JP6849005B2 - 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

制御部に故障や異常が発生すると、例えば安全装置が作動した際に、適切にブレーキを締結できない虞がある。

本発明は、制御部に故障や異常が発生しても、適切にブレーキを締結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、
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、
当該乗客コンベアの異常を検知する安全装置の作動の有無に基づいて、ブレーキの締結／解放を制御する第１制御部及び第２制御部と、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、第１制御部により開閉が制御される第１接点と、第２制御部により開閉が制御される第２接点とが直列に設けられ、
第１制御部は、コンピュータがプログラムを実行すること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、
第２制御部は、第２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、安全装置が作動したときに励磁電圧がなくなって第２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ている。

本発明の乗客コンベアによれば、コンピュータがプログラムを実行することによりブレーキの締結／解放機能を実現する第１制御部に加え、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第２制御部が設けられている。そのため、第１制御部に故障または異常が発生しても、第２制御部により適切にブレーキを締結できる。特に、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ているので、第２接点が開くのが第１接点が開くよりも遅くなる。そのため、第１制御部に故障または異常が発生していないときには、コンピュータによる制御を適切に行うことができる。第１制御部に故障または異常が発生した場合には、第１制御部によりブレーキの締結／解放制御が行われることとなる。そのため、第１制御部に故障または異常が発生した場合でも、ブレーキを確実に締結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。

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、第２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の励磁電圧入出力端子間、及びブレーキ開閉リレー１３０の励磁電圧入出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、ＰＬＣ４０によって開閉が制御される接点４０ａが接点１３０ａと直列に設けられている。

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。

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。

ＰＬＣ４０に接続されている接点１１０ａが開くと、ＰＬＣ４０は、第１所定時間後に接点４０ａを開く。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４０ａまたは接点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。ここで、ＰＬＣ４０が正常に動作していれば、第１所定時間後に、接点４０ａが開いてブレーキ２１が締結することとなる。これに対し、ＰＬＣ４０に故障あるいは異常が発生した場合には、接点４０ａが開かない場合があるが、この場合、第２所定時間後に、接点１３０ａが開くことで、ブレーキ２１が締結することとなる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、ＰＬＣ４０に故障あるいは異常が発生した場合でも、ブレーキ２１を締結することができる。

（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、
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、
当該乗客コンベアの異常を検知する安全装置５１〜５４の作動の有無に基づいて、ブレーキ２１の締結／解放を制御するＰＬＣ４０（第１制御部）及びリレー式制御部１００（第２制御部）と、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、ＰＬＣ４０により開閉が制御される接点４０ａ（第１接点）と、リレー式制御部１００により開閉が制御される接点１３０ａ（第２接点）とが直列に設けられ、
ＰＬＣ４０は、コンピュータがプログラムを実行することによりブレーキ２１の締結／解放機能を実現するように構成され、
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、安全装置５１〜５４（の少なくとも１つ）が作動したときに励磁電圧がなくなって接点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が接続されている。

実施の形態１のエスカレータ１によれば、コンピュータがプログラムを実行することによりブレーキ２１の締結／解放機能を実現するＰＬＣ４０に加え、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リレー式制御部１００が設けられている。そのため、ＰＬＣ４０に故障または異常が発生しても、リレー式制御部１００により適切にブレーキ２１を締結できる。特に、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が接続されているので、接点１３０ａが開くのが接点４０ａが開くよりも遅くなる。そのため、ＰＬＣ４０に故障または異常が発生していないときには、コンピュータによる制御を適切に行うことができる。ＰＬＣ４０に故障または異常が発生した場合には、ＰＬＣ４０によりブレーキ２１の締結／解放制御が行われることとなる。そのため、ＰＬＣ４０に故障または異常が発生した場合でも、ブレーキ２１を確実に締結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、
ＰＬＣ４０は、安全装置５１〜５４が作動した場合、安全装置５１〜５４が作動したときから第１所定時間が経過したときに、接点４０ａを開き、
コンデンサ１５０の容量が、安全装置５１〜５４が作動したときから第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。

この構成によれば、ブレーキ２１の摩耗をほぼ抑制しつつ、踏段１１の動き始めを極力早くすることができる。

（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
４０ａ 接点
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
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、
   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、
   当該乗客コンベアの異常を検知する安全装置の作動の有無に基づいて、前記ブレーキの締結／解放を制御する第１制御部及び第２制御部と、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、前記第１制御部により開閉が制御される第１接点と、前記第２制御部により開閉が制御される第２接点とが直列に設けられ、
   前記第１制御部は、コンピュータがプログラムを実行すること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、
   前記第２制御部は、前記第２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、前記安全装置が作動したときに励磁電圧がなくなって前記第２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ている、
   乗客コンベア。
2. 前記第１制御部は、前記安全装置が作動した場合、前記安全装置が作動したときから第１所定時間が経過したときに、前記第１接点を開き、
   前記コンデンサの容量が、前記安全装置が作動したときから前記第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第２接点が開くように、設定されている、
   請求項１に記載の乗客コンベア。

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