JP6874100B1 - 乗客コンベアおよび摩耗検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗客コンベアを止めることなく、短時間で正確な摩耗診断を実行可能な乗客コンベアを提供すること。
【解決手段】実施形態に係る乗客コンベアは、踏段チェーンと、駆動スプロケットと、検出装置１１と、制御部２０１と、を備える。踏段チェーンは、無端状に連結された複数の踏段を走行させる。駆動スプロケットは、踏段チェーンに噛み合う複数の歯を有し、駆動装置１０７からの駆動力により回転する。検出装置１１は、駆動スプロケットと非接触で、駆動スプロケットの外部の所定位置から駆動スプロケットの外周端までの距離を検出する。制御部２０１は、当該距離の検出過程において駆動装置１０７を制御することにより駆動スプロケットを回転させ、当該距離が基準を超えている場合、駆動スプロケットの異常を記憶部に記憶する。
【選択図】図２

Description

本実施形態は、乗客コンベアおよび摩耗検出装置に関する。

従来、乗客コンベアにおけるスプロケットの摩耗診断において、技術者が専用治具を用いてスプロケットの摩耗の測定を行っていた。このとき、乗客コンベアを停止させる必要があること、技術者の熟練度によって専用治具を用いた摩耗の測定の誤差があること、およびスプロケットにおけるすべての歯先を確認するために時間を要すること、などの問題がある。

特開２０１４−１６９９７４号公報 実開平６−４７８１１号公報

本実施形態は、乗客コンベアを止めることなく、短時間で正確な摩耗診断を実行可能な乗客コンベアおよび摩耗検出装置を提供することを目的とする。

実施形態の乗客コンベアは、踏段チェーンと、駆動スプロケットと、検出装置と、制御部と、を備える。踏段チェーンは、無端状に連結された複数の踏段を走行させる。駆動スプロケットは、前記踏段チェーンに噛み合う複数の歯を有し、駆動装置からの駆動力により回転する。検出装置は、前記駆動スプロケットと非接触で、前記駆動スプロケットの外部の所定位置から前記駆動スプロケットの外周端までの距離を検出する。制御部は、前記距離の検出過程において前記駆動装置を制御することにより前記駆動スプロケットを回転させ、前記距離が基準を超えている場合、前記駆動スプロケットの異常を記憶部に記憶する。前記制御部は、前記駆動装置を制御することにより前記駆動スプロケットを少なくとも１回転させ、前記距離の時間変化により、前記歯の形状を示す形状線を生成し、前記歯の摩耗量の判定基準となる摩耗基準線を前記基準として前記形状線に適用し、前記形状線のうち少なくとも一部が前記摩耗基準線を越えている場合、前記異常を前記記憶部に記憶し、前記形状線において、前記駆動スプロケットの１回転に要する時間を前記歯の総数で割った期間を１単位として、前記期間ごとに前記形状線に対する面積を計算し、前記面積が閾値以上となった場合、前記異常を前記記憶部に記憶する。

図１は、実施形態１に係るエスカレータの概略構成例を示す図である。 図２は、実施形態１に係る摩耗検出装置の構成の一例を示す図である。 図３は、実施形態１に係り、駆動スプロケットに対する線状光線の位置関係を、踏段チェーンとともに示す図である。 図４は、実施形態１に係り、図３における切断線ＡＡにおける断面の一例を示す図である。 図５は、実施形態１に係り、摩耗検出処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図６は、実施形態１に係り、歯先基準線と、駆動スプロケットの歯先が正常に検出できない場合の形状線との一例を示す図である。 図７は、実施形態１に係り、歯先基準線と、駆動スプロケットの歯先が正常に検出できた場合の形状線との一例を示す図である。 図８は、実施形態１に係り、形状線と面積算出期間との一例を示す図である。 図９は、実施形態１に係り、形状線と摩耗基準線との一例を示す図である。 図１０は、実施形態１の変形例１に係り、駆動スプロケットに対する距離計の位置関係を、踏段チェーンとともに示す図である。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる乗客コンベアおよび摩耗検出装置を詳細に説明する。なお、下記の実施形態は例示であり、発明の範囲がそれらに限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。また、実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号を付し、繰り返しの説明は適宜省略する。

［実施形態１］
（エスカレータの構成例）
実施形態１では、無端状に連結された複数の踏段を周回（循環）移動させて動作する乗客コンベアの一例として、エスカレータを挙げて説明する。図１は、エスカレータ１００の概略構成例を示す図である。実施形態１にかかる検出装置１１は、図１に示すように、エスカレータ１００に設置される。エスカレータ１００は、建造物（建築物ともいう）に設置されて、当該建造物の一の階（以下、下階と記す）とこの下階よりも上方の他の階（以下、上階と記す）とに亘って乗客などを運搬する。

エスカレータ１００は、主として、トラス（構造フレーム）１１０と、複数の踏段１２０と、欄干１３０とを備えている。トラス１１０の内部には、フレーム（図示省略）や、エスカレータ１００の駆動機構が配設されている。

エスカレータ１００の駆動機構は、主として、駆動源としてのモータ１０５と、減速機１０６と、駆動チェーン１１２と、駆動スプロケット（駆動輪ともいう）１１３と、従動スプロケット（従動輪ともいう）１１４と、踏段チェーン１１５とを備えている。モータ１０５と減速機１０６とは、駆動装置１０７を構成する。モータ１０５は、例えば、上階側に設けられている。モータ１０５の出力軸には、減速機１０６が取り付けられている。

減速機１０６は、モータ２０の回転を減速させ、モータ１０５の回転トルクを増幅させる。減速スプロケット１１１は、減速機１０６の出力軸に設けられ、複数の歯を有する。駆動チェーン１１２は、無端状に形成され、減速スプロケット１１１と駆動スプロケット１１３とに亘って掛けられている。駆動チェーン１１２は、減速機１０６を介して伝達されたモータ１０５の駆動力によって、駆動スプロケット１１３と減速スプロケット１１１との周りを循環走行することで、駆動スプロケット１１３を回転させる。すなわち、駆動チェーン１１２は、減速機１０６を介して伝達されたモータ１０５の駆動力を駆動スプロケット１１３に伝達する。駆動スプロケット１１３は、踏段チェーン１１５に噛み合う複数の歯を有し、駆動装置１０７からの駆動力により回転する。

エスカレータ１００は、駆動スプロケット１１３と従動スプロケット１１４との間に掛け渡された踏段チェーン１１５を駆動させることで、無端状に連結された複数の踏段１２０を周回移動させて動作する。これにより、踏段チェーン１１５は、無端状に連結された複数の踏段１２０を走行させる。

エスカレータ１００が下降方向に稼動する場合、上方の乗り口（上階側乗降口１０１）において、複数の踏段１２０の中で進行方向に向けて隣接する踏段１２０同士が水平状でトラス１１０内から進出される。上部遷移カーブにおいて、隣接する踏段１２０間の段差が拡大されて、複数の踏段１２０は、階段状に遷移される。中間傾倒部において、複数の踏段１２０は、階段状で下降される。下部遷移カーブにおいて、隣接する踏段１２０間の段差が縮小されて、複数の踏段１２０は、水平状に遷移される。下方の降り口（下階側乗降口１０２）において、複数の踏段１２０は、再び水平状となってトラス１１０内に進入する。複数の踏段１２０は、トラス１１０内に進入された後に上方に反転され、帰路側を水平状で上昇される。複数の踏段１２０は再度反転されて、上階側乗降口１０１において、トラス１１０内から進出される。上昇方向に稼動するエスカレータ１００では上記の逆の動作となる。このように、上階側乗降口１０１および下階側乗降口１０２において、踏段１２０は、利用者を乗せる上面の踏み面を水平状として、トラス１１０内から進出し、またはトラス１１０内へ進入する。

エスカレータ１００は、複数の踏段１２０の進行方向における両脇に一対の欄干１３０を備える。欄干１３０は、主として、スカートガードパネル（図示省略）と、内デッキ１３１と、ガラス１３２と、手すりベルト１３３と、から構成されている。スカートガードパネルは、複数の踏段１２０の走行方向（エスカレータ１００が稼働する下降方向および上昇方向）に対して直交する方向（幅方向）の両側において近接して、かつ、上階側乗降口１０１と下階側乗降口１０２との間に亘って設けられている。スカートガードパネルの上側には、内デッキ１３１が取り付けられている。内デッキ１３１の上側には、ガラス１３２が取り付けられている。ガラス１３２の外周に取り付けられた手すりレール（図示省略）には、手すりベルト１３３が移動可能に嵌め込まれている。エスカレータ１００は、複数の踏段１２０の進行および進行方向に合わせて、欄干１３０の手すりベルト１３３が手すりベルト駆動チェーン（図示省略）によって周回移動するよう構成されている。

このようなエスカレータ１００の動作は、トラス１１０内に設置される制御盤（制御装置）２００によって、減速機１０６やモータ１０５を制御することで実現される。制御盤２００は、物理的には、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などを有するコンピュータで実現される。制御盤２００において実行される機能は、ＲＯＭに保持されるアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することによって、ＣＰＵの制御のもとでエスカレータ１００内の各種装置を動作させるとともに、ＲＡＭやＲＯＭにおけるデータの読み出し、書き込みを行うことで実現される。

（摩耗検出装置の構成例）
図２を参照して、駆動スプロケット１１３の摩耗を検出する摩耗検出装置１０の構成について説明する。図２は、摩耗検出装置１０の構成の一例を示す図である。摩耗検出装置１０は、駆動スプロケット１１３の摩耗を検出することにより、駆動スプロケット１１３の異常をメモリ２０２に記憶する装置である。以下、説明を具体的にするために、摩耗検出装置１０は、エスカレータ１００に搭載されるものとして説明する。

検出装置１１は、制御盤２００における制御部２０１による制御の下で、駆動スプロケット１１３と非接触で、駆動スプロケット１１３の外部の所定位置から駆動スプロケット１１３の外周端までの距離を検出する。例えば、検出装置１１は、駆動スプロケット１１３の半径方向に沿って、所定位置から外周端までの距離を検出する。検出装置１１は、例えば、所定の波長の光を駆動スプロケット１１３に投光する投光部１３と、投光部１３から投光された光を受光する受光部１５とを有する。

投光部１３は、駆動スプロケット１１３の回転軸の方向から、半径方向に沿って所定位置から駆動スプロケット１１３の回転軸に向かって所定幅を有する線状光線を、駆動スプロケット１１３における複数の歯のうち踏段チェーン１１５が噛み合っていない部分（以下、非嵌合部分と呼ぶ）に対して投光する。投光部１３は、発光器とスリットとを有する。発光器は、例えば、発光ダイオードなどの複数の発光素子、レーザー発生装置などにより実現される。スリットは、例えば、発光器で発生された光を線状光線に整形するコリメータにより実現される。スリットは、発光器における開口の前面には設けられる。

受光部１５は、駆動スプロケット１１３を挟んで投光部１３に対向して設けられる。受光部１５は、複数の受光素子を有する。複数の受光素子は、線状光線の所定幅に沿って配列される。受光部１５は、投光部１３により非嵌合部分に投光された線状光線のうち駆動スプロケット１１３における歯により線状光線が遮断されない光線（以下、非遮断光線と呼ぶ）を受光する。受光部１５は、受光により生成された電気信号を、制御部２０１に出力する。

制御盤２００は、上記ＣＰＵに対応する制御部２０１と、メモリ２０２とを有する。メモリ２０２は、上述のＲＡＭおよびＲＯＭ等のメモリ装置、ハードディスクのような固定ディスク装置、フレキシブルディスク、または光ディスク等により実現される記憶部に相当する。制御盤２００は、検出装置１１および駆動装置１０７と相互に通信可能に接続される。

制御部２０１は、駆動装置１０７を制御することで、踏段１２０の移動開始・移動停止、移動速度などを制御する。すなわち、制御部２０１は、モータ１０５と減速機１０６とを制御することで、エスカレータ１００を駆動制御する。制御部２０１は、投光部１３を制御する制御信号を、検出装置１１に送信する。

制御部２０１は、検出装置１１における受光部１５からの出力信号を受信する。出力信号は、非遮断光線の幅に相当し、検出装置１１により検出される距離に相当する。制御部２０１は、検出装置１１による距離の検出過程において駆動装置１０７を制御することにより、駆動スプロケット１１３を回転させる。制御部２０１は、検出装置１１により距離が基準を超えている場合、駆動スプロケット１１３の異常をメモリ２０２に記憶する。

図３は、駆動スプロケット１１３に対する線状光線ＬＬの位置関係を、踏段チェーン１１５とともに示す図である。図３におけるＴＳＬは、駆動スプロケット１１３の回転軸ＲＡから歯元ＴＳまでの距離を示している。また、図３におけるＴＨは、歯先ＴＴから歯元ＴＳまでの長さ（歯先高さ）を示している。図３におけるｒ（ｒ＝ＴＨ＋ＴＳＬ）は、駆動スプロケット１１３の回転軸ＲＡから駆動スプロケット１１３における歯先ＴＴまでの長さであって、駆動スプロケット１１３の半径に相当する。図３におけるＬ１（Ｌ１＞ｒ）は、駆動スプロケット１１３の回転軸ＲＡから所定位置ＰＰまでの長さを示している。図３おけるＬ２（Ｌ２＞ＴＨ、Ｌ１−Ｌ２＜ＴＳＬ）は、線状光線ＬＬの所定幅Ｌ２を示している。図３おけるＬ３は、非遮断光線の幅に相当し、図３において歯元ＴＳから所定位置ＰＰまでの距離を示している。

図４は、図３における切断線ＡＡにおける断面の一例を示す図である。図４に示すように、投光部１３と受光部１５とは、駆動スプロケット１１３に対して非接触である。投光部１３と受光部１５とは、駆動スプロケット１１３における複数の歯のうち、非嵌合部分を挟んで、対向して設置される。また、投光部１３は、発光器１９により発生された光をスリット２１により、線状光線ＬＬに整形する。線状光線ＬＬは、図４に示すように所定幅Ｌ２を有する。投光部１３は、線状光線ＬＬを、非嵌合部分に対して投光する。投光された線状光線ＬＬのうち非遮断光線は、受光部１５により受光される。駆動スプロケット１１３が回転しているため、駆動スプロケット１１３の半径方向に沿った非遮断光線の幅Ｌ３は、所定位置ＰＰから歯先ＴＴまでの距離Ｌ４と所定位置ＰＰから歯元ＴＳまでの距離との間で変化する。これにより、検出装置１１は、非遮断光線の幅Ｌ３を、所定位置ＰＰから駆動スプロケット１１３の外周端までの距離を表す数値（以下、外周端距離と呼ぶ）として検出する。

以下、図５を用いて、摩耗検出装置１０による駆動スプロケット１１３の摩耗を検出する処理（以下、摩耗検出処理と呼ぶ）の手順について説明する。図５は、摩耗検出処理の手順の一例を示すフローチャートである。摩耗検出処理は、例えば、エスカレータ１００の日常運転で実施される。摩耗検出処理は、エスカレータ１００に付帯するキーの操作に応じて、エスカレータ１００の初回起動時、すなわち乗客未搭載時において実行される。

（摩耗検出処理）
（ステップＳ５０１）
制御部２０１は、駆動装置１０７を制御することにより、駆動スプロケット１１３を回転させる。具体的には、制御部２０１は、モータ１０５を回転させ、減速機１０６を制御することで、駆動チェーン１１２を走行させる。駆動チェーン１１２の走行に伴って、駆動スプロケット１１３が回転する。駆動スプロケット１１３の回転により、踏段チェーン１１５が走行する。踏段チェーン１１５の走行により、複数の踏段１２０が走行する。これらにより、エスカレータ１００の運転が開始される。

（ステップＳ５０２）
駆動スプロケット１１３の回転速度が一定となったか否かが、制御部２０１により判定される。例えば、減速機１０６に入力される制御信号のパルス（以下、制御パルスと呼ぶ）を監視することにより、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の加減速による速さの変動が一定の回転速度に収束したか否かを判定する。駆動スプロケット１１３の回転速度が一定であると判定された場合（ステップＳ５０２のＹＥＳ）、ステップＳ５０３の処理が実行される。駆動スプロケット１１３の回転速度が一定でないと判定された場合（ステップＳ５０２のＮＯ）、駆動スプロケット１１３の回転速度が一定となるまで、本ステップにおける処理が繰り返される。

（ステップＳ５０３）
外周端距離Ｌ３の計測および駆動スプロケット１１３の歯の形状を示す形状線の生成が開始される。具体的には、投光部１３は、制御部２０１による制御により、非嵌合部分に対して線状光線ＬＬを投光する。受光部１５は、非遮断光線を受光する。受光部１５は、非遮断光線に対応する電気信号を、制御部２０１に出力する。制御部２０１は、非遮断光線を受光した範囲を、外周端距離Ｌ３としてメモリ２０２に記憶させる。制御部２０１は、外周端距離Ｌ３の時間変化により、形状線を生成する。回転する駆動スプロケット１１３の歯先に線状光線ＬＬを照射し、歯先を通り抜ける線状光線ＬＬの長さを時間経過とともにプロットすることで、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３を粘土の上で転がして形成されたようなモデルに相当する形状線を取得する。換言すると、形状線は、縦軸を外周端距離Ｌ３として横軸を時間とした場合の、外周端距離Ｌ３の時間変化を示すグラフに相当する。制御部２０１は、外周端距離Ｌ３の検出において、駆動スプロケット１１３の複数の歯のうち予め設定された歯から駆動スプロケット１１３を回転させるように駆動装置１０７を制御する。例えば、駆動スプロケット１１３における所定の歯の番号（例えば、複数の歯数のうち最大番号Ｎ）に対応する位置（例えば、歯先など）が線状光線ＬＬを横切る時点を契機として、制御部２０１は、以下の処理を実行する。これにより、制御部２０１は、形状線において駆動スプロケット１１３における複数の歯各々の番号を対応付ける。

制御部２０１は、駆動スプロケット１１３における１ピッチが通過する間、外周端距離Ｌ３の計測を実行する。駆動スプロケット１１３における１ピッチは、例えば、駆動スプロケット１１３において、隣り合う２つの歯元の間の距離に対応する時間間隔である。具体的には、投光部１３は、線状光線ＬＬを非嵌合部分に対して連続的に投光する。また、受光部１５は、非遮断光線を連続的に受光する。これらにより、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３における１ピッチが通過する間、形状線を生成する。

（ステップＳ５０４）
１ピッチ通過後、制御部２０１は、１ピッチの間において、駆動スプロケット１１３の歯先が正常に検出できたか否かを判定する。１ピッチの通過の有無は、例えば、形状線の形状により判定される。なお、１ピッチの通過の有無は、駆動スプロケット１１３の回転軸ＲＡに設けられたロータリエンコーダからの出力と駆動スプロケット１１３における総歯数とに基づいて、制御部２０１により計算されてもよい。制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の歯における歯先の形状を示す歯先基準線を、基準として形状線に適用することにより、駆動スプロケット１１３の歯先が正常に検出できたか否かを判定する。歯先基準線は、予めメモリ２０２に記憶される。駆動スプロケット１１３の歯先が正常に検出できていないと判定された場合（ステップＳ５０４のＮＯ）、ステップＳ５０５の処理が実行される。駆動スプロケット１１３の歯先が正常に検出できたと判定された場合（ステップＳ５０４のＹＥＳ）、ステップＳ５０６の処理が実行される。

図６は、歯先基準線ＴＴＢＬと、駆動スプロケット１１３の歯先が正常に検出できない場合の形状線ＳＬとの一例を示す図である。図６に示すように、歯先基準線ＴＴＢＬは、所定位置ＰＰから歯先ＴＴまでの距離Ｌ４を示す直線である。制御部２０１は、所定位置ＰＰから歯先ＴＴまでの距離Ｌ４に基づいて、１ピッチにおける形状線ＳＬに歯先基準線ＴＴＢＬを重ね合わせる。形状線ＳＬが歯先基準線ＴＴＢＬを超過した後、形状線ＳＬが歯先基準線ＴＴＢＬに到達せずに増加する場合、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の歯先が正常に検出できていないと判定する。すなわち、形状線ＳＬにおいて本来歯先が検出される場所が歯先基準線ＴＴＢＬに接しない場合、制御部２０１は、歯先折損と判定する。

なお、歯先折損の総数が所定の閾値に到達した場合、制御部２０１は、エスカレータ１００の運転を停止させる制御と所定の警報を出力する制御とのうち少なくとも一つを行ってもよい。例えば、制御部２０１は、エスカレータ１００の運転を停止させるために、駆動装置１０７を制御する。また、制御部２０１は、所定の警報として警告音を発生させるために、不図示のスピーカを制御してもよい。また、制御部２０１は、所定の警報として警告を提示するために、不図示のディスプレイや発光装置を制御してもよい。また、制御部２０１は、エスカレータ１００を管理する管理センタへ、所定の警報に対する警告を通知してもよい。

図７は、歯先基準線ＴＴＢＬと、駆動スプロケット１１３の歯先が正常に検出できた場合の形状線ＳＬとの一例を示す図である。図７に示すように、１ピッチにおける形状線ＳＬが歯先基準線ＴＴＢＬを超過した後、歯先基準線ＴＴＢＬに到達した場合、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の歯先が正常に検出できたと判定する。

（ステップＳ５０５）
制御部２０１は、折損歯の番号をメモリ２０２に記憶する。図６に示すような場合、折損している歯の番号は、１番であるため、制御部２０１は、折損歯の番号として１番をメモリ２０２に記憶させる。このとき、制御部２０１は、折損歯の番号とともに、折損歯の検出日時をメモリ２０２に記憶させてもよい。

（ステップＳ５０６）
制御部２０１は、外周端距離Ｌ３の計測開始時点から、駆動スプロケット１１３が１回転したか否かを判定する。例えば、制御部２０１は、形状線ＳＬにおける凸部の数をカウントする。凸部の数がＮ個に到達した場合、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３が１回転したと判定する。なお、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の回転軸ＲＡや減速スプロケット１１１の回転軸などに設けられたロータリエンコーダからの出力により、駆動スプロケット１１３が１回転したか否かの判定を実行してもよい。駆動スプロケット１１３が１回転した場合（ステップＳ５０６のＹＥＳ）、ステップＳ５０７の処理が実行される。ステップＳ５０３乃至Ｓ５０６において、制御部２０１は、駆動装置１０７を制御することにより駆動スプロケット１１３を少なくとも１回転させ、外周端距離Ｌ３の時間変化により、１回転した駆動スプロケット１１３の歯の形状を示す形状線を生成する。駆動スプロケット１１３が１回転していない場合（ステップＳ５０７のＮＯ）、ステップＳ５０４乃至ステップＳ５０６の処理が繰り返される。

（ステップＳ５０７）
制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の１回転に要する時間を駆動スプロケット１１３の歯の総数で割った期間（以下、面積算出期間と呼ぶ）を１単位として、当該期間ごとに形状線ＳＬに対する面積を計算する。面積算出期間は、換言すると、駆動スプロケット１１３における複数の歯各々が、投光部１３と受光部１５との間の通過に要する時間に相当する。すなわち、制御部２０１は、形状線ＳＬにおいて、隣接する２つの歯先の間の面積を計算する。計算された面積は、駆動スプロケット１１３の歯の番号と対応付けられる。

図８は、形状線ＳＬと面積算出期間ＡＰとの一例を示す図である。図８に示すように、制御部２０１は、面積算出期間ごとに、形状線ＳＬと時間軸とで挟まれた領域の面積を計算する。制御部２０１は、複数の歯にそれぞれ対応付けられた複数の面積を、メモリ２０２に記憶させる。

（ステップＳ５０８）
制御部２０１は、予めメモリ２０２に記憶された閾値と、複数の面積各々とを比較する。面積が閾値以下である場合（ステップＳ５０８のＹＥＳ）、ステップＳ５０９の処理が実行される。面積が閾値を超えている場合（ステップＳ５０８のＮＯ）、ステップＳ５１０の処理が実行される。閾値を超えた面積（以下、摩耗面積と呼ぶ）は、駆動スプロケット１１３の歯の番号と対応付けられて、メモリ２０２に記憶される。

（ステップＳ５０９）
制御部２０１は、駆動スプロケット１１３における歯の摩耗量の判定基準となる摩耗基準線を形状線に適用することにより、形状線が摩耗基準線を超過したか否かを判定する。摩耗基準線は、エスカレータ１００を正常に運行可能な駆動スプロケット１１３の歯元の摩耗の程度を示す曲線であって、予めメモリ２０２に記憶される。具体的には、制御部２０１は、形状線に摩耗基準線を重ね合わせる。形状線の少なくとも一部が摩耗基準線を超えている場合（ステップＳ５０９のＹＥＳ）、ステップＳ５１０の処理が実行される。形状線の少なくとも一部が摩耗基準線を超えている場合は、駆動スプロケット１１３の歯元が摩耗していることに対応する。形状線の少なくとも一部が摩耗基準線を超えていない場合（ステップＳ５０９のＮＯ）、すなわち、形状線全体が摩耗基準線以下である場合、ステップＳ５１１の処理が実行される。形状線全体が摩耗基準線以下である場合は、エスカレータ１００を正常に運行可能な駆動スプロケット１１３の歯元の摩耗の程度以下であることに対応する。

図９は、形状線ＳＬと摩耗基準線ＡＢＬとの一例を示す図である。図９に示すように、制御部２０１は、所定位置ＰＰから歯先ＴＴまでの距離Ｌ４と、形状線ＳＬと摩耗基準線ＡＢＬとにおける凸部とに基づいて、形状線ＳＬに摩耗基準線ＡＢＬを重ね合わせる。図９に示すように、形状線ＳＬの一部ＥＸにおいて、形状線ＳＬは、摩耗基準線ＡＢＬを超えている。このため、制御部２０１は、形状線ＳＬの少なくとも一部ＥＸが摩耗基準線ＡＢＬを超えていると判定する。このとき、制御部２０１は、摩耗基準線ＡＢＬを超えている駆動スプロケット１１３の歯の番号と対応付けて、判定結果とともにメモリ２０２に記憶させる。なお、制御部２０１は、摩耗基準線ＡＢＬを超えている形状線ＳＬの一部ＥＸにおいて、摩耗基準線と形状線ＳＬとの差分（以下、摩耗量と呼ぶ）を計算してもよい。このとき、制御部２０１は、摩耗量を歯の番号と対応付けて、メモリ２０２に記憶させる。

（ステップＳ５１０）
制御部２０１は、メモリ２０２に記憶された歯の番号を、摩耗している歯すなわち摩耗状態として記憶する。また、制御部２０１は摩耗している歯の総数（以下、摩耗歯総数と呼ぶ）をカウントし、メモリ２０２に記憶させてもよい。制御部２０１は、エスカレータ１００に対する次回の保守時において、摩耗状態を保守員に通知する。

（ステップＳ５１１）
制御部２０１は、摩耗面積と摩耗量と摩耗歯総数とに基づいて、エスカレータ１００の運転が継続可能であるか否かを判定する。具体的には、制御部２０１は、摩耗面積に関する閾値（以下、面積閾値と呼ぶ）と、摩耗量に関する閾値（以下、摩耗閾値と呼ぶ）と、摩耗歯総数に関する閾値（以下、歯数閾値と呼ぶ）とをメモリ２０２から読み出す。制御部２０１は、摩耗面積と面積閾値とを比較する。制御部２０１は、摩耗量と摩耗閾値とを比較する。制御部２０１は、摩耗歯総数と歯数閾値とを比較する。摩耗面積と摩耗量と摩耗歯総数とのうち少なくとも一つが閾値を超過している場合、制御部２０１は、エスカレータ１００の運転が継続可能でない「著しい摩耗状態である」と判定する（ステップＳ５１１のＮＯ）。このとき、ステップＳ５１２の処理が実行される。また、摩耗面積と摩耗量と摩耗歯総数とのうちいずれの値も閾値以下である場合、制御部２０１は、エスカレータ１００の運転が継続可能であると判定する（ステップＳ５１１のＹＥＳ）。このとき、ステップＳ５１３の処理が実行される。

（ステップＳ５１２）
制御部２０１は、エスカレータ１００の運転を停止するように、駆動装置１０７を制御する。なお、制御部２０１は、所定の警報を出力する制御を行ってもよい。また、駆動スプロケット１１３に対する保守の実行時において、制御部２０１は、メモリ２０２に記憶された歯の番号に基づいて、異常に関する駆動スプロケット１１３の歯を、所定の保守位置に配置するように駆動装置１０７を制御してもよい。なお、制御部２０１は、生成された形状線ＳＬを、摩耗検出処理の実行日時とともにメモリ２０２に記憶させてもよい。

（ステップＳ５１３）
制御部２０１は、エスカレータ１００の運転を継続するように、駆動装置１０７を制御する。このとき、制御部２０１は、生成された形状線ＳＬを、摩耗検出処理の実行日時とともにメモリ２０２に記憶させる。なお、制御部２０１は、摩耗面積と摩耗量と摩耗歯総数とを、摩耗検出処理の実行日時とともにさらにメモリ２０２に記憶させてもよい。また、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の異常に応じた過去の形状線と、本摩耗検出処理において生成された形状線ＳＬとに基づいて、駆動スプロケット１１３の交換時期を予測してもよい。例えば、制御部２０１は、形状線の変化量に基づいて、摩耗面積と摩耗量と摩耗歯総数とのうち少なくとも一つが閾値を超過する未来の時点を、駆動スプロケット１１３の交換時期として特定する。このとき、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の交換時期を、管理センタ等に出力してもよい。

以上により、摩耗検出処理は終了する。駆動スプロケット１１３の異常が外部に出力された場合には、例えば、保守員が駆動スプロケット１１３の状態および動作状態を目視にて確認し、必要な補修作業を行う。

実施形態１によれば、駆動スプロケット１１３を回転させて、駆動スプロケット１１３と非接触で外周端距離Ｌ３を検出し、外周端距離Ｌ３が基準を超えている場合、駆動スプロケット１１３の異常をメモリ２０２に記憶する。すなわち、実施形態１によれば、回転中の駆動スプロケット１１３へ線状光線ＬＬを照射することで駆動スプロケット１１３の形状のモデルを制御部２０１において生成し、モデルの内容を分析することで、駆動スプロケット１１３に対する定量的な摩耗診断を行うことができる。これにより、エスカレータ１００の運転を停止させることなく、エスカレータ１００の通常運転において駆動スプロケット１１３を１回転させることで外周端距離Ｌ３の測定を完了することができる。外周端距離Ｌ３の測定は、検出装置１１により実行されるため、技術者が摩耗を測定することに比べて、摩耗の誤差を低減すること、すなわち駆動スプロケット１１３の摩耗量を正確に計測することができる。これにより、エスカレータ（乗客コンベア）１００を止めることなく、短時間で正確な摩耗診断を安定して実行することができる。また、実施形態１によれば、摩耗量を数値化、時間経過による変化を確認できるため、駆動スプロケット１１３の修繕時期の予測を立てることができる。また、実施形態１によれば、駆動スプロケット１１３の半径方向に沿って、所定位置ＰＰから駆動スプロケット１１３の外周端までの距離を検出することができるため、距離の検出精度が向上する。

［変形例１］
変形例１と実施形態１との相違は、検出装置１１として、駆動スプロケット１１３に対して非接触の距離計を用いることにある。すなわち、実施形態１では線状光線ＬＬが駆動スプロケット１１３を通過した長さ（外周端距離Ｌ３）を測定することで駆動スプロケット１１３の形状を取得しているが、変形例１では、駆動スプロケット１１３の正面、すなわち駆動スプロケット１１３の非嵌合部分に対して、非接触で距離計を所定位置ＰＰに設けて、外周端距離Ｌ３を測定して実施形態１で生成される形状線と同様のモデル（形状線）を得ることにある。

図１０は、駆動スプロケット１１３に対する距離計１７の位置関係を、踏段チェーン１１５とともに示す図である。距離計１７は、例えば、レーザー距離センサや超音波センサなどで実現される。図１０に示すように、距離計１７は、所定位置ＰＰから駆動スプロケット１１３の回転軸ＲＡに向けて外周端距離Ｌ３を計測する。摩耗検出処理の処理手順及び効果等は、実施形態１と同様なため、説明は省略する。

［変形例２］
変形例２と実施形態１との相違は、摩耗検出処理におけるステップＳ５０２の処理を省略することにある。このとき、制御部２０１は、減速機１０６に入力される制御パルスに基づいて、駆動スプロケット１１３の加減速の程度を検出する。制御部２０１は、加減速の程度に基づいて、駆動スプロケット１１３の回転速度を算出する。制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の回転速度に応じて、外周端距離Ｌ３の検出時刻を補正する。なお、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の回転速度に応じて、外周端距離Ｌ３の検出タイミングを調整するように検出装置１１を制御してもよい。これらにより、変形例２では、駆動スプロケット１１３の回転速度が一定でなくても、実施形態１で生成された形状線と同様な形状線（モデル）を生成することができる。摩耗検出処理の処理手順及び効果等は、実施形態１と同様なため、説明は省略する。

［変形例３］
変形例３と実施形態１との相違は、検出装置１１が、投光部１３の近傍にさらに反射光受光部を有することにある。このとき、反射光受光部は、駆動スプロケット１１３において線状光線ＬＬが反射された反射光を受光する。反射光受光部は、反射光の強度に応じた電気信号を制御部２０１に出力する。制御部２０１は、電気信号に基づいて、すなわち反射光の強度に応じて、駆動スプロケット１１３における給油状態を判定する。例えば、反射光の強度が閾値より大きければ、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の給油状態が湿潤状態であると判定する。駆動スプロケット１１３が湿潤状態であるとは、駆動スプロケット１１３が埃などで汚れていないことに対応する。また、反射光の強度が閾値より小さければ、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の給油状態が乾燥状態であると判定する。駆動スプロケット１１３が乾燥状態であるとは、駆動スプロケット１１３が埃などで汚れていることに対応する。制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の給油状態をメモリ２０２に記憶させる。エスカレータ１００に対する次回の保守時において、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の給油状態を、保守員に通知する。以上のことから、変形例３によれば、摩耗検出に加えて、駆動スプロケット１１３の給油状態を検出することができ、エスカレータ１００の保守点検の効率を向上させることができる。

［変形例４］
変形例４と実施形態１との相違は、減速スプロケット１１１の摩耗状態を検出すること、すなわち減速スプロケット１１１を対象として摩耗検出処理を実行することにある。このとき、検出装置１１は、減速スプロケット１１１と非接触で、例えば減速スプロケット１１１の半径方向に沿って、減速スプロケット１１１の外部の所定位置から減速スプロケット１１１の外周端までの距離（以下、減速外周端距離と呼ぶ）を検出する。制御部２０１は、検出された減速外周端距離に基づいて、減速スプロケット１１１を粘土の上で転がして形成されたようなモデルに相当する形状線を取得する。制御部２０１は、取得された形状線を用いて、減速スプロケット１１１に対する摩耗検出処理を実行する。例えば、制御部２０１は、減速外周端距離の検出過程において駆動装置１０７を制御することにより減速スプロケット１１１を回転させ、減速外周端距離が基準を超えている場合、減速スプロケット１１１の異常をメモリ２０２に記憶する。変形例４における摩耗検出処理に関する技術的思想は、実施形態１と同様であって、実施形態１での摩耗検出処理における「駆動スプロケット１１３」を「減速スプロケット１１１」に置き換えることで理解できるため、摩耗検出処理および効果についての説明は省略する。

［変形例５］
変形例５と実施形態１との相違は、線状光線ＬＬの代わりに、非嵌合部分において踏段チェーン１１５による駆動スプロケット１１３の歯の摩耗の限界位置に対して、所定位置ＰＰから駆動スプロケット１１３の回転軸ＲＡに向けて一条の光線を投光することにある。このとき、受光部１５は、駆動スプロケット１１３の歯の歯元が当該限界位置を超えて摩耗している場合、投光された一条の光線を受光する。一条の光線を受光部１５が受光した場合、制御部２０１は、駆動スプロケット１１３の異常をメモリ２０２に記憶する。変形例５における摩耗検出処理では、摩耗の限界位置を超過した摩耗を受光部１５による一条の光線の受光として検出する。このため、変形例５では、より簡便に歯元の摩耗を検出することができる。

［実施形態２］
実施形態２は、摩耗検出装置１０がエスカレータ１００とは別体の単独の装置として、構成されることにある。このとき、摩耗検出装置１０は、エスカレータ１００に対する保守点検等において、保守員や技術者などにより、エスカレータ１００に設置される。摩耗検出処理の実行前において、保守員や技術者などにより、検出装置１１は、駆動スプロケット１１３と非接触で、かつ駆動スプロケット１１３を回転させた状態で、所定位置ＰＰから外周端距離Ｌ３を検出可能な位置に設置される。すなわち、図５に示す摩耗検出処理において、実施形態２では、ステップＳ５０１の実行前に、検出装置１１が、保守員や技術者などにより、駆動スプロケット１１３の近傍に設置される。外周端距離Ｌ３が基準を超えている場合、メモリ２０２は、駆動スプロケット１１３の異常を、記憶する。

実施形態２における摩耗検出処理において、図５に示すステップＳ５０２における処理内容は、例えば、駆動スプロケット１１３の回転開始時点から所定時間の経過後まで待機する処理となる。実施形態２では、図５に示す摩耗検出処理において、ステップＳ５１０までは同様な処理が実行され、ステップＳ５１１以降の処理は、省略されるものとなる。すなわち、ステップＳ５１１乃至ステップ５１２などの処理は、保守員や技術者などが実施することとなる。実施形態２における摩耗検出処理に関する技術的思想は、実施形態１と同様であるため、摩耗検出処理および効果についての説明は省略する。

上記実施形態および上記変形例によれば、乗客コンベアを止めることなく、短時間で正確な摩耗診断を実行可能な乗客コンベアおよび摩耗検出装置１０を提供することができる。

また、上記実施形態および上記変形例では、駆動スプロケット１１３や減速スプロケット１１１の摩耗を検出する場合について説明したが、摩耗検出装置１０は、エスカレータ１００における他のスプロケットの摩耗を検出することも可能である。これにより、摩耗検出装置１０によって、エスカレータ１００に配設されている各種スプロケットの摩耗を短時間で正確に検出することができる。

なお、上記実施形態および上記変形例では、無端状に連結された複数の踏段１２０が周回移動するよう動作する乗客コンベアの一例としてエスカレータ１００を挙げて説明したが、エスカレータ１００に限らず、動く歩道など他のタイプの乗客コンベアにも同様に適用することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 摩耗検出装置、１１ 検出装置、１３ 投光部、１５ 受光部、１７ 距離計、１９ 発光器、２１ スリット、１００ エスカレータ、１０１ 上階側乗降口、１０２ 下階側乗降口、１０５ モータ、１０６ 減速機、１０７ 駆動装置、１１０ トラス（構造フレーム）、１１１ 減速スプロケット、１１２ 駆動チェーン、１１３ 駆動スプロケット、１１４ 従動スプロケット、１１５ 踏段チェーン、１２０ 踏段、１３０ 欄干、１３１ 内デッキ、１３２ ガラス、１３３ 手すりベルト、２００ 制御盤（制御装置）、２０１ 制御部、２０２ メモリ。

Claims (8)

1. 無端状に連結された複数の踏段を走行させる踏段チェーンと、
   前記踏段チェーンに噛み合う複数の歯を有し、駆動装置からの駆動力により回転する駆動スプロケットと、
   前記駆動スプロケットと非接触で、前記駆動スプロケットの外部の所定位置から前記駆動スプロケットの外周端までの距離を検出する検出装置と、
   前記距離の検出過程において前記駆動装置を制御することにより前記駆動スプロケットを回転させ、前記距離が基準を超えている場合、前記駆動スプロケットの異常を記憶部に記憶する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記駆動装置を制御することにより前記駆動スプロケットを少なくとも１回転させ、
   前記距離の時間変化により、前記歯の形状を示す形状線を生成し、
   前記歯の摩耗量の判定基準となる摩耗基準線を前記基準として前記形状線に適用し、
   前記形状線のうち少なくとも一部が前記摩耗基準線を越えている場合、前記異常を前記記憶部に記憶し、
   前記形状線において、前記駆動スプロケットの１回転に要する時間を前記歯の総数で割った期間を１単位として、前記期間ごとに前記形状線に対する面積を計算し、
   前記面積が閾値以上となった場合、前記異常を前記記憶部に記憶すること、
   を特徴とする乗客コンベア。
2. 無端状に連結された複数の踏段を走行させる踏段チェーンと、
   前記踏段チェーンに噛み合う複数の歯を有し、駆動装置からの駆動力により回転する駆動スプロケットと、
   前記駆動スプロケットと非接触で、前記駆動スプロケットの外部の所定位置から前記駆動スプロケットの外周端までの距離を検出する検出装置と、
   前記距離の検出過程において前記駆動装置を制御することにより前記駆動スプロケットを回転させ、前記距離が基準を超えている場合、前記駆動スプロケットの異常を記憶部に記憶する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記駆動装置を制御することにより前記駆動スプロケットを少なくとも１回転させ、
   前記距離の時間変化により、前記歯の形状を示す形状線を生成し、
   前記歯の摩耗量の判定基準となる摩耗基準線を前記基準として前記形状線に適用し、
   前記形状線のうち少なくとも一部が前記摩耗基準線を越えている場合、前記異常を前記記憶部に記憶し、
   前記形状線において、前記歯における歯先の形状を示す歯先基準線を、前記基準として前記形状線に適用し、
   前記形状線のうち前記歯先の少なくとも一部が前記歯先基準線を越えている場合、前記異常を前記記憶部に記憶する、乗客コンベア。
3. 前記検出装置は、
   前記駆動スプロケットの回転軸の方向から、前記駆動スプロケットの半径方向に沿って前記所定位置から前記回転軸に向かって所定幅を有する線状光線を、前記複数の歯のうち前記踏段チェーンが噛み合っていない部分に対して投光する投光部と、
   前記駆動スプロケットを挟んで前記投光部に対向して設けられ、前記線状光線のうち前記歯により前記線状光線が遮断されない光線を受光する受光部と、を有する、
   請求項１または２に記載の乗客コンベア。
4. 前記制御部は、
   前記距離の検出において、前記複数の歯のうち予め設定された歯から前記駆動スプロケットを回転させるように前記駆動装置を制御し、
   前記形状線において前記複数の歯各々の番号を対応付け、
   前記異常の記憶において、前記異常に関する前記歯の番号をさらに前記記憶部に記憶する、
   請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載の乗客コンベア。
5. 前記制御部は、前記駆動スプロケットに対する保守の実行時において、前記異常に関する歯を、所定の保守位置に配置するように前記駆動装置を制御する、
   請求項４に記載の乗客コンベア。
6. 無端状に連結された複数の踏段を走行させる踏段チェーンに噛み合う複数の歯を有し、駆動装置からの駆動力により回転する駆動スプロケットと、
   前記駆動装置におけるモータの回転を減速させる減速機の出力軸に設けられ、複数の歯を有する減速スプロケットと、
   前記減速スプロケットにおける複数の歯に噛み合い、前記駆動力を前記駆動スプロケットに伝達する駆動チェーンと、
   前記減速スプロケットと非接触で、前記減速スプロケットの外部の所定位置から前記減速スプロケットの外周端までの距離を検出する検出装置と、
   前記距離の検出過程において前記駆動装置を制御することにより前記減速スプロケットを回転させ、前記距離が基準を超えている場合、前記減速スプロケットの異常を記憶部に記憶する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記駆動装置を制御することにより前記駆動スプロケットを少なくとも１回転させ、
   前記距離の時間変化により、前記歯の形状を示す形状線を生成し、
   前記歯の摩耗量の判定基準となる摩耗基準線を前記基準として前記形状線に適用し、
   前記形状線のうち少なくとも一部が前記摩耗基準線を越えている場合、前記異常を前記記憶部に記憶し、
   前記形状線において、前記駆動スプロケットの１回転に要する時間を前記歯の総数で割った期間を１単位として、前記期間ごとに前記形状線に対する面積を計算し、
   前記面積が閾値以上となった場合、前記異常を前記記憶部に記憶すること、
   を特徴とする乗客コンベア。
7. 無端状に連結された複数の踏段を走行させる踏段チェーンに噛み合う複数の歯を有する駆動スプロケットと非接触で、かつ前記駆動スプロケットを回転させた状態で、前記駆動スプロケットの外部の所定位置から前記駆動スプロケットの外周端までの距離を検出する検出装置と、
   前記距離が基準を超えている場合、前記駆動スプロケットの異常を記憶するメモリと、
   前記距離の時間変化により、前記歯の形状を示す形状線を生成し、前記歯の摩耗量の判定基準となる摩耗基準線を前記基準として前記形状線に適用し、前記形状線のうち少なくとも一部が前記摩耗基準線を越えている場合、前記異常を前記メモリに記憶し、前記形状線において、前記駆動スプロケットの１回転に要する時間を前記歯の総数で割った期間を１単位として、前記期間ごとに前記形状線に対する面積を計算し、前記面積が閾値以上となった場合、前記異常を前記メモリに記憶する制御部と、
   を備えることを特徴とする摩耗検出装置。
8. 無端状に連結された複数の踏段を走行させる踏段チェーンに噛み合う複数の歯を有する駆動スプロケットと非接触で、かつ前記駆動スプロケットを回転させた状態で、前記駆動スプロケットの外部の所定位置から前記駆動スプロケットの外周端までの距離を検出する検出装置と、
   前記距離が基準を超えている場合、前記駆動スプロケットの異常を記憶するメモリと、
   前記距離の時間変化により、前記歯の形状を示す形状線を生成し、前記歯の摩耗量の判定基準となる摩耗基準線を前記基準として前記形状線に適用し、前記形状線のうち少なくとも一部が前記摩耗基準線を越えている場合、前記異常を前記メモリに記憶し、前記形状線において、前記歯における歯先の形状を示す歯先基準線を、前記基準として前記形状線に適用し、前記形状線のうち前記歯先の少なくとも一部が前記歯先基準線を越えている場合、前記異常を前記メモリに記憶する制御部と、
   を備えることを特徴とする摩耗検出装置。

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