(57)【要約】【課題】乗客コンベアのブレーキの摩耗を抑制しつつ、踏段の動き始めを極力早くすることができる乗客コンベアを提供する。【解決手段】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、モータを動作させるための交流電力をモータに供給するインバータと、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直流電源装置と、制御装置と、を備える。制御装置は、踏段を駆動する条件が成立してから所定時間の間、定格電圧よりも高い所定電圧の直流電力を出力させるように直流電源装置を制御し、所定時間が経過したとき以降、定格電圧の直流電力を出力させるように直流電源装置を制御するとともに、モータに交流電力を出力させるようにインバータを制御し、所定時間は、ブレーキの制動力がゼロにまで低下する時間に基づいて設定される。【選択図】図７
2020164300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記モータを動作させるための交流電力を前記モータに供給するインバータと、
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直流電源装置と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記踏段を駆動する条件が成立してから所定時間の間、前記電磁ソレノイドの定格電圧よりも高い所定電圧の直流電力を出力させるように前記直流電源装置を制御し、
前記所定時間が経過したとき以降、前記定格電圧の直流電力を出力させるように前記直流電源装置を制御するとともに、前記モータに交流電力を出力させるように前記インバータを制御し、
前記所定時間は、前記ブレーキの制動力がゼロにまで低下する時間に基づいて設定される、
乗客コンベア。
【請求項２】
前記所定時間は、前記ブレーキの制動力がゼロにまで低下する時間に対して±２０％の範囲内の時間である、
請求項１に記載の乗客コンベア。
【請求項３】
前記所定時間は、前記ブレーキの制動力がゼロにまで低下する時間と等しい時間である、
請求項１に記載の乗客コンベア。
【請求項４】
前記所定電圧は、前記定格電圧に対して２倍〜２．５倍の範囲の電圧である。
請求項１から３のいずれか１項に記載の乗客コンベア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、乗客コンベアに関する。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１は、光電センサで利用者が検知されたときに踏段を自動起動させる自動運転方式のエスカレータを開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】エスカレーター自動運転方式の標準（ＪＥＡＳ−４１０Ｂ（標改０６−０２）、日本エレベーター協会）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
自動運転方式のエスカレータでは、踏段の動き始めが遅いという違和感を利用者に与えないように、ブレーキの締結を解除させ始めると同時にモータの始動を行わせる場合がある。この構成では、ブレーキが摩耗しやすいという課題があった。
【０００５】
本発明は、乗客コンベアのブレーキの摩耗を抑制しつつ、踏段の動き始めを早くすることができる乗客コンベアを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、
モータを動作させるための交流電力をモータに供給するインバータと、
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直流電源装置と、
制御装置と、を備え、
制御装置は、
踏段を駆動する条件が成立してから所定時間の間、電磁ソレノイドの定格電圧よりも高い所定電圧の直流電力を出力させるように直流電源装置を制御し、
所定時間が経過したとき以降、定格電圧の直流電力を出力させるように直流電源装置を制御するとともに、モータに交流電力を出力させるようにインバータを制御し、
所定時間は、ブレーキの制動力がゼロにまで低下する時間に基づいて設定される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の乗客コンベアによれば、乗客コンベアのブレーキの摩耗を抑制しつつ、踏段の動き始めを早くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】実施の形態１におけるエスカレータの乗り口部分の拡大側面図である。
【図４】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。
【図５】実施の形態１におけるエスカレータの制御装置の電気的構成を示したブロック図である。
【図６】実施の形態１におけるエスカレータの直流電源装置の構成を示したブロック図である。
【図７】実施の形態１におけるエスカレータの制御装置による運転制御を説明したフローチャートである。
【図８】実施の形態１におけるエスカレータの制御装置による運転制御を説明したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
（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。
【００１１】
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、制御装置４０などを有する。
【００１２】
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。制御装置４０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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
図３は、エスカレータ１の乗り口５部分の拡大側面図である。
本実施の形態のエスカレータ１は、自動運転方式を採用したエスカレータであり、乗り口５近傍の通路の左右両側にそれぞれ光電ポール６０が設けられ、各光電ポール６０に光電センサ６１が設けられている。
【００１７】
光電ポール６０は、ニュエル部１２ｎの先端から踏段１１の移動方向において反対側へ所定距離の位置に配置される。所定距離は、ＪＥＡＳで定められているように、例えば１７００ｍｍである。光電ポール６０とニュエル部１２ｎとの間には、光電ポール６０とニュエル部１２ｎとの間から利用者が乗り込もうとするのを防止するための進入防止柵が設けられている。光電センサ６１は、踏段１１の移動方向に対して垂直でかつ水平な方向で対向するように左右の光電ポール６０に配置された投光部６１ａ及び受光部（図示せず）を備える。投光部６１ａはセンサ光を連続的に投光し、受光部は投光部６１ａから投光されるセンサ光を受光する。受光部は、投光部６１ａから投光されるセンサ光を受光しているか否かを示すセンサ信号を制御装置４０に出力する。センサ信号が受光部で受光されない状況は、左右の光電ポール６０の間を利用者が通過してセンサ光が遮光されたときに生じる。
【００１８】
図４は、実施の形態１におけるエスカレータ１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。
【００１９】
制御装置４０は、光電センサ６１からセンサ信号を入力する。制御装置４０は、光電センサ６１からセンサ信号を入力したときに、インバータ３０を駆動させるインバータ駆動信号を生成してインバータ３０に出力する。また、制御装置４０は、後述するようにブレーキ解放信号をブレーキスイッチ１４０に出力する。また、制御装置４０は、後述するようにスイッチ切替信号を電源切替スイッチ１３０に出力する。
【００２０】
インバータ３０は、制御装置４０からインバータ駆動信号を入力し、入力したインバータ駆動信号に基づいて、モータ２０に交流電力を供給する。具体的に、インバータ３０は、インバータ駆動信号に基づいて、モータ２０への交流電力の供給及び停止を行うとともに、モータ２０に供給する交流電力の周波数を変更する。
【００２１】
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。
【００２２】
図５は、実施の形態１におけるエスカレータ１の制御装置４０の電気的構成を示したブロック図である。
【００２３】
制御装置４０は、制御部４１と記憶部４２と入出力インタフェース４３とを有する。制御装置４０は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）を利用して構成される。
【００２４】
記憶部４２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。プログラムには、本実施の形態の制御装置４０における各種機能を実現するためのプログラムが含まれている。
【００２５】
制御部４１は、例えばＣＰＵ、ＭＰＵなどにより構成され、記憶部４２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、制御装置４０における各種の機能が実現される。
【００２６】
入出力インタフェース４３は、制御装置４０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。
【００２７】
なお、制御装置４０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４０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。
【００２８】
図６は、実施の形態１におけるエスカレータの直流電源装置の構成を示したブロック図である。
【００２９】
エスカレータ１は、ブレーキ２１の電磁ソレノイドにブレーキ解放用の直流電力を供給するための直流電源装置１００を有する。直流電源装置１００は、直流定格電源装置１１０と、直流過励磁電源装置１２０と、電源切替スイッチ１３０と、ブレーキスイッチ１４０とを有する。
【００３０】
直流定格電源装置１１０は、交流電圧を入力して、ブレーキ２１の電磁ソレノイドの定格電圧Ｖ１と同じＤＣ電圧を発生する。交流電圧は例えばＡＣ２００Ｖであり、電磁ソレノイドの定格電圧Ｖ１は例えばＤＣ９０Ｖである。
【００３１】
直流過励磁電源装置１２０は、交流電圧を入力して、ブレーキ２１の電磁ソレノイドの定格電圧Ｖ１よりも高い過励磁電圧Ｖ２を発生する。交流電圧は例えばＡＣ２００Ｖであり、過励磁電圧Ｖ２は、定格電圧Ｖ１に対して例えば約２倍のＤＣ２００Ｖである。約２倍という電圧は、後述する第１時間Ｔ１程度の通電では、電磁ソレノイドが加熱する虞がない電圧である。過励磁電圧Ｖ２は、約２倍でなくても２倍〜２．５倍の範囲であればよい。過励磁電圧が例えば１．５倍程度であると、ブレーキ２１の解放が約２倍のときよりも遅くなる。
【００３２】
電源切替スイッチ１３０は、直流定格電源装置１１０のＤＣ出力と直流過励磁電源装置１２０のＤＣ出力とのうちの一方をブレーキ２１側に選択的に接続するスイッチである。電源切替スイッチ１３０は、スイッチ切替信号が制御装置４０から出力されているときに、直流過励磁電源装置１２０のＤＣ出力がブレーキ２１側に出力されるように、直流過励磁電源装置１２０とブレーキ２１側とを接続する。以下では、このときの電源切替スイッチ１３０の状態を適宜、電源切替スイッチ１３０が「ＯＮ」という。電源切替スイッチ１３０は、スイッチ切替信号が制御装置４０から出力されていないときに、直流定格電源装置１１０のＤＣ出力がブレーキ２１側に出力されるように、直流定格電源装置１１０とブレーキ２１側とを接続する。以下では、このときの電源切替スイッチ１３０の状態を適宜、電源切替スイッチ１３０が「ＯＦＦ」という。
【００３３】
ブレーキスイッチ１４０は、電源切替スイッチ１３０の出力端子とブレーキ２１の電磁ソレノイドとを電気的に断接するスイッチである。ブレーキスイッチ１４０は、ブレーキ解放信号が制御装置４０から出力されているときに閉じて、電源切替スイッチ１３０の出力端子とブレーキ２１の電磁ソレノイドとを電気的に接続する。これに対し、ブレーキスイッチ１４０は、ブレーキ解放信号が制御装置４０から出力されていないときは開いて、電源切替スイッチ１３０の出力端子とブレーキ２１の電磁ソレノイドとを電気的に遮断する。
２．動作
図７は、実施の形態１におけるエスカレータの制御装置による運転制御を説明したフローチャートである。図８は、実施の形態１におけるエスカレータの制御装置による運転制御を説明したタイムチャートである。
【００３４】
制御装置４０は、光電ポール６０の光電センサ６１で利用者が検知されたか否かを判断する（Ｓ１１）。具体的に、制御装置４０は、光電ポール６０の光電センサ６１から出力される信号が、センサ光が遮光されたことを示しているか否かを判断する。
【００３５】
利用者が検知されていない場合（Ｓ１１でＮＯ）、制御装置４０は、ステップＳ１１の処理を再度実行する。
【００３６】
利用者が検知された場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御装置４０は、利用者検知時刻Ｔｄを記憶部４２に記憶させる（Ｓ１２）。
【００３７】
制御装置４０は、ブレーキ解放信号をブレーキスイッチ１４０に出力するとともに、スイッチ切替信号を電源切替スイッチに出力する（Ｓ１３）。これにより、図８に示すように、ブレーキスイッチ１４０がＯＮとなるとともに、電源切替スイッチ１３０がＯＮとなり、直流過励磁電源装置１２０とブレーキ２１側とを接続する。これにより、直流過励磁電源装置１２０のＤＣ出力とブレーキ２１の電磁ソレノイドとが電気的に接続され、過励磁電圧Ｖ２が電磁ソレノイドに印加される。
【００３８】
制御装置４０は、利用者検知時刻Ｔｄから第１時間Ｔ１が経過したか否かを判断する（Ｓ１４）。第１時間Ｔ１は、ブレーキ２１の電磁ソレノイドに過励磁電圧Ｖ２を印加した場合に、ブレーキ２１の制動力がゼロとなるまでの時間Ｔ２と等しい時間である。
【００３９】
利用者検知時刻から第１時間Ｔ１が経過していない場合（Ｓ１４でＮＯ）、制御装置４０は、ステップＳ１４の判断を再度実行する。
【００４０】
利用者検知時刻Ｔｄから第１時間Ｔ１が経過した場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、制御装置４０は、インバータ駆動信号の出力を開始する（Ｓ１５）。これにより、インバータ３０が起動し、モータ２０に交流電力が供給され始める。インバータ３０は、モータ２０により起動される踏段１１の速度が定格速度に達するまで、踏段１１が一定の加速度で加速するように、モータ２０に供給する交流電力の周波数を徐々に上昇させる。一定の加速度は、ＪＥＡＳで定められている例えば０．１ｍ／ｓ２である。
【００４１】
ここで、上述したように、第１時間Ｔ１は、ブレーキ２１の電磁ソレノイドに過励磁電圧Ｖ２を印加した場合に、ブレーキ２１の制動力がゼロとなるまでの時間Ｔ２と等しい時間であるので、モータ２０のトルクは、ブレーキ２１の制動力がゼロとなってから立ち上がることとなる。そのため、モータ２０のトルクがブレーキ２１の制動力と干渉しない。したがって、モータ２０の回転がスムーズに立ち上がるとともに、ブレーキ２１の回転部材とブレーキシューとが接触している状態で相対回転することが防止される。そのため、これらの部材の摩耗が防止される。仮に、利用者検知時に、過励磁電圧Ｖ２でなく定格電圧Ｖ１を電磁ソレノイドに印加した場合には、ブレーキ２１の解放が遅くなってブレーキ２１の制動力の低下が破線で示すように遅くなる。この場合、第１時間Ｔ１が経過したときにインバータ３０を起動させると、モータ２０のトルクの立ち上がりと干渉してしまう。また、従来においては、利用者検知と同時に、インバータ３０を起動させていたが、この場合、さらにブレーキ２１の制動力が高い段階で、破線で示すようにモータ２０のトルクの立ち上がりと干渉してしまっていた。
【００４２】
制御装置４０は、スイッチ切替信号の出力を停止する（Ｓ１６）。これにより、図８に示すように、ブレーキスイッチ１４０がＯＮのままで、電源切替スイッチ１３０がＯＦＦとなり、直流定格電源装置１１０とブレーキ２１側とが接続される状態に切り替わる。これにより、直流定格電源装置１１０のＤＣ出力とブレーキ２１の電磁ソレノイドとが電気的に接続され、定格電圧Ｖ１が電磁ソレノイドに印加される。これにより、ブレーキ２１が解放状態で維持される。
【００４３】
制御装置４０は、運転停止条件が成立したか否かを判断する（Ｓ１７）。運転停止条件は、例えば光電センサ６１で利用者が検知されない状態が所定時間以上継続したことである。
【００４４】
運転停止条件が成立していない場合（Ｓ１７でＮＯ）。制御装置４０は、ステップＳ１７の判断を再度実行する。
【００４５】
運転停止条件が成立した場合（Ｓ１７でＹＥＳ）。制御装置４０は、エスカレータ１の運転を停止させる処理を行う。例えば、制御装置４０は、インバータ３０へのインバータ駆動信号の出力を停止させたり、ブレーキスイッチ１４０へのブレーキ解放信号の出力を停止させたりする。これにより、インバータ３０からモータ２０への交流電力の供給が停止されるとともに、ブレーキ２１が締結状態となり、踏段１１の駆動が停止される。
【００４６】
（実施の形態についてのまとめ）
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、
モータ２０を動作させるための交流電力をモータ２０に供給するインバータ３０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直流電源装置１００と、
制御装置４０と、を備え、
制御装置４０は、
踏段１１を駆動する条件が成立してから第１時間Ｔ１（所定時間の一例）の間、電磁ソレノイドの定格電圧Ｖ１よりも高い過励磁電圧Ｖ２（所定電圧の一例）の直流電力を出力させるように直流電源装置１００を制御し、
第１時間Ｔ１が経過したとき以降、定格電圧Ｖ１の直流電力を出力させるように直流電源装置１００を制御するとともに、モータ２０に交流電力を出力させるようにインバータ３０を制御し、
第１時間Ｔ１は、ブレーキ２１の制動力がゼロにまで低下する第２時間Ｔ２に基づいて設定される。
【００４７】
実施の形態１のエスカレータ１によれば、ブレーキ２１の摩耗を抑制しつつ、踏段１１の動き始めを早くすることができる。
【００４８】
実施の形態１のエスカレータ１において、
第１時間Ｔ１は、ブレーキ２１の制動力がゼロにまで低下する時間Ｔ２と等しい時間である。
【００４９】
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。
【００５０】
実施の形態１のエスカレータ１において、
第１時間Ｔ１は、時間Ｔ２と等しい時間でなく、ブレーキ２１の制動力がゼロにまで低下する時間Ｔ２に対して±２０％の範囲内の時間であってもよい。
【００５１】
この構成の場合でも、ブレーキ２１の摩耗を極力抑制しつつ、踏段１１の動き始めを極力早くすることができる。
【００５２】
実施の形態１のエスカレータ１において、
過励磁電圧Ｖ２は、定格電圧Ｖ１に対して２倍〜２．５倍の範囲の電圧である。
【００５３】
この構成によれば、電磁ソレノイドが加熱することを抑制しつつ、上述したブレーキ２１の摩耗の抑制、及び踏段１１の動き始めの早期化などの効果が得られる。
【００５４】
（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。
【符号の説明】
【００５５】
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  制御装置
４１  制御部
４２  記憶部
４３  入出力インタフェース
６０  光電ポール
６１  光電センサ
１００  直流電源装置
１１０  直流定格電源装置
１２０  直流過励磁電源装置
１３０  電源切替スイッチ
１４０  ブレーキスイッチ
Ｆ１  階床
Ｆ２  階床
【図１】
2020164300.tif 000003
【図２】
2020164300.tif 000004
【図３】
2020164300.tif 000005
【図４】
2020164300.tif 000006
【図５】
2020164300.tif 000007
【図６】
2020164300.tif 000008
【図７】
2020164300.tif 000009
【図８】
2020164300.tif 000010