JP6072598B2 - エスカレータ - Google Patents

Description

本発明は、エスカレータに関し、特に、エスカレータのスプロケット及びチェーンの係合に関するものである。

エスカレータ（乗客コンベア）は、無端状の踏段チェーンによって連結された多数の踏段が、踏段チェーンが上階側及び下階側のスプロケットによって巻き掛けられ、これらのスプロケットの回転に伴って、踏段チェーンとこれに連結された多数の踏段がスプロケットの間を循環移動するようになっている。

特許文献１には、駆動スプロケットと従動スプロケットにより無端チェーンを循環させて、複数のトレーを移動するロータリーラックが記載されている。このロータリーラックは、スプロケットの係合溝の仕上げ加工が不要となり、係合溝が摩耗した際のスプロケットのメンテナンスを容易に行うために、各スプロケットの係合溝に被装する係合部被装部材を脱着可能に取付けていた。

特開２００１−２３３４０８号公報（０００７段、図７）

従来のエスカレータは、駆動させる対象が重量物であったり、稼働頻度が高くなると、スプロケットが摩耗し、騒音が大きくなったり、チェーンが外れやすくなる。また、チェーンと係合するスプロケットの係合溝（歯底部に相当する）に仕上げ加工が必要で、製造工程が多くなるという問題があった。エスカレータのスプロケットに特許文献１の係合部被装部材を取り付けると、部品点数が多くなり、係合部被装部材の加工工程や取付工程が多くなる問題が生じる。また、係合部被装部材の摩耗により、高頻度で係合部被装部材を交換する必要が生じる問題がある。また、チェーンのリンク部分に樹脂製のローラを用いる場合には、ローラを長寿命にしたいとの要求がある。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、簡易な構造で長寿命であり、チェーンに用いる樹脂製のローラを長寿命にすることができるエスカレータのスプロケットを得ることを目的としている。

本発明のエスカレータは、リンク部分に樹脂製のローラが配置された２本のチェーンが軸で連結され、環状に接続されたはしご状のチェーン対と、チェーン対と係合する、主軸に接続された２つのスプロケットと、チェーン対の軸に接続されたステップと、スプロケットを回転させる駆動機とを備え、ローラと係合するスプロケットの歯先部の厚さが、ローラの回転外周面である係合面の幅よりも薄く、ローラの係合面に対向するスプロケットの歯底部の歯面が、ローラの係合面とは平行ではなく、かつローラの係合面における端周辺に位置する角部と係合することを特徴とする。

本発明のエスカレータによれば、スプロケットの歯底部の歯面が、ローラの係合面とは平行ではなく、かつローラの角部と係合するので、簡易な構造で長寿命であり、チェーンに用いる樹脂製のローラを長寿命にすることができる。

本発明の実施の形態１によるエスカレータの概略図である。 図１のスプロケット及びチェーンを示す図である。 図２のＢ−Ｂにおける断面模式図である。 図２のＡ−Ａにおける断面模式図である。 図１のチェーンの拡大概略図である。 図１のはしご状のチェーン対を示す図である。 図２のレールの切欠き部を示す図である。 図４のスプロケットとローラの係合を示す拡大図である。 本発明の実施の形態１によるスプロケットとローラの係合を示す図である。 比較例によるスプロケットとローラの係合を示す図である。 本発明の実施の形態３によるスプロケットの加工方法を説明する図である。 本発明の実施の形態４によるスプロケットとローラの係合を示す図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１によるエスカレータの概略図である。図２は図１のスプロケット及びチェーンを示す図であり、図３は図２のＢ−Ｂにおける断面模式図（片側のみ）であり、図４は図２のＡ−Ａにおける断面模式図である。図５は図１のチェーンの拡大概略図であり、図６は図１のはしご状のチェーン対を示す図である。図７は図２のレールの切欠き部を示す図であり、図８は図４のスプロケットとローラの係合を示す拡大図である。図９は本発明の実施の形態１によるスプロケットとローラの係合を示す図であり、図１０は比較例によるスプロケットとローラの係合を示す図である。エスカレータ５０のトラス１の内部には、スプロケット２、駆動機３、レール１７、１８（図２参照）、ステップ４が設置されている。上部に設置された駆動機３とスプロケット２は図示しないチェーン等で連結されており、駆動機３を回転させることでスプロケット２を回転させる。図１に示したエスカレータ５０は、上部のスプロケット２を回転させ、はしご状のチェーン対４０（図６参照）を駆動させることで、２つのチェーン６の間に取り付けているステップ４を駆動させ、ステップ４上の乗客を昇降させる。

図２〜図６を用いて、スプロケット２及びチェーン６について説明する。円盤状のスプロケット２は、主軸５の両側に取り付けられており、スプロケット２が回転することで２つのチェーン６を駆動させる。駆動されたチェーン６のローラ３２はレール１７、１８上を転送する。図５に示すように、チェーン６はプレート３１とローラ３２と軸３３から構成されており、軸３３の通る箇所であるリンク部分には全て樹脂製のローラ３２が配置される。図５（ａ）は軸３３に垂直な方向から見たチェーン６の上面図であり、図５（ｂ）は軸３３と平行な方向から見たチェーン６の側面図である。

図６に示すように、間隔を開けて２つのチェーン６を配置（図６において上下）し、２つのチェーン６間における一部にステップ４用の軸８を取付けることで、チェーン対４０が形成される。１台分のエスカレータ５０の所定の長さのチェーン対４０を製作し、このチェーン対４０を環状に接続し、エスカレータ５０内に設置する。環状に接続されたチェーン対４０は、スプロケット２で駆動することにより回転する。２つのチェーン６間に取付けた軸８にエスカレータ５０のステップ４を取り付け、スプロケット２を回転させることで、ステップ４を駆動させる。

スプロケット２とチェーン６のローラ３２との係合について説明する。図２、図７に示すようにレール１７には、レールの幅方向に切欠き部１９が設けられている。切欠き部１
９はレール１７の端部にあり、このレール１７の端部は主軸５の鉛直方向の上方に配置される。実施の形態１のエスカレータ５０は、チェーン６がレール１７とスプロケット２との間の乗移りをスムーズにするために、切欠き部１９を有し、スプロケット２はレール１７からはみ出したローラ３２の一部であるはみ出し部３６をすくい上げる構造となっている。図３に示すように、スプロケット２の歯先部２４は、プレート３１との干渉を避けるために、例えばスプロケット２の外側部分を削除するように旋盤等で加工される。ローラ３２と係合するスプロケット２の歯先部２４の厚さは、ローラ３２の回転外周面である係合面３７の幅よりも薄い。また、実施の形態１では、ローラ３２と係合するスプロケット２の歯底部２１の厚さが、ローラ３２の回転外周面である係合面３７の幅よりも薄い例を示した。なお、レール１７の切欠き部１９は、レール１７と別部品であっても良い。図８、図９に示すように、ローラ３２の角部３５がエスカレータ５０の傾斜した歯底部２１に当るようにすることで、スプロケット２の角部２５がローラ３２のはみ出し部３６に接触することを抑制する。図８はレール１７の切欠き部１９におけるスプロケット２の歯底部２１とローラ３２との係合関係を示し、図９はレール１７、１８が配置されていない位置（例えば、図２の左側）におけるスプロケット２の歯底部２１とローラ３２との係合関係を示している。

ローラ３２の係合面３７に対して傾斜した歯底部２１は、例えば、図４、図８、図９のようにローラ３２が２つのスプロケット２の内側に配置する場合、すなわちローラ３２の外側の角部３５がスプロケット２の歯底部２１に係合する場合では、２つのスプロケット２の歯底部２１に設ける斜面を２つのスプロケット２の内側に下がる方向に設ける。実施の形態１では、ローラ３２の係合面３７は、当該ローラ３２の回転軸（軸８の中心軸）と平行であり、歯底部２１は、歯面が、ローラ３２の係合面３７に対して傾斜している。本発明のエスカレータ５０は、ローラ３２の係合面３７に対向する歯底部２１の歯面が、ローラ３２の係合面３７とは平行ではなく、かつ歯底部２１の歯面はローラ３２の係合面３７における端周辺に位置する角部３５と係合している。このような構成によれば、チェーン対４０の両側のローラ３２が２つのスプロケット２にすくい上げられる際に、スプロケット２の角部２５にローラ３２が当ることなく、ローラ３２の角部３５がスプロケット２の傾斜した歯底部２１に当るように、スプロケット２とローラ３２が係合するので、ローラ３２にかかる局所的な応力を緩和でき、ローラ３２の寿命を長くすることができる。

ローラの係合面３７に対して傾斜した歯底部２１を有しない比較例を説明する。図１０に示すように、ローラ４１の係合面に対して平行な歯底部２２を有するスプロケット２９は、その角部２５がローラ４１に接触すると、局所的に樹脂製のローラ４１が変形し、繰返しスプロケット２９の角部２５がローラ４１に当るとローラ４１が磨耗して段差部４２ができ、樹脂製のローラ４１が破損する。比較例のローラ４１は、外側の角部３５から中央付近の係合面３７がスプロケット２９の歯底部２２と広い範囲で係合する。これとは異なり、実施の形態１のように、ローラ３２の係合面３７に対して傾斜した歯底部２１を有するスプロケット２と樹脂製のローラ３２の角部３５が係合するようにすることで、樹脂製のローラ３２にかかる局所的な応力を緩和でき、樹脂製のローラ３２の寿命を長くすることができる。

実施の形態１のエスカレータ５０は、チェーン対４０が、互いに対向する２つのスプロケット２における歯底部２１の外面間よりも内側に配置されるかまたは外側にはみ出して配置され、２つのスプロケット２のそれぞれの歯底部２１における、ローラ３２と対向する側の歯面の傾斜が、チェーン対４０における歯底部２１の外面間に対する配置位置と同じ方向に向かって下がっており、ローラ３２の係合面３７に対向する歯底部２１の歯面は、ローラ３２の係合面３７における端周辺に位置する角部３５と係合している。

なお、チェーン対４０の両側のローラ３２が２つのスプロケット２の外側にはみ出すように配置する場合、すなわちローラ３２の内側の角部３５がスプロケット２の歯底部２１に係合する場合は、２つのスプロケット２の歯底部２１の傾斜を外側に下がる方向に設置することで、樹脂製のローラ３２にかかる局所的な応力を緩和でき、樹脂製のローラ３２の寿命を長くすることができる。

実施の形態１のエスカレータのスプロケット２によれば、チェーン６のリンク部分に配置された樹脂製のローラ３２と係合するスプロケット２の歯先部２４の厚さが、ローラ３２の回転外周面である係合面３７の幅よりも薄く、ローラ３２の係合面３７に対向するスプロケット２の歯底部２１の歯面が、ローラ３２の係合面３７とは平行ではなく、かつローラ３２の係合面３７における端周辺に位置する角部３５と係合するので、簡易な構造で長寿命であり、チェーンに用いる樹脂製のローラを長寿命にすることができる。

実施の形態１のエスカレータ５０によれば、リンク部分に樹脂製のローラ３２が配置された２本のチェーン６が軸８で連結され、環状に接続されたはしご状のチェーン対４０と、チェーン対４０と係合する、主軸５に接続された２つのスプロケット２と、チェーン対４０の軸８に接続されたステップ４と、スプロケット２を回転させる駆動機３とを備え、スプロケット２は、チェーン６のリンク部分に配置された樹脂製のローラ３２と係合するスプロケット２の歯先部２４の厚さが、ローラ３２の回転外周面である係合面３７の幅よりも薄く、ローラ３２の係合面３７に対向するスプロケット２の歯底部２１の歯面が、ローラ３２の係合面３７とは平行ではなく、かつローラ３２の係合面３７における端周辺に位置する角部３５と係合するので、スプロケット２の構造を簡易にでき、チェーン６に用いる樹脂製のローラ３２及びスプロケット２を長寿命にすることができる。

実施の形態２．
実施の形態２では、歯底部２１の傾き角度の設定例を説明する。歯底部２１の傾き角度は、スプロケット２の加工精度や回転時の振れを考慮して、スプロケット２の回転時に振れが生じたときでも確実に歯底部２１にローラ３２の角部３５が当るような角度を設定することが好ましい。例えば、スプロケット２の外径をφ７００ｍｍ、振れの許容値を２ｍｍとしたときに、スプロケット２の歯底部２１が２ｍｍ振れたときでも歯底部２１にローラ３２の角部３５が接触できるように、歯底部２１の傾斜はｓｉｎ^−１（２／３５０）＝０．３°程度にする。このようにすることで、製造ばらつき等でスプロケット２の回転時に振れが生じても、スプロケット２の角部２５にローラ３２が当ることなく、ローラ３２の角部３５がスプロケット２の歯底部２１の傾斜面に当るため、樹脂製のローラ３２にかかる局所的な応力を緩和でき、樹脂製のローラ３２の寿命を長くすることができる。

実施の形態３．
スプロケット２の製造例を説明する。図１１は、本発明の実施の形態３によるスプロケットの加工方法を説明する図である。本発明のエスカレータ５０は、チェーン６に取付けるローラ３２の素材を樹脂にする。樹脂製のローラ３２は、スプロケット２で駆動することで、弾性体の樹脂が緩衝材の役割となるため、エスカレータ５０のスプロケット２の歯底部２１の高精度な仕上げ加工を削減することができる。本発明のスプロケット２は、歯底部２１の仕上げ加工が不要となるので、スプロケット２の歯切りする際に大掛かりなホブ盤を使用せずに、レーザやガス等でスプロケット２の歯面を溶断したものでもよい。スプロケット２の歯面を溶断することで、切断面は必ず傾斜ができるため、溶断時にできた傾斜を用いて、実施の形態１及び２と同様にローラ３２の角部３５がスプロケット２の歯底部２１に当るようにスプロケット２を配置することで、樹脂製のローラ３２にかかる局所的な応力を緩和でき、樹脂製のローラの寿命を長くすることができる。

例えば、図１１のように鉄鋼材料１０をレーザ加工する。発信機から発生したレーザ光１１は、筐体１２の中を通り、ミラー（図示せず）で反射され、集光レンズ１３を通って、鉄鋼材料１０に到達し鉄鋼材料１０を加工する。加工時にアシストガス（酸素ガス）を吹き付け、溶断時の反応熱を利用して切断する。加工断面１５は外側に広がるように加工されるため、溶断では必ず加工断面にテーパが生じる。図１１における符号１４を付したものは、レーザ加工にて発生したデブリである。鉄鋼材料１０を板厚１５ｍｍのＳＳ４００材とし、このＳＳ４００材を、レーザ出力２４００Ｗ、加工速度８００ｍｍ／ｍｉｎ、アシストガスの圧力０．６５ＭＰａにてレーザ加工した場合に、加工断面１５の傾斜角度は０．２°程度である。

本発明のエスカレータ５０は、レーザ加工により切断されたスプロケット２の歯底部２１がローラ３２の角部３５に当るように両側のスプロケット２を配置することで、ローラ３２がスプロケット２の角部２５に接触せず、ローラ３２の角部３５がスプロケット２の歯底部２１に接触するので、樹脂製のローラ３２にかかる局所的な応力を緩和でき、樹脂製のローラ３２の寿命を長くすることができる。また、本発明のエスカレータ５０は、樹脂製のローラ３２をスプロケット２で回転させるため、歯底部２１の凹凸が樹脂の弾性で緩和され、スプロケット２の歯底部２１における加工面の面粗さはＲｚ５０程度で良く、レーザで歯切りした後の歯面の仕上げ加工が不要となる。このため、本発明のエスカレータ５０は、ホブ盤等の大型の歯切りツールを用いた仕上げ加工が不要となり、設備費を抑制でき、スプロケット２の加工時間を削減できる。本発明のエスカレータ５０は、樹脂製のローラ３２を用いるので、鉄製のローラに比べて係合面での騒音が緩和できる。

実施の形態４．
実施の形態４では、傾斜した係合面３８を有するローラ３２を用いた例を説明する。図１２は、本発明の実施の形態４によるスプロケットとローラの係合を示す図である。図１２のように外観や断面が台形形状のローラ３２を用いて、ローラ３２の角部３５をスプロケット２の軸８に平行な歯底部２２に接触させるようにしても、実施の形態１と同様の効果を有する。実施の形態４では、ローラ３２の係合面３７は、当該ローラ３２の回転軸（軸８の中心軸）に対して傾斜しており、スプロケット２の歯底部２２は、歯面が、当該スプロケット２の回転軸（主軸５の中心軸）と平行である。

例えば、ローラ３２の最大径φ２がφ７６ｍｍ、幅ｄ１を２５ｍｍ、スプロケット２とローラ３２の掛かり代ｄ２が１０ｍｍとしたときに、先に述べたスプロケット２の回転時に振れが生じたときにスプロケット２の角部２５がローラ３２に接触しないように、ローラ３２の係合面３８（外周）にスプロケット２の歯底部２２に対して０．３°傾斜した傾斜を設ける。図１２のように、エスカレータ５０の外側に位置するローラ３２の最大径φ２がφ７６ｍｍに対して、エスカレータ５０の内側に位置するローラ径（ローラ３２の最小径φ１）をφ７５．７ｍｍにすることで、スプロケット２の回転時に２ｍｍ振れたときでも軸８に平行な歯底部２２にローラ３２の角部３５が接触するため、樹脂製のローラ３２にかかる局所的な応力を緩和でき、樹脂製のローラ３２の寿命を長くすることができる。なお、図１２において軸８の端から軸８が延伸する方向はエスカレータ５０の内側へ向かう方向である。

図１２では、はしご状のチェーン対４０の両側のローラ３２が２つのスプロケット２の内側にはみ出すように配置する場合、すなわちローラ３２の外側の角部３５がスプロケット２の歯底部２２に係合する場合は、両側のローラ３２の係合面３８とスプロケット２の歯底部２２との隙間が内側に向かって広がるようにローラ３２が設置される。他の表現をすれば、スプロケット２の歯底部２２の側における、両側のローラ３２の係合面３８の傾斜が内側に向かって上がる方向にローラ３２が設置されている。なお、はしご状のチェーン対４０の両側のローラ３２が２つのスプロケット２の外側に配置する場合、すなわちローラ３２の内側の角部３５がスプロケット２の歯底部２２に係合する場合は、両側のローラ３２の係合面３８とスプロケット２の歯底部２２との隙間が外側に向かって広がるようにローラ３２を設置することで、すなわち、スプロケット２の歯底部２２の側における、両側のローラ３２の係合面３８の傾斜を外側に向かって上がる方向にローラ３２を設置することで、樹脂製のローラ３２にかかる局所的な応力を緩和でき、樹脂製のローラ３２の寿命を長くすることができる。

実施の形態４のエスカレータ５０は、チェーン対４０が、互いに対向する２つのスプロケット２における歯底部２２の外面間よりも内側に配置されるかまたは外側にはみ出して配置され、チェーン対４０のローラ３２が、チェーン対４０における歯底部２２の外面間に対する配置位置と同じ方向のローラ径が反対側のローラ径よりも小さくなる傾斜を有し、ローラ３２の係合面３８に対向するスプロケット２の歯底部２２の歯面が、ローラ３２の係合面３８における端周辺に位置する角部３５と係合している。

実施の形態４のチェーン６は、はしご状のチェーン対４０の両側のローラ３２が２つのスプロケット２にすくい上げられる際に、スプロケット２の角部２５にローラ３２が当ることなく、ローラ３２の角部３５がスプロケット２の軸８に平行な歯底部２２に当るように、スプロケット２とローラ３２が係合するので、ローラ３２にかかる局所的な応力を緩和でき、ローラ３２の寿命を長くすることができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

２…スプロケット、３…駆動機、４…ステップ、５…主軸、６…チェーン、８…軸、２１…歯底部、２２…歯底部、２４…歯先部、３２…ローラ、３５…角部、３７…係合面、３８…係合面、４０…チェーン対、５０…エスカレータ。

Claims (5)

1. リンク部分に樹脂製のローラが配置された２本のチェーンが軸で連結され、環状に接続されたはしご状のチェーン対と、前記チェーン対と係合する、主軸に接続された２つのスプロケットと、前記チェーン対の前記軸に接続されたステップと、前記スプロケットを回転させる駆動機とを備え、
   前記ローラと係合する前記スプロケットの歯先部の厚さは、前記ローラの回転外周面である係合面の幅よりも薄く、
   前記ローラの係合面に対向する前記スプロケットの歯底部の歯面は、前記ローラの前記係合面とは平行ではなく、かつ前記ローラの前記係合面における端周辺に位置する角部と係合することを特徴とするエスカレータ。
2. 前記ローラの前記係合面は、当該ローラの回転軸と平行であり、
   前記歯底部は、前記歯面が、前記ローラの前記係合面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１記載のエスカレータ。
3. 前記ローラの前記係合面は、当該ローラの回転軸に対して傾斜しており、
   前記歯底部は、前記歯面が、当該スプロケットの回転軸と平行であることを特徴とする請求項１記載のエスカレータ。
4. リンク部分に樹脂製のローラが配置された２本のチェーンが軸で連結され、環状に接続されたはしご状のチェーン対と、前記チェーン対と係合する、主軸に接続された２つのスプロケットと、前記チェーン対の前記軸に接続されたステップと、前記スプロケットを回転させる駆動機とを備え、
   前記ローラと係合する前記スプロケットの歯先部の厚さは、前記ローラの回転外周面である係合面の幅よりも薄く、
   前記チェーン対は、互いに対向する２つの前記スプロケットにおける歯底部の外面間よりも内側に配置されるかまたは外側にはみ出して配置され、
   ２つの前記スプロケットは、それぞれの前記歯底部における、前記ローラと対向する側の歯面の傾斜が、前記チェーン対における前記歯底部の外面間に対する配置位置と同じ方向に向かって下がっており、
   前記ローラの前記係合面に対向する前記歯底部の歯面は、前記ローラの係合面における端周辺に位置する角部と係合することを特徴とするエスカレータ。
5. リンク部分に樹脂製のローラが配置された２本のチェーンが軸で連結され、環状に接続されたはしご状のチェーン対と、前記チェーン対と係合する、主軸に接続された２つのスプロケットと、前記チェーン対の前記軸に接続されたステップと、前記スプロケットを回転させる駆動機とを備え、
   前記ローラと係合する前記スプロケットの歯先部の厚さは、前記ローラの回転外周面である係合面の幅よりも薄く、
   前記チェーン対は、互いに対向する２つの前記スプロケットにおける歯底部の外面間よりも内側に配置されるかまたは外側にはみ出して配置され、
   前記チェーン対の前記ローラは、前記チェーン対における前記歯底部の外面間に対する配置位置と同じ方向のローラ径が反対側のローラ径よりも小さくなる傾斜を有し、
   前記ローラの前記係合面に対向する前記歯底部の歯面は、前記ローラの係合面における端周辺に位置する角部と係合することを特徴とするエスカレータ。

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