輥軸8、安裝在從動輥軸8上的一對可自由旋轉從動輥9。
驅動輥7由支承在主框1(見圖4)上的驅動導軌10導引。從動輥9由支承在主框1上的從動導軌11導引。往路側驅動導軌10和往路側從動導軌11的形狀是形成為使梯階2的踏板4在往路側區域常保持水平的形狀。
相鄰梯階2的驅動輥軸6由連杆機構13相互連結著。連杆機構13具有第1～第5連杆14～18。
第1連杆14的一端部可自由轉動地連接在驅動輥軸6上。第1連杆14的另一端部通過軸20可自由轉動地連接在第3連杆16的中間部。第2連杆15的一端部，可自由轉動地連接在相鄰梯階2的驅動輥軸6上。第2連杆15的另一端部，通過軸20可自由轉動地連接在第3連杆16的中間部。
第4連杆17的一端部可自由轉動地連接在第1連杆14的中間部。第5連杆18的一端部可自由轉動地連接在第2連杆15的中間部。第4及第5連杆17、18的另一端部通過滑動軸21連接在第3連杆16的一端部。
在第3連杆16的一端部設有導引槽16a，該導引槽16a導引滑動軸21在第3連杆16長度方向上的滑動。在第3連杆16的另一端部設有可自由旋轉的輔助輥19。輔助輥19由支承在主框1上的輔助導軌22導引。
通過輔助輥19被輔助導軌22導引，連杆機構13變形，相鄰的梯階2的間隔、即相鄰的梯階2的驅動輥軸6的間隔變化。換言之，以使相鄰的梯階2的間隔變化的方式設計了輔助導軌22。
下面，說明該實施形態中的輔助導軌22的形狀決定方法。圖3是用於說明圖1中輔助導軌22的形狀決定方法的說明圖。另外，圖3是從側方看往路側上曲部B附近的梯階2和連杆機構13的圖。是以豎板5的形狀是平面狀(直線狀)時為例的。另外，為了簡明起見，連杆機構13隻繪出了第1及第2連杆14、15。
設水平部A和一定傾斜部C之間的梯階2的移動速度之比為k，一定傾斜部C相對於水平部A的傾斜角度為α，則直線狀的豎板5的傾斜角度θ用下式表示。
θ＝tan-1{(ksinα)/kcosα-1}…(1)在上曲部B中的變速中，為了使踏板4的前端不與豎板5幹擾，並且在踏板4的前端與豎板5之間不產生間隙，只要使相鄰的梯階2的相對位置的移動軌跡成為保持與豎板5同樣傾斜的直線即可。即，相鄰的梯階2的踏板4的前端若沿著傾斜著的豎板5表面移動，則不會產生幹擾，也不產生間隙。
下面，說明輔助導軌22的形狀的具體求出方法。
用座標(x3(i)，y3(i))表示相鄰的2個梯階2之中的上一級梯階2中的驅動輥7的軸心H的位置。用座標(x1(i)，y1(i))表示相鄰的2個梯階2之中的下一級梯階2中的驅動輥7的軸心F的位置。
設軸心H位於一定傾斜部C與上曲部B的邊界線上的狀態為初始狀態，軸心H的初始位置(x3(1)，y3(1))用下式表示。但是，式中，a是水平部A與上曲部B的邊界點的X座標，R是上曲部B中的軸心H的移動軌跡的曲率半徑。
x3(1)＝a+Rsinα …(2)y3(1)＝Rcosα…(3)另外，若設水平部A中的驅動輥軸6間的距離為w，則一定傾斜部C中的驅動輥軸6間的距離s是s＝kw。下一級梯階2中的驅動輥軸6的軸心F的初始位置(x1(1)，y1(1))用下式表示。
x1(1)＝x3(1)+s·cosα…(4)y1(1)＝y3(1)-s·sinα…(5)
下面，說明上升運行時的梯階2的動作。當設水平部A中的梯階行進方向的速度為v0時，一定傾斜部C中的梯階行進方向的速度v1用下式表示。
v1＝kv0…(6)移動一定傾斜部C的驅動輥軸6間的距離s所需要的時間tac，用下式表示。
tac＝s/v1…(7)若每將tac等分為m份的時間間隔計算驅動輥軸6的軸心F、H的移動時，時間間隔dt用下式表示。
dt＝tac/m …(8)下面，用i分成不同的情況求出時刻t＝dt(i-1)的軸心F、H的位置。(上式中，i＝2，3，4，5，…n)當是2≤i≤m+1時，軸心F的位置(x1(i)，y1(i))用下式表示。
x1(i)＝x1(1)-v1·t·cosα …(9)y1(i)＝y1(1)+v1·t·sinα …(10)另外，使軸心F朝上一級側水平移動了w的點G的位置(x2(i)，y2(i))用下式表示。
x2(i)＝x1(i)-w…(11)y2(i)＝y1(i) …(12)在此，軸心H的位置(x3(i)，y3(i))是通過點G的傾斜-tanθ的直線與以點L為中心的半徑R的圓的交點，所以，可用下式表示。
x3(i)＝[a-p1(i)q1(i)-{(a-p1(i)q1(i))2-(1+p1(i)2)(a2+q1(i)2-R2)}]/(1+p1(i)2)…(13)y3(i)＝p1(i)x3(i)+q1(i) …(14)
在此，p1(i)＝-tanθq1(i)＝x2(i)tanθ+y2(i)當i＞m+1時軸心F的位置(x1(i)，y1(i))沿著軸心H通過的軌跡走，用下式表示。
x1(i)＝x3(i-m)…(15)y1(i)＝y3(i-m)…(16)點G的位置(x2(i)，y2(i))、以及軸心H的位置(x3(i)，y3(i))與式(11)、(12)、(13)、(14)同樣地分別用下式表示。
x2(i)＝x1(i)-w…(17)y2(i)＝y1(i) …(18)x3(i)＝[a-p1(i)q1(i)-{(a-p1(i)q1(i))2-(1+p1(i)2)(a2+q1(i)2-R2)}]/(1+p1(i)2)…(19)y3(i)＝p1(i)x3(i)+q1(i)…(20)在此，p1(i)＝-tanθ、q1(i)＝x2(i)tanθ+y2(i)但是，當x3(i)＜a時，軸心H的位置是通過點G的傾斜-tanθ的直線與直線y＝R的交點，所以，如下式所示。
x3(i)＝(R-q1(i))/p1(i)…(21)y3(i)＝R…(22)用上述的方法，可求出在上曲部B相鄰的梯階2的驅動輥軸6間的間隔變化時(梯階2的速度變化時)的、驅動輥軸心F、H的位置。這些位置求出後，也可以求出輔助輥19的軸心位置。用圖2說明這一點。
圖2是連杆機構13的放大圖。設相鄰的梯階2的驅動輥7的軸心位置是F、H，第1和第2連杆14、15的長度均為L1時，連接第1連杆14和第2連杆15的軸20的軸心(彎折點)P的位置，是以軸心F為中心的半徑L1的圓、與以軸心H為中心的半徑L1的圓的交點。
另外，輔助輥19的軸心Q的位置是從彎折點P將第1連杆14與第2連杆15的夾角的二等分線往下方只延伸L2的位置。若輔助輥19的軸心Q的移動軌跡被求出，則通過一條平行該軌跡的、離開該軌跡的距離相當於輔助輥19的半徑的平行線，就可以求出輔助導軌22的形狀。
圖1的輔助導軌22沿著用上述方法求出的形狀配置。從圖1可知，輔助導軌22，從上曲部B到一定傾斜部C不是圓滑地彎曲，其彎曲形狀是不連續地變化。
這樣，在該實施形態的傾斜部高速自動扶梯中，由於使相鄰的梯階2的相對位置的移動軌跡與豎板5的表面形狀大致一致地設定輔助導軌22的形狀，所以，即使相鄰的梯階2的相對位置變化，相鄰的梯階2的踏板4的前端也不與豎板5幹擾，在踏板4的前端與豎板5之間也不產生間隙23。
上述實施形態中，是對上曲部作了說明，但對於下曲部也可同樣地求出輔助導軌22的形狀。
在上述實施形態中，是對於具有平面形狀豎板5的梯階2作了說明，但是，即使豎板5的形狀為曲面狀，也可同樣地求出輔助導軌22的形狀。
在上述實施形態中，根據豎板5的形狀求出輔助輥19的軸心Q的移動軌跡，從該移動軌跡直接求出輔助導軌22的形狀。但是，也可用圓弧或直線或其它多項式等近似軸心Q的移動軌跡後，求出輔助導軌22的形狀。
另外，從上曲部或下曲部到一定傾斜部，在軸心Q的移動軌跡不連續的連結部位，也可以用小的R曲線插補後求出輔助導軌22的形狀。
權利要求
1.傾斜部高速自動扶梯，備有主框、多個梯階、多個連杆機構、自由旋轉的輔助輥、驅動導軌、輔助導軌；上述梯階連接成環狀，並沿著循環路循環移動，且分別具有乘載乘客用的踏板、設在上述踏板的前後方向的一端的豎板、驅動輥軸、以上述驅動輥軸為中心自由旋轉的驅動輥；上述連杆機構將相鄰的上述梯階的上述驅動輥軸相互連接，並通過變形使上述驅動輥軸的間隔變化；上述輔助導軌分別設在上述各連杆機構上；上述驅動導軌設在上述主框上，用於導引上述驅動輥的移動；上述輔助導軌設在上述主框上，用於導引上述輔助輥的移動，並使上述連杆機構變形；其特徵在於，上述輔助導軌的形狀如下這樣地被設定的，即在上述循環路的往路側水平部與往路側一定傾斜部之間的部分中，相鄰的梯階之中的、下一級梯階相對於上一級梯階的相對位置的移動軌道與上述上一級梯階的豎板的表面形狀相同。
2.如權利要求1所述的傾斜部高速自動扶梯，其特徵在於，上述豎板的表面形狀是平面狀。
全文摘要
在本發明提供的傾斜部高速自動扶梯中，輔助導軌的形狀是如下這樣地被設定的，即，在上述循環路的往路側水平部與往路側一定傾斜部之間的部分中，相鄰的梯階之中的、使下一級梯階相對於上一級梯階的相對位置的移動軌道與上一級梯階的豎板的表面形狀相同。
文檔編號B66B21/00GK1503761SQ0280827
公開日2004年6月9日 申請日期2002年10月11日 優先權日2001年11月5日
發明者小倉學, 湯村敬, 中村丈一, 一 申請人:三菱電機株式會社