JP2010159128A

JP2010159128A - エスカレータのベルト滑り検出装置

Info

Publication number: JP2010159128A
Application number: JP2009002573A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Kochi; 芳雄光地
Original assignee: Mitsubishi Electric Building Techno Service Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Building Solutions Corp
Priority date: 2009-01-08
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2010-07-22

Abstract

【課題】エスカレータを駆動する電動機と、電動機の回転速度を減速する減速機との間に取り付けられたベルトの滑りを、自動的にかつ正確に検出することができるようにする。
【解決手段】ベルト滑り検出装置６０は、電動機２６のトルクを制御する電動機トルク制御部６２と、電動機２６の出力軸３２の回転を検出する電動機回転検出部６４と、減速機２８の入力軸３６の回転を検出する減速機回転検出部６６と、ベルト４４の滑りを判断する滑り判断部６８とを有する。滑り判断部６８が、エスカレータ１０の停止時に電動機２６が所定のトルクを出力したときに、電動機回転検出部６４と減速機回転検出部６６が検出する検出結果に基づいて、ベルト４４の滑りを判断するので、ベルト４４の滑りを、自動的にかつ正確に検出することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、エスカレータを駆動する電動機と、電動機の回転速度を減速する減速機との間に取り付けられたベルトの滑りを検出するエスカレータのベルト滑り検出装置に関する。

従来のエスカレータの構成について、図１，２を用いて説明する。図１は、従来のエスカレータ全体の斜視図である。図２は、従来のエスカレータの側方断面図である。

エスカレータ１１０は、図１に示されるように、乗り口１１２ａと降り口（図示せず）とからなる一対の乗降口１１２の間をガイドレール（図示せず）等に沿って循環走行する複数の踏段１１４と、循環走行する複数の踏段１１４と同期して欄干１１６の外周に沿ってスライドする移動手すり１１８とを備えている。

エスカレータ１１０の乗降口１１２には、乗降板１２０が設置されている。乗降板１２０は、エスカレータ１１０が設置される建屋の床面（図示せず）と面一になるように設けられている。乗降板１２０と踏段１１４との間には、乗客の足下が踏段１１４に巻き込まれることを防止するコムプレート１２２が設けられている。コムプレート１２２の先端には、くし１２４が取り付けられている。くし１２４は、踏段１１４に形成されるクリート（図示せず）に噛み合う。くし１２４が、クリートと噛み合うことにより、異物、ゴミなどがエスカレータ１１０の内部へ侵入することを防止する。

また、エスカレータ１１０は、図２に示されるように、エスカレータ１１０を駆動する電動機１２６と、電動機１２６の回転速度を減速する減速機１２８と、減速機１２８から駆動力を受ける駆動スプロケット１３０とを有する。

電動機１２６は、出力軸１３２を有する。この出力軸１３２の端部には、電動機プーリ１３４が取り付けられている。減速機１２８は、入力軸１３６と出力軸１３８とを有する。入力軸１３６の端部には、減速機プーリ１４０が取り付けられ、出力軸１３８の端部には、チェーンスプロケット１４２が取り付けられている。電動機プーリ１３４と減速機プーリ１４０との間には、ベルト１４４が巻き掛けられている。駆動スプロケット１３０とチェーンスプロケット１４２との間には、駆動チェーン１４６が巻き掛けられている。また、駆動スプロケット１３０には、無端状に延び複数の踏段１１４が連結された踏段チェーン１４８が巻き掛けられている。

電動機１２６の動作により、電動機１２６から出力された駆動力が減速機１２８を介して駆動スプロケット１３０に伝達される。駆動スプロケット１３０に伝達された駆動力が踏段チェーン１４８を送ることにより、踏段チェーン１４８に取り付けられた複数の踏段１１４が循環走行することとなる。循環走行する踏段１１４は、乗り口側の乗降板１２０の下方を経て乗り口１１２ａにおいて乗客を乗せた後、降り口で乗客を降ろす。そして、踏段１１４は、降り口から降り口側の乗降板（図示せず）の下方を経て降り口側反転部（図示せず）へ移動し、降り口側反転部で反転した後に、乗り口側反転部１５０へ移動する。そして、踏段１１４は、乗り口側反転部１５０で再び反転した後に、乗り口側に乗降板１２０の下方を経て乗り口１１２ａに移動する。このようにして、踏段チェーン１４８に取り付けられた複数の踏段１１４は循環走行する。

したがって、エスカレータ１１０の利用者は、踏段１１４と同期してスライドする移動手すり１１８に手を掛けて、乗り口側の乗降板１２０の下方から乗り口１１２ａに移動してきた踏段１１４にタイミング良く乗る必要がある。

従来のエスカレータ１１０に用いられるベルト１１４においては、一般的に、保守員による定期的な保守点検でベルト１１４のテンションや摩耗などのチェックが行われる。そして、テンション不足や摩耗の進行によりベルト１１４に滑りが生じていると保守員が判断した場合、保守員によりテンションの調整やベルト１１４の交換などの保守作業が行われる。このように、ベルト１１４の状態は定期点検でしか確認することができないため、定期点検以外の時期にベルト１１４の状態が悪化しても、それを把握することは困難であった。

下記特許文献１には、電動機と、電動機の駆動により乗りかごを昇降させる油圧ポンプとの間に取り付けられたＶベルトのテンション不足を検出する油圧式エレベータの制御装置が記載されている。この制御装置には、電動機の回転数を検出する電動機回転数検出器と、油圧ポンプの回転数を検出する油圧ポンプ回転数検出器とが接続され、これらの検出器から回転数信号が制御装置に入力されるように構成されている。制御装置は、電動機と油圧ポンプの回転数が同期していないと判断した場合、Ｖベルトのテンション不足を検出する。

特開２００２−２００５３号公報

上記特許文献１の制御装置によれば、保守員がＶベルトを点検することなく、Ｖベルトのテンション不足を検出することができる。しかしながら、上記特許文献１の制御装置は、油圧式エレベータの運転中にＶベルトのテンション不足を検出するため、検出結果の信頼性に問題があった。具体的には、以下のような理由のためである。

油圧式エレベータの運転中、昇降する乗りかご内の乗員の人数は様々である。すなわち、乗員の人数が０のときもあれば、設定された定員の数のときもある。このように、エレベータの運転中においては、乗りかごの人数が一定ではないので、このときに乗りかごから油圧ポンプに掛かる負荷は一定ではなく変動する。油圧ポンプに掛かる負荷が変動すると、Ｖベルトの状態（テンションの状態）が同じであっても、制御装置の検出結果が変わってしまう可能性がある。例えば、Ｖベルトが劣化しているときに油圧ポンプに掛かる負荷が大きいと、Ｖベルトが滑って電動機と油圧ポンプの回転数が同期しなくなり、制御装置がＶベルトのテンション不足を検出する。しかし、同様にＶベルトが劣化しているにもかかわらず、油圧ポンプに掛かる負荷が小さいと、Ｖベルトの滑りが発生せずに、制御装置がＶベルトのテンション不足を検出することができないおそれがある。

このように、従来のエスカレータに、上記特許文献１のような技術を用いたとしても、エスカレータの運転中に減速機に掛かる負荷が変動するため、ベルトの滑りを正確に検出することができないという問題があった。

本発明の目的は、エスカレータを駆動する電動機と、電動機の回転速度を減速する減速機との間に取り付けられたベルトの滑りを、自動的にかつ正確に検出することができるエスカレータのベルト滑り検出装置を提供することにある。

本発明は、エスカレータを駆動する電動機と、電動機の回転速度を減速する減速機との間に取り付けられたベルトの滑りを検出するエスカレータのベルト滑り検出装置において、電動機のトルクを制御する電動機トルク制御部と、電動機の出力軸の回転を検出する電動機回転検出部と、減速機の入力軸の回転を検出する減速機回転検出部と、エスカレータの停止時に電動機トルク制御部が電動機から所定のトルクを出力させたときに、電動機回転検出部と減速機回転検出部が検出する検出結果に基づいて、ベルトの滑りを判断する滑り判断部と、を有することを特徴とする。

また、滑り判断部は、電動機の出力軸が回転し、かつ減速機の入力軸が回転しない場合、ベルトに滑りが発生していると判断することができる。

また、滑り判断部は、電動機の出力軸が回転せず、かつ減速機の入力軸が回転しない場合、ベルトに滑りが発生していないと判断することができる。

また、滑り判断部は、電動機の出力軸が回転し、かつ減速機の入力軸が回転する場合、ベルトに滑りが発生していないと判断することができる。

また、電動機の出力軸が回転し、かつ減速機の入力軸が回転する場合、電動機トルク制御部が電動機から所定のトルクより小さいトルクを出力させて、滑り判断部がベルトの滑りを判断することができる。

さらに、減速機には入力軸を制動するブレーキが設けられ、このブレーキの動作により、エスカレータを停止させることができる。

本発明のエスカレータのベルト滑り検出装置によれば、エスカレータを駆動する電動機と、電動機の回転速度を減速する減速機との間に取り付けられたベルトの滑りを、自動的にかつ正確に検出することができる。

従来のエスカレータ全体の斜視図である。従来のエスカレータの側方断面図である。エスカレータの側方断面図である。エスカレータのベルト滑り検出装置の構成を示す図である。エスカレータのベルト滑り検出装置の制御動作を示すフローチャートである。

以下、本発明に係るエスカレータのベルト滑り検出装置の実施形態について、図に従って説明する。

まず、エスカレータ１０の構成について図３を用いて説明する。エスカレータ１０は、乗り口１２ａと降り口（図示せず）とからなる一対の乗降口１２の間をガイドレール（図示せず）等に沿って循環走行する複数の踏段１４と、循環走行する複数の踏段１４の幅方向の両側に立設された欄干１６とを備えている。欄干１６の外周には、踏段１４の循環走行と同期してスライドする移動手すり１８が掛け渡されている。

エスカレータ１０の乗降口１２には、乗降板２０が設置されている。乗降板２０は、エスカレータ１０が設置される建屋の床面（図示せず）と面一になるように設けられている。乗降板２０と踏段１４との間には、乗客の足下が踏段１４に巻き込まれることを防止するコムプレート２２が設けられている。コムプレート２２の先端には、くし２４が取り付けられている。くし２４は、踏段１４に形成されるクリート（図示せず）に噛み合う。くし２４が、クリートと噛み合うことにより、異物、ゴミなどがエスカレータ１０の内部へ侵入することを防止する。

また、エスカレータ１０は、エスカレータ１０を駆動する電動機２６と、電動機２６の回転速度を減速する減速機２８と、減速機２８から駆動力を受ける駆動スプロケット３０とを有する。

電動機２６は、出力軸３２を有する。この出力軸３２の端部には、電動機プーリ３４が取り付けられている。減速機２８は、入力軸３６と出力軸３８とを有する。入力軸３６の端部には、減速機プーリ４０が取り付けられ、出力軸３８の端部には、チェーンスプロケット４２が取り付けられている。電動機プーリ３４と減速機プーリ４０との間には、ベルト４４が巻き掛けられており、電動機２６から出力される駆動力を減速機２８に伝達する。ベルト４４は、例えばＶベルトである。Ｖベルトは、一本であっても、複数本であってもよい。駆動スプロケット３０とチェーンスプロケット４２との間には、駆動チェーン４６が巻き掛けられており、減速機２８から出力される駆動力を駆動スプロケット３０に伝達する。また、駆動スプロケット３０には、無端状に延び複数の踏段１４が連結された踏段チェーン４８が巻き掛けられている。

電動機２６の動作により、電動機２６から出力された駆動力が減速機２８を介して駆動スプロケット３０に伝達される。駆動スプロケット３０に伝達された駆動力が踏段チェーン４８を送ることにより、踏段チェーン４８に取り付けられた複数の踏段１４が循環走行することとなる。循環走行する踏段１４は、乗り口側の乗降板２０の下方を経て乗り口１２ａにおいて乗客を乗せた後、降り口で乗客を降ろす。そして、踏段１４は、降り口から降り口側の乗降板（図示せず）の下方を経て降り口側反転部（図示せず）へ移動し、降り口側反転部で反転した後に、乗り口側反転部５０へ移動する。そして、踏段１４は、乗り口側反転部５０で再び反転した後に、乗り口側に乗降板２０の下方を経て乗り口１２ａに移動する。このようにして、踏段チェーン４８に取り付けられた複数の踏段１４は循環走行する。

また、エスカレータ１０は、ベルト４４の滑りを検出するベルト滑り検出装置６０を有する。本発明に係るベルト滑り検出装置（以下、単に検出装置という）６０の構成について図４を用いて説明する。

検出装置６０は、電動機２６のトルクを制御する電動機トルク制御部６２と、電動機２６の出力軸３２の回転を検出する電動機回転検出部６４と、減速機２８の入力軸３６の回転を検出する減速機回転検出部６６と、ベルト４４の滑りを判断する滑り判断部６８とを有する。

電動機トルク制御部６２は、電動機２６に電力を供給するインバータ（図示せず）を介して、電動機２６に接続されている。電動機トルク制御部６２は、駆動指令をインバータに送り、その駆動指令に対応する電力をインバータに発生させ、電動機２６を回転させる。電動機トルク制御部６２からの駆動指令により、電動機２６は任意のトルクを出力することができる。電動機トルク制御部６２は検出装置６０に接続されており、滑り検出動作を開始するとき、電動機２６が所定のトルクＴｒ１を出力するように、検出装置６０から電動機トルク制御部６２に駆動指令が出力される。ここで、所定のトルクＴｒ１とは、通常運転時に、エスカレータ１０を動作させるために必要なトルクであり、エスカレータ１０に最大の負荷が掛かったときに動作させることができるトルクとすることができる。

電動機回転検出部６４は、電動機２６の出力軸３２の反出力側の端部、すなわち電動機プーリ３４が設けられている端部とは反対側の端部に設けられている。電動機回転検出部６４は、例えばエンコーダであり、電動機２６の出力軸３２の回転に応じて速度回転信号を生成する。速度回転信号はパルス信号である。電動機回転検出部６４は検出装置６０に接続されており、電動機回転検出部６４からの信号が検出装置６０に入力される。

減速機回転検出部６６は、減速機２８の入力軸３６であって、減速機プーリ４０と減速機２８との間に設けられている。減速機回転検出部６６は、例えばエンコーダであり、減速機２８の入力軸３６の回転に応じて速度回転信号を生成する。速度回転信号はパルス信号である。減速機回転検出部６６は検出装置６０に接続されており、減速機回転検出部６６からの信号が検出装置６０に入力される。

滑り判断部６８は、エスカレータ１０の停止時に電動機トルク制御部６２が電動機２６から所定のトルクＴｒ１を出力させたときに、電動機回転検出部６４と減速機回転検出部６６とが検出する検出結果に基づいて、ベルト４４の滑りを判断する。以下、滑り判断部６８の判断方法について、ベルト４４に滑りが発生している場合と、ベルト４４に滑りが発生していない場合とに分けて具体的に説明する。

まず、ベルト４４に滑りが発生している場合について説明する。ベルト４４が劣化すると、ベルト４４のテンションが低下し、ベルト４４が滑り易くなる。このような状況のときに、エスカレータ１０を停止させたまま電動機２６から所定のトルクＴｒ１を出力させると、エスカレータ１０が停止しているので減速機２８の入力軸３６は回転しない。しかし、ベルト４４が滑ってしまうので、電動機２６の出力軸３２だけが回転してしまう。これらの状況を、電動機回転検出部６４と減速機回転検出部６６とが検出して検出装置６０に出力する。すなわち、電動機回転検出部６４は、電動機２６の出力軸３２が回転したことを検出して検出装置６０に出力し、減速機回転検出部６６は、減速機２８の入力軸３６が回転していないことを検出して検出装置６０に出力する。滑り判断部６８は、検出装置６０に送られたこれらの検出結果、すなわち電動機２６の出力軸３２が回転し、かつ減速機２８の入力軸３６が回転していないという結果に基づいて、ベルト４４に滑りが発生していると判断する。

次に、ベルト４４に滑りが発生していない場合について説明する。ベルト４４が劣化していない、すなわち正常であると、ベルト４４のテンションも正常であり、通常運転時においてベルト４４は滑らない。このような状況のときに、エスカレータ１０を停止させたまま電動機２６から所定のトルクＴｒ１を出力させると、エスカレータ１０が停止しているので減速機２８の入力軸３６は回転しない。また、ベルト４４が滑らないので、電動機２６の出力軸３２も回転しない。これらの状況を、電動機回転検出部６４と減速機回転検出部６６とが検出して検出装置６０に出力する。すなわち、電動機回転検出部６４は、電動機２６の出力軸３２が回転していないことを検出して検出装置６０に出力し、減速機回転検出部６６は、減速機２８の入力軸３６が回転していないことを検出して検出装置６０に出力する。滑り判断部６８は、検出装置６０に送られたこれらの検出結果、すなわち電動機２６の出力軸３２が回転せず、かつ減速機２８の入力軸３６が回転していないという結果に基づいて、ベルト４４に滑りが発生していないと判断する。

また、電動機２６から出力された所定のトルクＴｒ１が、エスカレータ１０を停止させる制動力より大きくなってしまう場合がある。この場合、ベルト４４が滑らずに電動機２６の駆動力が減速機２８に伝達されれば、減速機２８の入力軸３６が回転してエスカレータ１０が動いてしまう。よって、滑り判断部６８は、電動機２６の出力軸３２が回転し、かつ減速機２８の入力軸３６が回転する場合についても、ベルト４４に滑りが発生していないと判断する。

ここで、エスカレータ１０を停止させる構成について説明する。減速機２８には、入力軸３６を制動するブレーキ７０が設けられている。ブレーキ７０は、減速機２８の入力軸３６の反入力側の端部、すなわち減速機プーリ４０が設けられている端部とは反対側の端部に設けられている。ブレーキ７０の動作により、入力軸３６がロックされるので、エスカレータ１０を停止させることができる。ブレーキ７０は検出装置６０に接続されており、滑り検出動作を開始するとき、ブレーキ７０が入力軸３２を制動するように、検出装置６０からブレーキ７０に指令が出力される。

次に、ベルト４４の滑りを検出する場合における検出装置６０の制御動作について、図５を用いて説明する。なお、検出装置６０が制御動作するときは、通常運転時以外のときである。通常運転時以外のときであれば、いつでも滑り検出動作を行うことができ、例えば毎日または一週間毎に滑り検出動作を行うこともできる。

まず、ステップＳ１０１において、ブレーキ７０が動作し、減速機２８の入力軸３６がロックされてエスカレータ１０を停止させる。

ステップＳ１０２において、電動機２６から所定のトルクＴｒが出力する。そして、各検出器６４，６６により、電動機２６の出力軸３２と減速機２８の入力軸３６との回転の有無が検出される。

ステップＳ１０３において、電動機２６の出力軸３２が回転したか否かが判断される。出力軸３２が回転した場合、ステップＳ１０４に進む。一方、出力軸３２が回転していない場合、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６においては、電動機２６の出力軸３２が回転していないので、当然に減速機２８の入力軸３６も回転していないことを確認し、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７においては、ベルト４４の滑りが検出されずにベルト４４が正常であると判断される。

ステップＳ１０４において、減速機２８の入力軸３６が回転したか否かが判断される。入力軸３６が回転していない場合、ステップＳ１０５に進み、ステップＳ１０５において、ベルト４４の滑りが検出される。一方、入力軸３６が回転した場合、ステップＳ１０７に進み、ベルト４４が正常であると判断される。

なお、減速機２８の入力軸３６が回転したか否かの判断（ステップＳ１０４）を先に行い、その後に、電動機２６の出力軸３２が回転したか否かの判断（ステップＳ１０３）を行うこともできる。また、これらの判断を同時に行ってもよい。

本実施形態の検出装置６０によれば、自動的にベルト４４の滑りを検出することができるので、保守員の省力化を図ることができる。また、定期点検以外のときにベルト４４の滑りを検出することができるので、ベルト４４の劣化を早期に発見することができ、未然に故障等を予防することができる。また、滑り検出動作を行うとき、電動機２６から所定のトルクＴｒ１が出力され、ブレーキ７０によって減速機２８の入力軸３６にはブレーキ７０から定常の制動力が働き、検出条件が常に一定であるため、正確にベルト４４の滑りを検出することができる。また、ブレーキ７０の制動力は、通常運転時に減速機２８の入力軸３６に掛かる負荷より大きいため、通常運転時には検出できない僅かなベルト４４の滑りでも検出することができる。

本実施形態の検出装置６０においては、滑り判断部６８が、電動機２６の出力軸３２が回転し、かつ減速機２８の入力軸３６が回転する場合についても、ベルト４４に滑りが発生していないと判断する場合について説明したが、この構成に限定されない。電動機２６の出力軸３２が回転し、かつ減速機２８の入力軸３６が回転する場合、滑り判断部６８はベルト４４の滑りを判断せずに、検出装置６０は、電動機２６に所定のトルクＴｒ１より小さいトルクＴｒ２を出力させ、もう一度、滑り判断部６８によりベルト４４の滑りを判断させることもできる。電動機２６から出力されたトルクＴｒ２がブレーキ７０の制動力より小さくなると、減速機２８の入力軸３６が回転しないので、滑り判断部６８は、電動機２６の出力軸３２の回転の有無にだけで正確にベルト４４の滑りを判断することができるからである。

１０エスカレータ、２６電動機、２８減速機、３２出力軸、３６入力軸、４４ベルト、６０ベルト滑り検出装置、６２電動機トルク制御部、６４電動機回転検出部、６６減速機回転検出部、６８滑り判断部、７０ブレーキ。

Claims

エスカレータを駆動する電動機と、電動機の回転速度を減速する減速機との間に取り付けられたベルトの滑りを検出するエスカレータのベルト滑り検出装置において、
電動機のトルクを制御する電動機トルク制御部と、
電動機の出力軸の回転を検出する電動機回転検出部と、
減速機の入力軸の回転を検出する減速機回転検出部と、
エスカレータの停止時に電動機トルク制御部が電動機から所定のトルクを出力させたときに、電動機回転検出部と減速機回転検出部が検出する検出結果に基づいて、ベルトの滑りを判断する滑り判断部と、
を有することを特徴とするエスカレータのベルト滑り検出装置。
請求項１に記載のエスカレータのベルト滑り検出装置において、
滑り判断部は、電動機の出力軸が回転し、かつ減速機の入力軸が回転しない場合、ベルトに滑りが発生していると判断する、
ことを特徴とするエスカレータのベルト滑り検出装置。
請求項２に記載のエスカレータのベルト滑り検出装置において、
滑り判断部は、電動機の出力軸が回転せず、かつ減速機の入力軸が回転しない場合、ベルトに滑りが発生していないと判断する、
ことを特徴とするエスカレータのベルト滑り検出装置。
請求項２または３に記載のエスカレータのベルト滑り検出装置において、
滑り判断部は、電動機の出力軸が回転し、かつ減速機の入力軸が回転する場合、ベルトに滑りが発生していないと判断する、
ことを特徴とするエスカレータのベルト滑り検出装置。
請求項２または３に記載のエスカレータのベルト滑り検出装置において、
電動機の出力軸が回転し、かつ減速機の入力軸が回転する場合、電動機トルク制御部が電動機から所定のトルクより小さいトルクを出力させて、滑り判断部がベルトの滑りを判断する、
ことを特徴とするエスカレータのベルト滑り検出装置。
請求項１から５のいずれか１つに記載のエスカレータのベルト滑り検出装置において、
減速機には入力軸を制動するブレーキが設けられ、このブレーキの動作により、エスカレータを停止させる、
ことを特徴とするエスカレータのベルト滑り検出装置。