JP6844643B2 - 乗客コンベア - Google Patents

Description

本発明は、乗客コンベアに関する。

特許文献１は、エスカレータのブレーキの動作を制御する制御部を有する乗客コンベアを開示している。

特開２００２−２１１８６６号公報

エスカレータでは、駆動中の踏段を停止させる際に、一定範囲内の距離で停止させることが求められている。従来は、モータ軸に装備したフライホイールを大型化して慣性モーメントを大きくすることによって一定範囲内の距離での停止を実現させていたが、フライホイールを大型化すると、モータやその他の機構部品なども大型化する弊害があった。また、利用者の乗込率により制動距離が変動するという問題もあった。

本発明は、運転停止条件が成立した際に、駆動中の踏段を一定の距離で停止させることができる乗客コンベアを提供する。

本発明の乗客コンベアは、
無端状に連結された踏段と、
踏段を循環駆動するモータと、
交流電力を入力し、モータを駆動する交流電力を生成して供給するインバータと、
モータの駆動軸の回転を機械的に停止させるブレーキと、
ブレーキを解放させるための直流電力をブレーキの電磁ソレノイドに供給するブレーキ電源装置と、
運転停止条件の成否に応じて、ブレーキの締結／解放を制御する制御部を備え、
ブレーキ電源装置から供給される直流電力を電磁ソレノイドに供給する電源線上に、制御部により開閉が制御される接点が設けられ、
制御部は、接点を開閉する所定電磁継電器を含むリレーシーケンス回路によりブレーキの締結／解放機能を実現するように構成され、
所定電磁継電器は、運転停止条件が成立したときに励磁電圧がなくなって接点を開き、
所定電磁継電器の励磁電圧入力端子間にコンデンサが接続され、
インバータは、踏段の駆動速度が所定低速度まで第１所定時間で低下するようにモータに交流電力を供給し、
コンデンサの容量が、第１所定時間よりも長い第２所定時間が経過したときに接点が開くように、設定されている。

本発明の乗客コンベアによれば、運転停止条件が成立した際に、駆動中の踏段を一定の距離で停止させることができる。

実施の形態１におけるエスカレータの概略側面図である。 実施の形態１におけるエスカレータのエスカレータ本体の動力伝達機構等の概略構成を示した図である。 実施の形態１におけるエスカレータの制御システムの電気的構成を示したブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（実施の形態１）
１．構成
図１は、実施の形態１におけるエスカレータの概略側面図である。エスカレータ１は、乗客コンベアの一例である。

エスカレータ１は、エスカレータ本体１０、モータ２０、インバータ３０、プログラマブルロジックコントローラ４０（以下「ＰＬＣ４０」という）４０などを有する。

エスカレータ本体１０は、建築物の２つの階床Ｆ１、Ｆ２間に架け渡された状態で設置される。エスカレータ本体１０は、無端状に連結された複数の踏段１１と、左右一対の無端状のハンドレール１２と、モータ２０の動力を踏段１１及びハンドレール１２に伝達する動力伝達機構と、乗り口５及び降り口６の床面をそれぞれ構成するフロアプレート１９等を有する。複数の踏段１１及びハンドレール１２は、インバータ３０から供給される電力により駆動されるモータ２０の動力により循環駆動される。ＰＬＣ４０は、エスカレータ１の運転を制御する。本実施の形態のエスカレータ１では、階床Ｆ１に乗り口５が設けられ、階床Ｆ２に降り口６が設けられているものとして説明するが、本発明では階床Ｆ２に乗り口５が設けられ、階床Ｆ１に降り口が設けられていてもよい。

図２は、実施の形態１におけるエスカレータ１のエスカレータ本体１０の動力伝達機構等の概略構成を示した図である。

動力伝達機構のうち踏段１１を駆動する機構は、モータ２０の駆動軸にブレーキ２１を介して連結された減速機２２と、減速機２２の出力軸により回転駆動される駆動スプロケット２３と、駆動スプロケット２３によりメインドライブチェーン２４を介して回転駆動される従動スプロケット２５とを有する。また、動力伝達機構は、従動スプロケット２５に同期して回転駆動されるメインドライブスプロケット２６と、メインドライブスプロケット２６により踏段ドライブチェーン２７を介して回転駆動される被ドライブスプロケット２８とを備える。モータ２０が駆動されると、その動力が、ブレーキ２１、減速機２２、駆動スプロケット２３、メインドライブチェーン２４、従動スプロケット２５を介して、メインドライブスプロケット２６に伝達され、これにより、メインドライブスプロケット２６が回転駆動されるとともに、メインドライブスプロケット２６とメイン従動スプロケットとの間に掛け渡された踏段ドライブチェーン２７に連結された踏段１１が循環駆動される。

ブレーキ２１は、機械式の所謂メカブレーキであり、モータ２０の駆動軸により回転駆動される回転部材と、ブレーキシューと、回転部材へのブレーキシューの圧接及び離反を行わせる電磁ソレノイドとを有する。電磁ソレノイドは、非通電時に、ブレーキシューを回転部材に圧接させ、通電時に、ブレーキシューを回転部材から離間させる。この構成によれば、電磁ソレノイドが非通電状態になると、ブレーキ２１が締結状態となる。これにより、モータ２０の駆動力が減速機２２側に伝達されなくなって、踏段１１の循環駆動を停止させることができる。一方、電磁ソレノイドが通電状態となると、ブレーキ２１が解放状態となる。これにより、モータ２０の駆動力を減速機２２側に伝達して、踏段１１を循環駆動させることができる。

図４は、実施の形態１におけるエスカレータシステムの電気的構成を示したブロック図である。

エスカレータシステムは、電源装置として、インバータ３０と、ブレーキ電源装置５０と、無停電電源装置６０（以下「ＵＰＳ６０」という）を有する。

インバータ３０は、交流電力を入力し、入力した交流電力の周波数を変換してモータ２０に供給する。インバータ３０は、ＰＬＣ４０から減速信号を受信したときに、所定の減速度でモータの回転を減速させる。

モータ２０は、インバータ３０から供給される交流電力の周波数に応じた回転数で動作する。これにより、踏段１１の駆動速度が、インバータ３０から供給される交流電力の周波数に応じて変更される。モータ２０は、例えば誘導電動機により構成される。

ブレーキ電源装置５０は、交流電力を入力し、入力した交流電力を所定ＤＣ電圧の直流電力に変換して、ブレーキ２１のソレノイドに供給する。交流電圧は例えばＡＣ２００Ｖであり、所定ＤＣ電圧は例えばＤＣ９０Ｖである。

ＵＰＳ６０は、交流電力を入力し、入力した交流電力を直流電力に変換して蓄電池に蓄電し、停電が発生した際に蓄電池から直流電力を取り出して交流電力に変換して出力する。蓄電池の容量は、数秒間程度、モータにより踏段を駆動可能な容量に設定されている。数秒間は、停電時にエスカレータ１を停止させる際に減速制御が行われる時間よりも若干長い程度の時間である。

また、エスカレータシステムは、運転制御のための装置として、ＰＬＣ４０と、安全装置５１、５２、５３、５４と、安全装置モニタリレー１１０と、モータ駆動リレー１２０と、ブレーキ開閉リレー１３０と、コンデンサ１５０とを有する。ブレーキ開閉リレー１３０とコンデンサ１５０は、本発明における制御部の一例としてのリレー式制御部１００を構成する。

ＰＬＣ４０は、制御部と記憶部と入出力インタフェースとを有する。ＰＬＣ４０は、第１制御部の一例である。記憶部は、例えばフラッシュメモリにより構成され、プログラムや種々のデータを格納している。制御部は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵなどにより構成され、記憶部からプログラム及びデータを読み出し、読み出したプログラム及びデータに基づく演算処理を行う。これにより、ＰＬＣ４０における各種の機能が実現される。入出力インタフェースは、ＰＬＣ４０に接続される各種装置との間で信号を入出力するためのインタフェースであり、信号形式の変換などを行う。なお、制御装置は、汎用的なコンピュータを利用して構成されてもよい。また、制御装置は、電子回路やリレーシーケンス回路などのハードウェアのみにより構成されてもよい。

安全装置５１、５２、５３、５４は、エスカレータを構成する機構などの異常を検出する装置である。安全装置５１、５２、５３、５４は、例えばインレットガード安全装置、ステップ異常走行検出装置、スカートガード安全装置など、踏段１１を緩やかに停止させても大きな問題のない軽異常を検出する安全装置である。安全装置５１、５２、５３、５４の各々は、平常時に閉じ、異常検知時に開く接点を備える。

安全装置モニタリレー１１０は、コイル通電時に閉じる２個の接点１１０ａ（メイク接点）を備える。

モータ駆動リレー１２０は、電源ラインＣ−、Ｃ＋の間に接点１１０ａと直列に接続されている。モータ駆動リレー１２０は、コイル通電時に閉じる接点１２０ａ（メイク接点）を備える。接点１２０ａは、インバータ３０から供給される交流電力をモータ２０に供給する電源線上に設けられている。

ブレーキ開閉リレー１３０は、電源ラインＣ−、Ｃ＋の間に接点１１０ａと直列に接続されている。ブレーキ開閉リレー１３０は、コイル通電時に閉じる接点１３０ａ（メイク接点）を備える。接点１３０ａは、ブレーキ電源装置５０から供給される直流電力をブレーキ２１に供給する電源線上に設けられている。

コンデンサ１５０は、電源ラインＣ−、Ｃ＋の間に接点１１０ａと直列に接続されている。より具体的に、コンデンサ１５０は、モータ駆動リレー１２０の励磁電圧入力端子間、及びブレーキ開閉リレー１３０の励磁電圧入力端子間に接続されている。

ブレーキ電源装置５０とブレーキ２１とを接続する電源線上に、接点１３０ａが設けられている。

２．動作
本実施の形態のエスカレータシステムの動作を説明する。安全装置５１、５２、５３、５４のいずれかが作動してそのスイッチがＯＦＦになると、安全装置モニタリレー１１０への通電が停止し、接点１１０ａが開く。ここで、モータ駆動リレー１２０及びブレーキ開閉リレー１３０には、コンデンサ１５０が並列に接続されている。そのため、接点１１０ａが開いても、コンデンサ１５０から、モータ駆動リレー１２０及びブレーキ開閉リレー１３０に通電される。そのため、モータ駆動リレー１２０及びブレーキ開閉リレー１３０の接点１２０ａ及び１３０ａは、接点１１０ａが開いたときに対して遅れて開く。遅れる時間（第２所定時間）は例えば１．８秒に設定されており、この１．８秒が実現されるようにコンデンサ１５０の容量が設定されている。この構成によると、モータ２０及びブレーキ２１への通電が停止するのは、安全装置が作動したとき（安全装置モニタリレー１１０が作動したとき）から第２所定時間後となる。第２所定時間は、インバータ３０による減速制御によって踏段１１の駆動速度が所定低速度（例えば３ｍ／ｍｉｎ）に低下するまでの時間（第１所定時間）よりも長い時間に設定されている。第１所定時間は、例えば１．６秒である。この制御により、踏段１１が約４５０ｍｍ移動したときに停止する。この４５０ｍｍは、一定の距離の一例である。また、このような制御によると、第２所定時間の１．８秒が経過したときには、必ず、ブレーキ２１による制動が行われることとなる。

上述のように安全装置モニタリレー１１０への通電が停止すると、ＰＬＣ４０に接続されている接点１１０ａも開く。そのためＰＬＣ４０は安全装置５１、５２、５３、５４の少なくとも１つが作動したことを認識する。ＰＬＣ４０は、モータ２０を所定の減速度で減速させることを指示する減速信号をインバータ３０に出力する。インバータ３０は、減速信号にしたがってモータ２０の回転を減速させるように、モータ２０に交流電力を供給する。ここで、インバータ３０とモータ２０との間の電源線上の接点１２０ａは、上述したように、モータ駆動リレー１２０への通電が停止したときから第２所定時間後に開く。そのため、第２所定時間の間は、モータ２０に交流電力を供給することができる。よって、モータ２０の減速制御が可能となる。

ブレーキ電源装置５０とブレーキ２１との間の電源線上の接点１３０ａは、上述した第２所定時間後に開く。接点１３０ａが開くと、ブレーキ電源装置５０からブレーキ２１への直流電力の供給が遮断される。そのため、ブレーキ２１が締結する。

また、本実施の形態では、停電時にもインバータ３０に交流電力を供給可能なように、無停電電源装置６０が設けられている。そのため、停電時にも、無停電電源装置６０から供給される交流電力を利用して、インバータ３０が減速制御を行うことができる。そのため、停電時においても駆動中の踏段を一定の距離で停止させることができる。なお、インバータ３０に電力を供給するブレーカがトリップした際には、ブレーカの補助接点信号によりインバータ３０による減速制御を無効にしてもよい。これにより、無負荷で０．１から０．６ｍ以内の距離での緊急停止も可能となる。

従来においては、例えば、フライホイールを大きくする為にモータ軸を片軸から両軸タイプに変更する必要があった。また、フライホイールが大きくなると起動電流が大きくなることからインバータ制御等により電流抑制手段が必要であった。また、利用者の乗込率により制動距離が変動し、一定の減速度での減速が困難であった。

しかし、本実施の形態では、上記の構成を採用したことにより、フライホイールを大きくすることなく、駆動中の踏段１１を一定の距離で停止させることができる。したがって、フライホイールを大型化することによる従来のような問題も生じない。

以上説明したように、本実施の形態によれば、フライホイールを大きくすることなく、駆動中の踏段１１を一定の距離で停止させることができる。また、安全装置の作動時だけでなく、停電時においても同様の効果が得られる。

（実施の形態についてのまとめ）
（１）実施の形態１のエスカレータ１（乗客コンベアの一例）は、
無端状に連結された踏段１１と、
踏段１１を循環駆動するモータ２０と、
交流電力を入力し、モータ２０を駆動する交流電力を生成して供給するインバータ３０と、
モータ２０の駆動軸の回転を機械的に停止させるブレーキ２１と、
ブレーキ２１を解放させるための直流電力をブレーキ２１の電磁ソレノイドに供給するブレーキ電源装置５０と、
運転停止条件の成否に応じて、ブレーキ２１の締結／解放を制御するリレー式制御部１００（制御部）を備え、
ブレーキ電源装置５０から供給される直流電力を電磁ソレノイドに供給する電源線上に、リレー式制御部１００により開閉が制御される接点１３０ａ（接点）が設けられ、
リレー式制御部１００は、接点１３０ａを開閉するブレーキ開閉リレー１３０（所定電磁継電器）を含むリレーシーケンス回路によりブレーキ２１の締結／解放機能を実現するように構成され、
ブレーキ開閉リレー１３０は、運転停止条件が成立したときに、接点１３０ａを開き、
ブレーキ開閉リレー１３０の励磁電圧入力端子間にコンデンサ１５０が接続され、
インバータ３０は、踏段１１の駆動速度が所定低速度まで第１所定時間で低下するようにモータ２０に交流電力を供給し、
コンデンサ１５０の容量が、第１所定時間よりも長い第２所定時間が経過したときに接点１３０ａが開くように、設定されている。

実施の形態１のエスカレータ１によれば、運転停止条件が成立した際に、駆動中の踏段を一定の距離で停止させることができる。

（２）実施の形態１のエスカレータ１において、
停電時に、インバータ３０に交流電力を供給する無停電電源装置６０をさらに備える。

この構成によれば、無停電電源装置６０から供給される交流電力を利用して、インバータ３０が停電時にも減速制御を行うことができる。そのため、停電時においても駆動中の踏段を一定の距離で停止させることができる。

（その他の実施の形態）
（Ａ）
前記実施の形態のエスカレータ１は、本発明の乗客コンベアの一例である。本発明において、乗客コンベアは、一の階床において水平あるいは斜めに配置されたいわゆる動く歩道等の乗客コンベアであってもよい。

１ エスカレータ
５ 乗り口
６ 降り口
１０ エスカレータ本体
１１ 踏段
１２ ハンドレール
１９ フロアプレート
２０ モータ
２１ ブレーキ
２２ 減速機
２３ 駆動スプロケット
２４ メインドライブチェーン
２５ 従動スプロケット
２６ メインドライブスプロケット
２７ 踏段ドライブチェーン
２８ 被ドライブスプロケット
３０ インバータ
４０ ＰＬＣ
４１ 制御部
４２ 記憶部
４３ 入出力インタフェース
５０ ブレーキ電源装置
６０ ＵＰＳ
５１〜５４ 安全装置
１００ リレー式制御部
１１０ 安全装置モニタリレー
１１０ａ 接点
１２０ モータ駆動リレー
１２０ａ 接点
１３０ ブレーキ開閉リレー
１３０ａ 接点
１５０ コンデンサ
Ｆ１ 階床
Ｆ２ 階床

Claims (2)

1. 無端状に連結された踏段と、
   前記踏段を循環駆動するモータと、
   交流電力を入力し、前記モータを駆動する交流電力を生成して供給するインバータと、
   前記モータの駆動軸の回転を機械的に停止させるブレーキと、
   前記ブレーキを解放させるための直流電力を前記ブレーキの電磁ソレノイドに供給するブレーキ電源装置と、
   運転停止条件の成否に応じて、前記ブレーキの締結／解放を制御する制御部を備え、
   前記ブレーキ電源装置から供給される直流電力を前記電磁ソレノイドに供給する電源線上に、前記制御部により開閉が制御される接点が設けられ、
   前記制御部は、前記接点を開閉する所定電磁継電器を含むリレーシーケンス回路により前記ブレーキの締結／解放機能を実現するように構成され、
   前記所定電磁継電器は、運転停止条件が成立したときに励磁電圧がなくなって前記接点を開き、
   前記所定電磁継電器の励磁電圧入力端子間にコンデンサが接続され、
   前記インバータは、前記踏段の駆動速度が所定低速度まで第１所定時間で低下するように前記モータに交流電力を供給し、
   前記コンデンサの容量が、前記第１所定時間よりも長い第２所定時間が経過したときに前記接点が開くように、設定されている、
   乗客コンベア。
2. 停電時に、前記インバータに交流電力を供給する無停電電源装置をさらに備える、
   請求項１に記載の乗客コンベア。

Images