JP2009535282A - エスカレータまたは動く歩道用の過速度保護装置 - Google Patents

Abstract

エスカレータまたは動く歩道の駆動機の回転軸（３）に連結された過速度保護装置が開示されている。エスカレータまたは動く歩道は、駆動機に供給される電流を制御する安全スイッチを含む。過速度保護装置は、回転軸（３）と共に回転するように回転軸に連結された回転ユニットを含み、この回転ユニットは、回転底部プレート（２）と、一端が回転底部プレート（２）に回転可能に連結された少なくとも１つの遠心おもり（１４）と、一端がおもり（１４）に連結されたばね（１１）と、おもりの両側にそれぞれ配置された移動制限ねじ（１３）と、を含む。過速度保護装置は、さらに、駆動ロッド（１６）、スライドロッド（１７）および曲がりロッド（７）からなる制御アームユニットを含む。曲がりロッド（７）は、第１の面（７−１）、第２の面（７−２）および第３の面（７−３）を有し、第１の面は、安全スイッチとの係合により駆動機への電力供給を可能にし、第２の面は、安全スイッチとの係合により駆動機への電力供給を妨げ、第３の面は、安全スイッチ（９）の自動解除を防止するために使用される。

Description

本発明は、過速度保護装置に関し、特にエスカレータおよび動く歩道用の過速度保護装置に関する。

大勢の人を効率的に輸送することができるエスカレータや動く歩道は、商業施設、地下鉄および空港などの多くの大規模公共施設で広く使用されている。よって、このようなエスカレータや動く歩道の安全性は特に重要である。関連する工業規格によると、エスカレータおよび動く歩道は、定格速度の１２０％を超える速度で動作するとエスカレータまたは動く歩道を自動的に停止する速度制限装置を備える必要がある。さらに、速度制限装置は、運転速度が定格速度の１２０％を超えると、エスカレータと動く歩道の電源を切ることができなければならない。

現在は、誘導パルスカウンタ型の過速度保護装置が一般に使用されている。このような装置は、設置および使用が簡単であるが、残念ながら信頼性が高くないことが知られており、使用される誘導回路は干渉を受けやすく、結果として故障しやすい。さらに、誘導パルスカウンタ型の過速度保護装置と組み合わせて、過速度保護装置の駆動装置には人体に有害な鉛（Ｐｂ）を含む速度測定ブロックが設けられている。これを考慮して、エスカレータおよび動く歩道の駆動に永久磁石の同期モータを使用する過速度保護装置が中国特許出願第０３１１４９０７．３号に開示されており、この過速度保護装置は、遠心力作用おもり、スイッチ、過速度伝達対および過速度ディスクを含むことを特徴とする。しかし、このような形式の機械的な過速度保護装置は構造が複雑で大きく、コストが高い。

本発明の目的は、従来技術の過速度保護装置の少なくとも１つの問題や難点を解決することである。

本発明の実施例によれば、エスカレータまたは動く歩道の駆動機の回転軸に連結された過速度保護装置が提供される。エスカレータまたは動く歩道は、駆動機に供給される電流を制御する安全スイッチを備える。過速度保護装置は、回転軸と共に回転するように回転軸に連結された回転ユニットと、回転ユニットに取り付けられ、かつ一端が回転ユニットに回転可能に連結された第１のおもりを有する第１の遠心構成要素と、おもりと係合するように設けられた第１の端部と曲がりロッドとを有する制御アームユニットと、を含み、曲がりロッドは、安全スイッチと係合したときに駆動機への電力供給を可能にする第１の面と、安全スイッチと係合したときに駆動機への電力供給を妨げる第２の面と、第１の面と第２の面との間の移動を防止するために使用される第３の面と、を含む。

本発明の他の実施例では、機械の回転軸に連結された機械的な過速度保護装置が提供され、この過速度保護装置は、回転ユニットと制御アームユニットとを備えており、回転ユニットは、回転軸にはめ込まれた回転底部プレートと、回転底部プレートに取り付けられるとともに、ばね、おもりおよび移動制限ねじを有する少なくとも１つの遠心構成要素と、を含み、おもりの一端が回転底部プレートに回転可能に連結され、ばねの一方の端部がおもりに連結されるとともに、ばねの他方の端部が回転底部プレートに固定され、移動制限ねじはおもりの少なくとも一方側に配置されており、制御アームユニットは、駆動ロッドと、スライドロッドと、曲がりロッドと、含み、駆動ロッドと曲がりロッドとは、スライドロッドの両側にそれぞれ設けられており、駆動ロッドは、回転ユニットのおもりと係合可能となっている。

本願発明は、従来技術と比較して以下の利点を提供する。

１．おもりがばねに連結される領域に複数の開口部が設けられており、ばねはこれらの開口部の１つに引っ掛けられている。このことによって、作業者は、制御アームユニットとおもりとの間の間隙を自由に調整することで異なるばねの張力を調整し、これにより、ばねの剛性の製造公差が補償されて個々のばねの差による影響が減少し、装置全体の信頼性を高めることができる。

２．釣合いを容易にするために、２組のばね、おもりおよび移動制限ねじが回転底部プレートに対称に取り付けられている。釣合いが取れた後に構成要素を取り付けるため、装置が全体として衝撃による加振なく滑らかに動作することができる。

３．装置全体がモジュール設計で、回転ユニットと制御アームユニットが、個別に設計されているとともに取り付けが容易でかつ交換可能となっており、僅かな変更を加えるだけで、または変更を全く加えないで、異なる回転速度および異なる回転軸を有する駆動機に装置を取り付けることができる。

４．安全スイッチが押し下げられた後に自動的に解除されないように、制御アームユニットの曲がりロッドに曲がり面が形成されている。

５．装置の多くの部品が標準部品によって連結されており、製造および現場での交換が容易であり、かつ安価で保守に都合がよい。

６．現場で装置の試験を行うのに好都合であり、ソケットヘッドねじＭ４^*８を使用して質量ブロックをおもりに固定することにより、周波数変換器を使用せずに過速度試験を実施することができる。また、質量ブロックの質量は容易に調整できるので、質量ブロックを取り除いたときに、装置が過速度状態に正確に応答して動作可能となる。

以下では、添付図面を参照して本発明およびその実施例を詳細に説明する。しかし、添付図面を参照した本発明の以下の説明は、本発明の概念を説明するためだけに提供されるものであり、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるものではない。

図１は、本発明の実施例に係る機械的な過速度保護装置の構造を示す概略図である。図１に示すように、本発明の実施例に係る機械的な過速度保護装置は、回転ユニットＩと制御アームユニットＩＩからなる。図２を参照すると、回転ユニットＩは、回転底部プレート２と、回転底部プレートに取り付けられた少なくとも１つの遠心構成要素と、を含む。少なくとも１つの遠心構成要素は、移動制限ねじ１３、ばね１１およびおもり１４からなる。

回転底部プレート２は、モータ１９の主軸３と共に回転するように主軸３にはめ込まれた円形のプレートである。おもり１４の一端は、おもり位置決めピン１２を中心に回転するように、このおもり位置決めピンによって回転底部プレート２に取り付けられている。少なくとも１つの開口部１５が、おもりの一方側に形成されている。本発明の一実施例は、３つの開口部を有する。しかし、本発明は、３つの開口部に限定されるものではないことは明らかであり、適切な数の開口部を設けることができる。

ばね１１の一方の端部は、位置決めねじ１０によって回転底部プレート２の中心近くに固定されており、ばね１１の他方の端部は、おもり１４の１つの開口部１５に引っ掛けられている。さらに、移動制限ねじ１３が、おもり１４の少なくとも一方の側に配置されている。図２に記載のように、一実施例では、移動制限ねじ１３がおもり１４の両側に配置されている。図２に示す状態では、主軸３の回転が防止されており、ばね１１の張力によっておもり１４がプレートの中心に近い移動制限ねじ１３と接触して釣り合った状態となっている。

図２，図３を参照すると、制御アームユニットＩＩは、駆動ロッド１６、支持部５、スライドロッド１７、ガイドプレート６および所定の形状の曲がりロッド７を含む。駆動ロッド１６、スライドロッド１７および曲がりロッド７は、合わせて一体型のレバー構造体を構成する。明らかなように、駆動ロッド１６、スライドロッド１７および曲がりロッド７は、個々に形成して組み合わせてもよい。駆動ロッド１６および曲がりロッド７は、スライドロッド１７の２つの端部にそれぞれ位置する。換言すれば、レバー構造体は、レバーの本体として機能するスライドロッド１７を有し、駆動ロッド１６がスライドロッド１７の一方の端部に位置し、曲がりロッド７がスライドロッド１７の他方の端部に位置する。図２に示すように、駆動ロッド１６は、円筒形とすることができ、曲がりロッド７はＶ字型の曲がり面７−１とＶ字型の曲がり面７−１の両側にそれぞれ設けられた平面７−２を含む。Ｖ字型の曲がり面７−１と平面７−２との間には、リッジ７−３が形成される。曲がりロッド７のＶ字型の曲がり面７−１は、Ｖ字型の曲がり面だけに限定されるものではなく、湾曲面などの他の適切な形状を有しうることに留意されたい。

ガイドプレート６は、ねじによって支持部５に固定されており、スライドロッド１７は、スライドロッド位置決めピン４によって支持部５に取り付けられている。スライドロッド１７は、スライドロッド位置決めピン４を中心に回転したときに、ガイドプレート６内で揺動するように設けられている。図４を参照すると、一実施例では、さらに、ワッシャ８がガイドプレート６と支持部５との間でガイドプレート６内に設けられている。

おもり１４、駆動ロッド１６、支持部５、スライドロッド１７、ガイドプレート６および曲がりロッド７は、亜鉛鉄板から形成可能である。明らかなように、本発明は亜鉛鉄板に限定されるものではなく、他の適切な材料によってこれらの構成要素を形成してもよい。

組立プロセスにおいて、回転ユニットＩはモータ１９の主軸にはめ込まれる。図１に示すように、ファン１８と回転ユニットＩとを互いから分離するために、位置決めリング１も回転ユニットの頂部でモータ１９の主軸に設けられる。さらに、ファン１８の頂部には、ファンカバー２０がファンを覆うように配置される。図２を参照すると、制御アームユニットＩＩの支持部は、モータ１９の端部カバーにねじにより固定されており、駆動ロッド１６が回転底部プレート２の近くに位置する。曲がりロッド７は安全スイッチの上方に位置し、安全スイッチ９の（例えば、球状の頂部である）頂部が曲がりロッド７と接触する。安全スイッチ９は、その弾性により、図３に示す垂直方向で上下に移動可能となっている。

使用時には、モータ１９が動作し、回転ユニットＩがモータの主軸と共に回転する。主軸３が所定の速度以下で回転する場合には、安全スイッチ９は曲がりロッド７のＶ字型の曲がり面７−１（図３参照）の下方に留まる。この状態では、安全スイッチは、押し下げられずにスイッチが入り、モータ１９に電力が供給される。回転ユニットＩが主軸３と共に回転するに従って、遠心力によっておもり１４がばね１１の張力に打ち勝ち、おもり位置決めピン１２を中心に回転して外向きに延びる。おもり１４が延びる距離は、モータ１９の回転速度とともに増加する。回転速度が所定の値まで増加すると、おもりの係合面２１が駆動ロッド１６と接触し、移動制限ねじ１３の作用によってスライドロッド１７がスライドロッド位置決めピン４を中心に回転してガイドプレート６内で揺動する。所定の過速度条件で制御アームユニットＩＩが確実に動作するように、係合面２１は駆動ロッド１６と確実に係合する傾斜面を有する。移動制限ねじ１３は、おもり１４の移動距離を制限するために使用される。

所定の角度まで回転すると、曲がりロッド７の平面７−２が安全スイッチ９（図示省略）と接触する。図３に記載のように、曲がりロッド７の平面７−２の高さはＶ字型の曲がり面７−１よりも低いので、安全スイッチ９は平面７−２によって押し下げられて図３に示す垂直方向で下向きに移動する。上記の動作によって、安全スイッチ９は押し下げられ、これにより、モータ１９のスイッチが切られる。さらに、安全スイッチ９が曲がりロッド７のＶ字型の曲がり面７−１と接触する位置から平面７−２と接触する位置まで移動した後、おもり１４が駆動ロッド１６と接触しなくなっても、曲がりロッド７のリッジ７−３が安全スイッチ９の自動解除を防止して確実に回路のスイッチを切るように機能する。

本発明の好適実施例では、遠心構成要素は、２つの移動制限ねじ１３、２つのばね１１および２つのおもり１４からなる。一実施例では、２つの遠心構成要素の各々の組が、回転底部プレート上で実質的に対称的に配置されている。明らかなように、遠心構成要素の２つの組は、回転底部プレート２上に対称的に配置することが好ましいが、回転底部プレート２上に他の所定の角度で離れて配置してもよい。上述の実施例と同様に、各々のばね１１の一方の端部が位置決めねじに１０よって回転底部プレート２の中心近くに固定され、各々のばね１１の他方の端部がおもり１４の開口部１５の１つに引っ掛けられる。４つの移動制限ねじ１３は、それぞれ２つのねじを含む２つの群に分けられ、各々の群における２つの移動制限ねじは、対応するおもり１４の両側で回転底部プレート２に固定される。

上述の構造体において、一方では、２組のばね、おもりおよび移動制限ねじからなる２つの実質的に同一の遠心構成要素が回転底部プレート２に対称的に取り付けられていることで釣合いを容易に達成でき、釣合いが取れた後に構成要素を取り付けるため、装置が全体として衝撃による加振なく滑らかに動作することができる。他方では、２つの遠心構成要素を使用することで、二方向の過速度保護が達成できる。より具体的には、回転底部プレート２が図２において反時計方向に回転する場合には、図２で右側に位置する遠心構成要素が過速度保護機能を果たすように動作し、回転底部プレート２が図２において時計方向に回転する場合には、図２で左側に位置する遠心構成要素が過速度保護機能を果たすように動作する。

上述の実施例では、ばね１１をおもり１４のどの開口部１５に引っ掛けてもよい。開口部１５は、異なるばねの張力と、制御アームユニットＩＩとおもり１４との間の間隙と、を調整するために使用され、これにより、ばねの剛性の製造公差が補償されて個々のばねの差による影響が減少し、装置全体の信頼性が高まる。

さらに、一実施例では、現場で過速度保護装置の試験を実施する便宜上、少なくとも１つのねじ穴がおもり１４に設けられている。より具体的には、現場における試験でソケットヘッドねじＭ４^*８を使用して質量ブロック（図示省略）をおもりに固定することで、追加の周波数変換器を使用せずに過速度試験を実施することができる。質量ブロックの質量は容易に調整できるので、現場でこのように試験された装置は、質量ブロックを取り除いたときに、過速度状態に正確に応答して動作可能となる。

本発明を説明するための例としてエスカレータおよび動く歩道用のモータを用いたが、これは本発明を限定するものではない。むしろ、本発明の機械的な過速度保護装置は、回転軸を有する全ての機械や装置に過速度保護の目的で適用可能である。

本発明の一般的な発明概念を添付図面を参照して詳細に説明したが、当業者であれば分かるように、種々の改良や変更も可能である。

本発明の一実施例に係る機械的な過速度保護装置の構造の概略図である。 ファンとファンカバーを取り除いた図１の平面図である。 図１の方向Ａに沿った説明図である。 図１の部分Ｂの拡大図である。

Claims (16)

1. 機械の回転軸に連結された過速度保護装置であって、この過速度保護装置は、回転ユニット（Ｉ)と制御アームユニット（ＩＩ）とを備えており、
   回転ユニット（Ｉ）は、
   前記回転軸にはめ込まれた回転底部プレート（２）と、
   回転底部プレート（２）に取り付けられるとともに、ばね（１１）、おもり（１４）および移動制限ねじ（１３）を有する少なくとも１つの遠心構成要素と、を含み、おもり（１４）の一端が回転底部プレート（２）に回転可能に連結され、ばね（１１）の一方の端部がおもり（１４）に連結されるとともに、ばね（１１）の他方の端部が回転底部プレート（２）に固定され、移動制限ねじ（１３）はおもり（１４）の少なくとも一方側に配置されており、
   制御アームユニット（ＩＩ）は、
   駆動ロッド（１６）と、スライドロッド（１７）と、曲がりロッド（７）と、含み、駆動ロッド（１６）と曲がりロッド（７）とは、スライドロッド（１７）の両側にそれぞれ設けられており、駆動ロッド（１６）は、回転ユニット（Ｉ）のおもり（１４）と係合可能となっていることを特徴とする過速度保護装置。
2. 駆動ロッド（１６）、スライドロッド（１７）および曲がりロッド（７）は、一体構造を構成していることを特徴とする請求項１記載の過速度保護装置。
3. 制御アームユニット（ＩＩ）は、スライドロッド（１７）に設けられたスライドロッド位置決めピン（１４）を中心に回転可能となっていることを特徴とする請求項２記載の過速度保護装置。
4. 駆動ロッド（１６）は、円筒形であり、
   曲がりロッド（７）は、Ｖ字型の曲がり面と該Ｖ字型の曲がり面の両側に設けられた平面と、を含むことを特徴とする請求項１記載の過速度保護装置。
5. 移動制限ねじ（１３）は、おもり（１４）の両側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の過速度保護装置。
6. 回転底部プレート（２）は、円形であり、
   前記の少なくとも１つの遠心構成要素は、２組の遠心構成要素を含むことを特徴とする請求項１記載の過速度保護装置。
7. 前記の２組の遠心構成要素は、回転底部プレート（２）に対称に取り付けられていることを特徴とする請求項６記載の過速度保護装置。
8. 制御アームユニット（ＩＩ）は、さらに、
   前記機械に固定された支持部（５）と、
   ガイドプレート（６）とを含み、
   ガイドプレート（６）は、支持部（５）に固定されており、スライドロッド（１７）は、スライドロッド位置決めピン（４）によって支持部（５）に取り付けられているとともにガイドプレート（６）内に設けられていることを特徴とする請求項１記載の過速度保護装置。
9. ガイドプレート（６）と支持部（５）との間にワッシャ（８）が設けられていることを特徴とする請求項１記載の過速度保護装置。
10. おもり（１４）とばね（１１）が互いに連結されている領域に少なくとも１つの開口部（１５）が形成されており、ばね（１１）一方の端部が、前記の少なくとも１つの開口部（１５）の１つに引っ掛けられておもり（１４）と連結されていることを特徴とする請求項１記載の過速度保護装置。
11. 前記の少なくとも１つの開口部の数は３つであることを特徴とする請求項１０記載の過速度保護装置。
12. 請求項１に記載の過速度保護装置を使用するエスカレータであって、このエスカレータはモータを含み、回転ユニット（Ｉ）は前記モータに連結されていることを特徴とするエスカレータ。
13. エスカレータまたは動く歩道の駆動機の回転軸に連結された過速度保護装置であって、前記のエスカレータまたは動く歩道は、前記駆動機に供給される電流を制御する安全スイッチを備えており、
    前記回転軸と共に回転するように該回転軸に連結された回転ユニット（Ｉ）と、
    回転ユニット（Ｉ）に取り付けられ、かつ一端が回転ユニット（Ｉ）に回転可能に連結された第１のおもり（１４）を有する第１の遠心構成要素と、
    第１のおもり（１４）と係合するように設けられた第１の端部（１６）と曲がりロッド（７）とを有する制御アームユニット（ＩＩ）と、を含み、曲がりロッド（７）は、安全スイッチ（９）と係合したときに前記駆動機への電力供給を可能にする第１の面（７−１）と、安全スイッチ（９）と係合したときに前記駆動機への電力供給を妨げる第２の面（７−２）と、第１の面と第２の面との間の移動を防止するために使用される第３の面（７−３）と、を含むことを特徴とする過速度保護装置。
14. 回転ユニットの回転が所定速度を超えた場合に、第１のおもり（１４）が制御アームユニット（ＩＩ）と係合し、第２の面（７−２）と安全スイッチ（９）とを係合させることを特徴とする請求項１３記載の過速度保護装置。
15. 第１のおもり（１４）は、回転ユニット（Ｉ）が前記所定速度を超えた場合に、第１の端部（１６）と確実に係合するように設けられている係合面（２１）を有することを特徴とする請求項１４記載の過速度保護装置。
16. 第２の遠心構成要素をさらに備えており、第２の遠心構成要素は、該第２の遠心構成要素上に回転可能に取り付けられた第２のおもりを含み、この第２のおもりは、第２の係合面（２１）を有し、回転ユニット（Ｉ）が第１の方向に回転すると、第１のおもりの係合面が第１の端部（１６）と確実に係合し、回転ユニット（Ｉ）が第２の方向に回転すると、第２のおもりの係合面が第１の端部（１６）と確実に係合することを特徴とする請求項１５記載の過速度保護装置。

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