JP6071706B2 - エスカレータの非常用制動装置およびエスカレータ - Google Patents

Description

この発明は、複数の踏段が無端状に連結されているエスカレータに関わり、特に、駆動力を駆動機から主軸に伝達する駆動チェーンの破断時に踏段の下降を防止するために設置されるエスカレータの非常用制動装置に関するものである。

エスカレータは、無端状に連結されている複数の踏段を備えている。踏段は、エスカレータの主軸が回動すると両乗降口間を昇降する。主軸は、機械室に設けられている駆動機と駆動チェーンによって結ばれている。通常、駆動機の出力軸には踏段の移動を制止するブレーキ装置が直結されている。ブレーキ装置は、駆動機の出力軸の回動を制止することにより、駆動チェーンを介して主軸の回動を停止する。

エスカレータの運転停止時や停電時等には、このブレーキ装置を動作させて、踏段を制止する。エスカレータは、両乗降口間に傾斜部を有するため、踏段に乗客が乗っていると、主軸に対して踏段が下降する方向に回転力が常時作用する。運転停止時等にエスカレータを停止させる場合には、ブレーキ装置を常時動作させて踏段の下降を防止している。

ブレーキ装置を備えたエスカレータにおいて、万一、駆動チェーンが破断した場合を想定してみる。ブレーキ装置を動作させてもその制動力が主軸に伝達されないため、踏段の下降を制止することはできない。駆動チェーンの破断時に踏段に乗客が乗っていると、乗客の重量により踏段は下降し始めて徐々に加速していくことになる。そこで、エスカレータには、駆動チェーンの破断もしくは異常を検出した場合に、主軸の回転を制止して踏段の下降と暴走を防止するための非常用制動装置が備えられている。

エスカレータの非常用制動装置にあっては、ラチェットポールを結合した軸がブラケットに支持されている（例えば、特許文献１）。ブラケットは、エスカレータの主枠に結合されている制動機梁に溶接されている。駆動チェーンの破損を検出した際、主軸に連動するラチェットホイールにラチェットポールを係合させて主軸の回転を制止させると、乗客荷重に相応する大きな衝撃荷重がラチェットポールを介して主枠に作用する。主枠はこれに耐える剛性を確保する必要があり、十分な強度、太さを持つ梁材の構造が必要不可欠となる。

別の形態の非常用制動装置は、エスカレータの駆動チェーンが破損した場合に、踏段駆動スプロケットの回転を制止する摩擦制止機構を備えている（例えば、特許文献２）。摩擦制止機構は、摩擦ドラムと摩擦ドラムを圧接するブレーキアームにより構成される。この構成では摩擦制動力の設定が一定となっている為、チェーンの破断時に、踏段の走行速度を徐々に下げて停止するといった緩停止を安定して機能させることは困難である。

さらに別の形態の非常用制動装置では、エスカレータの駆動チェーンが破損した場合、踏段駆動スプロケットを制動するフックが、踏段駆動スプロケットに圧接されて摩擦制動することにより踏段を機械的に制動している（例えば、特許文献３）。ここでも摩擦制動力の設定が一定となっている為、チェーンの破断時に、踏段の走行速度を徐々に下げて停止するといった緩停止を安定して機能させることが困難である。

特開2011−201611号公報（２頁４６行〜３頁７行、図４，５） 特開2002−37576号公報（５頁右列４行〜３７行、図７，８） 特開平7−157265号公報（３頁左列１１行〜右列１３行、図１，２）

以上述べたように、エスカレータには、駆動チェーンの破断を検出した場合に、主軸の回転を制止して踏段の下降を防止するための非常用制動装置が備えられている。この発明は、エスカレータにおいて駆動チェーンの破断を検出した際に、踏段の緩停止を安定して実現する非常用制動装置を得ることを目的としている。

この発明に係るエスカレータの非常用制動装置は、エスカレータの主軸に固定されていて外周に摩擦面が形成されている摩擦板と、摩擦板と対向する溝にブレーキシューが取り付けられている制動ブロックと、掛止部を有し、制動ブロックが載置される載置台と、載置台の掛止部と係合するラッチと、載置台に取り付けられていて制動ブロックを押圧する圧縮ばねと、シューレバーと開放レバーが間隔を隔てて固定されている回動軸と、開放レバーの下降を検知するスイッチと、載置台を押圧する油圧シリンダと、スイッチの出力に基づいて油圧シリンダが載置台を押圧する押圧力を制御する制御部とを備えている。油圧シリンダは、制動時に押圧力が摩擦板に作用する様に、制動ブロックと係合しており、エスカレータの主軸と駆動機を繋げる駆動チェーンが破断すると、シューレバーが回動軸を中心にして下方向に回動し、シューレバーの回動に伴い開放レバーが回動してラッチが掛止部から外れ、制動ブロックが圧縮ばねに押圧されて載置台の上を移動し、摩擦板を押圧するものである。

この発明によれば、制動ブロックの溝が摩擦面を挟み込んで制動するので、摩擦板とブレーキシューの接触が安定化し、押圧力が安定している。また、圧縮バネによる押圧力に加えて電動油圧シリンダの押圧力を併合して摩擦板に押圧力を付勢できるので、制動力の制御が可能となり、駆動チェーンの破断を検出した際に、踏段の緩停止を安定して実現できる。

本発明の実施の形態によるエスカレータの構成を示す全体構成図である。 エスカレータの非常用制動装置の要部を示す上面図である。 エスカレータの非常用制動装置におけるシューレバーとシューの役割を説明するための図である。 エスカレータの非常用制動装置の要部を示す側面図である。 エスカレータの非常用制動装置における制動ブロックの役割を説明するための図である。 エスカレータの非常用制動装置において駆動チェーンが破断した状況を説明するための図である。 エスカレータの非常用制動装置における電動油圧シリンダの役割を説明するための図である。

以下に本発明にかかるエスカレータおよびエスカレータの非常用制動装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

実施の形態．
図１は本発明の実施の形態によるエスカレータの全景を示す構成図である。エスカレータ１００は、主枠１、主軸４、踏段駆動チェーン５、メインスプロケット６、駆動機７、非常用制動装置３０、踏段３１、パネル３２、手摺３３などから構成されている。主枠１は隣接する上下階床間に架け渡されていて、エスカレータ１００の自重及び乗客荷重を支持する。主軸４にはメインスプロケット６が溶接接合されている。主軸４の回転によって、複数個の踏段３１が連続移動する。踏段駆動チェーン５はメインスプロケット６に巻回されている。駆動機７は、エスカレータ１００の機械室４０に設けられている。駆動機７の駆動力は駆動チェーンによって主軸４に伝達される。踏段３１は無端状に連結されていて、主軸４の回動によって両乗降口間を昇降する。非常用制動装置３０は、エスカレータ１００の駆動チェーン８の破断を検出した場合に、主軸４の回転を制止して踏段３１の下降を防止する。エスカレータ１００の乗客は昇降時に手摺３３を補助に使用する。パネル３２は乗客の安全確保のために設けられている。

図２は、エスカレータの非常用制動装置の要部を示す上面構成図である。非常用制動装置３０は、回動軸２、摩擦板１０、ホイール１１、制動ブロック１３、ラッチ１８、電動油圧シリンダ２０、開放レバー２２、マイクロスイッチ２４、制御部２５、シューレバー２７、シュー２８などを備えている（図４も参照）。主軸４の両端には２枚のメインスプロケット６が溶接接合されている。それぞれのメインスプロケット６には、踏段駆動チェーン５が巻回されている。メインスプロケット６の外側には、ドライブスプロケット９とホイール１１がそれぞれ主軸４に接合されている。ドライブスプロケット９には、駆動チェーン８を巻回している。駆動機７の駆動力は駆動チェーン８によって駆動機スプロケット７ａからドライブスプロケット９（主軸４）に伝達される。

ホイール１１には、環状の摩擦板１０が固定されている。摩擦板１０は傾斜形成された山型の摩擦面１０ａを有する。摩擦板１０の摩擦面１０ａの外側には、Ｖ溝を有する制動ブロック１３が配置されている。制動ブロック１３のＶ溝には、摩擦面１０ａと接触するブレーキシュー１２が貼りつけられている。制動ブロック１３は、摺動ガイド１５を介して載置台１４と係合している。載置台１４に移動自在に搭載されている制動ブロック１３は、制動時に、圧縮ばね１６により摩擦面１０ａに押圧力を作用する。

載置台１４には掛止板１８ａが取り付けられている。制動ブロック１３は、通常、圧縮ばね１６を収縮させた状態で載置台１４に保持されている。載置台１４の後端には、電動油圧シリンダ２０のロッド（シリンダ）２１が、配置されている。電動油圧シリンダ２０は、制動時に押圧力が摩擦板１０に作用する様に、制動ブロック１３と係合している。電動油圧シリンダ２０は、油圧ポンプ２０ｂで油圧系統２０ａから油圧を発生させることで、ロッド（シリンダ）２１に推力を与える。回動軸２の一端には、所定の方向にシューレバー２７が取り付けられている。シューレバー２７の先端にはシュー２８が係合されている。

シューレバー２７とシュー２８の役割を図３に基づいて説明する。固定部３は主枠１に取り付けられている。回動軸２は固定部３に回転自在に支持されている。駆動機７の駆動力は駆動チェーン８によって駆動機スプロケット７ａからドライブスプロケット９（主軸４）に伝達される。駆動チェーン８は、通常、シュー２８を接触支持している。駆動チェーン８が破断すると、シューレバー２７およびとシュー２８が垂直方向に下降して回動軸２が回転する。

図４は、エスカレータの非常用制動装置３０の要部を示す測面構成図である。制動ブロック１３にはラッチ１８が取り付けられている。ラッチ１８は、ピン１７により制動ブロック１３に回転自在に支持され、先端が制動ブロック１３の掛止板１８ａと係合している。フレーム１９とフレーム２９は主枠１に固定されている。電動油圧シリンダ２０は、主枠１にフレーム２９を介して固定されている。載置台１４は、摺動スライド２６を介して、フレーム１９に搭載されている。

回動軸２は主枠１に取り付けられている固定部３に回転自在に支持されている。開放レバー２２は回動軸２の一端に接合されている。開放レバー２２の先端にはローラ２３が取り付けられている。駆動チェーン８が破断して、回動軸２に固定されているシューレバー２７が垂直方向に下降すると、回動軸２の回転に連動して開放レバー２２が回転し、ローラ２３がラッチ１８の一端を押す。ラッチ１８は制動ブロック１３のピン１７を中心にして回転し、掛止板１８ａから外れる。圧縮ばね１６を収縮させた状態で載置台１４に保持された制動ブロック１３は圧縮ばね１６の反力によって、摩擦板１０を押すように摺動ガイド１５に沿って載置台１４を摺動移動する。

主枠１には、開放レバー２２の下降を検知する様にマイクロスイッチ２４が取り付けられている。マイクロスイッチ２４は、先端が開放レバー２２に接触するように配置されている。制御部２５には、電動油圧シリンダ２０の制御信号とマイクロスイッチ２４の出力信号が接続されている。制御部２５は起動指令、停止指令を発動して、電動油圧シリンダ２０の運転を制御する。電動油圧シリンダ２０は制御部２５からの指令により、油圧ポンプ２０ｂの回転を制御して、ロッド（シリンダ）２１の推力を制御する。

この発明の実施の形態による動作を図５に基づいて説明する。駆動チェーン８は、平常時にシュー２８を接触支持している（図３参照）。駆動チェーン８が破断すると、シュー２８は、支持がなくなって重力方向（真下方向）に降下する（図６参照）。シューレバー２７が下降することに連動して開放レバー２２も下降する。開放レバー２２が下降することで、ラッチ１８が掛止板１８ａから外れ、圧縮ばね１６が収縮状態から開放される。圧縮ばね１６の反力により載置台１４に保持されている制動ブロック１３は、摩擦板１０に向かって摺動移動し、摩擦板１０を押圧する。制動ブロック１３のブレーキシュー１２が摩擦板１０に摩擦力を与えるので、主軸４の回転制動が開始する。

予め圧縮ばね１６の収縮状態を調整することで、ブレーキシュー１２と摩擦板１０の間に発生する摩擦力を制御することができる。圧縮ばね１６の反力は、乗客荷重に対して踏段を完全に停止させるのに必要な力よりも弱く設定しておく。摩擦板１０とブレーキシュー１２を滑らせ主軸４の回転速度を徐々に減速していくことで、踏段に乗客が乗っている状態での主軸４の急停止を避けるようにする。乗客が転倒するなどの危険を回避して、安全にエスカレータを停止することが可能となる。

制御部２５は、駆動チェーン８の破断により開放レバー２２が下降したことをマイクロスイッチ２４で検知した後、遅延時間が経過してから、電動油圧シリンダ２０を起動させる。油圧ポンプ２０ｂの回転数を徐々に上げてゆき、電動油圧シリンダ２０の推力を上昇させる。制動ブロック１３は圧縮ばね１６による制動力に加えて、電動油圧シリンダ２０による制動力を摩擦板１０に付勢する（図７参照）。踏段の走行速度は徐々に低下していくため、滑らかに停止するといった緩停止を安定して機能させることが可能となる。このことにより、主軸の回転を制止させた時に作用する、乗客荷重に相応する大きな衝撃荷重を制御でき、主枠の強度を抑制できる。

本願に関わる非常用制動装置は、制動ブロックのＶ溝が摩擦面を挟み込んで制動するので、安定して作動する。制動ブロックが押付け力を圧縮ばねの撓み力で決定でき、また摩擦面にブレーキシューを設けているので摩擦板に対して制動力（滑り力）が安定している。ホイールに直接摩擦板を固定するのでホイールとボスの組み立ての際、径方向の位置決めが容易に可能である。また組み立て精度が向上し、制動力が安定化する。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 主枠、２ 回動軸、３ 固定部、４ 主軸、５ 踏段駆動チェーン、６ メインスプロケット、７ 駆動機、７ａ 駆動機スプロケット、８ 駆動チェーン、９ ドライブスプロケット、１０ 摩擦板 、１１ ホイール、１２ ブレーキシュー、１３ 制動ブロック、１４ 載置台、１５ 摺動ガイド、１６ 圧縮ばね、１７ ピン、１８ ラッチ、１８ａ 掛止板、１９ フレーム、２０ 電動油圧シリンダ、２１ ロッド 、２２ 開放レバー、２３ ローラ、２４ マイクロスイッチ、２５ 制御部、２６ 摺動スライド、２７ シューレバー、２８ シュー、２９ フレーム、３０ 非常用制動装置、３１ 踏段、３２ パネル、３３ 手摺、４０ 機械室、１００ エスカレータ

Claims (4)

1. エスカレータの主軸に固定されていて外周に摩擦面が形成されている摩擦板と、
   前記摩擦板と対向する溝にブレーキシューが取り付けられている制動ブロックと、
   掛止部を有し、前記制動ブロックが載置される載置台と、
   前記載置台の掛止部と係合するラッチと、
   前記載置台に取り付けられていて前記制動ブロックを押圧する圧縮ばねと、
   シューレバーと開放レバーが間隔を隔てて固定されている回動軸と、
   前記開放レバーの下降を検知するスイッチと、
   前記載置台を押圧する油圧シリンダと、
   前記スイッチの出力に基づいて前記油圧シリンダが前記載置台を押圧する押圧力を制御する制御部とを備え、
   前記油圧シリンダは、制動時に前記押圧力が前記摩擦板に作用する様に、前記制動ブロックと係合しており、
   前記エスカレータの主軸と駆動機を繋げる駆動チェーンが破断すると、前記シューレバーが前記回動軸を中心にして下方向に回動し、前記シューレバーの回動に伴い前記開放レバーが回動して前記ラッチが前記掛止部から外れ、前記制動ブロックが前記圧縮ばねに押圧されて前記載置台の上を移動し、前記摩擦板を押圧するエスカレータの非常用制動装置。
2. 前記制御部は、前記スイッチで前記開放レバーの下降を検知すると、遅延時間が経過してから前記油圧シリンダによる前記載置台の押圧を開始することを特徴とする請求項１に記載のエスカレータの非常用制動装置。
3. 前記圧縮ばねが前記制動ブロックを押圧する力は、乗客荷重に対して踏段を完全に停止させるのに必要な力よりも弱く設定されていることを特徴とする請求項２に記載のエスカレータの非常用制動装置。
4. 機械室に設けられている駆動機と、
   駆動機と主軸を繋げる駆動チェーンと、
   前記主軸に固定されていて外周に摩擦面が形成されている摩擦板と、
   前記摩擦板と対向する溝にブレーキシューが取り付けられている制動ブロックと、
   掛止部を有し、前記制動ブロックが載置される載置台と、
   前記載置台の掛止部と係合するラッチと、
   前記載置台に取り付けられていて前記制動ブロックを押圧する圧縮ばねと、
   シューレバーと開放レバーが間隔を隔てて固定されている回動軸と、
   前記開放レバーの下降を検知するスイッチと、
   前記載置台を押圧する油圧シリンダと、
   前記スイッチの出力に基づいて前記油圧シリンダが前記載置台を押圧する押圧力を制御する制御部とを備え、
   前記油圧シリンダは、制動時に前記押圧力が前記摩擦板に作用する様に、前記制動ブロックと係合しており、
   前記駆動チェーンが破断すると、前記シューレバーが前記回動軸を中心にして下方向に回動し、前記シューレバーの回動に伴い前記開放レバーが回動して前記ラッチが前記掛止部から外れ、前記制動ブロックが前記圧縮ばねに押圧されて前記載置台の上を移動し、前記摩擦板を押圧するエスカレータ。

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