(57)【要約】【課題】コンパクトでコストアップを抑えることができるエスカレータ用駆動装置を提供する。【解決手段】駆動ホイールと従動ホイールとの間に掛け渡されたループ状部材に連結された踏段の移動速度を変更可能なエスカレータ用駆動装置であって、モータと、該モータの出力軸と連結された遊星歯車機構と、該遊星歯車機構および前記モータの出力軸と連結された無段変速ユニットと、前記遊星歯車機構と前記駆動ホイールとを連結する動力伝達機構と、を備える。【選択図】  図３
2017095203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動ホイールと従動ホイールとの間に掛け渡されたループ状部材に連結された踏段の移動速度を変更可能なエスカレータ用駆動装置であって、
モータと、
該モータの出力軸と連結された遊星歯車機構と
該遊星歯車機構および前記モータの出力軸と連結された無段変速ユニットと、
前記遊星歯車機構と前記駆動ホイールとを連結する動力伝達機構と、
を備えたエスカレータ用駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、踏段の昇降速度を変化させることが可能なエスカレータ用駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エスカレータは利用者が乗降する踏段を一定の速度で運転しているのが一般的であった。即ち、モータの回転を減速歯車機構によって一定の減速比で減速し、踏段を移動させている。この場合に、踏段の移動速度は、利用者の年齢構成や性別等を考慮して、多くの利用者にとって妥当と感じられる速度に設定されている。しかしながら、この移動速度が速いと、年配者や子供などにとっては乗り込むのに困難を伴う。逆に遅いと、安全に乗り込むことができるが、もっと早く動かないのかと感じる人が出てくる。
【０００３】
このような事情を考慮して、踏段の移動速度を調整できる可変速エスカレータが提案されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載された可変速エスカレータは、速度選択スイッチに応じてインバータ回路により、モータの回転を制御することで、踏段の移動速度を変更できるようになっている。しかしながら、踏段の移動速度は、高速運転と低速運転の２段階にしか切り替えができない。また、インバータを設置するとなると、設置場所の確保が必要になったり、コスト増の要因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３５０５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、踏段の移動速度を無段階に変更でき、コンパクトでコストアップを抑えることができるエスカレータ用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】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
駆動ホイールと従動ホイールとの間に掛け渡されたループ状部材に連結された踏段の移動速度を変更可能なエスカレータ用駆動装置であって、
モータと、
該モータの出力軸と連結された遊星歯車機構と、
該遊星歯車機構および前記モータの出力軸と連結された無段変速ユニットと、
前記遊星歯車機構と前記駆動ホイールとを連結する動力伝達機構と、
を備えたエスカレータ用駆動装置。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のエスカレータ用駆動装置は、遊星歯車機構と無段変速ユニットとを組み合わせることにより、踏段上昇時および下降時には移動速度を無段階に変速することができる。また、踏段下降時にモータが回生運転するときには、無段変速ユニットによるブレーキによって回生運転による回生電力の発生を抑え、コンパクトでコストアップを抑制できるエスカレータ用駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明が適用されたエスカレータの全体構成図である。
【図２】本発明に係る駆動装置の作動状態を示す説明図である。
【図３】踏段を上昇させるときの駆動装置の作動状態を説明するスケルトン図である。
【図４】踏段を下降させるときの、モータが回生運転時の駆動装置の作動状態を説明するスケルトン図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１０】
図１は、本発明が適用されたエスカレータ１の全体構成図である。利用者が乗降する踏段２は、ループ状部材としての無端チエーン３と連結され、この無端チエーン３は、駆動ホイールである駆動スプロケット４と従動ホイールである従動スプロケット５との間に掛け渡されている。駆動スプロケット４は、駆動装置６と連結されている。
【００１１】
駆動装置６は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、モータ２０と、遊星歯車機構３０と、無段変速ユニットと、動力伝達機構５０と、を有する。
【００１２】
図３に示すように、モータ２０は、出力軸２１に固定された第１歯車２２、およびこの第１歯車２２と噛合している第２歯車２３を介して、遊星歯車機構３０のキャリヤ３１と連結されている。
【００１３】
遊星歯車機構３０は、上記キャリヤ３１上に支持されたピニオン３２と、このピニオン３２と径方向内方で噛合するサンギヤ３３および径方向外方で噛合するリングギヤ３４とを有する。
【００１４】
無段変速ユニット４０は、上記遊星歯車機構３０のサンギヤ３３と一体の第２サンギヤ３５と噛合する歯が外周に形成されている第１ディスク４１と、この第１ディスク４１の回転を変速して前記モータの出力軸２１に出力する第２ディスク４２と、第１ディスク４１と第２のディスク４２との間に挟持されたパワーローラ４３とを有する。紙面に垂直方向に延びる軸線のまわりで、このパワーローラ４３の傾きを変えることにより、第１ディスク４１の回転を無段階に変速して第２ディスク４２に伝達することができる。
【００１５】
動力伝達機構５０は、上記遊星歯車機構３０のリングギヤ３４と一体の第２リングギヤ３６と噛合しているカウンタギヤ５１と、このカウンタギヤ５１と一体の出力ギヤ５２と、この出力ギヤ５２の回転動力を駆動スプロケット４へ伝達する動力伝達チエーン５３と、を有する。かかる動力伝達機構５０により、リングギヤ３４の回転動力が、踏段上昇時には駆動スプロケット４に伝達され、踏段下降時でモータ回生運転時には、踏段２から遊星歯車機構３０のリングギヤ３４へ動力が伝達される。
【００１６】
次に、本実施形態の作動を説明する。
【００１７】
図２は駆動装置６の作動状態の説明図であり、（ａ）はエスカレータ１の踏段上昇時の、（ｂ）は踏段下降時のモータが回生運転時の状態をそれぞれ示している。図２（ａ）に示すように、踏段上昇時は、モータ２０の動力は、遊星歯車機構３０と無段変速ユニット４０間で動力循環させ、その一部の動力が踏段２に伝達される。従って、無段階に変速されて動力が踏段２に伝達される。なお、踏段下降時の、モータが回生運転時でないときも同じである。
【００１８】
踏段下降時のモータ回生運転時には、図２（ｂ）に示すように、踏段２からの動力は、遊星歯車機構３０と無段変速ユニット４０を介してモータ２０の出力軸２１（図４参照）に伝達され、モータ２０を回生運転させる。このとき、遊星歯車機構３０には無段変速ユニット４０を通ることでブレーキがかかって減速された回転動力が入力される。結果的には、無段変速ユニット４０によって無段階に変速され、かつ大きなブレーキのかかった動力が、モータ２０の出力軸２１に伝達される。
【００１９】
図３、４に基づき、更に詳細に駆動装置６の作動を説明する。
【００２０】
図３は、踏段上昇時の駆動装置６の状態を示すスケルトン図である。モータ２０の駆動力は、出力軸２１に固定された第１歯車２２、およびこの第１歯車２２と噛合している第２歯車２３を介して、遊星歯車機構３０のキャリヤ３１に伝達される（図中矢印ａ）。キャリヤ３１に伝達された動力は、このキャリヤ３１上に支持されたピニオン３２と、このピニオン３２と径方向外方で噛合するリングギヤ３４を介して、リングギヤと一体の第２リングギヤ３６に伝達される（図中矢印ｂ）。第２リングギヤ３６に伝達された動力は、この第２リングギヤ３６と噛合するカウンタギヤ５１、このカウンタギヤ５１と一体の出力ギヤ５２に伝達され、出力ギヤ５２から駆動スプロケット４に伝達される（図中矢印ｃ）。
【００２１】
また、キャリヤ３１に伝達された動力の一部は、このキャリヤ３１上に支持されたピニオン３２と噛合しているサンギヤ３３と一体の第２サンギヤ３５へ伝達される（図中矢印ｄ）。第２サンギヤ３５と噛合する歯が外周に形成された第１ディスク４１に伝達された動力は、パワーローラ４３を介して第２ディスク４２へ伝達され（図中矢印ｅ、ｆ）、更にモータ出力軸２１へと伝達される（図中矢印ｇ）。
【００２２】
結果的には、図中矢印ａ→ｄ→ｅ→ｆ→ｇのルートで動力循環された動力の一部が、矢印ｂ→ｃのルートを経て駆動スプロケット４に伝達される。このとき、パワーローラ４３の傾きを調整することで矢印ａ→ｄ→ｅ→ｆ→ｇのルートで伝達される動力を無段階に調節できるので、駆動スプロケット４、即ち踏段２の上昇速度を無段階に変更することができる。またこのときの矢印ａ→ｂ→ｃのルートは歯車による伝達であるため、動力の伝達効率が高く、駆動装置６をコンパクト化できる。
【００２３】
図４は、踏段下降時でモータ１が回生運転時の駆動装置６の状態を示すスケルトン図である。エスカレータ起動時には、上記図３の矢印ａ→ｄ→ｅ→ｆ→ｇのルートで動力循環された動力の一部が、矢印ｂ→ｃのルートを経て駆動スプロケット４に伝達される動力により、エスカレータ１が作動する。エスカレータ利用者が多くなり踏段２にかかる総重量が増加すると、今度はモータ２０は回生運転に切り替わる。このときは、下降速度を抑えるためのブレーキや回生電力を消費させるための手段が必要になるが、本実施形態では、踏段２から駆動スプロケット４、動力伝達チエーン５３を介して伝達される動力は、出力ギヤ５２→カウンタギヤ→第２リングギヤ３６→リングギヤ３４→ピニオン３２→サンギヤ３３へと伝達され（矢印ｈ）、更に第２サンギヤ３５から無段変速ユニット４０に伝達される（矢印ｊ）。
【００２４】
無段変速ユニット４０に入力された動力は、第１ディスク４１→パワーローラ４３→第２ディスク４２へと伝達され（矢印ｋ、ｍ）、一部がモータ出力軸２１へ（矢印ｎ）、一部はキャリヤ３１に伝達される（矢印ｐ）。このキャリヤ３１に伝達された動力は、キャリヤ３１上に支持されたピニオン３２から再びサンギヤ３３→第２サンギヤ３５→無段変速ユニット４０へと伝達される（矢印ｊ）。即ち、モータ出力軸２１へ伝達され、モータ２０を回生運転させる動力（矢印ｎ）は、矢印ｊ→ｋ→ｍ→ｐのルートを循環することで動力循環のロスが大きな、ブレーキがかけられた状態で伝達され、回生運転を抑える作用をする。従って、踏段２の下降速度を抑えるための特別な手段や、モータの回生電力を消費させる手段は必要なくなり、駆動装置６をコンパクト化できる。また、無段変速ユニット４０により無段階に変速しているため、踏段２の下降速度を無段階に変更できる。
【００２５】
なお、踏段２の移動速度は、図１に示したような、上部フロア７および下部フロア８にそれぞれ設置されたコントローラ９、１０により、利用者が入力したインプットに応じてパワーローラ４３の傾きを制御することで無段階に変更可能である。また、コントローラに代えてセンサーを設置し、エスカレータに乗り込もうとする利用者の通過速度を感知して自動的にパワーローラの傾きを制御し、踏段の移動速度を変化させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００２６】
１    エスカレータ
２    踏段
３    無端チエーン
４    駆動スプロケット
５    従動スプロケット
６    駆動装置
２０  モータ
２１  出力軸
３０  遊星歯車機構
４０  無段変速ユニット
５０  動力伝達機構
【図１】
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【図２】
2017095203.tif 000004
【図３】
2017095203.tif 000005
【図４】
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