JP4817203B2

JP4817203B2 - 乗客コンベアの補助ブレーキ装置

Info

Publication number: JP4817203B2
Application number: JP2009058556A
Authority: JP
Inventors: 俊憲岩井
Original assignee: Toshiba Elevator Co Ltd
Current assignee: Toshiba Elevator and Building Systems Corp
Priority date: 2009-03-11
Filing date: 2009-03-11
Publication date: 2011-11-16
Anticipated expiration: 2029-03-11
Also published as: CN101830390A; CN101830390B; JP2010208825A

Description

本発明は、乗客コンベアの補助ブレーキ装置に関し、特に、踏段が連結されて循環移動する無端状のコンベアチェーンの循環移動状態に異常が発生した場合において、利用者の安全性を確保する乗客コンベアの補助ブレーキ装置に関する。

エスカレータなどの乗客コンベアでは、トラスと呼ばれる主枠が建物の上下階に跨って傾斜して設置され、主枠の上階側及び下階側に駆動スプロケット及び従動スプロケットが２つずつ同一軸心上に配置されている。これらのスプロケット間には、互いに平行に位置する２本のコンベアチェーンが掛け渡されており、２本のコンベアチェーンに複数の踏段の両端部が連結されている。

上階側と下階側とのいずれか一方の主枠内にモータや減速機などを有する駆動部が配置され、駆動部からの駆動力が駆動力伝達チェーンを介して駆動スプロケットに伝達されることで、駆動スプロケットが回転駆動される。そして、駆動スプロケットが回転駆動されることにより従動スプロケットとの間に掛け渡されているコンベアチェーンが循環移動し、踏段上に乗っている利用者は下階から上階へ、又は、上階から下階へと運ばれる。

乗客コンベアでは、手摺ベルトが進入するインレット部に異物が巻き込まれるなどの異常発生時に、乗客コンベアの駆動部の駆動軸の回転を停止させ乗客コンベアを緊急停止させる補助ブレーキ装置を備えている。

このような補助ブレーキ装置では、駆動スプロケットの回転軸に作用する荷重量にかかわらず一定の制動力を発生させると、負荷が小さい状態では急ブレーキを掛けられた状態となり、コンベアチェーンと踏段とは急停止されることになる。

そこで、駆動スプロケットの駆動軸に固定された制動ディスクを制動レバーが挟むことによって、制動レバーに取付けられた制動シューを介して制動ディスクを制動させる装置において、制動レバーがバネ力によって押付け力を発生させており、乗客の増減に対して前記バネ力を調整する機構を設けることによって変動する乗客荷重状況下でも適切な制動力を発生させる補助ブレーキ装置が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開平７−２３３８２２号公報

しかしながら、上記した従来の補助ブレーキ装置では、スプロケットを回転駆動させる駆動モータの駆動電流より制動ディスクに付与する制動力を決定しているため、例えば、踏段１２の移動速度が過速状態となっている場合などでは正確に制動力を決定できないおそれがある。また、駆動力伝達チェーンが切断された場合、駆動力伝達チェーンを介して繋がれていた駆動部の慣性モーメントが駆動スプロケットに作用されず駆動スプロケットの回転軸に作用する荷重量が急激に減少することとなるが、この急激な荷重量の減少に対して適切な制動力を設定できず、補助ブレーキ作動時の減速度が大きくなり乗客に不快を与えるという問題がある。

本発明は上記問題を考慮してなされたものであり、乗客による荷重に応じた制動力を付与することができるとともに、コンベアチェーンの切断時においても適切な制動力を付与することができる補助ブレーキを提供することを目的とする。

本発明に係る乗客コンベアの補助ブレーキは、駆動モータからの駆動力が駆動力伝達チェーンを介して伝達されるスプロケットに固定され、前記スプロケットと共に回転する制動ディスクと、前記制動ディスクに当接される制動位置と前記制動ディスクから離隔した非制動位置とに移動可能に設けられた制動シューと、前記制動シューを非制動位置から制動位置へ移動させ、前記制動シューが前記制動ディスクに付与する制動力を調整する制動力調節部と、前記駆動モータの駆動電流を検出し、その検出値から前記スプロケットに作用する荷重量を算出する荷重算出部と、前記制動ディスクの回転数を検出する回転数検出部と、乗客コンベアの異常を検知する検知部が異常を検知した時刻又は異常を検知した時刻から所定時間遡った時刻に前記回転数検出部が検出した回転数と前記荷重算出部が算出した荷重量とに応答して、前記制動力調節部を操作して前記制動ディスクに付与する制動力を調整する制御部とを備えることを特徴とする。

また、本発明に係る他の乗客コンベアの補助ブレーキは、駆動モータからの駆動力が駆動力伝達チェーンを介して伝達されるスプロケットに固定され、前記スプロケットと共に回転する制動ディスクと、前記制動ディスクに当接される制動位置と前記制動ディスクから離隔した非制動位置とに移動可能に設けられた制動シューと、前記制動シューを非制動位置から制動位置へ移動させ、前記制動シューが前記制動ディスクに付与する制動力を調整する制動力調節部と、前記駆動力伝達チェーンの切断を検知する検知部と、前記駆動モータの駆動電流を検出し、その検出値から前記スプロケットに作用する荷重量を算出する荷重算出部と、前記荷重算出部が算出した荷重量に応答して、前記制動力調節部を操作して前記制動ディスクに付与する制動力を調整し、前記検知部が前記駆動力伝達チェーンの切断を検知すると前記制動力調節部を操作して前記制動ディスクに付与する制動力を減少させる制御部と、複数の制動シューとを備え、前記制動力調節部は、磁気吸着力により複数の前記制動シューを非制動位置と制動位置との間を移動させるシュー移動部を備え、制動位置へ移動させる前記制動シューの数を増減させて前記制動ディスクに付与する制動力を調整することを特徴とする。

本発明に係る乗客コンベアの補助ブレーキでは、上記構成により、適切な制動力を付与することができる。

本発明の第１の実施形態に係る補助ブレーキが適用された乗客コンベアを示す構成図である。図１における補助ブレーキを概略的に示す図である。本発明の第２の実施形態に係る補助ブレーキを概略的に示す図である。図３における補助ブレーキの制動シューの配置を示す図である。

以下、本発明の第１の実施形態について、図面を参照して説明する。

本発明の一実施形態に係る乗客コンベアの補助ブレーキ装置は、例えば、建物の上下階に跨って傾斜して設置されたエスカレータに設けられている。この乗客コンベア１０は、図１に示すように、多数の踏段１２を上階側の乗降口と下階側の乗降口との間で循環移動させることで、踏段１２上に搭乗した乗客を上階と下階とにわたって搬送するものである。

多数の踏段１２は、無端状のコンベアチェーン１４によって連結されており、建物の床下に設置されたトラスと呼ばれる主枠１６内に配置されている。主枠１６の上部両側には踏段１２の移動方向に沿って一対の欄干３０が立設され、欄干３０の周囲にはベルト状の移動手摺３２が装着されている。

主枠１６の内部の上階側には、回転軸１８と、回転軸１８に連結された一対のスプロケット２０と、駆動モータ２１及び減速機（不図示）を備えた駆動装置２２とが配置され、主枠１６の内部の下階側には、回転軸２４，回転軸２４に連結された一対のスプロケット２６が配置されている。

上階側のスプロケット２０と下階側のスプロケット２６との間には、コンベアチェーン１４が巻き掛けられており、スプロケット２０，２６の回転に伴って、コンベアチェーン１４がスプロケット２０，２６の間を循環移動し、踏段１２もコンベアチェーン１４と一体に循環移動する。

図２に示すように、回転軸１８の両端は軸受２８により軸支され、軸受２８は主枠１６に取付けられている。回転軸１８の両端側における外周面には一対のスプロケット２０ａ，２０ｂが固定されており、一方のスプロケット２０ａには駆動用スプロケット３４がボルト等により固定されている。

駆動用スプロケット３４には、駆動装置２２の駆動軸３８に固定されたスプロケット３８ａとの間に駆動力伝達チェーン４０が掛け渡されており、回転軸１８と一体に回転可能に設けられている。

駆動装置２２は乗客コンベア１０全体の制御を司る制御装置１１により駆動制御されることで、駆動モータ２１により発生した駆動力が駆動力伝達チェーン４０と駆動用スプロケット３４とを介して回転軸１８に伝達され、回転軸１８とスプロケット２０ａ，２０ｂが一体に回転する。スプロケット２０ａ，２０ｂの回転に伴って、スプロケット２０ａ，２０ｂに噛み合うコンベアチェーン１４に駆動力が伝達されることで、コンベアチェーン１４によって連結された多数の踏段１２が、案内レール（不図示）にガイドされながら上階側の乗降口と下階側の乗降口との間を循環移動する構造となっている。

上記構成の乗客コンベア２０における補助ブレーキ装置１は、図２に示すように、制動ディスク３６と、制動ディスク３６に制動力を付与する一対の制動シュー４２と、制動ディスク３６に付与する制動力を調節する制動力調節部としての加圧装置４６と、駆動力伝達チェーンの切断を検知する検知部４８と、上階側のスプロケット２０に作用する荷重量を算出する荷重算出部５０と、制動ディスク３６の回転数を検出する回転数検出部５４と、加圧装置４６を駆動制御する制御部５２とを備える。

制動ディスク３６は、円板状をなしており、駆動用スプロケット３４が固定された一方のスプロケット２０ａと対向配置された他方のスプロケット２０ｂにボルトなどにより固定されている。これにより、制動ディスク３６は、回転軸１８とスプロケット２０ａ，２０ｂとともに一体に回転する。

一対の制動シュー４２は、制動ディスク３６の両側面と所定間隔をあけ、制動ディスク３６を挟むように対向配置されている。一対の制動シュー４２には油圧あるいは空圧などの流体圧シリンダ４４が取り付けられており、流体圧シリンダ４４に接続された加圧装置４６が流体圧シリンダ４４へ供給する作動流体の流体圧を制御することで、一対の制動シュー４２を相対的に近接離隔させる。これにより、制動シュー４２は、制動ディスク３６から離隔した非制動位置と、制動ディスク３６に当接して制動ディスク３６を挟持する制動位置との間を移動可能となり、非制動位置から制動位置へ移動すると、加圧装置４６から供給される作動流体の流体圧に応じた制動力を制動ディスク３６に付与する。

検知部４８は、コンベアチェーン１４の循環移動状態の異常を検知し、異常を検知すると停止信号を制御部５２に入力する。具体的には、検知部４８には、駆動力伝達チェーン４０が切れたことを検知する手段、踏段１２の移動速度が過速状態になったことを検知する手段、踏段１２の移動方向が逆転したことを検知する手段等が含まれている。検知部４８は、駆動力伝達チェーン４０が切れたことを検知すると停止信号としてチェーン切断信号を制御部５２に入力し、踏段１２の移動速度が過速状態になったことを検知すると停止信号として速度超過信号を制御部５２に入力し、踏段１２の移動方向が逆転したことを検知すると停止信号として逆走信号を制御部５２に入力する。

荷重算出部５０は、駆動モータ２１を流れる電流値を検出し、検出値から駆動モータ２１に作用するモータトルクを算出する。算出されたモータトルクは、駆動力伝達チェーン４０と駆動用スプロケット３４とを介して駆動モータ２１に接続された上階側のスプロケット２０に作用する荷重量に相当する。つまり、荷重算出部５０は、駆動モータ２１を流れる電流値より上階側のスプロケット２０に作用する荷重量を算出する。荷重算出部５０は算出した荷重量を制御部５２に入力する。

回転数検出部５４は、例えば制動ディスク３６の側面に取り付けられた磁石５６と、磁石５６と対向配置されたホール素子５８を備え、ホール素子５８により磁石５６の位置を検出することで制動ディスク３６の回転数を検出する。回転数検出部５４は、検出した制動ディスク３６の回転数を制御部５２に入力する。なお、回転数検出部５４は、制動ディスク３６と一体に回転する駆動モータ２１やスプロケット２０の回転数を測定することで制動ディスク３６の回転数を検出するように構成してもよい。

制御部５２は、検知部４８から停止信号が入力されると、加圧装置４６を操作することで制動シュー４２より制動ディスク３６に制動力を付与する。

詳細には、駆動力伝達チェーン４０が切断されておらず駆動力伝達チェーン４０を介して駆動装置２２とスプロケット２０が連結された状態では、スプロケット２０に連結されたコンベアチェーン１４や踏段１２等の乗客コンベア１０の用品による荷重と、乗客コンベア１０の利用者による荷重と、駆動装置２２が有する駆動モータ２１や減速機の回転抵抗との合力が回転軸１８に作用する。この合力は、荷重算出部５０から入力された荷重量に相当する。

そこで、制御部５２は、検知部４８から速度超過信号、逆走信号が入力されると、検知部４８からこれらの信号が入力された時刻あるいはこれらの信号が入力された時刻から所定時間遡った時刻に荷重算出部５０及び回転数検出部５４から入力された荷重量及び制動ディスク３６の回転数に基づいて、制動ディスク３６に付与する制動力Ｔを下記式１により算出する。

式１において、Ａ_ＧＤ２は荷重算出部５０から入力された荷重量により回転軸１８に発生する慣性モーメント、Nは制動ディスク３６の回転数、ｔは制動ディスク３６が停止するまでの時間（すなわち制動時間）である。

制御部５２は、検知部４８より速度超過信号、逆走信号が入力されると、制動時間が所定の一定値になるように荷重算出部５０から入力された荷重量に応じて制動ディスク３６に付与する制動力Ｔを調整する。

また、駆動力伝達チェーン４０が切断された状態では、駆動装置２２が有する駆動モータ２１や減速機（不図示）の回転抵抗が回転軸１８に作用しないが、荷重算出部５０から入力された荷重量は、スプロケット２０に連結されたコンベアチェーン１４や踏段１２等の乗客コンベア１０の用品による荷重と、乗客コンベア１０の利用者による荷重と、駆動装置２２が有する駆動モータ２１や減速機（不図示）の回転抵抗値を含むものである。

そのため、制御部５２は、検知部４８からチェーン切断信号が入力されると、検知部４８からこれらの信号が入力された時刻あるいはこれらの信号が入力された時刻から所定時間遡った時刻に荷重算出部５０及び回転数検出部５４から入力された荷重量及び制動ディスク３６の回転数と、予め定められた駆動装置２２が有する駆動モータ２１や減速機の回転抵抗値とに基づいて、制動ディスク３６に付与する制動力Ｔを下記式２により算出する。

式２において、Ａ_ＧＤ２は回転軸１８の慣性モーメント、Ｂ_ＧＤ２は駆動装置２２が有する駆動モータ２１や減速機の回転抵抗値により回転軸１８に発生する慣性モーメント、Nは制動ディスク３６の回転数、ｔは制動ディスク３６が停止するまでの時間（すなわち制動時間）である。

制御部５２は、制動時間が所定の一定値になるように、荷重算出部５０から入力された荷重量から駆動装置２２が有する駆動モータ２１や減速機の回転抵抗値を差し引いて制動ディスク３６に付与する制動力Ｔを調整する。つまり、検知部４８よりチェーン切断信号が入力されると、他の停止信号が入力された場合に比べて制動ディスク３６に付与する制動力Ｔを減少させる。

そして、制御部５２は、加圧装置４６を駆動制御して上記のように算出された制動力Ｔを制動シュー４２より制動ディスク３６に付与することで、スプロケット２０の回転が停止され、コンベアチェーン１４と踏段１２との循環移動が停止される。

以上のように、本実施形態における補助ブレーキでは、検知部４８がコンベアチェーン９の循環移動状態の異常を検知した場合に、制動シュー４２が制動ディスク３６を挟持することによりコンベアチェーン１４と踏段１２との循環移動を停止させることができ、コンベアチェーン１４と踏段１２とが下階側に向けて暴走することを防止することができる。

また、本実施形態における補助ブレーキでは、制動時間が所定の一定値になるように、荷重算出部５０で検出された乗客コンベア１０の利用者の荷重量に応じて、制動シュー４２より制動ディスク３６に付与する制動力Ｔを制御部５２が調整するため、コンベアチェーン１４と踏段１２とを急停止させることなく緩やかに停止させることができ、乗客コンベア１０を適切かつ安全に停止させることができる。

しかも、駆動力伝達チェーン４０が切断された状態では、制御部５２は、荷重算出部５０から入力された荷重量から駆動装置２２が有する駆動モータ２１や減速機の回転抵抗値を差し引いて制動ディスク３６に付与する制動力Ｔを調整するため、駆動力伝達チェーン４０の切断時においても適切な制動力を付与することができる。

なお、上記した本実施形態では、回転数検出部５４により制動ディスク３６の回転数を検出し、荷重算出部５０から入力された荷重量と回転数検出部５４から入力された制動ディスク３６の回転数とに基づいて、制動ディスク３６に付与する制動力Ｔを決定したが、例えば、回転数検出部５４を設けること無く、制動ディスク３６の回転数Ｎを所定の定数として、制動ディスク３６に付与する制動力Ｔを決定してもよく、これにより、補助ブレーキの構成を簡便化することができる。

次に、本発明の第２の本実施形態について、図３及び図４を参照して説明する。なお、上記した第１の実施形態において説明した構成と同じ構成には同じ符号を付け、重複する説明は省略する。

第２の本実施形態が、上記した第１の実施形態と相違する点は、制動シュー４２が制動ディスク３６に付与する制動力を調節する制動力調節部が、磁気吸着力により制動シュー４２を非制動位置から制動位置へ移動させるシュー移動部６０である点である。

詳細には、制動ディスク３６の周方向に所定間隔をあけて複数個の制動シュー４２が配置され、複数個ある制動シュー４２のそれぞれにシュー移動部６０が設けられている。これにより、複数個ある制動シュー４２が個別に非制動位置と制動位置との間を移動する。

シュー移動部６０は磁気吸着力により制動シュー４２が制動位置から非制動位置に移動するいわゆる無励磁作動型電磁ブレーキであって、電磁石６２と、制動シュー４２に固定された可動鉄心６４と、制動シュー４２を制動ディスク３６に押し付けるスプリング６６とを備える。このシュー移動部６０は、電磁石６２への通電によりスプリング６６の付勢力に反して制動シュー４２を制動ディスク３６から離隔させるように可動鉄心６４が磁気吸引され、電磁石６２への通電を中止するとスプリング６６の付勢力により制動シュー４２が制動ディスク３６に押し付けられる。つまり、電磁石６２に通電すると制動シュー４２が非制動位置に移動し、電磁石６２への通電がない状態では制動シュー４２が制動位置に移動して制動シュー４２が制動ディスク３６に制動力を付与する。本実施形態では、非制動位置から制動位置へ移動させる制動シュー４２の数を増減させて制動ディスク３６に付与する制動力を調整する。

本実施形態において、制御部５２は、上記した数式１あるいは数式２により算出された制動ディスク３６に付与する制動力Ｔから、電磁石６２への通電を中止して非制動位置から制動位置へ移動させる制動シュー４２の個数を決定する。そして、制御部５２は、決定した個数のシュー移動部６０に対して、シュー移動部６０が有する電磁石６２への通電を中止させることで、決定した個数の制動シュー４２を非制動位置から制動位置へ移動させて、所定量の制動力Ｔを制動ディスク３６に付与する。

このように、本実施形態では、非制動位置から制動位置へ移動させる制動シュー４２の数を増減させるといった簡単な構成により制動ディスク３６に付与する制動力を調整することができ、補助ブレーキを小型化することができる。

１０…乗客コンベア
１１…制御装置
１２…踏段
１４…コンベアチェーン
１８…回転軸
２０…スプロケット
２１…駆動モータ
２２…駆動装置
２４…回転軸
２６…スプロケット
３４…駆動用スプロケット
３６…制動ディスク
３８…駆動軸
４０…駆動力伝達チェーン
４２…制動シュー
４４…流体圧シリンダ
４６…加圧装置
４８…検知部
５０…荷重算出部
５２…制御部
５４…回転数検出部

Claims

駆動モータからの駆動力が駆動力伝達チェーンを介して伝達されるスプロケットに固定され、前記スプロケットと共に回転する制動ディスクと、
前記制動ディスクに当接される制動位置と前記制動ディスクから離隔した非制動位置とに移動可能に設けられた制動シューと、
前記制動シューを非制動位置から制動位置へ移動させ、前記制動シューが前記制動ディスクに付与する制動力を調整する制動力調節部と、
前記駆動モータの駆動電流を検出し、その検出値から前記スプロケットに作用する荷重量を算出する荷重算出部と、
前記制動ディスクの回転数を検出する回転数検出部と、
乗客コンベアの異常を検知する検知部が異常を検知した時刻又は異常を検知した時刻から所定時間遡った時刻に前記回転数検出部が検出した回転数と前記荷重算出部が算出した荷重量とに応答して、前記制動力調節部を操作して前記制動ディスクに付与する制動力を調整する制御部と
を備えることを特徴とする乗客コンベアの補助ブレーキ。
駆動モータからの駆動力が駆動力伝達チェーンを介して伝達されるスプロケットに固定され、前記スプロケットと共に回転する制動ディスクと、
前記制動ディスクに当接される制動位置と前記制動ディスクから離隔した非制動位置とに移動可能に設けられた制動シューと、
前記制動シューを非制動位置から制動位置へ移動させ、前記制動シューが前記制動ディスクに付与する制動力を調整する制動力調節部と、
前記駆動力伝達チェーンの切断を検知する検知部と、
前記駆動モータの駆動電流を検出し、その検出値から前記スプロケットに作用する荷重量を算出する荷重算出部と、
前記荷重算出部が算出した荷重量に応答して、前記制動力調節部を操作して前記制動ディスクに付与する制動力を調整し、前記検知部が前記駆動力伝達チェーンの切断を検知すると前記制動力調節部を操作して前記制動ディスクに付与する制動力を減少させる制御部と、
複数の制動シューと、
を備え、
前記制動力調節部は、磁気吸着力により複数の前記制動シューを非制動位置と制動位置との間を移動させるシュー移動部を備え、制動位置へ移動させる前記制動シューの数を増減させて前記制動ディスクに付与する制動力を調整することを特徴とする乗客コンベアの補助ブレーキ。
前記制動力調節部は、前記制動シューに流体圧を付与して前記制動シューを非制動位置から制動位置へ移動させる加圧装置を備え、前記制動シューに付与する流体圧を増減させて前記制動ディスクに付与する制動力を調整することを特徴とする請求項１に記載の乗客コンベアの補助ブレーキ。
制動シューを複数備え、
前記制動力調節部は、磁気吸着力により複数の前記制動シューを非制動位置と制動位置との間を移動させるシュー移動部を備え、制動位置へ移動させる前記制動シューの数を増減させて前記制動ディスクに付与する制動力を調整することを特徴とする請求項１に記載の乗客コンベアの補助ブレーキ。