(57)【要約】  本発明は、走路に沿って延在するレールと、レールと係合する少なくとも一対のホイールが設けられた第１フレーム部分と、レールと係合する少なくとも一対のホイールが設けられた第２フレーム部分と、ホイールの少なくとも１つを駆動するための推進装置と、第１フレーム部分に接続された、階段昇降機の使用者のシート用の取付部分と、を含む階段昇降機駆動装置であって、第１フレーム部分が、互いに垂直であり且つ走路の接線方向に対して垂直である２つの軸の周りで、および走路の接線方向と平行な軸の周りで、第２フレーム部分に対して自由に回転できるように接続される階段昇降機駆動装置に関する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
階段昇降機駆動装置であって、
−  走路に沿って延在するレールと、
−  前記レールと係合する少なくとも一対のホイールが設けられた第１フレーム部分と、
−  前記レールと係合する少なくとも一対のホイールが設けられた第２フレーム部分と、
−  前記ホイールの少なくとも１つを駆動するための推進装置と、
−  前記第１フレーム部分に接続された、階段昇降機の使用者用シートなどの負荷用支持体を取り付けるための取付部分と、
を含む階段昇降機駆動装置において、
−  前記第１フレーム部分が、互いに垂直であり且つ前記走路の接線方向に対して垂直である２つの軸の周りで、および前記走路の前記接線方向と平行な軸の周りで、前記第２フレーム部分に対して自由に回転できるように接続される、
ことを特徴とする、階段昇降機駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載の階段昇降機駆動装置において、
−  前記取付部分が、互いに垂直であり且つ前記走路の前記接線方向に対して垂直である２つの軸の周りで前記第２フレーム部分に対して自由に回転できるように接続され、
−  前記取付部分が、前記走路の前記接線方向の周りで前記第２フレームに対して回転可能に接続される、
ことを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項３】
請求項２に記載の階段昇降機において、
−  前記取付部分が第１ブラケットによって前記第１フレーム部分に接続され、前記取付部分と前記第１支持体との間の接続が前記回転軸の第１軸を含み、および前記第１ブラケットと前記第１フレーム部分との間の前記接続が前記回転軸の第２軸を含み、
−  前記取付部分が第２ブラケットによって前記第２フレーム部分に接続され、前記取付部分と前記第２ブラケットとの間の接続が前記回転軸の第１軸を含み、前記第２ブラケットと前記第２フレーム部分との間の前記接続が２つの回転軸の第２軸を含む、
ことを特徴とする階段昇降機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の階段昇降機駆動装置において、ｙ軸またはｚ軸の方向におけるフレーム部分の前記回転軸が、結果として得られるけん引力の方向および位置を示すベクトルを切断することを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の階段昇降機駆動装置において、制御システムを提供され、前記制御システムが、各ホイールの駆動装置を通る電流を測定するように、および全ての被駆動ホイールに（実質的に）等しい速度設定点を設定するように構成されることを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の階段昇降機駆動装置において、前記設定点は、湾曲の内側半径および外側半径の長さの距離が考慮され、その結果空転が最小化されるか完全に防止さえされるように選択されることを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の階段昇降機駆動装置において、制御器がさらに、等しい力を有するように２つのフレーム部分を制御するように構成されることを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか１項に記載の階段昇降機駆動装置において、アクチュエータによって前記レールの方へおよび前記レールから移動可能である少なくとも２つのホイールを含み、前記アクチュエータが、前記階段昇降機の前記使用者によって前記シートに加えられる重さおよび／または前記走路の傾斜角度などの変数に依存する必要なけん引に依存して動力を供給されることを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか１項に記載の階段昇降機駆動装置において、安定化ホイールまたはグライダの対を含み、前記安定化ホイールまたはグライダが前記レールとそれぞれ上側および底側で係合することを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の階段昇降機駆動装置において、前記ホイールまたはグライダが、それぞれ前記第１または第２フレーム部分に関連する第１または第２サブフレーム部分に移動可能に接続されることを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の階段昇降機駆動装置において、前記第１および／または第２サブフレーム部分が、アクチュエータによってそれぞれ前記第１または第２フレーム部分に対して移動可能であることを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項１２】
請求項１乃至１１の何れか１項に記載の階段昇降機駆動装置において、前記第１および／または第２フレーム部分がセンサを含み、それにより前記レールの軸方向に対して垂直であり且つ前記レールの前から後ろに至る方向に対して垂直である軸の周りでの前記フレーム部分の角度回転を測定し、且つ前記角度回転を示すセンサ信号を発するようにすることを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の階段昇降機駆動装置において、前記第１および／または第２フレーム部分が、それぞれ前記レールの両側に適用された２つの独立して駆動可能なホイールを含み、前記推進装置が、毎回前記独立して駆動可能なホイールが前記レール上で互いに正反対に位置するように、前記センサ信号に依存して、前記独立して駆動可能なホイールを制御する制御装置を含むことを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の階段昇降機駆動装置において、前記第１および第２フレーム部分の前記ホイールを駆動する前記推進装置が、主従属設定で構成されることを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【請求項１５】
請求項１２または１３に記載の階段昇降機駆動装置において、前記第１および第２フレーム部分の前記ホイールを駆動する前記推進装置が、対称的な設定で構成されることを特徴とする階段昇降機駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、階段昇降機の駆動装置に関する。詳細には、本発明は、互いに対して自由に回転可能な２つのフレーム部分からなる階段昇降機駆動装置に関する。
【０００２】
階段室に沿って延在するレール上で階段昇降機を駆動することが、従来技術で知られている。オランダ国特許第２００５３９８号明細書は、例えば長手方向案内装置に沿った階段昇降機用の摩擦駆動装置を開示しており、ここでは複数のローラがレールと摩擦係合する。そのような階段昇降機用駆動装置は、階段室に沿った綿密に構成されたレール上で階段昇降機を推進するように設計されている。しかしながら、上記の従来技術の欠点の１つは、開示されている階段昇降機は、内の（急な）湾曲に適していないことであり、それは当然階段室の外形に従うことを要求され得る。
【０００３】
従って、これら欠点を克服すること、または少なくとも適切な代替策を提供することが本発明の目的である。
【０００４】
それに対し本発明は、走路に沿って延在するレールと、レールと係合する少なくとも一対のホイールが設けられた第１フレーム部分と、レールと係合する少なくとも一対のホイールが設けられた第２フレーム部分と、ホイールの少なくとも１つを駆動するための推進装置と、第２フレーム部分に接続された、階段昇降機の使用者用シートなどの負荷用支持体を取り付けるための取付部分と、を含む階段昇降機駆動装置であって、第１フレーム部分が、互いに垂直であり且つ走路の接線方向に対して垂直である２つの軸の周りで、および走路の接線方向の周りでまたは走路の接線方向と平行な軸の周りで、第２フレーム部分に対して自由に回転できるように接続される、階段昇降機駆動装置を提案する。
【０００５】
ここで、上に記載した相互の向きは本発明による階段昇降機が走路の直線部分上にあるとき考慮されることに留意されたい。
【０００６】
本発明による階段昇降機は、駆動ホイールを含む２つのフレーム部分が互いに複数の方向において自由に回転可能且つ移動可能であるという利点を提供する。フレーム部分は台車としての役割を果たし、また階段昇降機が、湾曲しねじれたレールに沿って移動することを可能にする。台車機能は、湾曲しおよび／またはねじれた走路に沿った駆動装置の移動を可能にする。
【０００７】
階段昇降機のシートの取付部分は、第２フレーム部分に固く接続されてもよく、ここで第１フレーム部分は追加駆動力を送達する役割を果たす。２つのフレーム部分は互いに自由に回転できるため、第１および第２フレーム部分は、コーナ、ねじれ、および曲折の周りで容易に追従し合うことができる。
【０００８】
取付部分は、上記のように第２フレーム部分に固く接続可能であるが、所定の方向に回転自由度を有してもよい。階段昇降機がそれ自体をそれに沿って推進するレールは好ましくは、長さに沿って１つまたは複数の凹部が設けられた滑らかなレールであってもよい。第１フレーム部分に固く接続された取付部分は比較的単純な構造をもたらし、また、第２フレーム部分と一緒に台車に似た安定したプラットフォームを形成する役割を果たす。しかしながら、この構造は、第１および第２フレーム部分全体の傾斜角度、重心（ｃｏｇ：ｃｅｎｔｒｅ  ｏｆ  ｇｒａｖｉｔｙ）、および／または構造の剛性に依存して、負荷を分割する。
【０００９】
そのため、本発明のさらなる実施形態では、取付部分は２つの軸の周りで第２フレーム部分に対して自由に回転できるように接続され、２つの軸は互いに垂直であり且つ走路の接線方向に対して垂直であり、取付部分は走路の接線方向の周りで第２フレームに対して回転可能に接続される。
【００１０】
本発明の別の実施形態では、取付部分は第１ブラケットによって第１フレーム部分に接続され、取付部分と第１支持体との間の接続は回転軸の第１軸を含み、および第１ブラケットと第１フレーム部分との間の接続は回転軸の第２軸を含み、取付部分は第２ブラケットによって第２フレーム部分に接続され、取付部分と第２ブラケットとの間の接続は回転軸の第１軸を含み、第２ブラケットと第２フレーム部分との間の接続は２つの回転軸の第２軸を含む。ブラケットは、上記の回転軸を含む非常に実績のある実用的実施形態を形成し、また幾何学的に広がった直交回転軸の位置が頑丈な構造であることを許容する。
【００１１】
さらに別の実施形態では、ｙ軸（以下の図１参照）の方向におけるフレーム部分の回転軸が、結果として得られるけん引力の方向および位置を示すベクトルを切断する。同じことが、さらなる実施形態において、ｚ軸の方向におけるフレーム部分の回転軸にあてはまり得る。
【００１２】
レールに２つの窪みを有する実施形態では、結果として得られる力は、両ホイールに動力が供給される場合、レールの軸方向軸（中心線）と一致する。ホイールの１つのみに動力が供給される場合、結果として得られる力は、レールの軸（中心線）に平行であるがそれと一致せず、ｙ軸の方向におけるフレーム部分の回転軸も偏心している。
【００１３】
別の実施形態では、アクチュエータは、階段昇降機の使用者によってシートに加えられる重さに依存して作動され、および／または走路の傾斜角度に依存しおよび／または第２フレーム部分に対する第１フレーム部分の向きに依存する。運搬される使用者の重さおよび／またはレール走路の傾斜角度および／または両フレーム部分間の向きの差が大きくなるほど、走路上でホイールによって必要とされるけん引力は大きくなる。他方、より大きい法線力はより高い回転抵抗をもたらすため、けん引力、従って同じく法線力を、必要最小限度で摩擦ホイールを押す状態に維持することが目的である。例えば、水平走路上をおよび／または比較的軽い使用者の重さが適用された状態で駆動することは、比較的小さいけん引力を必要とし、重い使用者および／または大きい傾斜角度の場合はその逆である。同じく、重さおよび／または傾斜角度に依存して制御された法線力はまた、摩耗および疲労を低減する。
【００１４】
それに対し、シートを以下のように取付部分に取り付け可能である。すなわち、シートは使用者の重さがシートに置かれることによって押し付けられることができるようにおよび／または走路の傾斜角度によって作動されるように取付部分に取り付け可能であり、ここで、シートに置かれる使用者の重さおよび／または走路の傾斜角度に依存しておよび比例して油圧を提供するために油圧シリンダがシートと取付部分の間に結合され、シリンダは、第１ホイールを駆動装置の対の第２ホイールの方に移動するために油圧アクチュエータに油圧で結合される。
【００１５】
本発明の実施形態において、階段昇降機駆動装置は、レールの方におよびレールから移動可能な少なくとも２つのホイールを含み、少なくとも２つのホイールはそれぞれ異なるフレーム部分に与えられ、および各フレーム部分は２つのホイールが提供され、その推進は同じ回転速度または実質的に等しいトルクのどちらかを伴う。等しいトルクは、湾曲での空転を防止し最小限度に抑えるために、結果として両摩擦ホイールに等しく分散されたトルクを有し、適用された法線力から最大効率を提供し最大けん引力を可能にする。
【００１６】
ある実施形態では、駆動装置に、フレーム部分あたり１つのモータを提供することも可能であり、ここで両駆動ホイールは比率１：１でギヤホイールによって接続され、両ホイールの等しい回転速度をもたらす。これはコストを低減するという利点を有する。欠点は、湾曲およびひねりを通過するとき両ホイール間に最適なトルク分散がないことである。
【００１７】
別の実施形態では、駆動装置に、フレーム部分あたり１つのモータを提供することも可能であり、ここで両駆動ホイールは機械的な差によって接続される。これは、トルクが両摩擦ホイールに実質的に等しく分散され、１つのモータを有するフレーム部分を削減し、および従ってコストを低減するという利点を有する。
【００１８】
さらなる実施形態において、階段昇降機駆動装置は、制御システムが提供され、制御システムは摩擦ホイールからできるだけ大きいけん引を得ることを目的とする。理想的には１つのフレーム部分内の全ホイールのけん引力は等しい。空転による負の効果を最小化することおよび最大トルクを全摩擦ホイールに適用することは、制御システムが全被駆動ホイールにトルクを実質的に等しく分散するとき達成される。これは、各ホイールの駆動を介した電流を測定することによって、およびそれをホイールのそれぞれに特有であり得る摩擦ホイールのそれぞれ１つに特有の速度設定点および／または電圧および／または電流に制御することによって実行可能である。設定点は特に、湾曲の内側半径および外側半径の長さの距離が考慮され、その結果空転が最小化されるまたは完全に防止されるように選択可能である。
【００１９】
１つの単一フレーム部分の別々のホイール間のけん引力を制御することに加えて、制御器はさらに、全ての駆動ホイール全体でできるだけ等しく合計必要トルクを共有するために、２つのフレーム部分を制御するように構成可能である。
【００２０】
本発明の別の実施形態では、フレーム部分は、安定化ホイールまたはグライダの対を含み、安定化ホイールまたはグライダはレールとそれぞれ上側および底側で係合する。対は駆動方向において駆動ホイールの前または後ろにあってもよく、または複数の対が使用されてもよい。これらホイールまたはグライダは、ホイールまたはグライダがレールの湾曲を辿ることを可能にするために、第１または第２フレーム部分に対して移動可能であるサブフレームを使用して第１または第２フレーム部分に移動可能に接続可能である。サブフレームはホイールまたはグライダをバイアスによってレールに押し付けるばね要素を含んでもよい。別の実施形態では、第１および／または第２サブフレームは、アクチュエータによってそれぞれ第１または第２フレーム部分に対して移動可能である。
【００２１】
さらなる実施形態において、第１および／または第２フレーム部分はセンサを含み、それによりレールの軸方向に対して垂直であり且つレールの前から後ろに至る方向に対して垂直である軸の周りでのフレーム部分の角度回転を測定し、且つ角度回転を示すセンサ信号を発するようにする。そのようなセンサは、駆動装置が移動しているときレールを走査または探索するように構成可能である。センサ信号は、駆動装置を制御するために、および角度移動を修正するために使用されてもよい。第１および／または第２フレーム部分は、それに対し、それぞれレールの両側に適用された２つの独立して駆動可能なホイールを含んでもよく、推進装置は、毎回独立して駆動可能なホイールがレール上で互いに正反対に位置するように、センサ信号に依存して、独立して駆動可能なホイールを制御する制御装置を含む。
【００２２】
次に以下の図を参照して、本発明をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、動きを示すために一般的に使用される座標系を示す。
【図２】図２は、滑り案内要素を有するｚスタビライザを示す。
【図３ａ】図３ａは、移動可能な案内要素を示す。
【図３ｂ】図３ｂは、移動可能な案内要素を示す。
【図３ｃ】図３ｃは、移動可能な案内要素を示す。
【図３ｄ】図３ｄは、移動可能な案内要素を示す。
【図４ａ】図４ａは、滑り案内要素を示す。
【図４ｂ】図４ｂは、滑り案内要素を示す。
【図５ａ】図５ａはｚ軸スタビライザ構成のばね負荷式ローラ構成を示す。
【図５ｂ】図５ｂは、ｚ軸スタビライザ構成のばね負荷式ローラ構成を示す。
【図６ａ】図６ａは、２つのレール追従要素の組を有する駆動ユニットを示す。
【図６ｂ】図６ｂは、２つのレール追従要素の組を有する駆動ユニットを示す。
【図７】図７は、２つのレール測定アームを有する駆動ユニットを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、動きを示すために一般的に使用される座標系を示す。レールに対する駆動装置の向きを指定するために、座標系が使用される。ｘ軸はレールの中心線に対するローカル接線である。ｘ、ｙおよびｚ軸周りの回転に関して、それぞれ航法および／または航空用語ピッチ、ヨー、およびロールが使用される。駆動装置は、ｚ軸の方向に移動する船および飛行機と違いｘ軸の方向に移動することに留意されたい。換言すると、駆動装置は横に移動する。図面中、参照番号は以下を示す。
１０１  右
１０２  ピッチ
１０３  ヨー
１０４  長手
１０５  ロール
１０６  垂直
１０７  横方向左
【００２５】
図２は、滑り案内要素を有するｚスタビライザを示し、そのｙ軸の方向の移動はヒンジ構造によって得られる。図は、走路に沿って延在するレール１と、レールと係合するホイール（ＡおよびＢ）の少なくとも１つの対が設けられた第１または第２のフレーム部分２、３と、ホイールの少なくとも１つを駆動する推進装置４、５と、それぞれ上側および下側でレールと係合する一対の安定化グライダ２４、２５とを示す。一対のグライダは、駆動方向において駆動ホイール（Ａおよび／またはＢ）の前または後ろにあり得、または複数の対が使用されてもよい。これらホイールまたはグライダは、ホイールまたはグライダがレールの湾曲を辿ることを可能にするために、第１または第２フレーム部分に対して移動可能であるフレームセクションによって第１フレームに移動可能に接続し得る。
【００２６】
図３ａ、ｂは、ｙ軸の方向に移動可能な案内要素を、凸状レールセクション（３ａ）および凹状レールセクション（３ｂ）に関して示す。一対のグライダ２４、２５は、駆動方向において駆動ホイール（Ａおよび／またはＢ）の前または後ろにあり得、または複数の対が使用されてもよい。これらホイールまたはグライダは、図３ｃ、３ｄで見ることができるように、ホイールまたはグライダがレール１の湾曲を辿ることを可能にするために、第１または第２フレーム部分に対して移動可能であるフレームセクション２６によって第１または第２フレーム部分２、３に移動可能に接続し得る。
【００２７】
図４ａ、ｂは代替実施形態を示し、また油圧シリンダ２８に取り付けられた滑り案内要素２７を有する構成を示す。これらシリンダは、互いに交差するように接続され、その結果、左下の案内要素の下方への移動が上部右のシリンダの下方への移動と一緒に起きることなどが起きる。
【００２８】
図５ａ、ｂは、駆動ユニットの１つの側で、一対の安定化ホイール２９によってｚスタビライザ構成の代替実施形態を示し、安定化ホイールはレールとそれぞれ上側および底側で係合する。ホイールはばね手段３０を介してレールの湾曲を辿ることができる。その挙動は前の構成と異なり、また場合によりひねられたレールセクションで効果を有することが予想される。
【００２９】
図６ａ、ｂは、２つのレール接線追従要素３２が取り付けられた第１または第２フレーム部分２、３を示す。これら要素はばね要素３４によってレール接線追従フレーム３３に接続される。ばね要素はレール接線追従要素をレール１の凹部に押し込む。レール接線追従フレームはフレーム部分のｙ軸の周りを回転できるため、その向きはレールの中心線の接線に従う。レール接線追従フレームは、角度センサ３５に接続され、角度センサの軸はフレーム部分のｙ軸に接続される。従って、駆動ユニットのｚ軸がレールの中心線接線に対して垂直でないとき、これは角度センサからの変化した値をもたらす。
【００３０】
図７は、フレーム部分２、３を示し、これは２つのレール距離測定アーム３６が取り付けられ、レール距離測定アーム３６は共通シャフト３７の周りを互いに独立して回転可能である。レール距離測定アームはそれぞれ、回転可能なすべり要素３８が取り付けられ、すべり要素３８は、レール距離測定アームに取り付けられたプリテンション要素（ここには図示ぜす）によって、レール１の前側または後側に押し付けられる。各測定アームの回転は、角度センサ３９によって測定される。従って、駆動ユニットのｚ軸がレールの中心線接線に対して垂直でないとき、これは角度センサからの異なる値をもたらす。
【００３１】
本発明の全ての特徴は、参照することによって組み込まれる、本出願人による同じ日付のオランダ国特許出願「Ｓｔａｉｒ  ｌｉｆｔ  ｄｒｉｖｅ  ｆｏｒ  ａ  ｓｍｏｏｔｈ  ｄｅｎｔｅｄ  ｒａｉｌ」および「Ｓｔａｉｒ  ｌｉｆｔ  ｄｒｉｖｅ  ｗｉｔｈ  ｒｏｔａｔａｂｌｅ  ｍｏｕｎｔｉｎｇ  ｐａｒｔ  ｆｏｒ  ｓｅａｔ」に開示されている特徴と組み合わせることができる。
【図１】
2016505468.tif 000003
【図２】
2016505468.tif 000004
【図３ａ】
2016505468.tif 000005
【図３ｂ】
2016505468.tif 000006
【図３ｃ】
2016505468.tif 000007
【図３ｄ】
2016505468.tif 000008
【図４ａ】
2016505468.tif 000009
【図４ｂ】
2016505468.tif 000010
【図５ａ】
2016505468.tif 000011
【図５ｂ】
2016505468.tif 000012
【図６】
2016505468.tif 000013
【図７】
2016505468.tif 000014
【国際調査報告】
2016505468.tif 000015
2016505468.tif 000016