(57)【要約】      （修正有）【課題】踏段の重量を増大させることなくリニアモータで乗客コンベヤを駆動することができる駆動装置を得る。【解決手段】踏段リンク５に界磁極１４を取り付け、エスカレータの主枠２に電機子１１〜１３を固定したので、界磁極１４と電機子１１〜１３間の空隙を点検することができると共に、塵埃等の付着状況も点検でき、更に、界磁極１４は永久磁石１４ｎ、１４ｓを踏段リンク５の全周に亘って列設することによって構成され、電機子１１、１２は、一定の間隔を隔てて往路側の循環路に分散して設置され、電機子１３は、復路側の循環路に設置されて、それぞれ界磁極１４と係合するようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラックが形成された歯付リンクが無端状に連結されて主枠内の両側に延設され、上記主枠の長手方向の両端部で上下方向に反転して上側を往路とし、下側を復路とする踏段リンクに、人を乗せる踏段が係止された乗客コンベヤを同期形のリニアモータによって循環させる駆動装置において、上記リニアモータの界磁極を、上記踏段リンクに一定の間隔を隔てて交互に極性を逆にして長手方向へ向けて列設された永久磁石で構成し、上記リニアモータの電機子を、上記主枠に固定されて上記永久磁石と対向する鉄心と、この鉄心に形成された溝内に納められた巻線とで構成したことを特徴とする乗客コンベヤの駆動装置。
【請求項２】
電機子は、一定の間隔を置いて上記踏段リンクの循環路に分散して設置されるものとした請求項１に記載の乗客コンベヤの駆動装置。
【請求項３】
電機子は、循環路の往路側と復路側にそれぞれ分散して設置され、かつ、往路側の設置部位と復路側の設置部位が重畳しないように設置されるものとした請求項２に記載の乗客コンベヤの駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、踏段が係止された踏段リンクをリニアモータで駆動して循環させる乗客コンベヤの駆動装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
リニアモータで踏段を循環させる従来の乗客コンベヤの駆動装置として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。上記特許文献１によると、ループ状に連結された踏段の内側、即ち、踏段を構成する踏板の背面側に、リニアモータの二次側鉄心を取り付ける。この二次側鉄心には、アルミ等の導体板が張着されている。二次側鉄心に対向させて厚板状の純鉄等からなる一次側鉄心が配置され、乗客コンベヤの本体に固着されている。一次側鉄心には、三相巻線が取り付けられており、この三相巻線に三相交流を供給することによって、直線状に移動する移動磁界が発生する。空隙を隔てて対向する二次側鉄心の導体板には、上記移動磁界によって渦電流が発生する。このため、踏板は磁界の移動する方向へ駆動される。
即ち、一次側鉄心及び二次側鉄心は、リニア誘導モータを構成しており、直接踏段を駆動するので減速機構が不要となる。また、踏段の背面側のデッドスペースを活用するので乗客コンベヤ全体を小型化することができる。
【０００３】
【特許文献１】実開平５−２２４６６号公報（段落番号９、図１から図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のリニアモータを用いた乗客コンベヤの駆動装置は上記のとおり、踏段にリニアモータの二次側鉄心を取り付けて駆動するようにしたものである。
ところで、踏段は、乗客コンベヤの保守管理に付帯する着脱作業の容易化、可動部の磨耗の抑制及び駆動力の軽減等を図るために、アルミ材が用いられて軽量化が図られている。
しかし、上記従来の乗客コンベヤの駆動装置によれば、踏段にリニアモータの二次側鉄心が取り付けられるので、踏段の重量が増大する。このため、踏段の着脱作業は容易ではない、という問題があった。
また、リニア誘導モータの性質上、一次側鉄心と二次側鉄心の間の空隙は狭小にしなければならない。しかし、上記従来例によれば、二次側鉄心は踏板の背面側に取り付けられるので、踏段を装着したとき、一次側鉄心は二次側鉄心によって覆われ、二次側鉄心は踏板によって覆われる。このため、一次側鉄心と二次側鉄心の間の空隙を点検することができない、という問題もあった。
更に、一次側鉄心は、二次側鉄心との対向面を上側に向けて乗客コンベヤの本体に固着されるので、一次側鉄心に塵埃が堆積し易い。しかも、その堆積状況を点検することができない、という問題もあった。
【０００５】
この発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、踏段の重量を増大させることなく乗客コンベヤを駆動することができる駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る乗客コンベヤの駆動装置は、無端状に連結された踏段リンクに、人を乗せる踏段が係止された乗客コンベヤを同期形のリニアモータによって循環させる駆動装置に係るものであって、リニアモータの界磁極を、踏段リンクに極性を逆にして列設された永久磁石で構成し、また、リニアモータの電機子を、乗客コンベヤの主枠に固定されて永久磁石と対向する鉄心と、この鉄心に形成された溝内に納められた巻線とで構成して、踏段リンクを駆動することにより踏段を循環させるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明は上記のとおり、リニアモータの界磁極を構成する永久磁石を踏段リンクに取り付けたので、踏段の重量が増大することはない。このため、踏段の着脱作業の容易化が損なわれることはない、という効果を奏する。
また、踏段リンクに界磁極を取り付け、乗客コンベヤの主枠に電機子を固定したので、界磁極と電機子間の空隙を点検することができる、という効果も奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一符号を付し、説明の重複を省いた。
実施の形態１．
図１から図８は、この発明の実施の形態１を示し、乗客コンベヤであるエスカレータの駆動装置を示す。
図１は、この発明の実施の形態１における乗客コンベヤの駆動装置を用いたエスカレータ１の側面に沿った縦断面図である。
即ち、下階３と上階４の間に跨設された主枠２内の左右の側部には、長手方向へ向けて踏段リンク５が延設されている。この踏段リンク５には、乗客１０を乗せる踏段６が係止されており、主枠２の両端部で上下方向に反転して循環して上側は往路、下側は復路となっている。循環路の往路側と復路側には、それぞれリニアモータの電機子１１〜１３が分散して設置されており、往路側の下階３に近い部位には第１電機子１１が、上階４に近い部位には第２電機子１２が、また、復路側には第３電機子１３が設置されている。なお、復路側の第３電機子１３は、往路側の第１電機子１１と第２電機子１２の間に設置されており、両者のいずれとも重畳しないようになっている。
なお、主枠２の両側には、踏段６と同期して移動する移動手摺９が設けられている。また、往路側の上階４に近接した部位には上部ブレーキユニット１６ｕが踏段リンク５に係合し、復路側の下階３に近接した部位には下部ブレーキユニット１６ｄが踏段リンク５に係合して、踏段６を制止するようになっている。
【０００９】
図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面を矢視した断面図である。
踏段リンク５には、踏段６の前部を幅方向へ向けて前輪軸７ｓが貫通しており、前輪軸７ｓの両端部には前輪７が取り付けられている。踏段６の後部には後輪８が取り付けられている。主枠２には前輪用レール７ｒ及び後輪用レール８ｒが取り付けられている。前輪７及び後輪８は踏段６を支持して、それぞれ前輪用レール７ｒ及び後輪用レール８ｒ上を自在に転動する。
踏段リンク５には、リニアモータの界磁極１４が取り付けられている。この界磁極１４は、一定の間隔を隔てて交互に極性を逆にして踏段リンク５の長手方向へ向けて列設された永久磁石で構成されている。
リニアモータを構成する第２電機子１２及び第３電機子１３は、ブラケット１５によって主枠２に固着されている。各電機子１２、１３は、界磁極１４と対向する鉄心１２ｙ、１３ｙと、各鉄心１２ｙ、１３ｙに形成された溝内に納められた巻線１２ｃ及び巻線１３ｃとで構成されている。第１電機子１１も同様である。各巻線１１ｃ〜１３ｃに電流が流されると界磁極１４の磁束によって電磁力が発生して踏段リンク５は循環駆動される。
【００１０】
図３は、エスカレータの側面の一部を示す部分側面図である。踏段リンク５は、図４に示したとおり、ラック５Ｌａが形成された歯付リンク５Ｌが前輪軸７ｓの貫通によって無端状に連結されたものである。各歯付リンク５Ｌには、永久磁石１４ｎ、１４ｓが一定の間隔を隔てて交互に極性を逆にして貫通し、歯付リンク５Ｌの長手方向へ向けて列設されている。
上部ブレーキユニット１６ｕは、踏段リンク５のラック５Ｌａと噛合するスプロケット１６ｓと、このスプロケット１６ｓと同軸に取り付けられたブレーキ１６ｂとからなる。下部ブレーキユニット１６ｄも同様に、スプロケット１６ｓと、このスプロケット１６ｓと同軸に取り付けられたブレーキ１６ｂとで構成されていて、両者は同期して作動して踏段リンク５を開放したり、制止したりする。
【００１１】
図４は、歯付リンク５Ｌの側面図、図５は、同じく平面図である。
歯付リンク５Ｌは板材で構成されており、その一端部には係合溝５Ｌｃが割設されている。また、他端部は側面が切削されて係合突起５Ｌｄが形成されている。隣接する歯付リンク５Ｌの係合溝５Ｌｃに係合突起５Ｌｄが挿入され、かつ、相互の軸穴５Ｌｂが整合した状態で前輪軸７ｓが挿入されて歯付リンク５Ｌが連結され、踏段リンク５が構成される。従って、隣接する歯付リンク５Ｌは前輪軸７ｓを中心に相互に揺動自在である。
永久磁石１４ｎ、１４ｓは、ラック５Ｌａのピッチに合わせて長手方向へ向けて列設され、交互に極性を逆にして歯付リンク５Ｌを貫通している。従って、永久磁石１４ｎ、１４ｓの端部は歯付リンク５Ｌの左右の側面から突出している。
【００１２】
図６は、踏段リンク５と第１電機子１１との係合状態を示す斜視図である。
第１電機子１１の鉄心１１ｙは断面がコ字状をなしており、開放端部が内側へ突出している。この開放端部には溝１１ｓが形成されており、この溝１１ｓに巻線１１ｃが納められている。踏段リンク５に取り付けられた永久磁石１４ｎ、１４ｓで構成された界磁極１４と第１電機子１１は同期形のリニアモータを構成する。第２電機子１２及び第３電機子１３についても同様である。
【００１３】
図７は、界磁極１４と電機子１１〜１３で構成されたリニアモータの動作原理を示す説明用図である。
第１電機子１１〜１３の巻線１１ｃ〜１３ｃは、踏段リンク５の左右両側に設けられている。第１電機子１１の手前側の巻線１１ｃ１が永久磁石１４ｓのＳ極の中心に位置するとき、背面側の巻線１１ｃ１は永久磁石１４ｓのＮ極の中心に位置する。このとき、図７に示したとおり、巻線１１ｃ１に第１電機子１１の開口側へ向けて電機子電流Ｉａ＝Ｉｍが流れたとすると、巻線１１ｃ１には、符号１１Ｌで示した方向へ電磁力が発生する。踏段リンク５は反力を受けて符号１１Ｒで示した方向へ駆動される。
隣接する巻線１１ｃ２も同様であって、手前側が永久磁石１４ｎのＮ極の中心に位置するとき、背面側は永久磁石１４ｎのＳ極の中心に位置する。このとき、図７に示したとおり、巻線１１ｃ２に第１電機子１１の開口側から内側へ向けて電機子電流Ｉａ＝−Ｉｍが流れたとすると、巻線１１ｃ２には、同様に符号１１Ｌで示した方向へ電磁力が発生し、踏段リンク５は反力を受けて符号１１Ｒで示した方向へ駆動される。巻線１１ｃ３も巻線１１ｃ１と同様である。背面側の巻線１１ｃも同様である。従って、第１電機子１１は、踏段リンク５を符号１１Ｒで示した方向へ駆動する。
【００１４】
第２電機子１２の巻線１２ｃは、第１電機子１１の巻線１１ｃに対して位置的に（π／２）だけ位相がずれている。このため、図７に示したとおり、第１電機子１１の巻線１１ｃが、磁極１４の中心に位置するとき、第２電機子１２の巻線１２ｃは、それぞれ永久磁石１４ｓと永久磁石１４ｎの中間に位置する。このとき、第２電機子１２の電機子電流Ｉａは流れない。このため、第２電機子１２は、駆動力を発生しない。踏段リンク５が符号１１Ｒで示した方向へ移動するのに伴って、第１電機子１１の電機子電流Ｉａは徐々に減少する。第２電機子１２の電機子電流Ｉａは徐々に増大して駆動力を増し、符号１１Ｒで示した方向へ踏段リンク５を駆動する。
【００１５】
第３電機子１３は、第１電機子１１と同様に駆動力を発生する。即ち、手前側の巻線１３ｃ１が永久磁石１４ｓのＳ極の中心に位置するとき、背面側の巻線１１ｃ１は永久磁石１４ｓのＮ極の中心に位置する。このとき、図７に示したとおり、巻線１３ｃ１に第３電機子１３の開口側へ向けて電機子電流Ｉａ＝Ｉｍが流れたとすると、巻線１３ｃ１には、符号１３Ｒで示した方向へ電磁力が発生する。踏段リンク５は反力を受けて符号１３Ｌで示した方向へ駆動される。
【００１６】
図８は、乗客コンベヤの駆動装置の制御回路を示すブロック図である。
踏段リンク５の速度は、速度検出器２０によって検出される。各電機子１１〜１３ごとに磁極１４との関係位置を検出する磁極位置検出器２１〜２３が設けられている。このため、磁極１４と各電機子１１〜１３の巻線１１ｃ〜１３ｃとの位置関係が検知される。なお、磁極位置検出器２１〜２３は、例えば、ホール素子等の磁気センサが用いられる。また、電機子電流Ｉａは各電機子１１〜１３毎に電流検出器３１〜３３によって検出される。
【００１７】
運転スイッチ２４が操作されて運転指令が出されると、ブレーキ１６ｂが開放されて踏段リンク５、即ち踏段６が移動可能な状態になる。また、速度指令器２５からは、踏段６の循環速度が指令される。速度制御器２５で、速度指令器２５の指令速度と速度検出器２０によって検出された実速度とが比較される。この比較の結果に基いて速度制御器２５から各電機子１１〜１３毎に設けられた電流制御器４１〜４３に対して、指令速度で踏段６を駆動するために必要な電流指令値が出力される。電流制御器４１〜４３では、電流指令値に対して各電機子１１〜１３における磁極１４の位置と、電流検出器３１〜３３によって検出された電機子電流Ｉａに基いて電機子電流指令値を演算する。ＰＷＭインバータ５１〜５３は、電機子電流指令値に基いてＰＷＭ信号を発生させてインバータを制御し、可変電圧可変周波数の交番電源で各巻線１１ｃ〜１３ｃを付勢する。これによって、踏段６は、徐々に加速されて一定速度に達する。
運転スイッチ２４が操作されて停止指令が出されると、各巻線１１ｃ〜１３ｃは消勢されると共に、ブレーキ１６ｂが作動して踏段が制止される。
【００１８】
上記実施の形態によれば、界磁極１４は踏段リンク５に取り付けられるので、踏段６の重量が増大することはない。このため、踏段６の着脱作業の容易化が損なわれることはない。
また、踏段リンク５に界磁極１４を取り付け、エスカレータの主枠２に電機子１１〜１３を固定したので、界磁極１４と電機子１１〜１３間の空隙を点検することができると共に、塵埃等の付着状況も点検できる。即ち、駆動装置の保守点検を容易に行うことができる。
更に、界磁極１４は永久磁石１４ｎ、１４ｓを踏段リンク５の全周に亘って列設することによって構成され、電機子１１、１２は、一定の間隔を隔てて往路側の循環路に分散して設置され、電機子１３は、復路側の循環路に設置されて、それぞれ界磁極１４と係合するようにしたので、駆動力は分散されて踏段リンク５に作用する。このため、踏段リンク５にかかる張力を軽減させることができる。
更にまた、復路側に設置された電機子１３は、往路側に設置された電機子１１、１２と重畳しないように設置されているので、往路側の踏段リンク５と復路側の踏段リンク５との間隔を狭めることができる。このため、主枠２を小型軽量にすることができる。
更にまた、電機子１２は電機子１１に対して、位相が（π／２）だけ外れた位置に取り付けられているので、駆動力の脈動が軽減され、踏段リンク５を円滑に駆動することができる。
【００１９】
なお、上記実施の形態１では、乗客コンベヤをエスカレータとしたが、動く歩道であっても同様に応用することができる。
また、電機子１１〜１３は、往路側にのみ又は復路側にのみ設置されるものとしてもよい。
更に、電機子１１〜１３の鉄心１１ｙ〜１３ｙは、コ字状に形成されて内側の両面に巻線１１ｃ〜１３ｃが取り付けられるものとしたが、踏段リンク５の片面で界磁極１４を構成すると共に、巻線１１ｃ〜１３ｃを一面で構成して上記界磁極１４に係合させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態１における乗客コンベヤの駆動装置を用いたエスカレータの側面に沿った縦断面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面を矢視した断面図。
【図３】この発明の実施の形態１におけるエスカレータの側面の一部を示す部分側面図。
【図４】歯付リンク５Ｌの側面図。
【図５】歯付リンク５Ｌの平面図。
【図６】踏段リンク５と第１電機子１１との係合状態を示す斜視図。
【図７】この発明の実施の形態１におけるリニアモータの動作を示す説明用図。
【図８】この発明の実施の形態１におけるエスカレータの駆動装置の制御回路を示すブロック図。
【符号の説明】
【００２１】
１  エスカレータ、  ２  主枠、  ３  下階、  ４  上階、  ５  踏段リンク、  ５Ｌ  歯付リンク、  ５Ｌａ  ラック、  ６  踏段、  ７  前輪、  ７ｓ  前輪軸、  ７ｒ  前輪用レール、  ８  後輪、  ８ｒ  後輪用レール、  ９  移動手摺、  １０  乗客、  １１  第１電機子、  １１ｃ  巻線、  １１ｙ  鉄心、  １２  第２電機子、  １２ｃ  巻線、  １２ｙ  鉄心、  １３  第３電機子、  １３ｃ  巻線、  １３ｙ  鉄心、  １４  界磁極、  １４ｎ  永久磁石、  １４ｓ  永久磁石、  １５  ブラケット、  １６ｕ  上部ブレーキユニット、  １６ｄ  下部ブレーキユニット、  １６ｂ  ブレーキ、  １６ｓ  スプロケット、  ２０  速度検出器、  ２１  磁極位置検出器、  ２２  磁極位置検出器、  ２３  磁極位置検出器、  ２４  運転スイッチ、  ２５  速度指令器、  ２６  速度制御器、  ３１  電流検出器、  ３２  電流検出器、  ３３  電流検出器、  ４１  電流制御器、  ４２  電流制御器、  ４３  電流制御器、  ５１  ＰＷＭインバータ、  ５２  ＰＷＭインバータ、  ５３  ＰＷＭインバータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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