JP6289259B2 - エスカレータの非常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異常時におけるエスカレータの非常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上階と下階の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連結されている。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。

このような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には、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。踏段に乗客が乗っている状態で駆動チェーンが破断すると、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制動装置が備えられている。

エスカレータの非常制動装置にあっては、シューレバーとラチェットポールを結合した軸が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たブラケットに回動自在に支持されている（例えば、特許文献１）。駆動チェーンの破損を検出した際、シューレバーが下降し、シューレバーに固定された軸を回転させ、これに固定されたラチェットポールを主軸に連動するラチェットホイールに係合させて主軸の回転を制止させる。
シューレバーの先端には、常時駆動チェーンに接触し、摺動するシューが取付けられている為に、エスカレータ運転時の駆動チェーンの振動が直接、シューレバーに作用し、これと固定された軸に微小な回転を与えることになる。
軸はブラケットに施された穴のみで回動自在に支持されており、軸の微小な回転により、運転時には常時、軸の外周と穴の内周が摺動し、磨耗粉を発生させ、この磨耗粉の固着によって、駆動チェーン破断時の軸の回転力を阻害し、非常制動装置の機能を阻害する。

別の形態の非常制動装置は、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ためシューレバーとラチェットポールを結合した軸が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たブラケットに回動自在に支持されている機構を備えている（例えば、特許文献２）。
この構成においても軸はブラケットに施された穴のみで回動自在に支持されており、軸の微小な回転により、運転時には常時、軸の外周と穴の内周が摺動し、磨耗粉を発生させ、この磨耗粉の固着によって、駆動チェーン破断時の軸の回転力を阻害し、非常制動装置の機能を阻害する。

特開２０１１−２０１６１1号公報（２頁〜３頁、図４、図５） 特開２００８−０２４４８０号公報（４頁〜７頁、図２、図３）

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、シューレバーとラチェットポールを結合した軸が確実に回転し、踏段の制動を安定して実現する非常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制動装置は、
上下階床間に架け渡されエスカレータの自重及び乗客荷重を支持する主枠に固定された固定部材であるブラケットと、
前記ブラケットに回転自在に支持され、踏段駆動用の踏段駆動チェーンに駆動力を伝達する主軸に係合する駆動チェーンに対して、この駆動チェーンを制動するシューを取り付けたシューレバーを一端に結合するとともに、前記主軸の回転に連動するラチェットホイールに所定の位置で係合するラチェットポールを他端に結合した回動軸と、
前記ブラケット内に回転可能に挿入されるとともに、前記回動軸周りに回転可能に設置され、前記回動軸周りの回転範囲を規制する回転規制穴を備えた摺動リングと、
前記回動軸外周に設けられ、前記回動軸の回転に従い前記回転規制穴内を移動して前記摺動リングの回転を所定範囲内に規制するピンと、
前記摺動リングの外周に設けた凹部に係合するボールを弾性部材で支持して、このボールと前記摺動リングの外周間で摺動が生じないように前記ボールと前記摺動リングの両者を固定する弾性押圧部と、を備え、
前記駆動チェーンが破断した非常時に、前記摺動リングを固定状態から開放することにより、前記摺動リングの外周を摺動させ前記ラチェットポールを所定の位置まで移動し、前記ラチェットポールを前記ラチェットホイールに係合させてエスカレータの動きを制動するものである。

また、この発明に係るエスカレータは、
上下階床間に架け渡されエスカレータの自重及び乗客荷重を支持する主枠に固定された固定部材であるブラケットと、
前記ブラケットに回転自在に支持され、踏段駆動用の踏段駆動チェーンに駆動力を伝達する主軸に係合する駆動チェーンに対して、この駆動チェーンを制動するシューを取り付けたシューレバーを一端に結合するとともに、前記主軸の回転に連動するラチェットホイールに所定の位置で係合するラチェットポールを他端に結合した回動軸と、
前記ブラケット内に回転可能に挿入されるとともに、前記回動軸周りに回転可能に設置され、前記回動軸周りの回転範囲を規制する回転規制穴を備えた摺動リングと、
前記回動軸外周に設けられ、前記回動軸の回転に従い前記回転規制穴内を移動して前記摺動リングの回転を所定範囲内に規制するピンと、
前記摺動リングの外周に設けた凹部に係合するボールを弾性部材で支持して、このボールと前記摺動リングの外周間で摺動が生じないように前記ボールと前記摺動リングの両者を固定する弾性押圧部と、を有するエスカレータの非常制動装置を用いて、
前記駆動チェーンが破断した非常時に、前記摺動リングを固定状態から開放することにより、前記摺動リングの外周を摺動させ前記ラチェットポールを所定の位置まで移動し、前記ラチェットポールを前記ラチェットホイールに係合させてエスカレータの動きを停止させるものである。

この発明によれば、回転摺動する摺動リングの内周と回動軸の外周の間に磨耗粉が発生し、発生した摩耗粉が回動軸などに固着することにより回転抵抗が増加した場合でも、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した非常時において、シューレバーが自重により回動軸を中心にして回動し、摺動リングの回転規制穴の端に回動軸のピンが到達することで回転力を摺動リング外周に伝達し、弾性押圧部で固定されている摺動リングを固定状態から開放させ、ブラケット穴の内周と摺動リング外周が摺動することによって、ラチェットポールを所定の位置まで移動させてラチェットホイールに噛み合わせる非常制動装置を提供することができ、このことにより、エスカレータを安定して停止させることができる。また、この非常制動装置を備えたエスカレータを提供することができる。

本発明の実施の形態１に係るエスカレータの全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るエスカレータの非常制動装置を示す上面図である。 本発明の実施の形態１に係るエスカレータの非常制動装置の構成品の説明図である。 エスカレータの通常運転時の駆動チェーン、シューレバー、シューの位置関係を示す図である。 本発明の実施の形態１に係るエスカレータの非常制動装置の要部を示す断面図である。 図５の非常制動装置の要部を断面Ａ−Ａで切断したときの断面図である。 本発明の実施の形態１に係るエスカレータの非常制動装置において駆動チェーンが破断したときの状況を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係るエスカレータの非常制動装置において駆動チェーンが破断したときの非常制動装置の要部の動作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１．
図１は本発明の実施の形態１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８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。非常制動装置３０は、エスカレータ１００の駆動機の駆動チェーン８の破断を検出した非常時に、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制動装置を示す上面図であり、図３はエスカレータの非常制動装置の構成品であるシューレバーとシュー及び、ラチェットポールとラチェットホイールを示す図である。これらの図において、非常制動装置３０は、回動軸２、ブラケット
３、ラチェットポール１０、ラチェットホイール１１、シューレバー１２、シュー１３で構成されている。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、主軸４に接合されたドライブスプロケット９が配置されている。また、ラチェットホイール１１及びシューレバー１２は回動軸２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が巻回されている。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を介して主軸４に伝達される。

次に、図３、図４、図５について詳しく説明する。まず、図３（ａ）は、エスカレータの非常制動装置における主要構成品であるシューレバー１２とシュー１３及び、ラチェットポール１０とラチェットホイール１１等を示す正面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の左側面図であり、ラチェットポール１０、ラチェットホイール１１の相対位置関係を示す。図３（ｃ）は、図３（ａ）の右側面図であり、シューレバー１２に支持されたシュー１３、駆動チェーン８の位置関係を示している。また、図４は、エスカレータの通常運転時の駆動チェーン８と、シューレバー１２、シュー１３、駆動機スプロケット７ａ、及びドライブスプロケット９の位置関係を示す図である。

次に、シューレバー１２とシュー１３の役割を図３、図４に基づいて説明する。ブラケット３は図４に示すように、主枠１に取り付けられている。回動軸２はブラケット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を介して主軸４に伝達される。この駆動チェーン８は、図３（ｃ）に示すように、通常、シュー１３を接触支持している。このため、駆動チェーン８が破断すると、シューレバー１２およびシュー１３が垂直方向に下降して回動軸２が回転する。

また、図５は、図３（ａ）の破線Ｐで示した部分の拡大図であり、非常制動装置の要部の詳細な構成、役割を説明するための図である。この図において、回動軸２は、外周を覆う摺動リング１４に回転自在に支持されている。この摺動リング１４は、ブラケット３に施された穴に外周を支持され、ブラケット３に回転自在に支持されている。上記回動軸２の軸方向であって、ブラケット３の両外側には、摺動リング１４の外側両端面がブラケット３の穴から出ないように、回動軸２の軸方向の移動を規制する固定板１５が取り付けられている。

また、摺動リング１４を支承する一対のブラケット３の間には、プランジャ用弾性部材（以下では単に「プランジャ」と呼ぶ）１６が取り付けられていて、プランジャ１６の先端に設置されたボール１７は、摺動リング１４の外周の一部に半球状の凹部である半球穴１８に接触し、摺動リング１４の外周をブラケット３の穴の内周に押圧することによって、摺動リング１４の外周がブラケット３の内周と摺動して回転方向に自在に回動することを規制している。また、回動軸２は、摺動リング１４の内周に回動自在に支持されている。この回動軸２の外周には、摺動リング１４の回動軸２の軸方向中央位置にピン１９が取り付けられており、このピン１９を入り込ませるため、摺動リング１４の外周には、回転規制穴２０が長穴状に設けられている。

さらに、図６は、図５に示すエスカレータの非常制動装置を、断面Ａ−Ａで切断した断面図である。図６において、α３は、前記摺動リング１４に長穴状に施されている回転規制穴２０の周方向の角度である。この回転規制穴２０は、ピン１９の回転規制穴内での回転角度を規制する。通常の運転時においては、駆動チェーン８は、通常、シュー１３を接触支持している。シューレバー１２の先端には、常時駆動チェーンに接触し、摺動するシュー１３（図６には図示せず。図４参照）が取付けられている。

図６中の角度α１は、エスカレータの通常運転時における駆動チェーン８の振動が直接、シューレバー１２に作用し、これによってシューレバー１２に発生する回転角度を示す。またα２は、前記シューレバー１２の回転により回動軸２に取り付けられたピン１９が摺動リング１４の周方向に回転する場合の回転角度である。α３は、摺動リング１４に施された回転規制穴２０の周方向の角度であり、前記ピン１９が回転する角度α２よりも大きめに設定されている。

そこで次に、この発明の実施の形態１による動作を図７、図８に基づいて説明する。図７は、エスカレータの非常制動装置において駆動チェーンが破断した非常時の状況を説明するための図である。図８は、駆動チェーンが破断したときの非常制動装置の要部構成品の動作を説明するため、その詳細を示した図である。図７、あるいは図８において、回動軸２は、外周を覆う摺動リング１４に回転自在に支持されている。摺動リング１４は、ブラケット３に施された穴に外周を支持され、ブラケット３の穴の内周に対して回転自在に支持されているが、摺動リング１４の外周の一部に半球状に施された半球穴１８にプランジャ１６の先端のボール１７が接触し、摺動リング１４の外周をブラケット３の穴の内周に押圧させることによって、摺動リング１４の外周がブラケット３の内周と摺動して回転方向に自在に回動することが規制されている為、エスカレータの通常運転時は、摺動リング１４の外周とブラケット３の穴の内周は摺動動作しない。従って、摺動リング１４の外周とブラケット３の穴の内周間には、両者の磨耗がなく、磨耗によって発生する磨耗粉も発生しないために常に安定した摺動が可能な状態が確保されている。

一方、摺動リング１４に回転自在に支持されている回動軸２の外周と、摺動リング１４の内周においては、エスカレータの通常運転時、駆動チェーン８の振動が直接、シューレバー１２に作用し、これによってシューレバー１２に回転が発生するために、摺動リング１４の外周に施された回転規制穴２０の範囲において、回動軸２の外周と摺動リング１４の内周とが常時、摺動があり、この２部品間には、その磨耗によって磨耗粉が発生する可能性がある。回動軸２の外周と摺動リング１４の内周間に、磨耗粉が発生し、これが堆積していくと、両者間の摺動抵抗は増加し、摺動リング１４の内周と回動軸２の外周との滑らかな摺動は阻害され、さらに磨耗粉の堆積が進行すると両者間の摺動ができなくなってしまう可能性がある。

駆動チェーン８は、通常時にシュー１３を直接、接触支持している（図４参照）。駆動チェーン８が破断すると、シュー１３は、支持がなくなって重力方向（真下方向）に降下する（図７の破線矢印の方向にシュー１３が移動する）。そして、シューレバー１２に固定された回動軸２を回転させ、これと固定されたラチェットポール１０を主軸に連動するラチェットホイール１１に係合させて主軸の回転を制止させる場合、回動軸２の外周と摺動リング１４の内周が摺動し、回動軸２に取り付けられたピン１９が摺動リング１４の外周に施された回転規制穴の端２０ａに接触するまで回転する（図８参照）。ピン１９が、回転規制穴の端２０ａに接触しても、シューレバー１２は、重力方向（真下）までさらに下降を続けるために、その回転力によって、摺動リング１４には回転力が作用する。この回転力は、プランジャ１６の先端のボール１７を押し上げて、摺動リング１４の外周とブラケット３の内周との自在な回動の規制を外して、両者間で摺動が行われる。

通常時には、摺動リング１４の外周とブラケット３の穴の内周間には、両者の磨耗がなく、磨耗によって発生する磨耗粉も発生しないために常に安定した摺動が可能な状態が確保されており、回動軸２は、ブラケット３に対して、確実に回転することができるため、駆動チェーン８が破断しときには、ラチェットホイール１１が主軸に連動するラチェットポール１０に係合し（言い換えると、図３（ｂ）の破線で示した位置にラチェットポールが移動し、ラチェットホイールと係合し）、これにより主軸の回転を制止させエスカレータを停止させることが可能となる。

以上説明したように、本発明に関わる非常制動装置は、回動軸２の外周と摺動リング１４の内周間に、磨耗粉が発生し、両者間が固着した状態であった場合でも、駆動チェーン８が破断した時に、シューレバー１２の重力方向（真下）への下降によって、プランジャ１６の先端のボール１７が押し上げられて、摺動リング１４の外周とブラケット３の内周とが滑らかに摺動することにより、回動軸２は、ブラケット３に対して、確実に回転することができ、ラチェットポール１０を主軸に連動するラチェットホイール１１に係合させて主軸の回転を制止させエスカレータを停止させることが可能となる。

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 ブラケット、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 ラチェットポール、１１ ラチェットホイール、１２ シューレバー、１３ シュー、１４ 摺動リング、１５ 固定板、１６ プランジャ、１７ ボール、１８ 半球穴、１９ ピン、２０ 回転規制穴、３０ 非常制動装置、３１ 踏段、３２ パネル、３３ 手摺、４０ 機械室、１００ エスカレータ。

Claims (4)

1. 上下階床間に架け渡されエスカレータの自重及び乗客荷重を支持する主枠に固定された固定部材であるブラケットと、
   前記ブラケットに回転自在に支持され、踏段駆動用の踏段駆動チェーンに駆動力を伝達する主軸に係合する駆動チェーンに対して、この駆動チェーンを制動するシューを取り付けたシューレバーを一端に結合するとともに、前記主軸の回転に連動するラチェットホイールに所定の位置で係合するラチェットポールを他端に結合した回動軸と、
   前記ブラケット内に回転可能に挿入されるとともに、前記回動軸周りに回転可能に設置され、前記回動軸周りの回転範囲を規制する回転規制穴を備えた摺動リングと、
   前記回動軸外周に設けられ、前記回動軸の回転に従い前記回転規制穴内を移動して前記摺動リングの回転を所定範囲内に規制するピンと、
   前記摺動リングの外周に設けた凹部に係合するボールを弾性部材で支持して、このボールと前記摺動リングの外周間で摺動が生じないように前記ボールと前記摺動リングの両者を固定する弾性押圧部と、を備え、
   前記駆動チェーンが破断した非常時に、前記摺動リングを固定状態から開放することにより、前記摺動リングの外周を摺動させ前記ラチェットポールを所定の位置まで移動し、前記ラチェットポールを前記ラチェットホイールに係合させてエスカレータの動きを制動することを特徴とするエスカレータの非常制動装置。
2. 前記弾性押圧部は、前記ボールを弾性的に支持して、このボールと前記摺動リングを固定するとともに、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、前記回転規制穴の端に前記ピンが到達して前記ボールが前記凹部から外れることにより、前記ブラケットと前記摺動リングの外周間の摺動を可能にするプランジャを備えた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制動装置。
3. 前記回転規制穴の円周方向角度は、エスカレータ運転時の前記駆動チェーンの振動によって前記シューレバーが回転する角度より大きい角度に設定されてい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制動装置。
4. 上下階床間に架け渡されエスカレータの自重及び乗客荷重を支持する主枠に固定された固定部材であるブラケットと、
   前記ブラケットに回転自在に支持され、踏段駆動用の踏段駆動チェーンに駆動力を伝達する主軸に係合する駆動チェーンに対して、この駆動チェーンを制動するシューを取り付けたシューレバーを一端に結合するとともに、前記主軸の回転に連動するラチェットホイールに所定の位置で係合するラチェットポールを他端に結合した回動軸と、
   前記ブラケット内に回転可能に挿入されるとともに、前記回動軸周りに回転可能に設置され、前記回動軸周りの回転範囲を規制する回転規制穴を備えた摺動リングと、
   前記回動軸外周に設けられ、前記回動軸の回転に従い前記回転規制穴内を移動して前記摺動リングの回転を所定範囲内に規制するピンと、
   前記摺動リングの外周に設けた凹部に係合するボールを弾性部材で支持して、このボールと前記摺動リングの外周間で摺動が生じないように前記ボールと前記摺動リングの両者を固定する弾性押圧部と、を有するエスカレータの非常制動装置を用いて、
   前記駆動チェーンが破断した非常時に、前記摺動リングを固定状態から開放することにより、前記摺動リングの外周を摺動させ前記ラチェットポールを所定の位置まで移動し、前記ラチェットポールを前記ラチェットホイールに係合させてエスカレータの動きを停止させることを特徴とするエスカレータ。

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