JP4391926B2 - 手摺駆動装置、手摺走行抵抗値算出装置、監視装置 - Google Patents

Description

本発明は、エスカレータの手摺の走行抵抗を測定する技術に関する。

エスカレータの手摺駆動装置においては、手摺と手摺ガイドの間の抵抗（走行抵抗と呼ぶ）を適切なものとすることが、手摺の適切な駆動のために肝要である。例えば、
駆動力 ＜ 走行抵抗
となったのでは、手摺を駆動させることができなくなってしまう。また、走行抵抗が大きくなると手摺の走行に遅れが生じる懸念もある。

下記引用文献１，２には、手摺の走行抵抗を高精度に測定する装置についての技術が開示されている。これらの装置は、手摺の駆動機構を解除した状態で手摺を把持し、牽引に要する力を測定することで走行抵抗を得るものである。

実開昭６１−１１９５７６号公報 特開２０００−４４１５９号公報

上記引用文献１，２の技術においては、エスカレータを停止させた状態で、作業員が手摺に装置を取り付けて測定を行う必要となる。

本発明の目的は、通常の運転状態において走行抵抗を測定することにある。

本発明の別の目的は、作業員が特別な測定作業を行うことなく、走行抵抗を測定する技術を確立することにある。

本発明の手摺駆動装置は、エスカレータに設置されるベルト状の手摺と、手摺を押圧しながら回転し、この手摺を駆動する駆動ローラと、駆動ローラを回転させる駆動チェーンと、駆動チェーンを駆動する駆動源と、を備える手摺駆動装置であって、駆動ローラの配置位置を変更する機構であって、手摺の走行抵抗が大きくなるにつれて、駆動チェーンに作用する張力が大きくなり、この張力により駆動ローラを下方にスライドさせ、手摺と駆動ローラとの間に作用する摩擦力を増大させ、手摺の駆動力を高めるスライド機構と、駆動ローラのスライド量を測定する測定部と、駆動ローラのスライド量と、このスライド量に対して一対一に対応する手摺の走行抵抗値との相関関係を記憶する記憶部と、測定部により測定されたスライド量に基づき、記憶部に記憶されたスライド量と手摺の走行抵抗値との相関関係から手摺の走行抵抗値を算出し、走行抵抗値が保守すべき所定の閾値を越えているか判断するセンターに手摺の走行抵抗値を送信する算出部と、を備える。

手摺は、エスカレータのステップの進行方向に駆動され、エスカレータの搭乗者を支持するものである。手摺の駆動は、駆動源が生成するトルクを駆動チェーンによって駆動ローラに伝え、駆動ローラが手摺を押圧しながら回転することで行われる。

スライド機構は、駆動チェーンの張力に応じて駆動ローラをスライドさせる機構である。一般に、走行抵抗が大きくなると、手摺を駆動するための駆動力もそれに応じて大きなものとなる。したがって、駆動チェーンには、駆動力に対応した張力が作用する。スライド機構は、この張力に引っ張られてスライドすることで、駆動ローラの位置を変化させる。このため、走行抵抗の大きさはスライド量の測定によって求めることができる。測定部は、このスライド量を測定する。また、算出部は、実験的手法や理論的手法により予め与えられた演算式あるいは対応テーブルを用いるなどして、スライド量から走行抵抗値の算出を行う。走行抵抗値の算出にあたっては、例えば、使用期間や温度変化にともなうチェーンの伸び量などの各種変化要因を考慮することも有効である。

この構成によれば、スライド量と走行抵抗値の対応関係を予め明らかにしておきさえすれば、エスカレータの通常の運転中であっても走行抵抗を測定することができる。また、測定にあたっては、作業員が特別な作業をする必要もない。

なお、スライド量とは、スライドの情報を与える量的情報を意味しており、例えば変位量によって表現されても良いし、絶対位置によって表現されてもよい。そして、スライド量を求める測定部の測定態様も特に限定されるものではなく、例えば距離や位置等の長さに係る量を直接的に測定してもよいし、駆動ローラの押圧力などスライドを間接的に表現する量を測定してもよい。いずれにせよ、スライド量は走行抵抗値と明確に対応づけられるため、精度よく走行抵抗値を算出することが可能となる。これは、スライド機構を備えた手摺駆動装置でこそ実現可能な有利な効果である。スライド機構が存在しない手摺駆動装置においては、走行抵抗の変化の検出を例えばチェーンの張力やモータに作用する負荷等の測定により行う必要があり、一般にその精度を高めることは困難だからである。

望ましくは、本発明の手摺駆動装置において、駆動チェーンは、手摺に対して駆動ローラの反対側から駆動ローラを駆動するように配置され、スライド機構は、駆動チェーンの張力が増加すると、駆動ローラの押圧力を増加させる方向に駆動ローラをスライドさせる。スライド機構のスライド方向は、必要な押圧力が確保できている限り特に限定されるものではない。しかし、例えば、駆動源をエスカレータのステップと共有するような場合には、この構成を採用し走行抵抗の増大に応じて駆動ローラの押圧力を高めることで、手摺の駆動力を増大させ手摺の遅れ量を減少させることができるようになる。

望ましくは、本発明の手摺駆動装置において、駆動チェーンは、複数のチェーンがスプロケットを介して連結されてなり、スライド機構は、少なくとも一つのチェーンに作用する張力によってスライドする。各チェーンにはトルクを伝達するための張力が作用しており、スライド機構にいずれのチェーンの張力を利用するかは適宜設定することができる。

望ましくは、本発明の手摺駆動装置において、測定部は、エスカレータの運行中にスライド量を定期的に測定し、算出部は、対応する走行抵抗値を算出する。定期間隔は特に限定されず、例えば１時間や１０分など適当な間隔を選べばよい。例えば、手摺の回転周期に複数回の測定（例えば１０秒おき程度）を行った場合には、手摺の回転状況を詳細に把握することができる。また、搭乗者（ステップ）の入れ替わりに伴う走行抵抗の変化を把握するように、次々とステップが現れる周期（例えば１秒）程度以下の短い間隔で測定をおこなうことも有効である。このような短い時間間隔で測定を行うことにより、常時、最新の走行抵抗値が得られることになる。この構成により、走行抵抗の微少な変化をすばやく検知することが可能となり、駆動力に影響が出る前に保守作業を行うなど、エスカレータの保守管理の質の向上に役立てることができる。

望ましくは、本発明の監視装置は、前記手摺駆動装置から算出された走行抵抗値を取得する手段と、取得した走行抵抗値に対する監視処理を行う監視手段と、を備える。監視装置は、手摺駆動装置と一体形成されていてもよいし、近傍や遠隔地に別途設置されたものであってもよい。監視手段は、取得した走行抵抗値をもとに、エスカレータの管理者に対し管理上有用な情報を提供するために設けられている。具体例としては、走行抵抗値に対し閾値などの注意すべき条件を設定し、この条件を満たした場合に音声、画像、メールなどの手段で警告する機能を挙げることができる。また、走行抵抗値を将来に向かって外挿するなどして、将来の動向を予測する機能を設けることも有効である。この構成によれば、エスカレータの走行安全性の向上や、保守管理実施の判断における的確性向上などが図られる。取得する手段は、取得可能な最新の走行抵抗値を取得していることが好ましく、得られる走行抵抗値の測定間隔は短い方が管理の信頼性向上には有効である。

本発明の監視装置は、画像を表示する表示部を備えることができ、監視手段が行う監視処理は、走行抵抗値を時系列グラフとして表示部に表示する処理であってもよい。表示される時系列グラフは、例えば一方の軸が時間で、他方の軸が走行抵抗値となるグラフである。時系列グラフの時間スケールは指令に応じて変更可能であることが望ましい。これにより、算出した走行抵抗値は、エスカレータの管理者に対し認識容易な形で提供される。

本発明の手摺走行抵抗値算出装置は、エスカレータに設置されるベルト状の手摺と、手摺を押圧しながら回転し、手摺を駆動する駆動ローラと、駆動ローラを回転させる駆動チェーンと、駆動チェーンを駆動する駆動源と、駆動ローラの配置位置を変更する機構であって、手摺の走行抵抗が大きくなるにつれて、駆動チェーンに作用する張力が大きくなり、この張力により駆動ローラを下方にスライドさせ、手摺と駆動ローラとの間に作用する摩擦力を増大させ、手摺の駆動力を高めるスライド機構と、を備えたエスカレータの手摺駆動装置を利用して手摺の走行抵抗を算出する装置であって、駆動ローラのスライド量情報を取得する取得部と、駆動ローラのスライド量情報と、このスライド量情報に対して一対一に対応する手摺の走行抵抗値との相関関係を記憶する記憶部と、取得部により取得されたスライド量情報に基づき、記憶部に記憶されたスライド量情報と手摺の走行抵抗値との相関関係から手摺の走行抵抗値を算出し、走行抵抗値が保守すべき所定の閾値を越えているか判断するセンターに手摺の走行抵抗値を送信する算出部と、を備える。

以下に本発明の代表的な実施の形態について説明する。

図１は、手摺駆動装置１０の主たる構成を概略的に示した側面図（ａ）と正面図（ｂ）である。ここでは、図１（ｂ）を中心に説明を行う。手摺駆動装置１０は、エスカレータシステムの一部をなすものであり、エスカレータのステップ脇に設置されエスカレータの搭乗者を支える手摺１２を備えている。手摺１２は無端のベルト状に形成されており、ステップとほぼ同じ速度で駆動される。手摺駆動装置１０はこの手摺１２を駆動する機能を備えた装置であり、図１（ｂ）においては手摺１２を図の右から左に駆動している。

手摺１２の上側（図１（ａ）に示したようにこれは手摺の裏側である）には、手摺１２を押圧して回転する三つの駆動ローラ１４，１６，１８が配置されている。この駆動ローラ１４，１６，１８は、取付板２０の上部に固定されている。取付板２０は、上下方向にスライド可能に設けられており、したがって手摺１２に対して上下方向に相対位置を変えることができる。取付板２０は、手摺１２の上側から下側にかけて広がる六角形の板状に形成されており、その下部にはスプロケット２２が固定されている。そして、このスプロケット２２と駆動ローラ１４，１６，１８とは、手摺チェーン２４によって結ばれている。具体的には、手摺チェーン２４は、スプロケット２２から駆動ローラ１４、アイドラ２６、駆動ローラ１６、アイドラ２８、駆動ローラ１８を通って再びスプロケット２２に帰るように渡されている。アイドラ２６，２８は、エスカレータシステムの骨格をなすトラスに固定されて手摺１２の下側に設けられている。また、手摺１２の下側には、駆動ローラ１４，１６，１８のそれぞれと対になって手摺１２を押圧する加圧ローラ３０，３２，３４がトラスに固定して設置されている。

スプロケット２２に対しては、第２チェーン３６が渡されている。第２チェーンは固定部３８に固定された二つのアイドラ４０，４２を介して駆動源としてのモータ４４に連結されている。モータ４４は、エスカレータのステップも駆動するものであり、第１チェーン４６によってステップ駆動のため上部スプロケット４８と結ばれている。

手摺駆動装置１０には、手摺の走行抵抗を算出する手摺走行抵抗値算出装置６０が備えられている。手摺走行抵抗値算出装置６０は、センサ部６２と、演算部６４を含む装置である。センサ部６２は、取付板２０の位置（これは駆動ローラ１４，１６，１８の位置でもある）を検出するセンサである。センサ原理は特に限定されるものではなく、例えば、磁気センサや光電センサによって取付板２０の位置（これはスライド量を求めることでもある）を検出してもよいし、取付板２０や駆動ローラ１４，１６，１８が移動することによる押圧箇所の圧力を検知するセンサなどによって取付板２０の位置を検出してもよい。また、演算部６４は、マイコン等のコンピュータ機能を利用して構成された装置であり、算出部６６と対応テーブル６８を備える。算出部６６は、センサ部６２から取付板２０の位置情報を取得し、必要に応じてデジタル変換を行ったあと、対応テーブル６８を参照して走行抵抗値に換算する。得られた結果は、ＬＡＮ７０を通じてエスカレータシステムを管理するセンターに送信することができる。対応テーブル６８は、理論および実験結果を基に走行抵抗値と取付板２０の位置情報すなわちスライド量との対応関係をテーブル化したものである。

続いて、手摺駆動装置１０の動作について説明する。エスカレータの運転時には、モータ４４は適当な速さに制御されて図の右回りに回転する。この回転駆動力は、第１チェーン４６を通じて上部スプロケット４８に伝えられステップを駆動するとともに、手摺１２の駆動にも用いられる。すなわち、駆動チェーンの一つとしての第２チェーン３６は、モータ４４の回転をスプロケット２２に伝え、これを右回りに回転させる。そして、駆動チェーンのもう一つである手摺チェーン２４が、スプロケット２２の回転を伝えて駆動ローラ１４，１６，１８を右回りに回転させる。駆動ローラ１４，１６，１８は、それぞれ加圧ローラ３０，３２，３４との間で手摺１２を加圧しているため、手摺１２を右から左へと駆動することになる。

手摺１２には、手摺を支えるガイドとの間の摩擦等により走行抵抗が作用する。一般にこの走行抵抗は、保守から時間が立つほど大きなものとなる。このため、手摺駆動装置１０には、走行抵抗が大きくなるほど駆動力を高める次のような機能が設けられている。

走行抵抗が大きくなると、駆動ローラ１４，１６，１８には手摺１２から大きな力を受けることになる。そして、この力に抗して駆動ローラ１４，１６，１８を駆動するため、手摺チェーン２４と第２チェーン３６に働く張力も大きなものとなる。これにより、手摺チェーン２４と第２チェーン３６は、大きなトルクを伝達することになる。

第２チェーン３６に働く張力が大きくなると、スプロケット２２を押し下げる力が増大する。スプロケット２２は取付板２０に固定されているため、結果として、取付板２０が下方にスライドすることになる。

また、手摺チェーン２４に働く張力が大きくなると、トラスに固定されたアイドラ２６，２８の側、すなわち下方側に駆動ローラ１４，１６，１８を押し下げる力が強まる。駆動ローラ１４，１６，２０は取付板２０に固定されているため、これによっても取付板２０は下方にスライドすることになる。

取付板２０が下方にスライドした場合、駆動ローラ１４，１６，１８による手摺１２の押圧力が増大する。一般に手摺１２との駆動ローラ１４，１６，１８との間に作用する摩擦力はこの押圧力に比例して大きくなり、手摺１２の駆動を効率的なものにする。つまり、スライド機構が存在することで、手摺１２に与える走行抵抗の増大の影響が低減されることになる。

言い換えれば、走行抵抗の大きさと取付板２０の下向きスライド量の大きさは正の相関をもっており、しかも一対一の対応にあると考えられる。手摺走行抵抗値算出装置６０は、この関係を対応テーブル６８として保持している。これにより、センサ部６２で得られたスライド量は算出部６６において走行抵抗値に換算される。

手摺走行抵抗値算出装置６０は、算出した走行抵抗値を蓄積したり、表示部に表示したりすることができる。また、算出した走行抵抗値をＬＡＮ７０を通じてエスカレータシステムを管理するセンター等のコンピュータに随時送信することもできる。受信したコンピュータでは、例えば、走行抵抗値を時系列（秒毎や月毎など様々な時間スケールを選択可能）のグラフに表示したり、走行抵抗値が所定の閾値を超えていないか判定したりして監視を行う。そして、保守すべき基準状態に達した時点で作業員が保守を行うことになる。

図２（ａ）は、走行抵抗値に対する駆動ローラ位置を模式的に示すグラフであり、図２（ｂ）は、走行抵抗値に対する手摺の遅れ率を模式的に表すグラフである。両者の横軸は共通であり、走行抵抗値の大きさを表している。横軸の符号１００は前回のメインテナンス時の走行抵抗値を表しており、符号１０２は次回のメインテナンス時の走行抵抗値の目安を表している。

図２（ａ）は、駆動ローラ位置を縦軸として、取付板２０のスライド量を表した図である。取付板２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、前回メインテナンス時１００、その後の適当な時、及び次回メインテナンス時１０２に対応した走行抵抗値における取付板２０の位置を示している。また、実線１１０は、これらの走行抵抗値を含む各走行抵抗値に対する駆動ローラ位置を示している。

駆動ローラの位置は、走行抵抗値が増えるほど下側に下がる傾向にある。その具体的な大きさは装置構成によっても異なるが、前回メインテナンス時１００と次回メインテナンス時１０２とでは数ｍｍ程度に達する。両者の具体的な対応関係は、実験的あるいは理論的に求められ、対応テーブル６８として記憶される。そして、センサ部６２が駆動ローラ位置を精度よく測定することで、算出部６６は走行抵抗値を高精度で求めることができるのである。

図２（ｂ）は、前回メインテナンス時１００を基準として、手摺１２の遅れ率を示したものである。つまり、手摺１２の動きが当初に比べどの程度遅くなるかを示している。二点鎖線１２０は、参考として取付板２０にスライド機能を設けない場合の遅れ率を示したものであり、実線１２２は、取付板２０にスライド機構を設けた本実施の形態における遅れ率を示している。遅れ率は、走行抵抗値の増大とともに大きくなるが、実線１２２の増加量は二点鎖線１２０の増加量に比べて小さい。これは、取付板２０が下がることで手摺１２を大きく加圧する効果を反映したものである。しかし、スライド機構がある場合にも、徐々にではあるが走行抵抗の増大とともに手摺１２の動きが遅くなる。そこで、走行抵抗値が適当な値に達した時点を次回メインテナンス時１０２と定め、保守作業により走行抵抗を低減させ、手摺１２の遅れを根本的に解消している。

なお、走行抵抗値と遅れ率とが常に図２（ｂ）の関係にあるのであれば、手摺の速さを測定して遅れ率を算出しさえすればメインテナンスの目安が得られるとも言える。しかし、手摺の遅れは走行抵抗以外の要因でも発生する場合がある。そこで、手摺の遅れ要因の一つである走行抵抗値を確実に把握することが重要となるのである。

本実施の形態における手摺駆動装置１０を用いた場合、エスカレータの運転中にも、常時、取付板２０のスライド量を測定し、対応する走行抵抗値を算出することができる。そして、管理センター等でこの出力を監視することで、保守点検の適切なタイミングを決定することが可能となる。これにより、手摺の遅れを未然に回避し、エスカレータの運転に対する信頼性を高めることが可能となるのである。

手摺駆動装置の構成例を示す（ａ）側面図と（ｂ）正面図である。 走行抵抗に対する（ａ）駆動ローラ位置と（ｂ）手摺遅れ率を模式的に示した図である。

符号の説明

１０ 手摺駆動装置、１２ 手摺、１４，１６，１８ 駆動ローラ、２０ 取付板、２２ スプロケット、２４ 手摺チェーン、２６，２８，４０，４２ アイドラ、３０，３２，３４ 加圧ローラ、３６ 第２チェーン、３８ 固定部、４４ モータ、４６ 第１チェーン、４８ 上部スプロケット、６０ 手摺走行抵抗値算出装置、６２ センサ部、６４ 演算部、６６ 算出部、６８ 対応テーブル。

Claims (7)

1. エスカレータに設置されるベルト状の手摺と、手摺を押圧しながら回転し、この手摺を駆動する駆動ローラと、駆動ローラを回転させる駆動チェーンと、駆動チェーンを駆動する駆動源と、を備える手摺駆動装置であって、
   駆動ローラの配置位置を変更する機構であって、手摺の走行抵抗が大きくなるにつれて、駆動チェーンに作用する張力が大きくなり、この張力により駆動ローラを下方にスライドさせ、手摺と駆動ローラとの間に作用する摩擦力を増大させ、手摺の駆動力を高めるスライド機構と、
   駆動ローラのスライド量を測定する測定部と、
   駆動ローラのスライド量と、このスライド量に対して一対一に対応する手摺の走行抵抗値との相関関係を記憶する記憶部と、
   測定部により測定されたスライド量に基づき、記憶部に記憶されたスライド量と手摺の走行抵抗値との相関関係から手摺の走行抵抗値を算出し、走行抵抗値が保守すべき所定の閾値を越えているか判断するセンターに手摺の走行抵抗値を送信する算出部と、
   を備える、ことを特徴とする手摺駆動装置。
2. 請求項１に記載の手摺駆動装置において、
   駆動チェーンは、手摺に対して駆動ローラの反対側から駆動ローラを駆動するように配置され、
   スライド機構は、駆動チェーンの張力が増加すると、駆動ローラの押圧力を増加させる方向に駆動ローラをスライドさせる、ことを特徴とする手摺駆動装置。
3. 請求項１に記載の手摺駆動装置において、
   駆動チェーンは、複数のチェーンがスプロケットを介して連結されてなり、
   スライド機構は、少なくとも一つのチェーンに作用する張力によってスライドする、ことを特徴とする手摺駆動装置。
4. 請求項１に記載の手摺駆動装置において、
   測定部は、エスカレータの運転中にスライド量を定期的に測定し、
   算出部は、対応する走行抵抗値を算出する、ことを特徴とする手摺駆動装置。
5. 請求項１に記載の手摺駆動装置から算出された走行抵抗値を取得する手段と、
   取得した走行抵抗値に対する監視処理を行う監視手段と、
   を備える、ことを特徴とする監視装置。
6. 請求項５に記載の監視装置であって、
   画像を表示する表示部を備え、
   監視手段が行う監視処理は、走行抵抗値を時系列グラフとして表示部に表示する処理である、ことを特徴とする監視装置。
7. エスカレータに設置されるベルト状の手摺と、手摺を押圧しながら回転し、手摺を駆動する駆動ローラと、駆動ローラを回転させる駆動チェーンと、駆動チェーンを駆動する駆動源と、駆動ローラの配置位置を変更する機構であって、手摺の走行抵抗が大きくなるにつれて、駆動チェーンに作用する張力が大きくなり、この張力により駆動ローラを下方にスライドさせ、手摺と駆動ローラとの間に作用する摩擦力を増大させ、手摺の駆動力を高めるスライド機構と、を備えたエスカレータの手摺駆動装置を利用して手摺の走行抵抗を算出する装置であって、
   駆動ローラのスライド量情報を取得する取得部と、
   駆動ローラのスライド量情報と、このスライド量情報に対して一対一に対応する手摺の走行抵抗値との相関関係を記憶する記憶部と、
   取得部により取得されたスライド量情報に基づき、記憶部に記憶されたスライド量情報と手摺の走行抵抗値との相関関係から手摺の走行抵抗値を算出し、走行抵抗値が保守すべき所定の閾値を越えているか判断するセンターに手摺の走行抵抗値を送信する算出部と、
   を備える、ことを特徴とする手摺走行抵抗値算出装置。

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