用于链和链轮驱动系统的多边形补偿联接器的制造方法
【专利摘要】公开了一种用于减小链驱动系统中的多边形效应的多边形补偿联接系统(28,28',28")。多边形补偿联接系统(28,28',28")可包括链轮(16)和与链轮(16)接合的主驱动器(24,24')，使得该接合限定补偿曲线(42)以减小多边形效应。
【专利说明】用于链和链轮驱动系统的多边形补偿联接器
【技术领域】
[0001]本公开大体上涉及链和链轮驱动系统，并且更特别地涉及最小化与诸如乘客输送系统的链和链轮驱动系统相关联的多边形效应。
【背景技术】
[0002]诸如扶梯、移动走道、移动人行道等的几种类型的乘客输送系统今天被广泛地用来从一地点向另一地点有效地输送人流(或其它对象)。使用这些乘客输送系统的区域往往包括飞机场、酒店、购物中心、博物馆、火车站和其它公共建筑。此类乘客输送系统通常具有桥接桁架结构的两个平台(如，顶部平台和底部平台)。移动扶手和由在环路中的梯级链(也称为扶梯链)引导的多个梯级/踏板在两个平台之间输送人流。梯级链可由梯级链链轮引导(例如，驱动)。特别地，乘客输送系统通常包括具有马达和主轴的驱动模块，该模块驱动一个或多个主驱动链链轮，主驱动链链轮继而驱动梯级链链轮以便在循环环路中移动多个梯级。
[0003]梯级链与梯级链链轮的相互作用常常产生波动和振动。结合【背景技术】，梯级链包括通过诸如销和链板或滚子的联接件(connecting link)而连接在一起的多个分立的梯级链节(chain link)，而链轮(例如，梯级链链轮)包括具有多个接合齿的成型轮，接合齿用于啮合和接合梯级链的联接件(或可能地甚至接合梯级链节)以便随梯级链链轮旋转而移动梯级链。梯级链的联接件与梯级链链轮的接合齿的接合造成梯级链振动和波动。这些振动和波动常常被称为多边形效应或弦线作用，并且不但影响使用者的搭乘体验(使用者通常在乘客输送系统中感受到这种振动和波动)，而且其在梯级链和梯级链链轮之间造成不期望的摩擦，从而缩短这些部件的使用寿命。由梯级链与梯级链链轮的接合导致的振动所产生的噪音是另一个问题。
[0004]因此，希望减轻或补偿多边形效应。过去已经提出减小或者说是减轻多边形效应的若干种解决方案。一般而言，多边形效应的强度取决于梯级链的速度(频率)和梯级链节距(梯级链链轮节距)的振幅。梯级链节距越大，多边形效应越高。因此，要减小多边形效应，可减小梯级链的节距。因此，一种减轻多边形效应的方法涉及增加梯级链中的梯级链节的数量(这可减小梯级链节距)和/或相应地增加(多个)梯级链链轮的直径以增加其上的齿的数量(这也可以有效地减小梯级链节距)。该技术虽然在改善使用者的搭乘体验方面是有效的，但具有若干缺点。
[0005]例如，由于部件数的增加(例如，梯级链节和诸如滚子、销、衬套、链板等的梯级链的其它相关部件和/或更大链轮的数量增加)，相关的系统的总成本增加。此外，涉及数量增加的部件的保养的维护也增加，并且减小这些部件之间增加的磨损和撕裂所需的润滑剂的量也增加。这种增加的磨损和撕裂可附加地减少梯级链和梯级链链轮的使用寿命。此外，上述方法不能解决以上讨论的噪音问题，并且由于梯级链与梯级链链轮之间更大的接合而实际上可增加噪音。
[0006]因此，需要一种不存在上述缺点的有效的解决方案来补偿多边形效应。特别地，有利的是开发出一种多边形补偿技术，该技术改善使用者的搭乘体验，而不招致与增加梯级链节或使用更大的梯级链链轮相关联的任何额外的成本。更有利的是，如果这样的技术是可靠的、易于维护的、增加(或至少不负面地影响)梯级链和梯级链链轮的使用寿命(例如，通过减小磨损和撕裂)，并且额外地提供用于解决多边形效应问题的更环保的方案(通过使用更少的润滑剂)。另外有利的是该技术减小由梯级链和梯级链链轮接合所产生的噪
曰?
【发明内容】
[0007]根据本公开的一个方面，公开了一种多边形补偿联接系统。多边形补偿联接系统可包括链轮和主驱动器。主驱动器可与链轮接合，使得这种接合可限定补偿曲线以减小多边形效应。
[0008]另外，多边形补偿联接系统的链轮可包括多个补偿孔，多个补偿孔中的每一个可大约等间距地彼此周向间隔开。此外，主驱动器可由相应的轮轴通过多个补偿孔中的每一个接合到链轮，使得主驱动器的旋转造成相应的轮轴中的每一个在多个补偿孔中的每一个内按照补偿曲线旋转。
[0009]备选地，乘客输送系统的链轮可具有第一多个接合表面，并且主驱动器可具有对应数量的第二多个接合表面，使得在链轮和主驱动器的对应的第一和第二多个接合表面中滑动的滚子限定静止的补 偿曲线。
[0010]另外，主驱动器和链轮可以以不恒定的瞬时角速度旋转，同时保持恒定的平均角速度，使得链的线速度可保持大致恒定。
[0011]根据本公开的另一个方面，公开了一种乘客输送系统。乘客输送系统可包括由循环环路中的梯级链绕梯级链链轮引导的多个踏板以用于将对象从一地点输送至另一地点。梯级链链轮可包括多个补偿孔。乘客输送系统可附加地包括由多个轮轴与梯级链链轮接合的主驱动器，随着梯级链链轮和主驱动器以恒定的平均角速度但不恒定的瞬时角速度旋转，这种接合由补偿曲线限定。
[0012]根据本公开的又一个方面，公开了一种减小链驱动系统中的多边形效应的方法。该方法可包括提供在循环环路中由链轮和主驱动器引导的链移动。该方法还可包括将链轮与主驱动器接合以及使链轮和主驱动器以恒定的平均角速度但不恒定的瞬时角速度旋转。该方法还可包括提供补偿曲线以保持链的大致恒定的线速度。
[0013]另外，该方法可包括为链轮提供多个补偿孔并且借助于多个轮轴将主驱动器通过多个补偿孔连接到链轮。此外，该方法可包括在多个补偿孔内引导多个轮轴以限定补偿曲线。
[0014]备选地，该方法可包括为链轮和主驱动器中的每一个提供多个接合表面以及提供由在链轮和主驱动器的对应接合表面中滑动的滚子限定的静止补偿曲线。
[0015]另外或备选地，本发明可独立地或组合地包括下列特征中的一个或多个:
其中主驱动器和链轮安装到主驱动轴以便旋转；
其中链轮和主驱动器以恒定的平均角速度旋转；
其中链轮和主驱动器以不恒定的瞬时角速度旋转；
其中链轮和主驱动器具有不恒定的瞬时角速度，同时保持恒定的平均角速度； 其中主驱动器和链轮的不恒定的瞬时角速度造成链的线速度保持大致恒定；
其中主驱动器是主驱动链链轮；和/或
其中主驱动器大致直接通过齿轮、轮轴和/或马达等驱动。
[0016]其它优点和特征将从结合附图阅读的以下详细描述显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]为了更全面地了解所公开的方法和设备，应参考在附图中更详细示出的实施例，在附图中:
图1A示出根据本公开的至少一些实施例的乘客输送系统的简化示意图；
图1B更详细地示出图1的乘客输送系统的一部分；
图2示出根据本公开的至少一些实施例的图1的乘客输送系统的梯级链链轮的前视
图；
图3示出在图1的乘客输送系统内采用的多边形补偿联接系统的第一实施例的示意性前视图；
图4示出图3的多边形补偿联接系统的侧视图；
图5示出确定多边形补偿联接系统的补偿曲线公式的笛卡尔坐标系数学表示的第一
I K
少；
图6示出确定图5的补偿曲线的公式的笛卡尔坐标系数学表示的第二步；
图7示出图5和图6的补偿曲线的几何形状的示例；
图8是图3的多边形补偿联接系统的第二实施例的示意性前视图；
图9示出图3的多边形补偿联接系统的第三实施例的透视图；
图1OA示出图9的多边形补偿联接系统的第一示意性前视图；以及 图1OB示出图9的多边形补偿联接系统的第二示意性前视图。
[0018]虽然以下详细描述已经给出并且将结合某些具体实施例提供，但应当理解本公开的范围不应局限于这些实施例，相反，提供这些实施例仅仅是为了可实施性和最佳模式目的。本公开的范围和精神比具体公开和涵盖在本文最终所附的权利要求内的实施例更宽泛。
【具体实施方式】
[0019]现在参看图1A和图1B，示出了根据本公开的至少一些实施例的示例性乘客输送系统2。虽然所示乘客输送系统2为扶梯，但应当理解，乘客输送系统代表各种类型的链驱动机构，该机构接合具有与带齿链轮接合的分立链节的驱动链。此外，乘客输送系统2不一定始终如图所示在斜面上。相反，在至少一些实施例中，乘客输送系统2可以是如在移动走道中那样水平的、弯曲的、螺旋的或者可以限定任何其它普遍采用的构型。
[0020]虽然未示出乘客输送系统2的所有部件，但可用于本公开目的的典型类型的乘客输送系统可包括经由多个梯级(在本文中也被称为踏板)8和桁架10连接到顶部平台6的底部平台4。具有多个梯级链节14的梯级链12可连接到多个踏板8以经由梯级链链轮16(参见图1B)在顶部平台6和底部平台4之间的循环环路中引导和移动这些梯级。如在图1B所示，乘客输送系统2可附加地包括驱动模块18。驱动模块18可设置在顶部平台6下方并且可包括马达20，马达20可至少间接地驱动具有机器驱动链链轮25的主驱动轴22。 机器驱动链链轮25继而可驱动接合到主驱动链链轮24的主驱动链21。主驱动链(MDC)链 轮24可与梯级链(STC)链轮16接合并同时旋转以移动梯级链12。乘客输送系统2还可包 括一对移动扶手26 (图1A中仅示出其中一个)。[0021]尽管上文描述了乘客输送系统2的部件，但应当理解，在乘客输送系统中通常采 用的诸如齿轮箱、制动器等的若干其它部件也可以被想到并被视为是在本公开的范围内。 还应当理解，虽然以上所述诸如驱动模块18的主驱动链轮24和机器驱动链链轮25的若干 部件是由链驱动，但在至少一些实施例中，这些部件中的一个或多个可由皮带或其它常用 机构驱动。此外，在至少一些实施例中，主驱动轴22可直接(借助于皮带或链)驱动MDC 链轮24，而不使用机器驱动链链轮25和主驱动链21。在另外的实施例中，主驱动轴22可 直接驱动(通过皮带或链)STC链轮16，而不使用机器驱动链链轮25或MDC链轮24。[0022]现在参看图2，示出了根据本公开的至少一些实施例的梯级链(STC)链轮16的前 视图。如图所示，STC链轮16可以是圆(或大致圆的)盘或轮并可安装到主驱动轴22。STC 链轮16可附加地包括沿其圆周形成的多个齿30，以便在STC链轮旋转时接合梯级链12的 联接件(例如，呈滚子形式)32 (参见图3)，以使梯级链围绕其移动。尽管在本实施例中在 STC链轮16中仅示出齿30中的三个，但在其它实施例中，齿的数量可以变化。[0023]在STC链轮16的前表面上还形成有三个补偿孔34。如将指出的，每一个补偿孔34 都不是圆形的，而是限定当STC链轮16和MDC链轮24旋转以移动梯级链12时轮轴/滚子 38 (在图2中以虚线示出)将沿其移动的偏心路径36。这样做时，偏心路径36限定下文中 参照图7所描述的补偿曲线42，该曲线可用来减小以上所述多边形效应。特别地，补偿曲线 42可改变STC链轮16的角速度以便在梯级链接合且绕STC链轮移动时保持梯级链12的恒 定速度(例如，线速度)，从而最小化(或可能地甚至完全消除)多边形效应。[0024]就补偿孔34而言，在至少一些实施例中，它们可布置成朝STC链轮16的中心部 分、邻近齿30且邻接主驱动轴22以三角形构型间隔120°。虽然在本实施例中，已示出了 三个补偿孔34，但在至少一些其它实施例中，补偿孔的数量可变化，并且补偿孔的数量不一 定相当于在STC链轮16上的齿30的数量。此外，这些孔的定位也可以变化，并且它们不一 定总是定位成邻近STC链轮16的齿30或者彼此分隔开120°。另外，虽然所有补偿孔34 均示出为具有相同的几何形状，但在至少一些实施例中，补偿孔42中的一个或多个可具有 与所描绘的不同的半径或形状。在成形的补偿孔34和轮轴/滚子38之间的接合的意图是 为了遵循如在以下附图中限定的补偿曲线。[0025]现在参看图3和图4，示出了根据本公开的至少一些实施例的多边形补偿联接系 统28。如图所示，梯级链12可与STC链轮16接合，STC链轮16又可与MDC链轮24接合。 特别地，STC链轮16可安装到主驱动轴22，如上所述。STC链轮16可附加地夹在MDC链轮 (在本文中也被称为MDC环)24中的两个之间，STC链轮的每一侧上各一个，如在图4中所 示。这两个MDC链轮24可连接到彼此并且通过轮轴(在本文中也被称为滚子)38和板40 围绕主驱动轴22且相对于STC链轮16保持位置。特别地，每一个MDC链轮24可形成有一 组三个对应的孔(不可见)，使得每个轮轴38可穿过两个MDC链轮24中的一个、穿过补偿 孔34中的一个并且穿出两个MDC链轮中的另一个。轮轴38可由板40保持位置。在备选 实施例中可采用其它机构以将轮轴38固定和保持位置。[0026]此外，轮轴38可以以这样的方式连接两个MDC链轮24，即使得随着MDC链轮和STC 链轮16旋转，轮轴38沿着且遵循补偿孔34的偏心路径36滚动/引导以限定补偿曲线42。 图7中更详细地示出补偿曲线42的几何形状。补偿曲线42也可以以数学方式解释，如在图5和图6中所示。通过在STC链轮16中提供补偿孔34并且在补偿孔内滚动MDC链轮24 的轮轴38以限定补偿曲线42，STC链轮和MDC链轮均变得在相同的时间量内转动360°。 特别地，MDC链轮24可变得以恒定的平均角速度旋转并且STC链轮16可变得以相同的平均角速度但在旋转中的任意给定点处以不同(例如，不恒定)的相对角速度(即，不同或不恒定的瞬时角速度)旋转，使得角速度的差值确保梯级链12保持以恒定的速度移动以补偿 (或可能地甚至完全消除)多边形效应。换言之，在STC链轮16和MDC链轮24的瞬时角速度的相对差值通过某个补偿曲线(例如，补偿曲线42)抵制了多边形效应，这减小或消除了多边形效应。[0027]现在转到图5和图6，示出了根据本公开的至少一些实施例的补偿曲线42的数学表示(例如，方程)。特别地，图5示出用于确定补偿曲线42的方程的第一步(例如，坐标系)，而图6示出这种确定的第二步。具体参看图5，首先，可以为梯级链12的每个梯级链节 14确定具有坐标u的点一(I)的位置和速度，如下文中所规定地。在方程中，P可指得是等于单个梯级链节14的节距的圆半径，而r可指等于STC链轮16的节距的圆半径，并且交叉点一(I)可以是圆P和:r的交点，并且可具有随u变化的坐标(X，y)(例如，x(u)、y (U))。[0028]因此，点一⑴在笛卡尔坐标系中的位置(x(u)，y(u))可由下式确定:圆I方程:(x-u) 2+(y_t)2=p2⑴圆2方程:x2+y2=r2⑵将⑵插入⑴中:a=((u2+r2+t2-p2)/2)⑶得到X(U)的通用二次方程解:
【权利要求】
1.一种多边形补偿联接系统(28，28’，28")，所述系统包括: 链轮(16);以及 主驱动器(24，24’)，其与所述链轮(16)接合，所述接合由补偿曲线(42)限定以减小多边形效应。
2.根据权利要求1所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述链轮(16)包括多个补偿孔(34)。
3.根据权利要求2所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述多个补偿孔(34)中的每一个大约等间距地彼此周向间隔开。
4.根据权利要求2所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述主驱动器(24，24’)由相应的轮轴(38)通过所述多个补偿孔(34)中的每一个接合到所述链轮(16)。
5.根据权利要求4所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28〃)，其特征在于，所述主驱动器(24，24’)的旋转造成所述相应的轮轴(38)中的每一个在所述多个补偿孔(34)中的每一个内按照所述补偿曲线(42)的旋转。
6.根据权利要求1所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述主驱动器(24，24’)和所述链轮(16)安装到主驱动轴(22)以便旋转。
7.根据权利要求1所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述链轮(16)和所述主驱动器(24，24’)以恒定的平均角速度旋转。
8.根据权利要求1所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述链轮(16)和所述主驱动器(24，24’)以不恒定的瞬时角速度旋转。
9.根据权利要求1所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述链轮(16)和所述主驱动器(24，24’)具有不恒定的瞬时角速度，同时保持恒定的平均角速度。
10.根据权利要求9所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述主驱动器(24，24’)和所述链轮(16)的不恒定的瞬时角速度造成链(12)的线速度保持大致恒定。
11.根据权利要求1所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述主驱动器(24，24’)为主驱动链链轮。
12.根据权利要求1所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述链轮(16)具有第一多个接合表面(51)并且所述主驱动器(24，24’)具有对应的第二多个接合表面(52)，并且在所述链轮(16)和所述主驱动器(24，24’)的所述对应的第一和所述第二多个接合表面(51，52)中滑动的滚子(38)限定静止补偿曲线(50)。
13.根据权利要求12所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述第一和所述第二多个接合表面(51，52)中的每一个为线性狭槽。
14.根据权利要求1所述的多边形补偿联接系统(28，28’，28")，其特征在于，所述主驱动器(24，24’)大致直接通过齿轮、轮轴和/或马达驱动。
15.—种乘客输送系统(2),所述系统包括: 多个踏板(8)，其由循环环路中的梯级链(12)绕梯级链链轮(16)引导以用于将对象从一地点输送至另一地点；以及 主驱动器(24，24’)，其与所述梯级链链轮(16)接合，随着所述梯级链链轮(16)和所述主驱动器(24，24’)以恒定的平均角速度但不恒定的瞬时角速度旋转，所述接合由补偿曲线(42)限定。
16.根据权利要求15所述的乘客输送系统(2)，其特征在于，所述梯级链(12)以大致恒定的线速度移动。
17.根据权利要求15所述的乘客输送系统(2)，其特征在于，所述主驱动器(24，24’)包括第一主驱动链轮(24，24’)和第二主驱动链轮(24，24’)，所述第一和第二主驱动链轮(24，24’)夹住所述梯级链链轮(16)。
18.根据权利要求15所述的乘客输送系统(2)，其特征在于，所述梯级链链轮(16)包括多个补偿孔(34)并且所述主驱动器(24，24’)由相应的轮轴(38)通过所述多个补偿孔(34)中的每一个接合到所述梯级链链轮(16)，使得所述主驱动器(24，24’)的旋转造成所述相应的轮轴(38)中的每一个在所述多个补偿孔(34)中的每一个内按照所述补偿曲线(42)的旋转。
19.根据权利要求15所述的乘客输送系统(2)，其特征在于，所述梯级链链轮(16)具有第一多个线性狭槽(51)并且所述主驱动器(24，24’)具有对应的第二多个线性狭槽(52)，并且在所述梯级链链轮(16)和所述主驱动器(24，24’)的所述对应的第一和第二多个线性狭槽(51，52)中滑动的滚子(38)限定静止补偿曲线(50)。
20.一种减小链驱动系统(2)中的多边形效应的方法，所述方法包括: 提供由链轮(16)和主驱动器(24，24，)驱动的链(12)； 使所述链轮(16)与所述主驱动器(24，24’)接合； 使所述链轮(16)和所述主驱动器(24，24’)以恒定的平均角速度但不恒定的瞬时角速度旋转；以及 提供补偿曲线(42)以保持所述链(12)的大致恒定的线速度。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，提供所述链轮(16)包括为所述链轮(16)提供多个补偿孔( 34)，并且使所述链轮(16)与所述主驱动器(24，24’)接合包括将所述主驱动器(24，24’)借助于多个轮轴(38)通过所述多个补偿孔(34)连接到所述链轮(16)。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，提供所述补偿曲线(42)还包括:在所述多个补偿孔(34)内引导所述多个轮轴(38)以限定所述补偿曲线(42)。
23.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，提供所述链轮(16)和所述主驱动器(24，24’)包括为所述链轮(16)和所述主驱动器(24，24’)中的每一个提供多个接合表面(51,52)并且提供所述补偿曲线(42)包括提供静止曲线(50)，元件在所述链轮(16)和所述主驱动器(24，24’)的对应的线性狭槽(51，52)中沿所述静止曲线(50)滑动。
【文档编号】B66B23/18GK103582605SQ201180071057
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2011年5月23日 优先权日:2011年5月23日
【发明者】W.斯尔布-加夫伦, A.蒂雷克 申请人:奥的斯电梯公司