JP5924673B2 - マンコンベア - Google Patents

Description

この発明は、主軸の回転を制動する主軸ブレーキ装置を備えたマンコンベアに関する。

従来エスカレータでは、駆動機本体に取付られるディスクブレーキなどによる主ブレーキと、駆動スプロケットと主軸とを繋ぐ駆動チェーンが破断した際に主軸自体を制動する主軸ブレーキ装置の２種類の制動装置が存在する。
主ブレーキは、発生する制動トルクに対して急停止にならないように駆動機システム内に慣性を持たせることで最適な減速度で停止するように構成されるのが一般的である。
しかし、主軸自体を制動する主軸ブレーキ装置は、駆動チェーンが破断しているために駆動機側の慣性を得ることができないために急停止になってしまう恐れがあった。
このような事態を避けるためには、ゆっくりと制動を開始させることが本来望ましい。

これに対しては、主軸ブレーキ装置として、制動に必要な大きさの１／２の制動トルクをそれぞれ発生させる第１及び第２制動装置を用いて、第１制動装置が所定時間制動後に第２制動装置を作動させることで制動トルクを主軸に段階的に印加させ減速度を緩和させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１-４６４８３号公報

しかしながら、この主軸ブレーキ装置は、第１及び第２制動装置を、それぞれ主軸に設ける必要があり、大型化してしまうという問題点があった。
また、第１及び第２制動装置がそれぞれ動作するまでの所定の時間を確保させるためにカム機構を備える必要があり、構造が複雑化し、そのことは動作不良・故障が発生する可能性が高くなるという問題点もあった。

この発明は、かかる問題点を解決することを課題とするものであって、省スペースでかつカム機構を持つことなく、構造が簡単で制動トルクを主軸に確実に印加させることができるマンコンベアを提供することを目的とする。

この発明に係るマンコンベアは、主軸と、この主軸に固定されたメインスプロケットと、このメインスプロケットとモータの駆動力が伝達される駆動スプロケットとに巻掛けされた駆動チェーンと、前記駆動チェーンの破断を検出する破断検出手段と、前記主軸の回転を制動する主軸ブレーキ装置と、を備え、
前記主軸ブレーキ装置は、前記主軸に固定されたラチェットホイールと、前記駆動チェーンの前記破断に応じて前記ラチェットホイールの歯部に係止して前記主軸の回転を阻止するラチェットポールと、を含み、
前記ラチェットホイールは、前記主軸を同心として径方向に隙間を空けて複数配設された少なくとも３個のドーナツ状の円板と、
各隣接した前記円板間の前記隙間に設けられ隣接した円板間に回転方向の摩擦力を付与する摩擦付与手段と、
各前記隣接した前記円板間に設けられ、前記摩擦付与手段の作動を隣接した摩擦付与手段に移行させる作動移行手段と、を有し、
各前記摩擦付与手段により前記主軸に印加される制動トルクは、段階的に大きくなっている。

この発明によるマンコンベアによれば、各隣接した円板間の隙間に設けた摩擦付与手段により主軸に印加される制動トルクは、段階的に大きくなっているので、駆動チェーンが破断した場合には、主軸の緩やかな減速、停止を、省スペースでかつ簡単な構成で実現できる。

この発明の実施の形態のエスカレータを示す側面図である。 図１のエスカレータの要部を示す正面図である。 図１の上部機械室を示す側面図である。 駆動チェーン破断直後の主軸ブレーキ装置を示す側面図である。 主軸ブレーキ装置の第１段階の制動動作時を示す側面図である。 主軸ブレーキ装置の第２段階の制動動作時を示す側面図である。 主軸ブレーキ装置の最終制動動作時を示す側面図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１のマンコンベアであるエスカレータについて図に基づいて説明する。
図１はこの発明の実施の形態のエスカレータを示す側面図、図２は図１のエスカレータの要部を示す正面図、図３は図１のエスカレータの上部機械室を示す側面図である。
このエスカレータでは、ステップ３の両側に取付けられた一対のステップチェーン１７は、主軸１２の両端部に固定された一対の上部スプロケット１１と下階に配置された一対の下部スプロケット６とにそれぞれ巻掛けされている。
ステップ３の両側には、ステップ３に沿って内欄干７が設けられている。内欄干７の外周には、ステップ３の移動に連動する手摺４が設けられている。
主枠で支持された主軸１２の一端部には、メインスプロケット１０が固定されている。

主軸１２に動力を与える駆動装置１は、モータ３０とプーリ３８を介して接続されている。駆動装置１の駆動スプロケット３６とメインスプロケット１０とには、駆動チェーン２が巻掛けされている。
主軸１２のメインスプロケット１０と反対側の端部には、ラチェットホイール１３が固定されている。このラチェットホイール１３の歯部１３ａには、支点４１を中心に回動するラチェットポール１５の端部が係止するようになっている。
ここで、ラチェットホイール１３及びラチェットポール１５で主軸１２に制動トルクを印加する主軸ブレーキ装置９を構成する。

支点４１には、支点４１を中心に回動自在であって先端部にスライダ３９を有する検出レバー１６が設けられている。
駆動チェーン２の破断を検出する検出手段である検出レバー１６は、通常運転時は図３に示すように、スライダ３９が駆動チェーン２上に摺動している。
ステップ３の運転中に駆動チェーン２が破断した場合には、検出レバー１６が支点４１を中心に図３において反時計方向に回動するが、この回動に連動して検出レバー１６と支点４１を共有したラチェットポール１５も支点４１を中心に反時計方向に回動し、その先端部がラチェットホイール１３の歯部１３ａに係止し、ラチェットホイール１３の回転は阻止される。

ラチェットホイール１３は、主軸１２に固定されたドーナツ状の第１の円板３３と、この第１の円板３３と同心で外側に配設されたドーナツ状の第２の円板３４と、この第２の円板３４と同心で外側に配設されたドーナツ状の第３の円板３５と、第３の円板３５と同心で外側に配設され、外周に歯部１３ａを有するドーナツ状の第４の円板４０とを備えている。
第１の円板３３の外周には、周方向に等分間隔で８個の突起が形成されており、そのうちの対向した２個は、他の突起よりも径方向に長く突出したストッパ３３ａである。このストッパ３３ａは、第２の円板３４の内周面に形成された溝部３４ｂに収まっている。
第２の円板３４の外周には周方向に等分間隔で８個の突起が形成されており、そのうちの対向した２個は、他の突起よりも径方向に長く突出したストッパ３４ａである。このストッパ３４ａは、第３の円板３５の内周面に形成された溝部３５ｂに収まっている。
第３の円板３５の外周には、周方向に等分間隔で８個の突起が形成されている。
各ストッパ３３ａ，３４ａの周方向の幅寸法は、溝部３４ｂ，３５ｂの周方向の寸法よりも小さく、従って隣接した円板３３，３４，３５間での周方向の相対移動量は、溝部３４ｂ，３５ｂの寸法で規定される。

第１の円板３３の外周縁部と第２の円板３４の内周縁部との間の隙間には、周方向に等分間隔で４個の第１の摩擦付与手段１４Ａが配設されている。第２の円板３４の外周縁部と第３の円板３５の内周縁部との間には、周方向に等分間隔で４個の第２の摩擦付与手段１４Ｂが配設されている。第３の円板３５の外周縁部と第４の円板４０の内周縁部との間には、周方向に等分間隔で４個の第３の摩擦付与手段１４Ｃが配設されている。

ここで、摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、各ストッパ３３ａ，３４ａ及び溝部３４ｂ，３５ｂにより構成された作動移動手段により、摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの作動が隣接した外側の摩擦付与手段１４Ｂ，１４Ｃに順次移行されるようになっている。

摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ及び１４Ｃは、ボルト及びナットで構成された締結手段３１と、各円板３３，３４，３５，４０のそれぞれの両面の周縁部を挟持した、第１の摩擦部材３２ａ及び第２の摩擦部材３２ｂとから構成されている。
ボルトは、一方の第１の摩擦部材３２ａ、隙間及び第２の摩擦部材３２ｂを貫通し、この後、ボルトの先端部にナットが締付けられることで、摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ及び１４Ｃは、それぞれラチェットホイール１３の所定の位置に取付けられる。
摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ及び１４Ｃでは、それぞれの摩擦部材３２ａ，３２３ｂは、全て同じ摩擦係数の材料を用いている。
従って、各摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃでの摩擦力は同じであり、第１の摩擦付与手段１４Ａ、第２の摩擦付与手段１４Ｂ及び第３の摩擦付与手段１４Ｃで作用する主軸１２に対する制動トルクの大きさは、各主軸１２の軸心からの距離に比例して段階的に大きな値となる。

次に、上記構成のエスカレータの動作について説明する。
エスカレータの運転時には、駆動装置１のモータ３０の回転駆動力は、駆動スプロケット３６、駆動チェーン２、メインスプロケット１０を介して主軸１２に伝達される。
この主軸１２に伝達された動力により、主軸１２と一体の上部スプロケット１１が回転し、その回転に合わせて上部スプロケット１１に歯合したステップチェーン１７が回転し、ステップ３は移動する。
このステップ３の運転時には、検出レバー１６の先端部のスライダ３９は、移動する駆動チェーン２上を接触している。

このステップ３の運転時に、駆動チェーン２が破断したときには、検出レバー１６が支点４１を中心に回動し、それに合わせてラチェットポール１５の先端部がラチェットホイール１３の歯部１３ａに係止してラチェットホイール１３の回転を制動する制動動作が開始する。
このとき、ラチェットホイール１３と一体の主軸１２にも同様の制動トルクが作用するが、第１の摩擦付与手段１４Ａでの制動トルクは、第２の摩擦付与手段１４Ｂ、第３の摩擦付与手段１４Ｃと比較して小さく、かつ主軸１２の慣性による回転トルクよりも小さいので、主軸１２は、第１の円板３３とともに回転する。

第２の円板３４に対して第１の円板３３が図５において時計方向に回転すると、第１の円板３３のストッパ３３ａが第２の円板３４の溝部３４ｂの壁面に衝突し、それ以降の第１の円板３３の回転が阻止される。
引き続き、主軸１２には図６において時計方向の制動トルクが作用するが、この後は第１の円板３３ととともに第２の円板３も回転するが、このときには、主軸１２には、第２の摩擦付与手段１４Ｂの作用により、第１の円板３３のみが回転していた場合と比較してより大きな制動トルクが作用する。

第３の円板３５に対して第２の円板３４が図６において時計方向に回転すると、第２の円板３４のストッパ３４ａが第３の円板３５の溝部３５ｂの壁面に衝突し、それ以降の第２の円板３４の回転が阻止される。
引き続き、主軸１２の回転が停止せず、主軸１２には図７において時計方向の回転トルクが作用し、この後は第１の円板３３、第２の円板３４とともに第３の円板３５も回転するが、このときには、主軸１２には、第３の摩擦付与手段１４Ｃの作用により、第１の円板３３及び第１の円板３４が回転していた場合と比較してより大きな制動トルクが作用し、主軸１２の回転は停止する。

以上説明したように、この実施の形態によるエスカレータによれば、主軸ブレーキ装置９は、主軸１２に固定されたラチェットホイール１３と、駆動チェーン２の破断に応じてラチェットホイール１３の歯部１３ａに係止して主軸１２の回転を阻止するラチェットポール１５と、を含み、ラチェットホイール１３は、主軸１２を同心として径方向に隙間を空けて配設された複数のドーナツ状の円板３３，３４，３５，４０と、各隣接した円板３３，３４，３５，４０間の隙間に設けられ隣接した円板３３，３４，３５，４０間で回転方向の摩擦力を付与する摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃと、摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの作動を外側に隣接した摩擦付与手段１４Ｂ，１４Ｃに移行させる作動移行手段と、を有し、摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃにより主軸１２に印加される制動トルクは、段階的に大きくなっている。
従って、駆動チェーン２が破断した場合には、主軸１２の緩やかな減速、停止を、省スペースでかつ簡単な構成で実現できる。

また、摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃは、円板３３，３４，３５の一方の面の外周縁部とこの円板３３，３４，３５の外径側の円板３４，３５，４０の一方の面の内周縁部とを跨いで配設された第１の摩擦部材３２ａと、それぞれの円板３３，３４，３５，４０の他方の面の、それぞれの外周縁部と内周縁部とを跨いで配設された第２の摩擦部材３２ｂと、第１の摩擦部材３２ａ、第２の摩擦部材３２ｂ及び隙間を貫通し、第１の摩擦部材３２ａ及び第２の摩擦部材３２ｂで、隣接したそれぞれの円板３３，３４，３５，４０の外周縁部及び内周縁部を挟持する締結手段３１とから構成されているので、簡単な構成で隣接した円板３３，３４，３５，４０での回転方向の摩擦力を発生させることができる。

また、円板３３，３４は、周縁部に径方向に突出したストッパ３３ａ，３４ａを有し、この円板３３，３４の隣接した円板３４，３５は、周縁部にストッパ３３ａ，３４ａと係止する溝部３４ｂ，３５ｂを有し、ストッパ３３ａ，３４ａが溝部３４ｂ，３５ｂに係止することで、摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃの作動を外側に隣接した摩擦付与手段１４Ｂ，１４Ｃに簡単な構成で移行させることができ、主軸１２に対する制動トルクを段階的に大きくさせることができる。

また、第１の摩擦部材３２ａ及び第２の摩擦部材３２ｂは、同一の摩擦係数の摩擦部材であり、摩擦部材の管理が簡単であり、また製造コストも低減される。

また、検出レバー１６は、一端部がラチェットポール１５の支点４１と共有し、検出レバー１６の回動に連動して、ラチェットポール１５は、ラチェットホイール１３の歯部１３ａに係止するので、簡単な構成で、駆動チェーン２の破断に連動してラチェットホイール１３の回転が確実に阻止される。

なお、上記の実施の形態では、ラチェットホイール１３は、４枚の円板３３，３４，３５，４０で構成されたが、勿論この枚数には限定されず、例えば５枚以上であってもよい。
また、摩擦付与手段１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃにより印加される主軸１２に対する制動トルクは、径方向の内側から外側に向かって大きくなっているが、径方向の外側から内側に向かって大きくするようにしてもよい。
この場合には、主軸１２の制動時には、外側の円板から回転が開始され、順次内側の円板にも回転が伝播する。
また、各摩擦付与手段の第１の摩擦部材及び第２の摩擦部材は、各摩擦付与手段毎に異なる摩擦係数の摩擦部材であってもよい。
また、摩擦付与手段の作動を隣接した摩擦付与手段に移行させる作動移行手段として、ストッパを円板の内周縁部に設け、周方向に遊動したストッパが係止する溝部を円板の外周縁部に設けるようにしてもよい。
また、破断検出手段として、例えば、光センサを用いて駆動チェーンの破断を検出するようにしてもよい。
また、締結手段は、ボルト及びナット以外の例えばリベットでもよい。
また、マンコンベアとしてエスカレータの場合について説明したが、動く歩道であっても、この発明は適用することができる。

１ 駆動装置、２ 駆動チェーン、３ ステップ、４ 手摺、６ 下部スプロケット、７ 内欄干、９ 主軸ブレーキ装置、１０ メインスプロケット、１１ 上部スプロケット、１２ 主軸、１３ ラチェットホイール、１３ａ 歯部、１４Ａ 第１の摩擦付与手段、１４Ｂ 第２の摩擦付与手段、１４Ｃ 第３の摩擦付与手段、１５ ラチェットポール、１６ 検出レバー、３０ モータ、３１ 締結手段（ボルト、ナット）、３２ａ 第１の摩擦部材、３２ｂ 第２の摩擦部材、３３ 第１の円板、３４ 第２の円板、３５ 第３の円板、３３ａ，３４ａ ストッパ（作動移行手段）、３４ｂ，３５ｂ 溝部（作動移行手段）、３６ 駆動スプロケット、３８ プーリ、３９ スライダ、４０ 第４の円板、４１ 支点。

Claims (7)

1. 主軸と、
   この主軸に固定されたメインスプロケットと、
   このメインスプロケットとモータの駆動力が伝達される駆動スプロケットとに巻掛けされた駆動チェーンと、
   前記駆動チェーンの破断を検出する破断検出手段と、
   前記主軸の回転を制動する主軸ブレーキ装置と、を備え、
   前記主軸ブレーキ装置は、前記主軸に固定されたラチェットホイールと、
   前記駆動チェーンの前記破断に応じて前記ラチェットホイールの歯部に係止して前記主軸の回転を阻止するラチェットポールと、を含み、
   前記ラチェットホイールは、前記主軸を同心として径方向に隙間を空けて複数配設された少なくとも３個のドーナツ状の円板と、
   各隣接した前記円板間の前記隙間に設けられ隣接した円板間に回転方向の摩擦力を付与する摩擦付与手段と、
   各前記隣接した前記円板間に設けられ、前記摩擦付与手段の作動を隣接した摩擦付与手段に移行させる作動移行手段と、を有し、
   各前記摩擦付与手段により前記主軸に印加される制動トルクは、段階的に大きくなっていることを特徴とするマンコンベア。
2. 前記摩擦付与手段は、前記円板の一方の面の外周縁部とこの円板の外径側の円板の一方の面の内周縁部とを跨いで配設された第１の摩擦部材と、
   それぞれの前記円板の他方の面の、それぞれの前記外周縁部と前記内周縁部とを跨いで配設された第２の摩擦部材と、
   前記第１の摩擦部材、前記第２の摩擦部材及び前記隙間を貫通し、第１の摩擦部材及び第２の摩擦部材で、隣接したそれぞれの前記円板の前記外周縁部及び前記内周縁部を挟持する締結手段と、を有していることを特徴とする請求項１に記載のマンコンベア。
3. 前記作動移行手段は、前記円板の周縁部に径方向に突出したストッパと、
   前記円板に隣接した円板の周縁部に形成され前記ストッパよりも周方向の寸法が大きく、かつストッパが壁面に係止する溝部と、を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のマンコンベア。
4. 各前記摩擦付与手段の前記第１の摩擦部材及び前記第２の摩擦部材は、全ての前記摩擦付与手段の全ての前記第１の摩擦部材及び前記第２の摩擦部材において何れも同一の摩擦係数の摩擦部材であることを特徴とする請求項２または３に記載のマンコンベア。
5. 各前記摩擦付与手段の前記第１の摩擦部材及び前記第２の摩擦部材は、各前記摩擦付与手段での前記第１の摩擦部材及び前記第２の摩擦部材では同一の摩擦係数の摩擦部材であり、各前記摩擦付与手段同士では異なる摩擦係数の摩擦部材であることを特徴とする請求項２または３に記載のマンコンベア。
6. 前記破断検出手段は、一端部が前記ラチェットポールの支点と共有するとともに他端部に前記駆動チェーンに摺動するスライダを有する検出レバーであり、前記駆動チェーンの前記破断の検出による前記支点を中心にした前記検出レバーの回動に連動して前記ラチェットポールも回動し、前記ラチェットポールの端部が前記ラチェットホイールの前記歯部に係止することを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のマンコンベア。
7. 前記マンコンベアは、エスカレータであることを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のマンコンベア。

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