CN105073620A - 具有座椅用可旋转安装部件的楼梯升降机驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种楼梯升降机驱动装置，包括沿着轨道延伸的导轨；第一框架部件，设有接合导轨的至少一对轮子；第二框架部件，设有接合导轨的至少一对轮子；发动机，用于驱动至少一个轮子；安装部件，用于安装楼梯升降机使用者的座椅，其中安装部件连接到第一框架部件；并且其中安装部件以可绕两个轴自由旋转的方式被连接到第二框架部件，所述两个轴彼此垂直并且垂直于轨道切线方向；以及其中安装部件以可绕轨道切线方向旋转的方式被连接到第二框架部件。

Description

具有座椅用可旋转安装部件的楼梯升降机驱动装置

本发明涉及一种楼梯升降机用驱动装置。特别地，本发明涉及一种在弯曲导轨轨道上使用的楼梯升降机。

楼梯升降机用驱动装置通常被设计成在双管导轨或单轨上推动楼梯升降机，其中机带或齿条被添加到沿着楼梯的导轨上。特别地，当楼梯升降机必须执行急转弯时或者当纵向导向改变斜率时或者当楼梯升降机必须在扭曲形状导轨轨道上驱动时，这些驱动装置被卡住的风险很大，因为这些驱动装置不允许驱动装置左侧与右侧之间的取向差异。

因此本发明的目的是克服上述缺点或至少提供一种可行的替代方案。

本发明进而提出了一种楼梯升降机驱动装置，包括沿着轨道延伸的导轨；第一框架部件，设有接合导轨的至少一对轮子；第二框架部件，设有接合导轨的至少一对轮子；发动机，用于驱动至少一个轮子；安装部件，用于安装负荷用承载件例如楼梯升降机使用者的座椅，其中安装部件连接到第一框架部件；并且其中安装部件以可绕两个轴自由旋转的方式被连接到第二框架部件，所述两个轴彼此垂直并且垂直于轨道的切线方向；以及其中安装部件以可绕轨道切线方向旋转或者可绕平行于轨道切线方向的轴旋转的方式被连接到第二框架部件。

这里应当注意，上述相互取向是在根据本发明的楼梯升降机驱动装置在轨道的平直部分之上才涉及的。

绕两个正交轴的自由旋转允许楼梯升降机驱动装置经过转角和流畅移动通过具有不同倾斜部分、弯曲部、扭曲部和转弯的轨道。因为不同框架部件被依此放置在轨道上，轨道中的转弯、扭曲部、转角和弯曲部在可刚性连接到安装部件的可自由旋转的第二框架部件和第一框架部件之间具有不同取向。

安装部件相对于第二框架部件绕导轨切线方向或绕平行于导轨切线方向的轴的旋转，允许第二框架部件跟随第一框架部件沿转角、弯曲部、扭曲部和变化斜面的移动。

在本发明的实施例中，安装部件以可绕两个轴自由旋转的方式连接到第一框架部件，所述两个轴彼此垂直并且垂直于导轨的切线方向；并且安装部件以可绕轨道切线方向旋转的方式连接到第一框架部件。

这些旋转使得安装部件被调平以及进而使得负荷承载件例如使用者座椅处于水平，进而在弯曲部、扭曲部和转角期间保持座椅水平。安装部件相对于第一和第二框架部件可绕运输轴旋转。

在一个实施例中，安装部件通过第一托架连接到第一框架部件，其中安装部件和第一托架之间的连接包括两个旋转轴中的第一轴，并且第一托架和第一框架部件之间的连接包括两个旋转轴中的第二轴；并且其中安装部件通过第二托架连接到第二框架部件，其中安装部件和第二托架之间的连接包括两个旋转轴中的第一轴，并且第二托架和第二框架部件之间的连接包括两个旋转轴中的第二轴。

托架用作所谓的万向托架，其中每个托架允许绕典型为正交的两个旋转轴的旋转。

在本发明的实施例中，第一托架和安装部件之间的连接包括第一调平体，相对于该第一调平体，第一托架和框架部件可绕轨道切线方向旋转；并且第二托架和安装部件之间的连接包括第二调平体，相对于该第二调平体，第二托架和安装部件可绕轨道切线方向旋转。

托架和安装部件的连接的调平体增加了在所有方向上调平安装部件的可能性。当第一和第二框架部件之间出现取向差异时，调平体可以用来抵消这些差异，并且在轨道上运输负荷期间保持座椅水平。

在本发明的实施例中，相对于第一调平体的第一托架旋转或安装部件旋转中的一个旋转是可控驱动的，并且其中另一旋转是受限的；并且其中相对于第二调平体的第二托架旋转或安装部件旋转中的一个旋转是可控驱动的，并且其中另一旋转是受限的。

如果例如第一托架相对于第一调平体的旋转是可控驱动的，则安装部件相对于第一调平体的旋转是受限的(反之亦然)。托架例如可以是万向托架，进而允许在多个方向上旋转。受限旋转需要能够平滑跟随轨道中的扭曲部和弯曲部，而使用调平体的受控驱动可以矫正取向差异。

在本发明的实施例中，楼梯驱动装置包括天平件(scale)，利用该天平件安装部件被悬挂在第一和第二调平体之间。升降机和使用者的重量随后被基本均匀地悬挂在框架部件上，并且经由轮子在导轨之上。当轨道倾斜角变小时该效果变大，并且在轨道水平部分处最大。

天平件允许轨道的扭曲在第一和第二调平体之间平均，用以最小化调平体之一上的应变。此外，重量的均匀划分降低了轮子的磨损。

在一个实施例中，平衡件包括传感器，用于探测当沿轨道驱动向上或向下时轨道的扭曲，并且用于产生表示平衡使用者平台以便保持其基本水平所要做出的矫正的传感器信号。

扭曲量以及其对安装部件以及可能的使用者座椅调平的影响，可以通过旋转调平体来抵消。这些调平体可以基于由平衡传感器测量的传感器信号而被控制。

在本发明的一个实施例中，楼梯升降机驱动装置包括：连接到安装部件并且是可控驱动的第一齿轮，第一齿轮啮合在连接到第一托架的第一齿条上；以及连接到安装部件并且是可控驱动的第二齿轮，第二齿轮啮合在连接到第二托架的第二齿条上。

这还可以反向应用，其中齿条被安装在安装部件上并且齿轮位于托架上。通常为圆弧齿条的中心位于导轨切向轴的周围。

在本发明的实施例中，导轨设有沿轨道切线方向延伸的至少一个凹入部；并且其中第一和第二框架部件中的每个设有至少一对轮子，其中至少一个轮子在所述至少一个凹入部中接合导轨，其中每个轮子可沿下述轴旋转，所述轴基本垂直于与导轨切线方向垂直的方向以及垂直于自它们面对导轨的位置至导轨中心的方向两者而延伸，其中轮子的工作表面至少接合在凹入部的一部分上；并且导轨的横截面具有基本光滑的形状。在一个实施例中，导轨的横截面基本为苹果核形状。

下文将参考附图更为详细地说明本发明。附图中：

图1示出了用来指示运动的坐标系；

图2示出了根据本发明的楼梯升降机驱动装置的分解图；

图3示出了使用中的图2中的楼梯升降机驱动装置；

图4简要示出了调平***；

图5示出了图4实施例的分解图；

图6示出了位于安装部件上的天平件；

图7示出了根据本发明的楼梯升降机驱动装置的另一实施例；

图8示出了根据本发明的楼梯升降机驱动装置的另一实施例；以及

图9示出了根据本发明的楼梯升降机驱动装置的另一实施例。

图1示出了通常用来指示运动的坐标系。为了表示驱动装置相对于导轨的取向，使用了坐标系。x轴是导轨中心线的局部切线。对于绕x、y和z轴的旋转，分别使用了导航和/或航空术语：俯仰、偏航和翻滚。需要注意的是，与船只和飞机在z轴方向上运动不同的是，驱动装置在x轴的方向上运动。换句话说，驱动装置侧向移动。

附图中，参考标号指代的是：

101右；102俯仰；103偏航；104纵向；105翻滚；106垂直；107横向左。

图2示出了根据本发明的楼梯升降机驱动装置的分解图，包括第一框架部件2，设有接合导轨(未示出)的至少一对轮子(A和B)；第二框架部件3，设有接合导轨(未示出)的至少一对轮子(C和D)；发动机4、5、6、7，用于驱动至少一个轮子；安装部件8，用于安装楼梯升降机使用者的座椅，其中安装部件可连接到第一框架部件；并且其中安装部件以可绕两个轴(E和F)自由旋转的方式连接到第二框架部件，所述两个轴(E和F)彼此垂直并且垂直于轨道的切线方向；并且其中安装部件以可绕轨道切线方向旋转的方式连接到第二框架部件。

在图2的实施例中，两个框架部件通过万向托架9和10连接到安装部件，万向托架9和10允许每个框架部件绕框架托架的y和z轴自由旋转。两个部件绕导轨中心线的旋转是由导轨横截面形状确定的。

图3示出了楼梯升降机驱动装置，包括沿着轨道延伸的导轨1；第一框架部件2，设有接合导轨的至少一对轮子(A和B)；第二框架部件3，设有接合导轨的至少一对轮子(C和D)；发动机4、5、6、7，用于驱动至少一个轮子；安装部件8，用于安装楼梯升降机使用者的座椅，其中安装部件连接到第一框架部件；并且其中安装部件以可绕两个轴(E和F)自由旋转的方式连接到第二框架部件，所述两个轴(E和F)彼此垂直并且垂直于轨道的切线方向G；并且其中安装部件以可绕轨道切线方向旋转的方式连接到第二框架部件。

图4示出了承载使用者重量的安装部件8，其中其前平面11需要保持垂直。在该安装部件的两侧上布置有调平体12、13；安装部件通过天平件14放置在两个调平体上，天平件在两个调平体上划分重量。两个调平体都配备有调平马达15、16。每个调平马达顶着环形齿条件17、18推进，环形齿条件17、18经由万向托架9、10连接到框架部件(这里未示出)。从而，环形齿条件跟随框架部件的取向，并且调平体需要被调平。调平体通过环形导向型材19、20连接到安装部件。每个环形齿条件还配备有环形导向型材21、22，环形导向型材21、22在连接到对应调平体的辊23之间移动。

图5示出了图4实施例的分解图。

图6示出了调平***的中心部件。在驱动装置被定位在平直导轨部分的情形中，两个环形齿条件具有平均取向。只要导轨中发生扭曲，调平体12、13中的一个将相对于调平***的x轴略微旋转。从而，天平件也略微旋转，并且安装部件的前端面绕x轴旋转，其旋转量为旋转调平体的一半。为了矫正该错误，旋转的调平体的调平马达需要调节调平体的取向，直到安装部件的前端面再次到达其垂直取向。为了使得天平件垂直于调平体，调平马达必须在对向上驱动调平体，直到天平件被垂直调平。此外，两个调平体都需要进行旋转，直到安装部件的前端面垂直取向。这都是在乘坐期间发生的，所以在扭曲不断变化的情形中，调平马达必须持续作出反应。这可以通过测量天平件14的旋转来实现。当该元件没有倾斜取向时，安装部件8的前平面11是垂直取向的。另一种方法是测量调平体的取向。当两个调平体的顶部边缘水平时，从而安装部件的前部将垂直取向。与天平件的取向无关的是，安装部件的重量总是被均匀传递到两个调平体。

图7示出了根据本发明的楼梯升降机驱动装置的实施例，包括导轨1’，其中托架24和25是可见的，它们类比于图2中的托架9和10。然而，安装部件8’现在通过差动器被耦合到环形齿条件26和27，环形齿条件26和27类比于图4中的环形齿条件17和18，从而安装部件可绕导轨中心线的切线28旋转，即当楼梯升降机驱动装置是在导轨的平直轨道上时。安装部件通过可驱动杆31可相对于第一框架部件29和第二框架部件30旋转，可驱动杆31由马达32驱动并且通过齿条与小齿轮与齿轮33相连，齿轮33可绕轴34旋转。通过在轴34上旋转齿轮35，进而引起齿轮36在相对方向上旋转，第一框架部件可相对于第二框架部件自由旋转。为了将安装部件的前端面37调整为垂直取向，轴31将由马达32驱动而进行旋转，引起齿轮33绕轴34旋转，进而使得齿轮35和36在相同方向上旋转，并且因此升降安装部件，进而获得安装部件前端面37的原始垂直取向的矫正和/或新取向。座椅和使用者的重心38将位于与导轨中心线具有一定水平距离处，从而其引起的绕导轨中心线的力矩将被差动器基本均匀传递到第一和第二框架部件两者。

图8示出了根据本发明的楼梯升降机驱动装置的实施例，包括：沿着轨道延伸的导轨1’；第一框架部件39，设有接合导轨的至少一对轮子40；第二框架部件41，设有接合导轨的至少一对轮子42；发动机43，用于驱动至少一个轮子；安装部件44，用于安装负荷承载件如楼梯升降机使用者的座椅，其中安装部件44可自由旋转地连接到第一框架部件45，并且其中安装部件经由第一框架部件39以可绕轴47、48和/或49、50自由旋转的方式连接到第二框架部件46，所述轴47、48和/或49、50彼此垂直并且垂直于轨道的切线方向，并且其中安装部件以可绕平行于轨道切线方向52的轴51自由旋转的方式连接到第一框架部件，并且刚性连接到第二框架部件。其中安装部件44耦合到第一托架53，安装部件44相对于第一托架53可绕轴51以及轴47旋转，并且其中安装部件44耦合到第二托架54，安装部件44相对于第二托架54可绕轴51以及轴49旋转，轴51平行于导轨1’的轴向方向52，即当楼梯升降机在导轨平直轨道上的时候。第一托架39耦合到第二托架41，第一托架39相对于第二托架41可绕轴51旋转。安装托架可以被可旋转地驱动连接到第一托架39或第二托架41。通过将使用者连同座椅的重心(cog)基本靠近和/或在轴51正上方，使用者重量和座椅的力的总量将通过两个框架部件被传递到导轨上。在由导轨曲线改变引起的前端面55取向改变和/或重心与轴28之间水平距离所引起的力矩的情形中，被驱动的绕轴51的X调平将把安装托架的前端面垂直取向，并且该扭转力矩将由第一托架39或第二托架41承担，这取决于安装托架被可旋转驱动连接到哪个托架。再者，轴的定义是在楼梯升降机驱动装置处于轨道平直部分的情形下加以考虑的。

图9示出了根据本发明的楼梯升降机驱动装置实施例的分解图的相关部分。托架56和57是可见的，其类比于图2的托架9和10。然而，安装部件8’现在通过差动器60被以可绕旋转轴58和59旋转的方式耦合，安装部件通过可驱动杆可相对于其旋转。轴58和59平行于并且在导轨轴线正上方，而不与其重合，即当楼梯升降机在导轨平直轨道上的时候。座椅和使用者的重心61将距离58和59具有一定水平距离62，从而其绕导轨中心线引起的力矩将被差动器基本均匀传递到第一和第二框架部件两者上，并且通过轮子接合导轨而被传递到导轨上。第一框架部件相对于第二框架部件可自由旋转。为了矫正安装部件前端面63的取向，差动器需要被驱动，从而其可同时绕轴58和59旋转。

本申请的所有特征可以与来自由相同申请人同一申请日提交的名为“用于光滑凹形导轨的楼梯升降机驱动***”和“楼梯升降机驱动装置”的荷兰专利申请中公开的特征相结合，上述专利申请这里通过引用而被并入本申请。

Claims (14)

1.一种楼梯升降机驱动装置，包括：

.沿着轨道延伸的导轨；

.第一框架部件，设有接合导轨的至少一对轮子；

.第二框架部件，设有接合导轨的至少一对轮子；

.发动机，用于驱动至少一个轮子；

.安装部件，用于安装负荷用承载件例如楼梯升降机使用者的座椅，其中

.安装部件连接到第一框架部件；并且

.其中安装部件以可绕两个轴自由旋转的方式被连接到第二框架部件，所述两个轴彼此垂直并且垂直于轨道的切线方向；以及

.其中安装部件以可绕轨道切线方向旋转或可绕平行于轨道切线方向的轴旋转的方式被连接到第二框架部件。

2.根据权利要求1所述的楼梯升降机驱动装置，其特征在于，

.安装部件以可绕两个轴自由旋转的方式被连接到第一框架部件，所述两个轴彼此垂直并且垂直于轨道的切线方向；以及

.安装部件以可绕轨道切线方向旋转或可绕平行于轨道切线方向的轴旋转的方式被连接到第一框架部件。

3.根据权利要求2所述的楼梯升降机驱动装置，其特征在于，

.安装部件通过第一托架连接到第一框架部件，其中安装部件和第一托架之间的连接包括两个旋转轴中的第一轴，并且第一托架和第一框架部件之间的连接包括两个旋转轴中的第二轴；并且

.其中安装部件通过第二托架连接到第二框架部件，其中安装部件和第二托架之间的连接包括两个旋转轴中的第一轴，并且第二托架和第二框架部件之间的连接包括两个旋转轴中的第二轴。

4.根据权利要求3所述的楼梯升降机驱动装置，其特征在于，

.第一托架和安装部件之间的连接包括第一调平体，相对于第一调平体，第一托架和框架部件是可移动的并且特别地可绕轨道切线方向旋转；并且

.第二托架和安装部件之间的连接包括第二调平体，相对于第二调平体，第二托架和安装部件是可移动的并且特别地可绕轨道切线方向旋转。

5.根据权利要求4所述的楼梯升降机驱动装置，其特征在于，

.相对于第一调平体的第一托架旋转或安装部件旋转中的一个旋转是可控驱动的，并且其中另一旋转是受限的；并且

.其中相对于第二调平体的第二托架旋转或安装部件旋转中的一个旋转是可控驱动的，并且其中另一旋转是受限的。

6.根据权利要求4或5所述的楼梯升降机驱动装置，包括天平件，通过该天平件安装部件被悬挂在第一和第二调平体之间。

7.根据权利要求6所述的楼梯升降机驱动装置，其特征在于，天平件包括传感器，用以测量轨道中扭曲的差异并且发出表示扭曲差异的传感器信号。

8.根据前述任一权利要求所述的楼梯升降机驱动装置，包括：

.连接到调平体并且是可控驱动的第一齿轮，第一齿轮啮合在连接到第一托架的第一齿条上；以及

.连接到调平体并且是可控驱动的第二齿轮，第二齿轮啮合在连接到第二托架的第二齿条上。

9.根据前述任一权利要求所述的楼梯升降机驱动装置，其中安装部件取向是由传感器测量的，所述传感器被配置用来产生表示安装部件相对于水平面的倾斜量的信号。

10.根据权利要求6至9中任一权利要求所述的楼梯升降机驱动装置，其特征在于，被配置用于基于来自传感器的信号控制齿轮。

11.根据权利要求5至9中任一权利要求所述的楼梯升降机驱动装置，其特征在于，调平体被配置用来在两个框架部件上以及在接合导轨的轮子上至少基本均匀地划分楼梯升降机的重量分量以及由负荷施加在安装部件上的重量分量。

12.根据前述任一权利要求所述的楼梯升降机驱动装置，其特征在于，

.导轨设有沿轨道切线方向延伸的至少一个凹入部；并且其中

.第一和第二框架部件中的每个设有至少一对轮子，其中至少一个轮子在所述至少一个凹入部中接合导轨，其中

每个轮子可沿下述轴旋转，所述轴基本垂直于导轨宽度并且垂直于导轨切线方向两者而延伸，其中

轮子的工作表面至少接合在凹入部的一部分上；并且

导轨的横截面具有基本光滑的形状。

13.根据权利要求12所述的楼梯升降机驱动装置，其特征在于，导轨的横截面具有一个或多个凹部，其中至少一个轮子在凹部中接合导轨。

14.根据权利要求13所述的楼梯升降机驱动装置，其特征在于，在凹部中接合导轨的轮子将楼梯升降机驱动装置的角取向锁定到导轨。