JP2005510432A - 歩行者輸送システムの逆転領域における多角形効果の低減方法および低減装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、とりわけエスカレータまたは動く歩道などの乗客輸送システムに用いられるチェーンの逸脱中に生じる多角形効果を低減する方法に関するものである。偏心鎖車を、偏心鎖車に間接的または直接的に影響を及ぼす回転速度で運転することにより、異なる回転速度を付加し、位置に依存した速度制御を実行し、これによって、実質的に一定の回転周波数を有する鎖車に生じる速度変化を測定し、偏心鎖車が均一でない回転周波数で運転されるように補償を行なう。

Description

詳細な説明

本発明は、とりわけエスカレータまたは動く歩道などの歩行者輸送装置に用いられるチェーンの逆転路で生じる多角形効果を低減する方法に関するものである。

独国特許出願公開公報第19958709号には、歩行者輸送装置の逆転領域における多角形効果の低減方法および低減装置が記載されている。

多角形効果は、鎖車上のチェーンの多角形レスト部によって生じる。回転角度が増すに従って鎖車の有効半径が変化し、これによってチェーンの速度が最高値と最低値との間を変動する。鎖車とかみ合わせる際、チェーン環と鎖車の歯とは異なる速度を有するため、衝撃が生じる。回転効果は、鎖車からチェーン環に伝達されさらにステップすなわちパレットにも伝達される角運動量によって生じる。チェーンが鎖車から繰り出された後、この角運動量は、システムの慣性によって一時的に保持され、いわゆるチェーンのカーリングを引き起こしてしまう。この角運動量は、チェーン案内要素が設けられている場合は、チェーンとチェーン案内要素との各々の衝撃によりチェーンに生じる摩擦力によって、低減される。これまでに知られている、機械技術分野でしか提案されていなかったこうした装置とは対照的に、独国特許出願公開公報第19958709号は、電気的方式を含む概念、すなわち駆動装置の変形例を提案している。

独国特許出願公開公報第10020787号には、エスカレータの運転制御装置が記載されている。この装置は、３相交流電源電流を、可変電圧および可変周波数を有する交流電流に変換することによってエスカレータの運転速度を制御する周波数変換装置と、誘導モータによって生成される回転力によってトレッドプレートを運転する歯車および鎖車と、誘導モータ内を流れる電流を検出する電流検出器とを含む。エスカレータ制御装置は、誘導モータの回転速度を検出する速度検出器と、鎖車の回転位置を検出する位置検出器と、速度検出器および位置検出器からの出力信号によって周波数変換装置を制御して振動角運動量を補償する電流を得る制御部とを含む。上記電流は速度制御装置から出力される電流に加算され、加算の結果得られる電流値からは誘導モータから得られる実際の電流検出値が減算され、これによってパルス幅変調信号が生成される。

本発明は、独国特許出願公開公報第19958709号に記載の方法と、同公報において言及されている装置とを改善し、特にエスカレータや動く歩道などの歩行者輸送装置の騒音をさらに少なくして運転することを目的とする。

本目的は、とりわけエスカレータまたは動く歩道などの歩行者輸送装置に用いられるチェーンの逆転路で生じる多角形効果を低減する方法によって達成する。この方法によれば、上記逆転中の鎖車に間接的または直接的に作用する電気駆動装置を用いて、逆転中の鎖車の回転速度に異なる回転速度を付加する。またこの方法によれば、駆動装置の回転周波数が実質的に一定である時にチェーンロープで生じる速度変化を検出し、逆転中の鎖車が均一でない回転周波数で運転されるように補償を行なうという、位置に依存した速度制御を行なう。

本発明による方法の有利な実施例は、関連する従属請求項に記載の通りである。

本目的はまた、とりわけエスカレータまたは動く歩道などの歩行者輸送装置に用いられるチェーンの逆転路で生じる多角形効果を低減する装置によって達成する。この装置は、少なくとも１つの歯車に必要に応じて接続され、逆転中の鎖車に間接的または直接的に作用する１つの電動機を少なくとも含む。この電動機は、とりわけ周波数変換装置などの少なくとも１つの電源ユニットに接続することにより、不定速度で運転可能である。そして少なくとも１つの位置センサが逆転中の鎖車の位相位置を検出し、これらの値を、関数発生器とアクティブな関係にある制御装置に転送し、制御装置の同調設定速度値を、とりわけ周波数変換装置などの電源ユニットに転送可能であり、周波数変換装置は電動機に接続されている。

本発明による装置の有利な実施例は、関連する従属請求項に記載の通りである。

このように、本発明は位置に依存した速度制御を実現する。チェーンロープの速度変化は、本質的に鎖車（逆転中の鎖車）の歯の数の影響を受ける。他の要因としては案内要素の幾何学的形状があり、これはチェーンの鎖車に対する走行に影響を及ぼす。こうした速度変化が計算可能であるという事実に基づき、速度変化は予測可能であり、自動制御を一切システムに介在させることなく、現実的な制御を実現可能である。必要な関数は計算によって決定可能であり、必要に応じて実験によっても決定可能であり、かかる関数は固定された設定値を表していて、この設定値は、走行運転中の鎖車の回転角にのみ同調させればよい。これを達成するため、少なくとも１つの位置センサを鎖車の領域に設け、この位置センサによって鎖車の位相位置を検出し、その位相位置を制御装置に転送する。制御装置は関数発生器と協働していて、関数発生器は（各種）数理的な関数を有している。制御装置により、同調設定速度値を、特に周波数変換装置などの電源ユニットに転送する。

本発明は、チェーンピッチをおよそ200 mm（ステップ半分の間隔）まで長くした場合や、必要に応じておよそ400 mm（ステップ全体の間隔）まで長くした場合に特に有用であり、これらのチェーンピッチによれば、従来技術で鎖車システムに必要とされていた通常ｚ＝17という鎖車の歯数限界値を、下回ることができることが明らかである。かかる評価によれば、エスカレータおよび動く歩道のコストは著しく削減できる。

以下、本発明を添付図面に例示する実施例によって示し、説明する。

図１は本システムの概略図であり、図示しないエスカレータまたは動く歩道の走行中の騒音をさらに少なくするなど、鎖車システムの多角形効果が、運転に対していかに明確に影響を及ぼすかを示す。個々のボックスは互いにアクティブな関係にある要素を示し、これら要素はチェーン、鎖車（逆転中の鎖車）、歯車、モータおよび周波数変換装置である。チェーンと鎖車とのインタフェース、鎖車と歯車とのインタフェース、歯車とモータとのインタフェースおよびモータと周波数変換装置とのインタフェースにおいて、それぞれ速度値が時間の関数として表される。鎖車は位置センサに接続されていて、位置センサは２つのチェーン歯の間に形成される各レセプションキャップの位置を検出し、それらの位相位置を測定する。鎖車の各位相位置の値は、関数発生器とアクティブな関係にある、下流の制御装置に転送される。関数発生器は、チェーンが鎖車を走行している間に、チェーンの（各種）数理的な関数（設定速度値）を算入するため、制御装置の領域では、転送された鎖車の具体的な位相位置を所定の設定速度値と比較しさえすればよい。設定速度値に同調して、周波数変換装置は、それぞれ正常な速度値の供給を受け、これによって、対応する速度値をモータおよび歯車によって鎖車に付加することが可能となる。従来技術と異なり、位置に依存した速度制御が実現され、これによって歩行者輸送装置は著しく騒音の少ない状態で走行することとなる。既に述べたように、鎖車の歯の限界値ｚ＝17より小さい値で、200 mmまでのピッチを有するチェーン、あるいは400 mmものピッチを有するチェーンが実現可能である。

図２ないし図４は、従来の運転（図２）の比較例を示す一方、正常な位相位置による基準状態（図３）と、同調の必要性（図４）とを示す。

チェーンの速度および鎖車の回転周波数は、時間の関数として示す。従来技術では、鎖車の回転周波数は一定であるが、チェーンの速度は曲線状の関数として与えられ、一定の回転周波数で回転する鎖車に対するチェーンのそれぞれのかみ合い部分の速度は、一定でないと考えられる。

図３は本発明を実施する１つの方法を示す。すなわち、チェーンの速度は一定に保つが、鎖車の回転周波数は、時間に対する曲線状の関数としている。ただし、他の方法も検討可能である。

図４は同調の必要性を示し、鎖車が同調すべき位相変動は数理的な関数として関数発生器に保持されていて、これが制御装置に転送される。制御装置は、位置センサから得られる鎖車の位相位置が設定速度値に対してどれだけ逸脱しているかの測定のみ行なう。これにより、同調すべき位相変動を周波数変換装置に転送可能であり、さらに鎖車に対してもモータおよび歯車によって転送可能である。

システム構成の概略図である。 従来の運転と本発明との比較図である。

Claims (8)

1. とりわけエスカレータまたは動く歩道などの歩行者輸送装置に用いられるチェーンの逆転路で生じる多角形効果の低減方法において、逆転中の鎖車に間接的または直接的に作用する電気駆動装置を用いて前記逆転中の鎖車の回転速度に異なる回転速度を付加し、実質的に一定の回転周波数で運転中のチェーンロープで生じる速度変化を検出し前記逆転中の鎖車を均一でない回転周波数で運転するように補償を行なうという位置に依存した速度制御を行なう方法。
2. 請求項１に記載の方法において、数理的な関数を決定し、該決定した関数を固定された設定値とし、該設定値は、運転状態における鎖車の回転角（位相位置）のみに同調させることを特徴とする方法。
3. 請求項１または２に記載の方法において、ステップ半分の間隔またはパレット半分の間隔に相当するおよそ200 mmのチェーンピッチを有するチェーンを用いることを特徴とする方法。
4. 請求項１または２に記載の方法において、ステップ全体の間隔またはパレット全体の間隔に相当するおよそ400 mmのチェーンピッチを有するチェーンを用いることを特徴とする方法。
5. とりわけエスカレータまたは動く歩道などの歩行者輸送装置に用いられるチェーンの逆転路で生じる多角形効果の低減装置であって、該装置は少なくとも１つの電動機を含み、該電動機は必要に応じて少なくとも１つの歯車に接続されていて、該電動機は間接的または直接的に逆転中の鎖車に作用し、該電動機はとりわけ周波数変換装置などの少なくとも１つの電源ユニットに接続されることにより不定速度で運転可能であり、少なくとも１つの位置センサが前記逆転中の鎖車の位相位置を検出し、該位相位置の値を制御装置に転送し、該制御装置は関数発生器とアクティブな関係にあり、該制御装置の同調設定速度値は、とりわけ周波数変換装置などの電源ユニットに転送可能であり、該周波数変換装置は前記電動機に接続されている装置。
6. 請求項５に記載の装置において、前記関数発生器はチェーンの（各種）数理的な関数を含み、該関数は前記逆転中の鎖車へのチェーンの走行に相当することを特徴とする装置。
7. 請求項５または６に記載の装置において、歩行者輸送装置の運転機関であるチェーンは、ステップ半分の間隔またはパレット半分の間隔に相当するおよそ200 mmのピッチを有することを特徴とする装置。
8. 請求項５または６に記載の装置において、歩行者輸送装置の運転機関であるチェーンは、ステップ全体の間隔またはパレット全体の間隔に相当するおよそ400 mmのピッチを有することを特徴とする装置。

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