JP4187971B2 - 傾斜部高速エスカレーター - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、中間傾斜部における踏段の移動速度が上側乗降口部及び下側乗降口部における踏段の移動速度よりも速い傾斜部高速エスカレーターに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地下鉄の駅等には、高揚程のエスカレーターが数多く設置されている。この種のエスカレーターでは、乗客は踏段に静止した状態で長い時間立っていなければならず、不快感を感じる乗客が多い。このため、高速度で運行するエスカレーターが開発されているが、その運行速度には、乗客が安全に乗り降りするための上限値がある。
【０００３】
これに対し、乗客が乗り降りする上下乗降口部では低速運行、上曲部及び下曲部では加減速運行、中間傾斜部では高速運行することにより、エスカレーターに乗っている時間を短縮することが可能な傾斜部高速エスカレーターが提案されている。このような傾斜部高速エスカレーターは、例えば特開昭５１―１１６５８６号公報に示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の傾斜部高速エスカレーターにおいては、単に低速運行から高速運行へ、又は高速運行から低速運行へと加減速を行っているだけであるため、変速領域における踏段には、例えば図１０に示すような大きな加速度（図では減速度）が発生し、踏段に乗っている乗客に不快感を与える恐れがあった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、大きな加速度を与えずにスムーズな変速を行うことができる傾斜部高速エスカレーターを得ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る傾斜部高速エスカレーターは、主枠、主枠に設けられ、循環路を形成する駆動レール、踏板と、踏板の一端部に設けられているライザと、駆動ローラ軸と、駆動レールに案内され駆動ローラ軸を中心として転動する駆動ローラとを有し、無端状に連結され、循環路に沿って循環移動される複数の踏段、互いに隣接する踏段の駆動ローラ軸相互を連結するとともに、変態することにより駆動ローラ軸の間隔を変化させる複数のリンク機構、各リンク機構にそれぞれ設けられている回転自在の補助ローラ、及び主枠に設けられ、補助ローラの移動を案内しリンク機構を変態させ、踏段の移動速度を位置に応じて変化させる補助レールを備え、踏段の変速領域における補助レールの形状は、時間に対する駆動ローラ軸の速度を示す踏段速度プロフィールから、踏段に隣接する踏段の駆動ローラ軸の位置関係を求めることにより決定されており、ライザの形状は、踏段速度プロフィールから踏段に対する隣接する踏段の相対的な位置関係を求め、隣接する踏段の相対的な移動軌跡に一致するように決定されているものである。
【０００７】
また、踏段速度プロフィールは、時間に対する駆動ローラ軸の水平方向の速度を示すものである。
さらに、変速領域における踏段速度プロフィールは、傾きが一定の直線で表されるものである。
さらにまた、変速領域における踏段速度プロフィールは、滑らかに連続する曲線で表されるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態の一例による傾斜部高速エスカレーターを示す概略の側面図である。図において、主枠１には、無端状に連結された複数の踏段２が設けられている。踏段２は、駆動ユニット（踏段駆動手段）３により駆動され、循環移動される。
【０００９】
主枠１には、踏段２の循環路を形成する一対の駆動レール４、踏段２の姿勢を制御するための一対の追従レール５、及び隣接する踏段２の間隔を変化させるための一対の補助レール６が設けられている。
【００１０】
踏段２の循環路は、往路側区間、帰路側区間、上側反転部及び下側反転部を有している。循環路の往路側区間は、上側乗降口部（上側水平部）Ａ、上曲部Ｂ、中間傾斜部（一定傾斜部）Ｃ、下曲部Ｄ、及び下側乗降口部（下側水平部）Ｅを有している。
【００１１】
次に、図２は図１の上曲部Ｂ付近を拡大して示す側面図である。踏段２は、乗客を乗せる踏板７、踏板７の前後方向の一端に屈曲形成されたライザ８、駆動ローラ軸９、駆動ローラ軸９を中心として回転自在な一対の駆動ローラ１０、追従ローラ軸１１、及び追従ローラ軸１１を中心として回転自在な一対の追従ローラ１２を有している。駆動ローラ１０は、駆動レール４に沿って転動する。追従ローラ１２は、追従レール５に沿って転動する。
【００１２】
隣接する踏段２の駆動ローラ軸９は、リンク機構（屈折リンク）１３により互いに連結されている。各リンク機構１３は、第１ないし第５のリンク１４〜１８を有している。
【００１３】
第１のリンク１４の一端部は、駆動ローラ軸９に回動自在に連結されている。第１のリンク１４の他端部は、第３のリンク１６の中間部に軸１９を介して回動自在に連結されている。第２のリンク１５の一端部は、隣接する踏段２の駆動ローラ軸９に回動自在に連結されている。第２のリンク１５の他端部は、第３のリンク１６の中間部に軸１９を介して回動自在に連結されている。
【００１４】
第１のリンク１４の中間部には、第４のリンク１７の一端部が回動自在に連結されている。第２のリンク１５の中間部には、第５のリンク１８の一端部が回動自在に連結されている。第４及び第５のリンク１７，１８の他端部は、摺動軸２０を介して第３のリンク１６の一端部に連結されている。
【００１５】
第３のリンク１６の一端部には、第３のリンク１６の長手方向への摺動軸２０の摺動を案内する案内溝１６ａが設けられている。第３のリンク１６の他端部には、回転自在の補助ローラ２１が設けられている。補助ローラ２１は、補助レール６によって案内される。
【００１６】
補助ローラ２１が補助レール６で案内されることにより、リンク機構１３が屈伸するように変態し、駆動ローラ軸９の間隔、即ち隣接する踏段２相互の間隔が変化される。逆に言えば、隣接する踏段２相互の間隔が変化するように、補助レール６の軌道が設計されている。
【００１７】
次に、動作について説明する。踏段２の速度は、隣接する踏段２の駆動ローラ軸９の間隔を変化させることにより変化される。即ち、乗客が乗り降りする上側乗降口部Ａ及び下側乗降口部Ｅでは、駆動ローラ軸９の間隔が最小となり、踏段２は低速で移動する。また、中間傾斜部Ｃでは、駆動ローラ軸９の間隔が最大となり、踏段２は高速で移動する。さらに、変速領域である上曲部Ｂ及び下曲部Ｄでは、駆動ローラ軸９の間隔が変化され、踏段２は加減速走行する。
【００１８】
第１、第２、第４及び第５のリンク１４，１５，１７，１８は、いわゆるパンタグラフ式４連リンク機構を構成しており、第３のリンク１６を対称軸として第１及び第２のリンク１４，１５のなす角度を大きくしたり小さくしたりすることができる。これにより、第１及び第２のリンク１４，１５に連結された駆動ローラ軸９の間隔を変化させることができる。
【００１９】
図１の乗降口部Ａ，Ｅでは、隣接する踏段２の駆動ローラ軸９の間隔が最小になっている。この状態から、駆動レール４と補助レール６との間の間隔を小さくすると、雨傘を広げるときの傘の骨組の動作と同様にリンク機構１３が動作し、隣接する踏段２の駆動ローラ軸９の間隔が大きくなる。
【００２０】
図１の中間傾斜部Ｃでは、駆動レール４と補助レール６との間の間隔が最小であり、隣接する踏段２の駆動ローラ軸９の間隔が最大となっている。従って、この領域で踏段２の速度は最大となる。また、この状態では、第１及び第２のリンク１４，１５がほぼ一直線上に配置される。
【００２１】
次に、図３は実施の形態１によるライザ８の形状及び補助レール６の形状の決定方法を説明するための説明図である。踏段２の変速領域における補助レール６の形状は、時間に対する駆動ローラ軸９の速度を示す踏段速度プロフィールから、隣接する踏段２の駆動ローラ軸９の位置関係を求めることにより決定されている。また、ライザ８の形状は、踏段速度プロフィールから踏段２に対する隣接する踏段２の相対的な位置関係を求め、隣接する踏段２の相対的な移動軌跡に一致するように決定されている。
【００２２】
図３は上曲部Ｂ付近における踏段２及びリンク機構１３を側方から見たものである。また、単純化のため、リンク機構１３は、第１及び第２のリンク１４，１５のみが示されている。さらに、変速は曲部のみで行われるものとし、踏段２が上曲部Ｂを通過する際の踏段速度プロフィールは、踏段２の水平方向の移動速度が一定加速度で変化するものとしている。さらにまた、第１のリンク１４の長さと第２のリンク１５の長さとは互いに等しいものとしている。
【００２３】
今、任意の踏段２の駆動ローラ軸９の軸心Ｆ（ｘ_ａ，ｙ_ａ）が駆動ローラ軸９の軸心の移動軌跡の上側乗降口部Ａと上曲部Ｂとの境界点（ｒ，Ｒ）にあるものとする。また、この踏段２の上段側に隣接する踏段２の駆動ローラ軸９の軸心Ｇ（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ）が点Ｆからｘ軸方向に−ｒだけ離れた点（０，Ｒ）に位置するものとし、このときを時刻の原点（ｔ＝０）とする。
【００２４】
また、上側乗降口部Ａでの踏段２の進行方向の速度をｖ_０、中間傾斜部Ｃでの踏段２の進行方向の速度をｖ_１（＝ｋｖ_０、ｋは変速比）、中間傾斜部Ｃでの傾斜角度をα_ｍとすると、上側乗降口部Ａでの踏段２の水平方向の速度ｕ_０は、ｕ_０＝ｖ_０、中間傾斜部Ｃでの踏段２の水平方向の速度ｕ_１は、ｕ_１＝ｖ_１ｃｏｓα_ｍ=ｋｖ_０ｃｏｓα_ｍとなる。
【００２５】
また、エスカレーターがダウン運転する際に駆動ローラ軸９の軸心Ｇが上側乗降口部Ａと上曲部Ｂとの境界点に到達するために要する時間ｔ_１は、
ｔ_１＝ｒ／ｕ_０ ・・・（１）
である。
【００２６】
上曲部Ｂで踏段２の水平方向の速度が一定加速度ａで変化するものとすれば、駆動ローラ軸９の軸心Ｆが上曲部Ｂと中間傾斜部Ｃとの境界点に到達するために要する時間ｔ_２は、
Ｒｓｉｎα_ｍ＝ｕ_０ｔ_２＋（ａｔ_２ ^２）／２ ・・・（２）
ａｔ _２ ＝ｕ_１−ｕ_０ ・・・（３）
であることから、
ｔ_２＝２Ｒｓｉｎα_ｍ／（ｕ_１＋ｕ_０） ・・・（４）
である。
【００２７】
また、加速度ａは、式（３）より、
ａ＝（ｕ_１−ｕ_０）／ｔ_２ ・・・（５）
となる。さらに、駆動ローラ軸９の軸心Ｇが上曲部Ｂと中間傾斜部Ｃとの境界点に到達するために必要な時間ｔ_３は、
ｔ_３＝ｔ_１＋ｔ_２ ・・・（６）
である。
【００２８】
以下、ｔ_１＜ｔ_２として、時刻ｔにおける駆動ローラ軸９の軸心Ｆ、Ｇの位置（ｘ_ａ，ｙ_ａ）、（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ）、及び、それぞれの水平方向の速度ｕ_ｘａ、ｕ_ｘｂをｔにより場合分けして求める。そして、それらの計算結果から、軸心Ｆ、Ｇの相対位置（ｘ_ｓ，ｙ_ｓ）及び補助レール６の形状の求め方を示す。なお、相対位置（ｘ_ｓ，ｙ_ｓ）をｔ毎に求め、つなぐことにより隣接する踏段２の相対位置の移動軌跡が求められる。
【００２９】
ｔ≦ｔ_１の場合
駆動ローラ軸９の軸心Ｆ、Ｇの水平方向の速度ｕ_ｘａ、ｕ_ｘｂは、
ｕ_ｘａ＝ｕ_０＋ａｔ ・・・（７）
ｕ_ｘｂ＝ｕ_０ ・・・（８）
軸心Ｆのｘ座標ｘ _ａ は、
ｘ_ａ＝ｒ＋ｕ_０ｔ＋（ａｔ^２）／２ ・・・（９）
軸心Ｆの位置でのエスカレーターの傾斜角をα_ａとすると、
α_ａ＝ｓｉｎ^−１｛（ｘ_ａ−ｒ）／Ｒ｝ ・・・（１０）
軸心Ｆのｙ座標ｙ _ａ は、
ｙ_ａ＝Ｒｃｏｓα_ａ ・・・（１１）
軸心Ｇの座標（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ）は、
ｘ_ｂ＝ｕ_０ｔ ・・・（１２）
ｙ_ｂ＝Ｒ ・・・（１３）
である。
【００３０】
ｔ_１＜ｔ≦ｔ_２の場合
駆動ローラ軸９の軸心Ｆ、Ｇの水平方向の速度ｕ_ｘａ、ｕ_ｘｂは、
ｕ_ｘａ＝ｕ_０＋ａｔ ・・・（１４）
ｕ_ｘｂ＝ｕ_０＋ａ（ｔ−ｔ_１） ・・・（１５）
軸心Ｆのｘ座標ｘ_ａは、
ｘ_ａ＝ｒ＋ｕ_０ｔ＋（ａｔ^２）／２ ・・・（１６）
軸心Ｆの位置でのエスカレーターの傾斜角α_ａは、
α_ａ＝ｓｉｎ^−１｛（ｘ_ａ−ｒ）／Ｒ｝ ・・・（１７）
軸心Ｆのｙ座標ｙ_ａは、
ｙ_ａ＝Ｒｃｏｓα_ａ ・・・（１８）
軸心Ｇのｘ座標ｘ_ｂは、
ｘ_ｂ＝ｕ_０ｔ＋｛ａ（ｔ−ｔ_１）^２｝／２ ・・・（１９）
軸心Ｇの位置でのエスカレーターの傾斜角α_ｂは、
α_ｂ＝ｓｉｎ^−１｛（ｘ_ｂ−ｒ）／Ｒ｝ ・・・（２０）
軸心Ｇのｙ座標ｙ_ｂは、
ｙ_ｂ＝Ｒｃｏｓα_ｂ ・・・（２１）
である。
【００３１】
ｔ_２＜ｔ≦ｔ_３の場合
駆動ローラ軸９の軸心Ｆ、Ｇの水平方向の速度ｕ_ｘａ、ｕ_ｘｂは、
ｕ_ｘａ＝ｕ_１ ・・・（２２）
ｕ_ｘｂ＝ｕ_０＋ａ（ｔ−ｔ_１） ・・・（２３）
軸心Ｆのｘ座標ｘ_ａは、
ｘ_ａ＝ｒ＋ｕ_０ｔ_２＋（ａｔ_２ ^２）／２＋ｕ_１（ｔ−ｔ_２） ・・・（２４）
軸心Ｆの位置でのエスカレーターの傾斜角α_ａは、
α_ａ＝α_ｍ ・・・（２５）
軸心Ｆのｙ座標ｙ_ａは、
ｙ_ａ＝Ｒｃｏｓα_ａ−（ｘ_ａ−ｒ−Ｒｓｉｎα_ａ）ｔａｎα_ａ・・・（２６）
軸心Ｇのｘ座標ｘ_ｂは、
ｘ_ｂ＝ｕ_０ｔ＋｛ａ（ｔ−ｔ_１）^２｝／２ ・・・（２７）
軸心Ｇの位置でのエスカレーターの傾斜角α_ｂは、
α_ｂ＝ｓｉｎ^−１｛（ｘ_ｂ−ｒ）／Ｒ｝ ・・・（２８）
軸心Ｇのｙ座標ｙ_ｂは、
ｙ_ｂ＝Ｒｃｏｓα_ｂ ・・・（２９）
である。
【００３２】
ｔ＞ｔ_３の場合
駆動ローラ軸９の軸心Ｆ、Ｇの水平方向の速度ｕ_ｘａ、ｕ_ｘｂは、
ｕ_ｘａ＝ｕ_ｘｂ＝ｕ_１ ・・・（３０）
軸心Ｆ、Ｇの位置でのエスカレーターの傾斜角α_ａ、α_ｂは、
α_ａ＝α_ｂ＝α_ｍ ・・・（３１）
軸心Ｆの座標（ｘ_ａ，ｙ_ａ）は、
ｘ_ａ＝ｒ＋ｕ_０ｔ_２＋（ａｔ_２ ^２）／２＋ｕ_１（ｔ−ｔ_２） ・・・（３２）
ｙ_ａ＝Ｒｃｏｓα_ａ−（ｘ_ａ−ｒ−Ｒｓｉｎα_ａ）ｔａｎα_ａ・・・（３３）
軸心Ｇの座標（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ）は、
ｘ_ｂ＝ｕ_０ｔ_３＋ａｔ_２ ^２／２＋ｕ_１（ｔ−ｔ_３） ・・・（３４）
ｙ_ｂ＝Ｒｃｏｓα_ｂ−（ｘ_ｂ−ｒ−Ｒｓｉｎα_ｂ）ｔａｎα_ｂ・・・（３５）
である。
【００３３】
以上の方法により、上曲部Ｂにおける水平方向への移動速度が一定の加速度で変化する場合、隣接する２つの踏段２が上側乗降口部Ａから上曲部Ｂを通り、中間傾斜部Ｃへと移動していく際の駆動ローラ軸９の軸心Ｆ、Ｇの位置を求めることができる。軸心Ｆ、Ｇの位置が求められれば、それらの相対位置を時間軸に沿って逐次計算することにより、隣接する踏段２の相対位置の移動軌跡を求めることができる。
【００３４】
そして、隣接する踏段２の相対位置の移動軌跡の形状に概ね一致するようにライザ８の形状を決定することにより、変速時においても互いに隣接する踏段２間に開口部ができることのない傾斜部高速エスカレーターを得ることができる。図４はこのようにしてライザ８の形状を決定した踏段２の一例を示す側面図である。
【００３５】
ここで、上曲部Ｂにおける踏段２の水平方向への移動速度を一定の加速度で変化させるためには、それに対応するように補助レール６の形状を決定する必要がある。そして、補助レール６の形状も上記で求めた軸心Ｆ、Ｇの位置から求めることができる。これを図５を用いて説明する。図５は図２のリンク機構１３を拡大して示す正面図である。
【００３６】
互いに隣接する２つの踏段２の駆動ローラ軸９の軸心位置がＦ、Ｇであり、第１及び第２のリンク１４，１５の長さがともにｓ／２であるとすれば、第１のリンク１４と第２のリンク１５とを連結する軸１９の軸心（屈折点）Ｐの位置は、軸心Ｆを中心とする半径ｓ／２の円と軸心Ｇを中心とする半径ｓ／２の円との交点として求めることができる。
【００３７】
また、補助ローラ２１の軸心Ｑの位置は、第１のリンク１４と第２のリンク１５のなす角の２等分線を屈折点Ｐから下方へｌ_１だけ延ばした位置として求めることができる。補助ローラ２１の軸心Ｑの移動軌跡が求まれば、その軌跡に対し補助ローラ２１の半径分だけ離れた平行線を引くことにより補助レール６の形状を求めることができる。図６はこのようにして求めた上曲部Ｂ付近における補助レール６の形状の一例を示す側面図である。
【００３８】
このように、実施の形態１では、変速領域における踏段２の水平方向への移動速度が一定の加速度で変化するような踏段速度プロフィールから、ライザ８の形状及び補助レール６の形状を決定したので、変速中においても、踏段２に水平方向への大きな加速度が発生することがなく、かつ、踏段２間に開口部ができることのない傾斜部高速エスカレーターを得ることができる。
【００３９】
実施の形態２．
次に、図７はこの発明の実施の形態２によるライザの形状及び補助レールの形状の決定方法を説明するための説明図である。ライザ及び補助レールを除く全体の構成は、図１及び図２と同様である。
【００４０】
図７は上曲部Ｂ付近における踏段２及びリンク機構１３を側方から見たものである。また、単純化のため、リンク機構１３は、第１及び第２のリンク１４，１５のみが示されている。さらに、変速は曲部のみで行われるものとし、踏段２が上曲部Ｂを通過する際の水平方向の踏段速度プロフィールは、滑らかに連続する曲線で表される。即ち、踏段速度プロフィールは、速度変化が開始される点と終了する点とにそれぞれ頂点を持つ下に凸と上に凸の二つの放物線が頂点の中間点で滑らかに繋がるような形状を持つものとしている。さらにまた、第１のリンク１４の長さと第２のリンク１５の長さとは互いに等しいものとしている。
【００４１】
まず、上記の放物線の式を求める。図７の踏段速度プロフィールにおいて、点（ｔ_１，ｕ_０）、（ｔ_２，ｕ_１）を頂点とする放物線は、それぞれ、
ｕ＝ｋ_１（ｔ−ｔ_１）^２＋ｕ_０ ・・・（３６）
ｕ＝ｋ_２（ｔ−ｔ_２）^２＋ｕ_１ ・・・（３７）
であり、このｋ_１、ｋ_２が求められれば放物線の式は決定される。これらの放物線は、ｔ＝（ｔ_１＋ｔ_２）／２において位置と傾きとが等しいことから、
ｋ_１［｛（ｔ_１＋ｔ_２）／２｝−ｔ_１］^２＋ｕ_０＝ｋ_２［｛（ｔ_１＋ｔ_２）／２｝−ｔ_２］^２＋ｕ_１
ｋ_１｛（ｔ_２−ｔ_１）／２｝^２＋ｕ_０＝ｋ_２｛（ｔ_１−ｔ_２）／２｝^２＋ｕ_１ ・・・（３８）
２ｋ_１［｛（ｔ_１＋ｔ_２）／２｝−ｔ_１］＝２ｋ_２［｛（ｔ_１＋ｔ_２）／２｝−ｔ_２］
ｋ_２＝−ｋ_１ ・・・（３９）
となる。
【００４２】
また、上曲部Ｂにおける駆動ローラ軸９の軸心の移動軌跡の曲率半径をＲ、中間傾斜部の傾斜角度をα_ｍとすると、上曲部（変速領域）で踏段が水平方向に進む距離Ｌは、
Ｌ＝Ｒｓｉｎα_ｍ ・・・（４０）
であり、これが踏段速度プロフィールｔ_１≦ｔ≦ｔ_２の範囲で積分した値に等しくなるから、
【数１】

である。
【００４３】
これより、
ｔ_２＝｛２Ｌ／（ｕ_０＋ｕ_１）｝＋ｔ_１ ・・・（４１）
となる。よって、式（３８）、（３９）、（４１）より、
ｋ_１＝｛（ｕ_１＋ｕ_０）^２（ｕ_１−ｕ_０）｝／２Ｌ^２ ・・・（４２）
である。
【００４４】
以下、上曲部Ｂでの速度変化が式（３６）、（３７）で与えられるときの時刻ｔに対する駆動ローラ軸心Ｆ、Ｇの位置を時刻ｔで場合分けして求める。但し、図７に示す位置を軸心Ｆ、Ｇの初期位置（ｔ＝０における位置）としている。また、ｔ_３＝（ｔ_２−ｔ_１）／２、ｔ_４＝ｔ_２−ｔ_１、ｔ_５＝（ｔ_１＋ｔ_２）／２であり、ｔ_３＜ｔ_１＜ｔ_４＜ｔ_５＜ｔ_２としている。
【００４５】
ｔ＜ｔ_３の場合
軸心Ｆ、Ｇの水平方向の速度ｕ_ｘａ、ｕ_ｘｂは、
ｕ_ｘａ＝ｋ_１ｔ^２＋ｕ_０ ・・・（４３）
ｕ_ｘｂ＝ｕ_０ ・・・（４４）
軸心Ｆのｘ座標ｘ_ａは、
ｘ_ａ＝ｒ＋（ｋ_１ｔ^３）／３＋ｕ_０ｔ ・・・（４５）
軸心Ｆの位置でのエスカレーターの傾斜角α_ａは、
α_ａ＝ｓｉｎ^−１｛（ｘ_ａ−ｒ）／Ｒ｝ ・・・（４６）
軸心Ｆのｙ座標ｙ_ａは、
ｙ_ａ＝Ｒｃｏｓα_ａ ・・・（４７）
軸心Ｇの座標（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ）は、
ｘ_ｂ＝ｕ_０ｔ ・・・（４８）
ｙ_ｂ＝Ｒ ・・・（４９）
軸心Ｇの位置での傾斜角α_ｂは、
α_ｂ＝０ ・・・（５０）
である。
【００４６】
ｔ_３≦ｔ＜ｔ_１の場合
軸心Ｆ、Ｇの水平方向の速度ｕ_ｘａ、ｕ_ｘｂは、
ｕ_ｘａ＝−ｋ_１（ｔ−ｔ_２＋ｔ_１）^２＋ｕ_１ ・・・（５１）
ｕ_ｘｂ＝ｕ_０ ・・・（５２）
軸心Ｆのｘ座標ｘ_ａは、
ｘ_ａ＝ｒ＋（ｋ_１ｔ_３ ^３）／３＋ｕ_０ｔ_３−ｋ_１（ｔ−ｔ_２＋ｔ_１）^３／３
＋ｋ_１（ｔ_３−ｔ_２＋ｔ_１）^３／３＋ｕ_１（ｔ−ｔ_３） ・・・（５３）
軸心Ｆの位置での傾斜角α_ａは、
α_ａ＝ｓｉｎ^−１｛（ｘ_ａ−ｒ）／Ｒ｝ ・・・（５４）
軸心Ｆのｙ座標ｙ_ａは、
ｙ_ａ＝Ｒｃｏｓα_ａ ・・・（５５）
軸心Ｇの座標（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ）は、
ｘ_ｂ＝ｕ_０ｔ ・・・（５６）
ｙ_ｂ＝Ｒ ・・・（５７）
軸心Ｇの位置でのα_ｂは、
α_ｂ＝０・・・（５８）
である。
【００４７】
ｔ_１≦ｔ＜ｔ_４の場合
軸心Ｆ、Ｇの水平方向の速度ｕ_ｘａ、ｕ_ｘｂは、
ｕ_ｘａ＝−ｋ_１（ｔ−ｔ_２＋ｔ_１）^２＋ｕ_１ ・・・（５９）
ｕ_ｘｂ＝ｋ_１（ｔ−ｔ_１）^２＋ｕ_０ ・・・（６０）
軸心Ｆのｘ座標ｘ_ａは、
ｘ_ａ＝ｒ＋（ｋ_１ｔ_３ ^３）／３＋ｕ_０ｔ_３−ｋ_１（ｔ−ｔ_２＋ｔ_１）^３／３
＋ｋ_１（ｔ_３−ｔ_２＋ｔ_１）^３／３＋ｕ_１（ｔ−ｔ_３） ・・・（６１）
軸心Ｆの位置での傾斜角α_ａは、
α_ａ＝ｓｉｎ^−１｛（ｘ_ａ−ｒ）／Ｒ｝ ・・・（６２）
軸心Ｆのｙ座標ｙ_ａは、
ｙ_ａ＝Ｒｃｏｓα_ａ ・・・（６３）
軸心Ｇのｘ座標ｘ_ｂは、
ｘ_ｂ＝ｒ＋ｋ_１（ｔ−ｔ_１） ^３ ／３＋ｕ_０（ｔ−ｔ_１） ・・・（６４）
軸心Ｇの位置での傾斜角α_ｂは、
α_ｂ＝ｓｉｎ^−１｛（ｘ_ｂ−ｒ）／Ｒ｝ ・・・（６５）
軸心Ｇのｙ座標ｙ_ｂは、
ｙ_ｂ＝Ｒｃｏｓα_ｂ ・・・（６６）
である。
【００４８】
ｔ_４≦ｔ＜ｔ_５の場合
軸心Ｆ、Ｇの水平方向の速度ｕ_ｘａ、ｕ_ｘｂは、
ｕ_ｘａ＝ｕ_１ ・・・（６７）
ｕ_ｘｂ＝ｋ_１（ｔ−ｔ_１）^２＋ｕ_０ ・・・（６８）
軸心Ｆの位置での傾斜角α_ａは、
α_ａ＝α_ｍ・・・ （６９）
軸心Ｆの座標（ｘ_ａ，ｙ_ａ）は、
ｘ_ａ＝ｒ＋（ｋ_１ｔ_３ ^３）／３＋ｕ_０ｔ_３−ｋ_１（ｔ_４−ｔ_２＋ｔ_１）^３／３
＋ｋ_１（ｔ_３−ｔ_２＋ｔ_１）^３／３＋ｕ_１（ｔ−ｔ_３） ・・・（７０）
ｙ_ａ＝Ｒｃｏｓα_ａ−（ｘ_ａ−ｒ−Ｒｓｉｎα_ａ）ｔａｎα_ａ ・・・（７１）
軸心Ｇのｘ座標ｘ_ｂは、
ｘ_ｂ＝ｒ＋ｋ_１（ｔ−ｔ_１）^３／３＋ｕ_０（ｔ−ｔ_１） ・・・（７２）
軸心Ｇの位置での傾斜角α_ｂは、
α_ｂ＝ｓｉｎ^−１｛（ｘ_ｂ−ｒ）／Ｒ｝ ・・・（７３）
軸心Ｇのｙ座標ｙ_ｂは、
ｙ_ｂ＝Ｒｃｏｓα_ｂ ・・・（７４）
である。
【００４９】
ｔ_５≦ｔ＜ｔ_２の場合
軸心Ｆ、Ｇの水平方向の速度ｕ_ｘａ、ｕ_ｘｂは、
ｕ_ｘａ＝ｕ_１ ・・・（７５）
ｕ_ｘｂ＝−ｋ_１（ｔ−ｔ_２）^２＋ｕ_１ ・・・（７６）
軸心Ｆの位置での傾斜角α_ａは、
α_ａ＝α_ｍ ・・・（７７）
軸心Ｆの座標（ｘ_ａ，ｙ_ａ）は、
ｘ_ａ＝ｒ＋（ｋ_１ｔ_３ ^３）／３＋ｕ_０ｔ_３−ｋ_１（ｔ_４−ｔ_２＋ｔ_１）^３／３
＋ｋ_１（ｔ_３−ｔ_２＋ｔ_１）^３／３＋ｕ_１（ｔ−ｔ_３） ・・・（７８）
ｙ_ａ＝Ｒｃｏｓα_ａ−（ｘ_ａ−ｒ−Ｒｓｉｎα_ａ）ｔａｎα_ａ ・・・（７９）
軸心Ｇのｘ座標ｘ_ｂは、
ｘ_ｂ＝ｒ＋ｋ_１｛（ｔ_５−ｔ_１）^３−（ｔ−ｔ_２）^３＋（ｔ_５−ｔ_２）^３｝／３
＋ｕ_０（ｔ_５−ｔ_１）＋ｕ_１（ｔ−ｔ_５） ・・・（８０）
軸心Ｇの位置での傾斜角α_ｂは、
α_ｂ＝ｓｉｎ^−１｛（ｘ_ｂ−ｒ）／Ｒ｝ ・・・（８１）
軸心Ｇのｙ座標ｙ_ｂは、
ｙ_ｂ＝Ｒｃｏｓα_ｂ ・・・（８２）
である。
【００５０】
ｔ≧ｔ_２の場合
軸心Ｆ、Ｇの水平方向の速度ｕ_ｘａ、ｕ_ｘｂは、
ｕ_ｘａ＝ｕ_１ ・・・（８３）
ｕ_ｘｂ＝ｕ_１ ・・・（８４）
軸心Ｆ、Ｇの位置での傾斜角α_ａ、α_ｂは、
α_ａ＝α_ｍ ・・・（８５）
α_ｂ＝α_ｍ ・・・（８６）
軸心Ｆの座標（ｘ_ａ，ｙ_ａ）は、
ｘ_ａ＝ｒ＋（ｋ_１ｔ_３ ^３）／３＋ｕ_０ｔ_３−ｋ_１（ｔ_４−ｔ_２＋ｔ_１）^３／３
＋ｋ_１（ｔ_３−ｔ_２＋ｔ_１）^３／３＋ｕ_１（ｔ−ｔ_３）・・・（８７）
ｙ_ａ＝Ｒｃｏｓα_ａ−（ｘ_ａ−ｒ−Ｒｓｉｎα_ａ）ｔａｎα_ａ ・・・（８８）
軸心Ｇの座標（ｘ_ｂ，ｙ_ｂ）は、
ｘ_ｂ＝ｒ＋ｋ_１｛（ｔ_５−ｔ_１）^３＋（ｔ_５−ｔ_２）^３｝／３＋ｕ_０（ｔ_５−ｔ_１）
＋ｕ_１（ｔ−ｔ_５）・・・（８９）
ｙ_ｂ＝Ｒｃｏｓα_ｂ−（ｘ_ｂ−ｒ−Ｒｓｉｎα_ｂ）ｔａｎα_ｂ ・・・（９０）
である。
【００５１】
以上の方法により、上曲部Ｂにおける水平方向への移動速度が滑らかに繋がる２つの放物線の組み合わせで表されるように変化する場合、隣接する２つの踏段２が上側乗降口部Ａから上曲部Ｂを通り、中間傾斜部Ｃへと移動していく際の駆動ローラ軸９の軸心Ｆ、Ｇの位置を求めることができる。軸心Ｆ、Ｇの位置が求められれば、実施の形態１と同様の方法により、隣接する踏段２の相対位置の移動軌跡を求めることができ、これよりライザ８の形状を決定することができる。また、補助レール６の形状を決定することもできる。
【００５２】
図８はこのようにしてライザ８の形状を決定した踏段２の一例を示す側面図である。また、図９はこのようにして求めた上曲部Ｂ付近における補助レール６の形状の一例を示す側面図である。
【００５３】
このように、実施の形態２では、変速領域における踏段２の水平方向への移動速度が滑らかに繋がる２つの放物線の組み合わせで表されるような踏段速度プロフィールから、ライザ８の形状及び補助レール６の形状を決定したので、変速中においても、踏段２に水平方向への大きな加速度が発生せず、また、加速度の変化も滑らかであり、さらに、踏段２間に開口部ができることのない傾斜部高速エスカレーターを得ることができる。
【００５４】
なお、上記実施の形態１、２では、変速領域として上曲部Ｂについて説明したが、下曲部Ｄについても同様にライザ８の形状及び補助レール６の形状を決定することができる。
【００５５】
また、上記実施の形態１、２では、変速領域における踏段２の水平方向への移動速度が一定の加速度で変化する場合、及び、滑らかに繋がる２つの放物線の組み合わせで表される場合について述べたが、踏段速度プロフィールは、数式で表現できるものならどのような直線又は曲線であってもよい。
【００５６】
さらに、上記実施の形態１、２では、踏段速度プロフィールから求められた形状をそのままライザ８の形状や補助レール６の形状としたが、これらの形状を円弧と直線や他の多項式で近似した上でライザ８の形状や補助レール６の形状としてもよい。
【００５７】
さらにまた、曲部Ｂ，Ｄと中間傾斜部Ｃとの間で補助レール６の形状が不連続に繋がっている場合には、小さなＲで補間するように補助レール６の形状を決めてもよい。
【００５８】
また、リンク機構１３の具体的な構成は、実施の形態１、２に限定されるものではない。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の傾斜部高速エスカレーターは、踏段の変速領域における補助レールの形状を、時間に対する駆動ローラ軸の速度を示す踏段速度プロフィールから、隣接する踏段の駆動ローラ軸の位置関係を求めることにより決定し、また踏段速度プロフィールから踏段に対する隣接する踏段の相対的な位置関係を求め、隣接する踏段の相対的な移動軌跡に一致するようにライザの形状を決定したので、変速中に踏段に水平方向への大きな加速度が発生するのを抑えることができ、かつ変速中に踏段間に開口部ができるのを防止することができる。
【００６０】
また、踏段速度プロフィールは、時間に対する駆動ローラ軸の水平方向の速度を示すものであるため、水平方向に大きな加速度を与えずにスムーズな変速を行うことができる。
さらに、変速領域における踏段速度プロフィールは、傾きが一定の直線で表されるので、大きな加速度を与えずにスムーズな変速を行うことができる。
さらにまた、変速領域における踏段速度プロフィールは、滑らかに連続する曲線で表されるので、大きな加速度を与えずにスムーズな変速を行うことができ、また加速度の変化を滑らかにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態の一例による傾斜部高速エスカレーターを示す概略の側面図である。
【図２】 図１の上曲部付近を拡大して示す側面図である。
【図３】 実施の形態１によるライザの形状及び補助レールの形状の決定方法を説明するための説明図である。
【図４】 実施の形態１によるライザ形状の一例を示す側面図である。
【図５】 図２のリンク機構を拡大して示す正面図である。
【図６】 実施の形態１による補助レールの形状の一例を示す側面図である。
【図７】 この発明の実施の形態２によるライザの形状及び補助レールの形状の決定方法を説明するための説明図である。
【図８】 実施の形態２によるライザ形状の一例を示す側面図である。
【図９】 実施の形態２による補助レールの形状の一例を示す側面図である。
【図１０】 従来の傾斜部高速エスカレーターの変速領域における踏段に発生する加速度の一例を示す時間と加速度との関係図である。
【符号の説明】
１ 主枠、２ 踏段、４ 駆動レール、６ 補助レール、７ 踏板、８ ライザ、９ 駆動ローラ軸、１０ 駆動ローラ、１３ リンク機構、２１ 補助ローラ。

Claims (4)

1. 主枠、
   上記主枠に設けられ、上側乗降口部、上曲部、中間傾斜部、下曲部及び下側乗降口部を有する循環路を形成する駆動レール、
   踏板と、上記踏板の一端部に設けられているライザと、駆動ローラ軸と、上記駆動レールに案内され上記駆動ローラ軸を中心として転動する駆動ローラとを有し、無端状に連結され、上記循環路に沿って循環移動される複数の踏段、
   互いに隣接する上記踏段の上記駆動ローラ軸相互を連結するとともに、変態することにより上記駆動ローラ軸の間隔を変化させる複数のリンク機構、
   上記リンク機構にそれぞれ設けられている回転自在の補助ローラ、及び
   上記主枠に設けられ、上記補助ローラの移動を案内し上記リンク機構を変態させ、上記踏段の移動速度を位置に応じて変化させる補助レール
   を備え、
   上記踏段の変速領域における上記駆動ローラ軸の速度プロフィールから決定される上記駆動レールと上記補助レールとの間隔が、上記中間傾斜部から上記上曲部あるいは上記下曲部へ移行する箇所で不連続になっており、上記間隔は上記中間傾斜部で最小、上記上側乗降口部及び上記下側乗降口部で最大となっていることを特徴とする傾斜部高速エスカレーター。
2. 上記速度プロフィールは、上記駆動ローラ軸の水平方向の速度を示すものであることを特徴とする請求項１記載の傾斜部高速エスカレーター。
3. 上記速度プロフィールは、傾きが一定の直線で表されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の傾斜部高速エスカレーター。
4. 上記速度プロフィールは、滑らかに連続する曲線で表されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の傾斜部高速エスカレーター。

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