专利名称：倾斜部高速自动扶梯的制作方法
技术领域：
本发明涉及倾斜部的梯阶移动速度比上下水平部的移动速度高的倾斜部高速自动扶梯。
背景技术：
近年来，在地铁站等处设置数量多的高扬程的自动扶梯。此种自动扶梯，乘客必须以静止状态长时间地站立在梯阶上，很多乘客有不舒适的感觉。为此，开发出了以高速度运行的自动扶梯，但是为了保证乘客安全地乘降，其运行速度有上限值。
针对于此，开发出了一种在乘客乘降的上下水平部以低速运行、在上曲部分及下曲部分以加减速运行、在中间倾斜部以高速运行的倾斜部高速自动扶梯，该自动扶梯能缩短站在自动扶梯上的时间。
图4是表示例如日本特开昭51-116586号公报记载的、现有的倾斜部高速自动扶梯的概略侧视图。在图中，在主框1上设有连接成环状的多个梯阶2。梯阶2由驱动单元(梯阶驱动装置)3驱动而循环移动。
梯阶2的循环路的往路侧区间具有作为上侧乘降口部位的往路上侧水平部A、往路侧上曲部B、往路侧一定倾斜部C、往路侧下曲部D、作为下侧乘降口部位的往路下侧水平部E。
图5是将图4中的往路侧上曲部B附近放大表示的侧视图。在图中，梯阶2具有乘载乘客的踏板4、弯曲形成在踏板4的前后方向一端的竖板5、驱动辊轴6、安装在驱动辊轴6上的一对可自由旋转的驱动辊7、从动辊轴8、安装在从动辊轴8上的一对可自由旋转的从动辊9。
各驱动辊7由支承在主框1上的驱动导轨10导引。各从动辊9由支承在主框1上的从动导轨11导引。往路侧驱动导轨10和往路侧从动导轨11的形状做成为使梯阶2的踏板4在往路侧区间常时保持水平的形状。
相邻的梯阶2的驱动辊轴6由连杆机构13相互连接着。连杆机构13具有第1～第5连杆14～18。
第1连杆14的一端部可自由转动地连接在驱动辊轴6上。第1连杆14的另一端部通过轴20可自由转动地连接在第3连杆16的中间部。第2连杆15的一端部可自由转动地连接在相邻的梯阶2的驱动辊轴6上。第2连杆15的另一端部通过轴20可自由转动地连接在第3连杆16的中间部。
第4连杆17的一端部可自由转动地连接在第1连杆14的中间部。第5连杆18的一端部可自由转动地连接在第2连杆15的中间部。第4及第5连杆17、18的另一端部通过滑动轴21连接在第3连杆16的一端部。
在第3连杆16的一端部设有导引槽16a，该导引槽16a导引滑动轴21在第3连杆16长度方向上的滑动。在第3连杆16的另一端部设有可自由旋转的辅助辊19。辅助辊19由支承在主框1上的辅助导轨22导引。
辅助辊19被辅助导轨22导引时，连杆机构13变形，相邻的梯阶2的间隔、即相邻的梯阶2的驱动辊轴6的间隔发生变化。换言之，为了使相邻的梯阶2的间隔变化，设计了辅助导轨22。
下面说明它的动作。通过使相邻的梯阶2的驱动辊轴6的间隔变化，而使梯阶2的速度发生变化。即，在乘客乘降的往路上侧水平部A及往路下侧水平部E中，驱动辊轴6的间隔最小，梯阶2以低速移动。在往路侧一定倾斜部C，驱动辊轴6的间隔最大，梯阶2以高速移动。在往路侧上曲部B及往路侧下曲部D，驱动辊轴6的间隔变化，梯阶2以加减速行走。
第1、第2、第4及第5连杆14、15、17、18构成所谓的缩放式4连连杆机构，以第3连杆16为对称轴可加大或减小第1及第2连杆14、15的夹角。这样，可以使连接在第1及第2连杆14、15上的驱动辊轴6的间隔变化。
在图4的上下水平部A、E中，相邻的梯阶2的驱动辊轴6的间隔最小。从该状态，减小驱动导轨10与辅助导轨22之间的间隔时，与撑开雨伞时的伞骨架的动作同样地，连杆机构13动作，相邻梯阶2的驱动辊轴6的间隔变大。
在图4的一定倾斜部C中，驱动导轨10与辅助导轨22之间的间隔最小，相邻的梯阶2的驱动辊轴6的间隔最大。因此，在该区域，梯阶2的速度最大。另外，在该状态中，第1及第2连杆14、15大致配置在一直线上。
但是，在上述构造的已往的倾斜部高速自动扶梯中，往路侧上曲部B和往路侧下曲部D中的辅助导轨22的形状是将水平部A、E和一定倾斜部C之间圆滑连接的大致圆弧形。因此，在往路侧上曲部B和往路侧下曲部D中，相对于某梯阶2，相邻的梯阶2的相对的移动轨迹(相邻的梯阶2的驱动辊轴6的相对位置的变化轨迹)不沿着竖板5的形状。
另外，图5中，在水平部A、E和一定倾斜部C，使竖板5与相邻的梯阶2的踏板4的前端之间不产生间隙地决定踏板4的长度。在使用这样的踏板4的长度决定方法，并且往路侧上曲部B和往路侧下曲部D中的辅助导轨22的形状是单纯的大致圆弧状时，在往路侧上曲部B和往路侧下曲部D，在竖板5与踏板4的前端之间产生干扰，给梯阶2的灵活移动造成困难。
反之，在往路侧上曲部B和往路侧下曲部D中，如果使踏板4的前端不与竖板5干扰地来决定踏板4的长度，并且，在往路侧上曲部B和往路侧下曲部D中的辅助导轨22的形状是大致圆弧形时，如图6所示，在水平部A、E和一定倾斜部C中，在竖板5与踏板4的前端之间产生间隙23。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而作出的，其目的是提供一种可防止踏板的前端与相邻的梯阶的竖板干扰、相邻的梯阶的竖板与踏板之间产生间隙的倾斜部高速自动扶梯。
本发明的倾斜部高速自动扶梯，备有主框、多个梯阶、多个连杆机构、辅助辊、驱动导轨、辅助导轨；上述梯阶连结成环状，并沿着循环路循环移动，该梯阶分别具有乘载乘客用的踏板、设在踏板前后方向一端的竖板、驱动辊轴、以该驱动辊轴为中心可自由转动的驱动辊；上述连杆机构将相邻的梯阶的驱动辊轴相互连接、并通过变形使上述驱动辊轴的间隔变化；上述辅助导轨可自由转动，并分别设在上述各连杆机构上；上述驱动导轨设在上述主框上，用于导引上述驱动辊的移动；上述辅助导轨设在上述主框上，用于导引上述辅助辊的移动，并使上述连杆机构变形；其特征在于，上述辅助导轨的形状这样设定即在上述循环路的往路侧水平部与往路侧一定倾斜部之间的部分中，相邻的梯阶之中的、下一级梯阶相对于上一级梯阶的相对位置的移动轨道与上一级梯阶的竖板的表面形状相同。
图1是本发明一实施形态的倾斜部高速自动扶梯的往路侧上曲部附近的放大侧视图。
图2是表示图1所示倾斜部高速自动扶梯的连杆机构的正视图。
图3是说明图1中辅助导轨形状的决定方法的说明图。
图4是表示已往的倾斜部高速自动扶梯的侧视图。
图5是将图4中的往路侧上曲部附近放大表示的侧视图。
图6是表示图4中往路侧上曲部附近的另一例子的侧视图。
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施形态。
图1是本发明一实施形态的、倾斜部高速自动扶梯的往路侧上曲部附近的放大侧视图。图2是表示图1所示倾斜部高速自动扶梯的连杆机构的正视图。
在图中，梯阶2具有乘载乘客的踏板4、弯曲地形成在踏板4前后方向一端的竖板5、驱动辊轴6、安装在驱动辊轴6上的一对可旋转驱动辊7、从动辊轴8、安装在从动辊轴8上的一对可自由旋转从动辊9。
驱动辊7由支承在主框1(见图4)上的驱动导轨10导引。从动辊9由支承在主框1上的从动导轨11导引。往路侧驱动导轨10和往路侧从动导轨11的形状是形成为使梯阶2的踏板4在往路侧区域常保持水平的形状。
相邻梯阶2的驱动辊轴6由连杆机构13相互连结着。连杆机构13具有第1～第5连杆14～18。
第1连杆14的一端部可自由转动地连接在驱动辊轴6上。第1连杆14的另一端部通过轴20可自由转动地连接在第3连杆16的中间部。第2连杆15的一端部，可自由转动地连接在相邻梯阶2的驱动辊轴6上。第2连杆15的另一端部，通过轴20可自由转动地连接在第3连杆16的中间部。
第4连杆17的一端部可自由转动地连接在第1连杆14的中间部。第5连杆18的一端部可自由转动地连接在第2连杆15的中间部。第4及第5连杆17、18的另一端部通过滑动轴21连接在第3连杆16的一端部。
在第3连杆16的一端部设有导引槽16a，该导引槽16a导引滑动轴21在第3连杆16长度方向上的滑动。在第3连杆16的另一端部设有可自由旋转的辅助辊19。辅助辊19由支承在主框1上的辅助导轨22导引。
通过辅助辊19被辅助导轨22导引，连杆机构13变形，相邻的梯阶2的间隔、即相邻的梯阶2的驱动辊轴6的间隔变化。换言之，以使相邻的梯阶2的间隔变化的方式设计了辅助导轨22。
下面，说明该实施形态中的辅助导轨22的形状决定方法。图3是用于说明图1中辅助导轨22的形状决定方法的说明图。另外，图3是从侧方看往路侧上曲部B附近的梯阶2和连杆机构13的图。是以竖板5的形状是平面状(直线状)时为例的。另外，为了简明起见，连杆机构13只绘出了第1及第2连杆14、15。
设水平部A和一定倾斜部C之间的梯阶2的移动速度之比为k，一定倾斜部C相对于水平部A的倾斜角度为α，则直线状的竖板5的倾斜角度θ用下式表示。
θ＝tan-1{(ksinα)/kcosα-1}…(1)在上曲部B中的变速中，为了使踏板4的前端不与竖板5干扰，并且在踏板4的前端与竖板5之间不产生间隙，只要使相邻的梯阶2的相对位置的移动轨迹成为保持与竖板5同样倾斜的直线即可。即，相邻的梯阶2的踏板4的前端若沿着倾斜着的竖板5表面移动，则不会产生干扰，也不产生间隙。
下面，说明辅助导轨22的形状的具体求出方法。
用座标(x3(i)，y3(i))表示相邻的2个梯阶2之中的上一级梯阶2中的驱动辊7的轴心H的位置。用座标(x1(i)，y1(i))表示相邻的2个梯阶2之中的下一级梯阶2中的驱动辊7的轴心F的位置。
设轴心H位于一定倾斜部C与上曲部B的边界线上的状态为初始状态，轴心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与上曲部B的边界点的X座标，R是上曲部B中的轴心H的移动轨迹的曲率半径。
x3(1)＝a+Rsinα …(2)y3(1)＝Rcosα…(3)另外，若设水平部A中的驱动辊轴6间的距离为w，则一定倾斜部C中的驱动辊轴6间的距离s是s＝kw。下一级梯阶2中的驱动辊轴6的轴心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，说明上升运行时的梯阶2的动作。当设水平部A中的梯阶行进方向的速度为v0时，一定倾斜部C中的梯阶行进方向的速度v1用下式表示。
v1＝kv0…(6)移动一定倾斜部C的驱动辊轴6间的距离s所需要的时间tac，用下式表示。
tac＝s/v1…(7)若每将tac等分为m份的时间间隔计算驱动辊轴6的轴心F、H的移动时，时间间隔dt用下式表示。
dt＝tac/m …(8)下面，用i分成不同的情况求出时刻t＝dt(i-1)的轴心F、H的位置。(上式中，i＝2，3，4，5，…n)当是2≤i≤m+1时，轴心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，使轴心F朝上一级侧水平移动了w的点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，轴心H的位置(x3(i)，y3(i))是通过点G的倾斜-tanθ的直线与以点L为中心的半径R的圆的交点，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)当i＞m+1时轴心F的位置(x1(i)，y1(i))沿着轴心H通过的轨迹走，用下式表示。
x1(i)＝x3(i-m)…(15)y1(i)＝y3(i-m)…(16)点G的位置(x2(i)，y2(i))、以及轴心H的位置(x3(i)，y3(i))与式(11)、(12)、(13)、(14)同样地分别用下式表示。
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，当x3(i)＜a时，轴心H的位置是通过点G的倾斜-tanθ的直线与直线y＝R的交点，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相邻的梯阶2的驱动辊轴6间的间隔变化时(梯阶2的速度变化时)的、驱动辊轴心F、H的位置。这些位置求出后，也可以求出辅助辊19的轴心位置。用图2说明这一点。
图2是连杆机构13的放大图。设相邻的梯阶2的驱动辊7的轴心位置是F、H，第1和第2连杆14、15的长度均为L1时，连接第1连杆14和第2连杆15的轴20的轴心(弯折点)P的位置，是以轴心F为中心的半径L1的圆、与以轴心H为中心的半径L1的圆的交点。
另外，辅助辊19的轴心Q的位置是从弯折点P将第1连杆14与第2连杆15的夹角的二等分线往下方只延伸L2的位置。若辅助辊19的轴心Q的移动轨迹被求出，则通过一条平行该轨迹的、离开该轨迹的距离相当于辅助辊19的半径的平行线，就可以求出辅助导轨22的形状。
图1的辅助导轨22沿着用上述方法求出的形状配置。从图1可知，辅助导轨22，从上曲部B到一定倾斜部C不是圆滑地弯曲，其弯曲形状是不连续地变化。
这样，在该实施形态的倾斜部高速自动扶梯中，由于使相邻的梯阶2的相对位置的移动轨迹与竖板5的表面形状大致一致地设定辅助导轨22的形状，所以，即使相邻的梯阶2的相对位置变化，相邻的梯阶2的踏板4的前端也不与竖板5干扰，在踏板4的前端与竖板5之间也不产生间隙23。
上述实施形态中，是对上曲部作了说明，但对于下曲部也可同样地求出辅助导轨22的形状。
在上述实施形态中，是对于具有平面形状竖板5的梯阶2作了说明，但是，即使竖板5的形状为曲面状，也可同样地求出辅助导轨22的形状。
在上述实施形态中，根据竖板5的形状求出辅助辊19的轴心Q的移动轨迹，从该移动轨迹直接求出辅助导轨22的形状。但是，也可用圆弧或直线或其它多项式等近似轴心Q的移动轨迹后，求出辅助导轨22的形状。
另外，从上曲部或下曲部到一定倾斜部，在轴心Q的移动轨迹不连续的连结部位，也可以用小的R曲线插补后求出辅助导轨22的形状。
权利要求
1.倾斜部高速自动扶梯，备有主框、多个梯阶、多个连杆机构、自由旋转的辅助辊、驱动导轨、辅助导轨；上述梯阶连接成环状，并沿着循环路循环移动，且分别具有乘载乘客用的踏板、设在上述踏板的前后方向的一端的竖板、驱动辊轴、以上述驱动辊轴为中心自由旋转的驱动辊；上述连杆机构将相邻的上述梯阶的上述驱动辊轴相互连接，并通过变形使上述驱动辊轴的间隔变化；上述辅助导轨分别设在上述各连杆机构上；上述驱动导轨设在上述主框上，用于导引上述驱动辊的移动；上述辅助导轨设在上述主框上，用于导引上述辅助辊的移动，并使上述连杆机构变形；其特征在于，上述辅助导轨的形状如下这样地被设定的，即在上述循环路的往路侧水平部与往路侧一定倾斜部之间的部分中，相邻的梯阶之中的、下一级梯阶相对于上一级梯阶的相对位置的移动轨道与上述上一级梯阶的竖板的表面形状相同。
2.如权利要求1所述的倾斜部高速自动扶梯，其特征在于，上述竖板的表面形状是平面状。
全文摘要
在本发明提供的倾斜部高速自动扶梯中，辅助导轨的形状是如下这样地被设定的，即，在上述循环路的往路侧水平部与往路侧一定倾斜部之间的部分中，相邻的梯阶之中的、使下一级梯阶相对于上一级梯阶的相对位置的移动轨道与上一级梯阶的竖板的表面形状相同。
文档编号B66B21/00GK1503761SQ0280827
公开日2004年6月9日 申请日期2002年10月11日 优先权日2001年11月5日
发明者小仓学, 汤村敬, 中村丈一, 一 申请人:三菱电机株式会社