コンベア用発電装置及びエスカレータシステム
【課題】振動、騒音の発生を防止可能な、コンベア用発電装置及びエスカレータシステムを提供する。
【解決手段】エスカレータの踏段１０１の姿勢変更に応じて保持部材１２０内を移動体１３０が移動して該移動に応じて発電を行う発電機構１４０を設けた。よって、踏段のローラとの接触にて発電を行う方法ではないことから、振動、騒音の発生を防止することができる。
【解決手段】エスカレータの踏段１０１の姿勢変更に応じて保持部材１２０内を移動体１３０が移動して該移動に応じて発電を行う発電機構１４０を設けた。よって、踏段のローラとの接触にて発電を行う方法ではないことから、振動、騒音の発生を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エスカレータ等のコンベアに備わる発電装置、及びエスカレータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エスカレータやオートラインなどの乗客コンベアでは、無端状に連結された踏段あるいは踏板が、乗客コンベアの筐体フレームに取り付けられた案内レール上を巡回走行して乗客を搬送する。エスカレータの場合には、図８に示すように、各踏段１ごとに走行方向に向かって前後および左右に合計４個の、上記案内レール上を走行するローラ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂが取り付けられている。この４個のローラ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは、左右２対、合計４本の案内レール４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ上を走行する。
【０００３】
このようなエスカレータの状態を判定するため、踏段に取り付けられてエスカレータの状態を点検する装置が既に提案されている（例えば、特許文献１）。一方、踏段は、エスカレータの筐体内を周回走行することから、ワイヤ等の固定物を介して上記点検装置へ電力供給するのは困難である。よって、上記点検装置は、自己発電した電力にて作動するように構成されており、上記点検装置に備わる発電部として、図８に示すように、踏段１を形成する側面部材には、上記ローラ３ａと接する車輪７を軸端部に設けた発電機６が取り付けられている。よって、踏段１が走行することで、ローラ３ａが回転し、該ローラ３ａに接する車輪７が転動し、発電機６は発電を行う。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７６７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、発電機６の車輪７は、踏段１のローラ３ａと接触しており、車輪７とローラ３ａとの間で接触摩擦が生じる。よって、大きな振動、騒音が発生するという問題があり、エスカレータの場合には、乗客に不快感を与えてしまうという問題もある。又、上記点検装置に備わりエスカレータの状態検出を行うセンサ部として加速度センサを用いた場合や、音を用いて診断を行う場合には、振動、騒音を抑制する必要がある。
【０００６】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたもので、振動、騒音の発生を防止可能な、コンベア用発電装置、及び該コンベア用発電装置を備えたエスカレータシステム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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様におけるコンベア用発電装置は、複数の踏段を連結してループを形成し、該ループの両端部では上記踏段を上下に反転して上記ループの周回駆動を行うコンベアに備わる発電装置であって、
上記踏段に設けられる保持部材と、
上記保持部材内に設けられ、上記ループの両端部における上記踏段の反転に伴い上記保持部材の軸方向へ上記保持部材内を移動する移動体と、
上記保持部材に設けられ、上記移動体の上記移動に応じて発電を行う発電機構と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第１態様におけるコンベア用発電装置によれば、踏段が上下に反転することを利用して、踏段に設けた保持部材内を移動体が移動することで発電機構にて発電するように構成したことから、踏段に備わるローラに非接触で、又、ローラの回転とは無関係にて発電を行うことができる。よって振動及び騒音の発生を防止することができる。又、発電は、踏段が上下反転するときのみに行われ、コンベアがエスカレータの形態を採るときであっても、乗客が搭乗可能な区間では上記移動体は移動しない。よって、上記振動及び騒音の発生防止効果と相乗して乗客に不快感を与えることもない。又、保持部材に移動体を設けて発電機構にて発電するという構成ゆえ、簡易な構造とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態である、コンベア用発電装置、及び該コンベア用発電装置を備えたエスカレータシステムについて、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。
又、以下に記載する実施形態では、上記コンベア用発電装置を備えたエスカレータシステムを例に採るが、本発明は、これに限定されず、複数の踏段を連結したコンベアにも適用可能である。
【００１０】
実施の形態１．
まず最初に図７を参照して、上記コンベア用発電装置を有する少なくとも一つの踏段を含めて複数の踏段２０１を無端状に連結してループ２０２を形成したエスカレータシステム２００について説明する。尚、エスカレータシステム２００において、コンベア用発電装置を有する踏段は一台であり、符号１０１を付す。又、該エスカレータシステム２００には、踏段１０１に設けられ、上記コンベア用発電装置からの電力供給にて作動する当該エスカレータシステムの点検装置と交信する受信装置２２１、さらに必要に応じて遠隔管理装置２２２を有する。これらの受信装置２２１及び遠隔管理装置２２２は、監視装置２２０に含まれる。
【００１１】
図７の右端に位置する、ループ２０２の最上部には、上部ターミナルギア２０３が設けられ、左端に位置する最下部には、下部ターミナルギア２０４が設けられ、上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４にループ２０２は噛み合っている。上部ターミナルギア２０３には駆動装置２０５が設けられ、駆動装置２０５にて上部ターミナルギア２０３が駆動されることで、ループ２０２は周回駆動される。尚、踏段２０１、上部ターミナルギア２０３、下部ターミナルギア２０４、及び駆動装置２０５等は、筐体フレーム２０６に格納されている。
【００１２】
各踏段２０１は、側部が扇形状に形成されており、扇の要の近傍に前ローラ２ａ，２ｂが取り付けられ、踏段２０１の搭載面側に反対側における、上記扇の円弧の角部には、後ローラ３ａ，３ｂが取り付けられている。尚、これら前ローラ２ａ，２ｂ及び後ローラ３ａ，３ｂは、踏段２０１の進行方向の左右、前後に一対ずつ設けられている。
筐体フレーム２０６の内側には、前ローラ２ａ，２ｂがその上を走行可能なように、搭載部側に前ローラ用案内レール２０７ａ，２０７ｂ（総称して「２０７」を符番する。又、以下前レールとも呼ぶ。）が、後ローラ３ａ，３ｂがその上を走行可能なように、搭載部側に後ローラ用案内レール２０８ａ，２０８ｂ（総称して「２０８」を符番する。又、以下後レールとも呼ぶ。）が左右の幅方向位置を変えて配置されている。同様に、反搭載部側には、前ローラ２ａ，２ｂが走行する案内レール２０９及び後ローラ３ａ，３ｂが走行する案内レール２１０が配置されている。又、踏段１０１を含み各踏段２０１の搭載面が、乗客搭乗時には常に水平を維持するように、前ローラ用案内レール２０７及び後ローラ用案内レール２０８は、配置されている。
【００１３】
このように構成されるエスカレータシステム２００における、踏段１０１を含む各踏段２０１は以下のように動作する。即ち、乗客を搭載した踏段２０１の前ローラ２ａ，２ｂ及び後ローラ３ａ，３ｂは、前ローラ用案内レール２０７及び後ローラ用案内レール２０８上を走行して上部ターミナルギア２０３部分に到達する。上記ターミナルギア２０３に到達した踏段２０１は、上記ターミナルギア２０３に沿って上下が反転される。反転した踏段２０１の前ローラ２ａ，２ｂ及び後ローラ３ａ，３ｂは、反搭載部側の案内レール２０９，２１０上を走行して下部ターミナルギア２０４部分まで駆動される。踏段２０１は、下部ターミナルギア２０４部分で再び上下が反転し、乗客を搬送可能な状態になる。
【００１４】
次に、コンベア用発電装置を有する上記踏段１０１について説明する。
図１に示すように、踏段１０１も上述の踏段２０１と同様に、乗客搭載面１０１ａを有して、側部が扇形状に形成されており、扇の要の近傍に前ローラ２ａ，２ｂ（総称して「２」を符番する。）が取り付けられ、踏段１０１の搭載面１０１ａ側に反対側における、上記扇の円弧の角部には、後ローラ３ａ，３ｂ（総称して「３」を符番する。）が取り付けられている。尚、これら前ローラ２ａ，２ｂ及び後ローラ３ａ，３ｂは、踏段２０１の進行方向の左右、前後に一対ずつ設けられている。
【００１５】
又、搭載面１０１ａの反対側に位置する、踏段１０１の底部１０１ｂには、コンベア用発電装置１１０が設けられている。本実施形態では、一台の踏段１０１に、一つのコンベア用発電装置１１０を設けるが、複数のコンベア用発電装置１１０を設けても良い。尚、エスカレータシステム２００は、少なくとも一つのコンベア用発電装置１１０を設けた踏段１０１を複数台配置してもよい。
【００１６】
コンベア用発電装置１１０は、複数の踏段を連結して形成したループの両端部にて上記踏段を上下に反転して上記ループの周回駆動を行うコンベアに備わる発電装置であり、保持部材１２０と、移動体１３０と、発電機構１４０とを備える。
保持部材１２０は、非磁性体にて形成される筒状の部材であり、前ローラ２及び後ローラ３の回転中心を結ぶ傾斜方向１０２に、当該保持部材１２０の軸方向を一致又は略一致させて、上記底部１０１ｂに設置される。又、保持部材１２０は、以下に説明する移動体１３０を内部に収納し、保持部材１２０の軸方向に沿って移動体１３０が保持部材１２０内を滑らかに移動可能なように、移動体１３０を保持する。又、本実施形態では、移動体１３０は流動体１３１であることから、保持部材１２０は、流動体１３１の漏れを生じさせない密封構造を有する。さらに、本実施形態では、移動体１３０は流動体１３１であることから、保持部材１２０は、不用意に流動体１３１が流動するのを防止するように流動体１３１を堰き止めるとともに、発電機構１４０に流動体１３１を効率的に作用させるための堰１１１を設けている。堰１１１は、図示するように、保持部材１２０の両端部における保持部材１２０の内面にそれぞれ立設され、保持部材１２０内を保持部材１２０の略対角線に沿って移動体１３０が流動して発電機構１４０に移動体１３０が効率的に作用するように、堰１１１と保持部材１２０の内面との間に形成される開口１１１ａの位置を、２つの堰１１１で互いに異ならせている。
【００１７】
移動体１３０は、保持部材１２０内に設けられ、上記ループ２０２の両端部に設置されている上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４における踏段１０１の姿勢の上下反転に伴い保持部材１１０内を移動する。上述のように本実施形態では、移動体１３０は、流動体１３１にてなり、例えば液体や、粉体、粒状体等を使用する。上述したように、又、図７に示すように、エスカレータシステム２００において、踏段１０１が上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４に到達したときには、踏段１０１は、例えば図１に示す状態から図２に示すようにその姿勢が上下反転する。これに伴い、図１に示すように、保持部材１２０内で後ローラ３側に位置した流動体１３１は、重力に従い図２に矢印にて示すように、堰１１１を乗り越え、後述の発電機構１４０を通過して、前ローラ２側へ流れる。以下に説明するが、当該コンベア用発電装置１１０は、保持部材１２０内を移動体１３０が移動することで発電機構１４０にて電力を発生させる構成であることから、移動体１３０に流動体１３１を用いることで、流動体１３１の自由落下を利用することができ、流動体量の調整を容易に行うことができ、それにより発電量の調節を容易に行うことができる。又、流動体１３１として水を用いれば、入手が容易である。又、流動体１３１として粉体や粒状体を用いた場合には、保持部材１２０が万一破損したときでも、液体の飛散はなく、エスカレータシステム２００を構成する他の機器へ害が及ぶのを防ぐことができる。又、乾燥による重量低下や雑菌発生を回避することもできる。
【００１８】
発電機構１４０は、上述のように、保持部材１２０内における移動体１３０の移動に応じて発電を行う部分であり、本実施形態では、回転部材１４１と、発電部１４２とを有する。図３に示すように、回転部材１４１は、保持部材１２０の軸方向における中央部分にて、保持部材１２０における周方向１２１へ回転可能な状態にて保持部材１２０内に設けられ、移動体１３０としての上記流動体１３１の流れに伴い周方向１２１へ回転する。このような回転部材１４１は、プロペラのような上記流動体１３１の流れに伴い回転力を発生する形状を有し、又、複数の永久磁石１４１１が回転部材１４１の周方向に沿って一定間隔にて配置されている。各磁石１４１１は、同形状にてなるが、隣接する磁石１４１１同士では、極性を異ならせている。よって、回転部材１４１の回転により交流磁界を発生させる。尚、符号１４１２を付した各矢印は、磁化方向を示している。
【００１９】
発電部１４２は、保持部材１２０の外側にて回転部材１４１に対向して設けられ、回転部材１４１の回転に従い電力を発生する。このような発電部１４２は、保持部材１２０の外面側に設けられた磁性体からなるコア１４２１と、該コア１４２１に巻回された導体１４２２とで形成されたコイル部１４２３を有し、複数のコイル部１４２３が上記周方向１２１に沿って等間隔にて配置される。各コイル部１４２３には、永久磁石を固定した回転部材１４１の回転により極性が交互に変化する交流磁界が作用する。又、上記磁界に垂直になるように導体１４２２がコア１４２１に巻回されていることから、上記交流磁界の作用により各コイル部１４２３は、交流電圧を発生する。
【００２０】
本実施形態における踏段１０１は、上述の発電装置１１０に加えて、図３に示すように、発生した電力の充放電を行う充放電部１６０と、当該エスカレータシステム２００の点検を行う点検装置１７０とを備える。尚、充放電部１６０及び点検装置１７０の設置、特に点検装置１７０の設置は、任意である。
上記充放電部１６０は、踏段１０１内に取り付けられ、発電部１４２に接続され発生した電力を充電するとともに、点検装置１７０に接続され、充電した電力を点検装置１７０に送る。発電部１４２にて発生する電圧は交流であり、充電する場合には直流化する必要がある。よって、充放電部１６０は、図６に示すように、全波整流回路１６１と、直流昇圧及び安定化回路１６２と、過充電防止回路１６３とを通過させて、バッテリ１６４に充電し、一方、バッテリ１６４からの放電を行うときに逆流を防止する逆流防止回路１６５も備える。
充放電部１６０を備えることで、外部からの給電手段を有することなく、踏段１０１自身にて電力供給が可能となり、又、装置構成をコンパクト化することができる。
【００２１】
点検装置１７０は、既に提案されている公知の構成にてなり、各種センサを有し、該センサにて検出された踏段１０１の走行状態に関する情報に基づいて当該エスカレータシステム２００の点検を行う装置であり、エスカレータシステム２００に備わる上記受信装置２２１と交信可能な発信部を有する。
【００２２】
このように構成される発電装置１１０は、以下のように動作する。
上述したようにエスカレータシステム２００では、上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４を両端部に設けて踏段１０１、２０１を無端状に連結してループ２０２を形成している。踏段１０１、２０１における乗客搭載面に乗客が搭乗可能な区間では、発電装置１１０を備えた踏段１０１は、乗客搭載面１０１ａが水平状態を維持し、発電装置１１０も一定の傾斜状態を維持する。よって、発電装置１１０の保持部材１２０内の流動体１３１も移動せず一定の状態が維持される。従って、発電装置１１０が発電することはない。よって、発電装置１１０から不要な振動や騒音が発生することはない。
【００２３】
一方、踏段１０１が上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４に到達することで、踏段１０１は、図７に示すようにその姿勢が上下反転する。これに伴い、発電装置１１０の傾斜状態が変化し、保持部材１２０内の流動体１３１が保持部材１２０の一端から他端へ移動する。該移動により、回転部材１４１が回転駆動され、回転部材１４１の回転に応じて発電部１４２から電力が発生する。発生した電力は、充放電部１６０のバッテリ１６４に充電される。
【００２４】
このように発電装置１１０によれば、発電動作は、踏段１０１の姿勢が変化する上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４部分を通過するときのみであり、乗客が搭乗可能な区間では、発電動作に伴う振動及び騒音の発生は防止でき、乗客に不快感を与えることはない。又、エスカレータシステム２００の点検装置１７０が踏段１０１に備わる場合でも、発電動作に伴う振動及び騒音の発生を防止できることから、従来のように発電動作に伴う振動及び騒音が点検装置１７０によるレールの点検等のためのデータ収集に悪影響を与えるということはなく、高精度にて点検を行うことができる。
【００２５】
実施の形態２．
上述の実施形態では、発電装置１１０に備わる移動体１３０は流動体１３１であり、発電機構１４０として回転部材１４１と、コイル部１４２３を有する発電部１４２とを備える構成であったが、該形態に限定するものではなく、以下の示すような各種の変形例を採ることができる。
当該実施の形態２では、踏段１０１に備わる発電装置１１５は、図４に示すように、移動体１３０として、円柱状で棒状であり、保持部材１２０の軸方向に沿う磁化方向１４１２を有する永久磁石１３２を用いる。又、発電機構１４０は、保持部材１２０の軸方向の中央部分で、保持部材１２０の外周面にその周方向に沿って導体１４２２を巻回したコイル１４３１を有する発電部１４３を用いる。
【００２６】
このような構成を採ることで、踏段１０１が上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４部分を通過するときには踏段１０１の姿勢が変化し、これに伴い、保持部材１２０内の永久磁石１３２が保持部材１２０の一端から他端へ移動する。永久磁石１３２の移動に伴い、保持部材１２０の周面に形成したコイル１４３１では磁束変化が発生し、発電部１４３は発電を行う。発生した電力は、充放電部１６０のバッテリ１６４に充電される。
【００２７】
上述の実施の形態２の構成による発電装置１１５でも、実施の形態１の場合と同じ効果を得ることができる。さらに、実施の形態２では、保持部材１２０内に、回転部材１４１のような回転体を設ける必要がないことから、装置構成を単純化することができコスト削減に寄与でき、かつ回転体を回転させるための摺動部分が無く、高い装置信頼性を得ることができる。又、保持部材１２０が破損した場合であっても、移動体１３０が拡散することはない。
【００２８】
さらに又、実施の形態２の構成の変形例として、図５に示す発電装置１１６の構成を採ることもできる。図５に示すように、移動体１３０として、角柱状で棒状であり、磁化方向１４１２にて示すように磁力線を保持部材１２０の軸方向に直交する方向に磁化した永久磁石１３３を用いる。又、発電機構１４０は、保持部材１２０の軸方向の中央部分で、保持部材１２０の外側面に、磁性体からなるコア１４４１と、磁化方向１４１２に垂直になるようにコア１４４１に巻回した導体１４４２とで形成したコイル部１４４３を有する発電部１４４を用いる。尚、図５では、保持部材１２０が角パイプ状の形態を示すが、図４に示すように円筒形状にて構成することもできる。このとき永久磁石１３３の形状は、円筒状の保持部材１２０に合わせて円柱状となる。
【００２９】
このように構成した上記変形例においても、踏段１０１の姿勢変化に伴い、保持部材１２０内の永久磁石１３３が保持部材１２０の一端から他端へ移動する。永久磁石１３３の移動に伴い、保持部材１２０の側面に配置したコイル部１４４３では磁束変化が発生し、発電部１４４は発電を行う。発生した電力は、充放電部１６０のバッテリ１６４に充電される。
このように構成される上記変形例においても、実施の形態２の場合と同じ効果を得ることができる。
又、図４及び図５に示す発電装置１１５、１１６を備えた踏段１０１には、充放電部１６０に加えて、図３に示すように、当該エスカレータシステム２００の点検を行う点検装置１７０をさらに備えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態であるコンベア用発電装置を備えた踏段を示す側面図である。
【図２】図１に示す踏段の姿勢が変化した状態を示す図である。
【図３】図１に示す発電装置に備わる発電機構の構成を説明するための図である。
【図４】図１に示す発電装置の変形例である第２の実施形態における発電装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示す発電装置の変形例における構成を示す斜視図である。
【図６】図３に示す充放電部の構成を示すブロック図である。
【図７】図１、図４及び図５に示す発電装置を備えたエスカレータシステムを示す図である。
【図８】従来のエスカレータに備わる踏段を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０１…踏段、１１０…コンベア用発電装置、１２０…保持部材、
１３０…移動体、１３１…流動体、１３２，１３３…永久磁石、
１４０…発電機構、１４１…回転部材、１４２…発電部、１４３，１４４…発電部、
１６０…充放電部、
２００…エスカレータシステム、２０１…踏段、２０２…ループ、
２０３…上部ターミナルギア、２０４…下部ターミナルギア、
１４２２…導体、１４４１…コア、１４４２…導体、１４４３…コイル部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エスカレータ等のコンベアに備わる発電装置、及びエスカレータシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
エスカレータやオートラインなどの乗客コンベアでは、無端状に連結された踏段あるいは踏板が、乗客コンベアの筐体フレームに取り付けられた案内レール上を巡回走行して乗客を搬送する。エスカレータの場合には、図８に示すように、各踏段１ごとに走行方向に向かって前後および左右に合計４個の、上記案内レール上を走行するローラ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂが取り付けられている。この４個のローラ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは、左右２対、合計４本の案内レール４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ上を走行する。
【０００３】
このようなエスカレータの状態を判定するため、踏段に取り付けられてエスカレータの状態を点検する装置が既に提案されている（例えば、特許文献１）。一方、踏段は、エスカレータの筐体内を周回走行することから、ワイヤ等の固定物を介して上記点検装置へ電力供給するのは困難である。よって、上記点検装置は、自己発電した電力にて作動するように構成されており、上記点検装置に備わる発電部として、図８に示すように、踏段１を形成する側面部材には、上記ローラ３ａと接する車輪７を軸端部に設けた発電機６が取り付けられている。よって、踏段１が走行することで、ローラ３ａが回転し、該ローラ３ａに接する車輪７が転動し、発電機６は発電を行う。
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−７６７２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のように、発電機６の車輪７は、踏段１のローラ３ａと接触しており、車輪７とローラ３ａとの間で接触摩擦が生じる。よって、大きな振動、騒音が発生するという問題があり、エスカレータの場合には、乗客に不快感を与えてしまうという問題もある。又、上記点検装置に備わりエスカレータの状態検出を行うセンサ部として加速度センサを用いた場合や、音を用いて診断を行う場合には、振動、騒音を抑制する必要がある。
【０００６】
本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたもので、振動、騒音の発生を防止可能な、コンベア用発電装置、及び該コンベア用発電装置を備えたエスカレータシステム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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は以下のように構成する。
即ち、本発明の第１態様におけるコンベア用発電装置は、複数の踏段を連結してループを形成し、該ループの両端部では上記踏段を上下に反転して上記ループの周回駆動を行うコンベアに備わる発電装置であって、
上記踏段に設けられる保持部材と、
上記保持部材内に設けられ、上記ループの両端部における上記踏段の反転に伴い上記保持部材の軸方向へ上記保持部材内を移動する移動体と、
上記保持部材に設けられ、上記移動体の上記移動に応じて発電を行う発電機構と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の第１態様におけるコンベア用発電装置によれば、踏段が上下に反転することを利用して、踏段に設けた保持部材内を移動体が移動することで発電機構にて発電するように構成したことから、踏段に備わるローラに非接触で、又、ローラの回転とは無関係にて発電を行うことができる。よって振動及び騒音の発生を防止することができる。又、発電は、踏段が上下反転するときのみに行われ、コンベアがエスカレータの形態を採るときであっても、乗客が搭乗可能な区間では上記移動体は移動しない。よって、上記振動及び騒音の発生防止効果と相乗して乗客に不快感を与えることもない。又、保持部材に移動体を設けて発電機構にて発電するという構成ゆえ、簡易な構造とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施形態である、コンベア用発電装置、及び該コンベア用発電装置を備えたエスカレータシステムについて、図を参照しながら以下に説明する。尚、各図において、同一又は同様の構成部分については同じ符号を付している。
又、以下に記載する実施形態では、上記コンベア用発電装置を備えたエスカレータシステムを例に採るが、本発明は、これに限定されず、複数の踏段を連結したコンベアにも適用可能である。
【００１０】
実施の形態１．
まず最初に図７を参照して、上記コンベア用発電装置を有する少なくとも一つの踏段を含めて複数の踏段２０１を無端状に連結してループ２０２を形成したエスカレータシステム２００について説明する。尚、エスカレータシステム２００において、コンベア用発電装置を有する踏段は一台であり、符号１０１を付す。又、該エスカレータシステム２００には、踏段１０１に設けられ、上記コンベア用発電装置からの電力供給にて作動する当該エスカレータシステムの点検装置と交信する受信装置２２１、さらに必要に応じて遠隔管理装置２２２を有する。これらの受信装置２２１及び遠隔管理装置２２２は、監視装置２２０に含まれる。
【００１１】
図７の右端に位置する、ループ２０２の最上部には、上部ターミナルギア２０３が設けられ、左端に位置する最下部には、下部ターミナルギア２０４が設けられ、上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４にループ２０２は噛み合っている。上部ターミナルギア２０３には駆動装置２０５が設けられ、駆動装置２０５にて上部ターミナルギア２０３が駆動されることで、ループ２０２は周回駆動される。尚、踏段２０１、上部ターミナルギア２０３、下部ターミナルギア２０４、及び駆動装置２０５等は、筐体フレーム２０６に格納されている。
【００１２】
各踏段２０１は、側部が扇形状に形成されており、扇の要の近傍に前ローラ２ａ，２ｂが取り付けられ、踏段２０１の搭載面側に反対側における、上記扇の円弧の角部には、後ローラ３ａ，３ｂが取り付けられている。尚、これら前ローラ２ａ，２ｂ及び後ローラ３ａ，３ｂは、踏段２０１の進行方向の左右、前後に一対ずつ設けられている。
筐体フレーム２０６の内側には、前ローラ２ａ，２ｂがその上を走行可能なように、搭載部側に前ローラ用案内レール２０７ａ，２０７ｂ（総称して「２０７」を符番する。又、以下前レールとも呼ぶ。）が、後ローラ３ａ，３ｂがその上を走行可能なように、搭載部側に後ローラ用案内レール２０８ａ，２０８ｂ（総称して「２０８」を符番する。又、以下後レールとも呼ぶ。）が左右の幅方向位置を変えて配置されている。同様に、反搭載部側には、前ローラ２ａ，２ｂが走行する案内レール２０９及び後ローラ３ａ，３ｂが走行する案内レール２１０が配置されている。又、踏段１０１を含み各踏段２０１の搭載面が、乗客搭乗時には常に水平を維持するように、前ローラ用案内レール２０７及び後ローラ用案内レール２０８は、配置されている。
【００１３】
このように構成されるエスカレータシステム２００における、踏段１０１を含む各踏段２０１は以下のように動作する。即ち、乗客を搭載した踏段２０１の前ローラ２ａ，２ｂ及び後ローラ３ａ，３ｂは、前ローラ用案内レール２０７及び後ローラ用案内レール２０８上を走行して上部ターミナルギア２０３部分に到達する。上記ターミナルギア２０３に到達した踏段２０１は、上記ターミナルギア２０３に沿って上下が反転される。反転した踏段２０１の前ローラ２ａ，２ｂ及び後ローラ３ａ，３ｂは、反搭載部側の案内レール２０９，２１０上を走行して下部ターミナルギア２０４部分まで駆動される。踏段２０１は、下部ターミナルギア２０４部分で再び上下が反転し、乗客を搬送可能な状態になる。
【００１４】
次に、コンベア用発電装置を有する上記踏段１０１について説明する。
図１に示すように、踏段１０１も上述の踏段２０１と同様に、乗客搭載面１０１ａを有して、側部が扇形状に形成されており、扇の要の近傍に前ローラ２ａ，２ｂ（総称して「２」を符番する。）が取り付けられ、踏段１０１の搭載面１０１ａ側に反対側における、上記扇の円弧の角部には、後ローラ３ａ，３ｂ（総称して「３」を符番する。）が取り付けられている。尚、これら前ローラ２ａ，２ｂ及び後ローラ３ａ，３ｂは、踏段２０１の進行方向の左右、前後に一対ずつ設けられている。
【００１５】
又、搭載面１０１ａの反対側に位置する、踏段１０１の底部１０１ｂには、コンベア用発電装置１１０が設けられている。本実施形態では、一台の踏段１０１に、一つのコンベア用発電装置１１０を設けるが、複数のコンベア用発電装置１１０を設けても良い。尚、エスカレータシステム２００は、少なくとも一つのコンベア用発電装置１１０を設けた踏段１０１を複数台配置してもよい。
【００１６】
コンベア用発電装置１１０は、複数の踏段を連結して形成したループの両端部にて上記踏段を上下に反転して上記ループの周回駆動を行うコンベアに備わる発電装置であり、保持部材１２０と、移動体１３０と、発電機構１４０とを備える。
保持部材１２０は、非磁性体にて形成される筒状の部材であり、前ローラ２及び後ローラ３の回転中心を結ぶ傾斜方向１０２に、当該保持部材１２０の軸方向を一致又は略一致させて、上記底部１０１ｂに設置される。又、保持部材１２０は、以下に説明する移動体１３０を内部に収納し、保持部材１２０の軸方向に沿って移動体１３０が保持部材１２０内を滑らかに移動可能なように、移動体１３０を保持する。又、本実施形態では、移動体１３０は流動体１３１であることから、保持部材１２０は、流動体１３１の漏れを生じさせない密封構造を有する。さらに、本実施形態では、移動体１３０は流動体１３１であることから、保持部材１２０は、不用意に流動体１３１が流動するのを防止するように流動体１３１を堰き止めるとともに、発電機構１４０に流動体１３１を効率的に作用させるための堰１１１を設けている。堰１１１は、図示するように、保持部材１２０の両端部における保持部材１２０の内面にそれぞれ立設され、保持部材１２０内を保持部材１２０の略対角線に沿って移動体１３０が流動して発電機構１４０に移動体１３０が効率的に作用するように、堰１１１と保持部材１２０の内面との間に形成される開口１１１ａの位置を、２つの堰１１１で互いに異ならせている。
【００１７】
移動体１３０は、保持部材１２０内に設けられ、上記ループ２０２の両端部に設置されている上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４における踏段１０１の姿勢の上下反転に伴い保持部材１１０内を移動する。上述のように本実施形態では、移動体１３０は、流動体１３１にてなり、例えば液体や、粉体、粒状体等を使用する。上述したように、又、図７に示すように、エスカレータシステム２００において、踏段１０１が上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４に到達したときには、踏段１０１は、例えば図１に示す状態から図２に示すようにその姿勢が上下反転する。これに伴い、図１に示すように、保持部材１２０内で後ローラ３側に位置した流動体１３１は、重力に従い図２に矢印にて示すように、堰１１１を乗り越え、後述の発電機構１４０を通過して、前ローラ２側へ流れる。以下に説明するが、当該コンベア用発電装置１１０は、保持部材１２０内を移動体１３０が移動することで発電機構１４０にて電力を発生させる構成であることから、移動体１３０に流動体１３１を用いることで、流動体１３１の自由落下を利用することができ、流動体量の調整を容易に行うことができ、それにより発電量の調節を容易に行うことができる。又、流動体１３１として水を用いれば、入手が容易である。又、流動体１３１として粉体や粒状体を用いた場合には、保持部材１２０が万一破損したときでも、液体の飛散はなく、エスカレータシステム２００を構成する他の機器へ害が及ぶのを防ぐことができる。又、乾燥による重量低下や雑菌発生を回避することもできる。
【００１８】
発電機構１４０は、上述のように、保持部材１２０内における移動体１３０の移動に応じて発電を行う部分であり、本実施形態では、回転部材１４１と、発電部１４２とを有する。図３に示すように、回転部材１４１は、保持部材１２０の軸方向における中央部分にて、保持部材１２０における周方向１２１へ回転可能な状態にて保持部材１２０内に設けられ、移動体１３０としての上記流動体１３１の流れに伴い周方向１２１へ回転する。このような回転部材１４１は、プロペラのような上記流動体１３１の流れに伴い回転力を発生する形状を有し、又、複数の永久磁石１４１１が回転部材１４１の周方向に沿って一定間隔にて配置されている。各磁石１４１１は、同形状にてなるが、隣接する磁石１４１１同士では、極性を異ならせている。よって、回転部材１４１の回転により交流磁界を発生させる。尚、符号１４１２を付した各矢印は、磁化方向を示している。
【００１９】
発電部１４２は、保持部材１２０の外側にて回転部材１４１に対向して設けられ、回転部材１４１の回転に従い電力を発生する。このような発電部１４２は、保持部材１２０の外面側に設けられた磁性体からなるコア１４２１と、該コア１４２１に巻回された導体１４２２とで形成されたコイル部１４２３を有し、複数のコイル部１４２３が上記周方向１２１に沿って等間隔にて配置される。各コイル部１４２３には、永久磁石を固定した回転部材１４１の回転により極性が交互に変化する交流磁界が作用する。又、上記磁界に垂直になるように導体１４２２がコア１４２１に巻回されていることから、上記交流磁界の作用により各コイル部１４２３は、交流電圧を発生する。
【００２０】
本実施形態における踏段１０１は、上述の発電装置１１０に加えて、図３に示すように、発生した電力の充放電を行う充放電部１６０と、当該エスカレータシステム２００の点検を行う点検装置１７０とを備える。尚、充放電部１６０及び点検装置１７０の設置、特に点検装置１７０の設置は、任意である。
上記充放電部１６０は、踏段１０１内に取り付けられ、発電部１４２に接続され発生した電力を充電するとともに、点検装置１７０に接続され、充電した電力を点検装置１７０に送る。発電部１４２にて発生する電圧は交流であり、充電する場合には直流化する必要がある。よって、充放電部１６０は、図６に示すように、全波整流回路１６１と、直流昇圧及び安定化回路１６２と、過充電防止回路１６３とを通過させて、バッテリ１６４に充電し、一方、バッテリ１６４からの放電を行うときに逆流を防止する逆流防止回路１６５も備える。
充放電部１６０を備えることで、外部からの給電手段を有することなく、踏段１０１自身にて電力供給が可能となり、又、装置構成をコンパクト化することができる。
【００２１】
点検装置１７０は、既に提案されている公知の構成にてなり、各種センサを有し、該センサにて検出された踏段１０１の走行状態に関する情報に基づいて当該エスカレータシステム２００の点検を行う装置であり、エスカレータシステム２００に備わる上記受信装置２２１と交信可能な発信部を有する。
【００２２】
このように構成される発電装置１１０は、以下のように動作する。
上述したようにエスカレータシステム２００では、上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４を両端部に設けて踏段１０１、２０１を無端状に連結してループ２０２を形成している。踏段１０１、２０１における乗客搭載面に乗客が搭乗可能な区間では、発電装置１１０を備えた踏段１０１は、乗客搭載面１０１ａが水平状態を維持し、発電装置１１０も一定の傾斜状態を維持する。よって、発電装置１１０の保持部材１２０内の流動体１３１も移動せず一定の状態が維持される。従って、発電装置１１０が発電することはない。よって、発電装置１１０から不要な振動や騒音が発生することはない。
【００２３】
一方、踏段１０１が上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４に到達することで、踏段１０１は、図７に示すようにその姿勢が上下反転する。これに伴い、発電装置１１０の傾斜状態が変化し、保持部材１２０内の流動体１３１が保持部材１２０の一端から他端へ移動する。該移動により、回転部材１４１が回転駆動され、回転部材１４１の回転に応じて発電部１４２から電力が発生する。発生した電力は、充放電部１６０のバッテリ１６４に充電される。
【００２４】
このように発電装置１１０によれば、発電動作は、踏段１０１の姿勢が変化する上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４部分を通過するときのみであり、乗客が搭乗可能な区間では、発電動作に伴う振動及び騒音の発生は防止でき、乗客に不快感を与えることはない。又、エスカレータシステム２００の点検装置１７０が踏段１０１に備わる場合でも、発電動作に伴う振動及び騒音の発生を防止できることから、従来のように発電動作に伴う振動及び騒音が点検装置１７０によるレールの点検等のためのデータ収集に悪影響を与えるということはなく、高精度にて点検を行うことができる。
【００２５】
実施の形態２．
上述の実施形態では、発電装置１１０に備わる移動体１３０は流動体１３１であり、発電機構１４０として回転部材１４１と、コイル部１４２３を有する発電部１４２とを備える構成であったが、該形態に限定するものではなく、以下の示すような各種の変形例を採ることができる。
当該実施の形態２では、踏段１０１に備わる発電装置１１５は、図４に示すように、移動体１３０として、円柱状で棒状であり、保持部材１２０の軸方向に沿う磁化方向１４１２を有する永久磁石１３２を用いる。又、発電機構１４０は、保持部材１２０の軸方向の中央部分で、保持部材１２０の外周面にその周方向に沿って導体１４２２を巻回したコイル１４３１を有する発電部１４３を用いる。
【００２６】
このような構成を採ることで、踏段１０１が上部ターミナルギア２０３及び下部ターミナルギア２０４部分を通過するときには踏段１０１の姿勢が変化し、これに伴い、保持部材１２０内の永久磁石１３２が保持部材１２０の一端から他端へ移動する。永久磁石１３２の移動に伴い、保持部材１２０の周面に形成したコイル１４３１では磁束変化が発生し、発電部１４３は発電を行う。発生した電力は、充放電部１６０のバッテリ１６４に充電される。
【００２７】
上述の実施の形態２の構成による発電装置１１５でも、実施の形態１の場合と同じ効果を得ることができる。さらに、実施の形態２では、保持部材１２０内に、回転部材１４１のような回転体を設ける必要がないことから、装置構成を単純化することができコスト削減に寄与でき、かつ回転体を回転させるための摺動部分が無く、高い装置信頼性を得ることができる。又、保持部材１２０が破損した場合であっても、移動体１３０が拡散することはない。
【００２８】
さらに又、実施の形態２の構成の変形例として、図５に示す発電装置１１６の構成を採ることもできる。図５に示すように、移動体１３０として、角柱状で棒状であり、磁化方向１４１２にて示すように磁力線を保持部材１２０の軸方向に直交する方向に磁化した永久磁石１３３を用いる。又、発電機構１４０は、保持部材１２０の軸方向の中央部分で、保持部材１２０の外側面に、磁性体からなるコア１４４１と、磁化方向１４１２に垂直になるようにコア１４４１に巻回した導体１４４２とで形成したコイル部１４４３を有する発電部１４４を用いる。尚、図５では、保持部材１２０が角パイプ状の形態を示すが、図４に示すように円筒形状にて構成することもできる。このとき永久磁石１３３の形状は、円筒状の保持部材１２０に合わせて円柱状となる。
【００２９】
このように構成した上記変形例においても、踏段１０１の姿勢変化に伴い、保持部材１２０内の永久磁石１３３が保持部材１２０の一端から他端へ移動する。永久磁石１３３の移動に伴い、保持部材１２０の側面に配置したコイル部１４４３では磁束変化が発生し、発電部１４４は発電を行う。発生した電力は、充放電部１６０のバッテリ１６４に充電される。
このように構成される上記変形例においても、実施の形態２の場合と同じ効果を得ることができる。
又、図４及び図５に示す発電装置１１５、１１６を備えた踏段１０１には、充放電部１６０に加えて、図３に示すように、当該エスカレータシステム２００の点検を行う点検装置１７０をさらに備えることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態であるコンベア用発電装置を備えた踏段を示す側面図である。
【図２】図１に示す踏段の姿勢が変化した状態を示す図である。
【図３】図１に示す発電装置に備わる発電機構の構成を説明するための図である。
【図４】図１に示す発電装置の変形例である第２の実施形態における発電装置の構成を示す斜視図である。
【図５】図４に示す発電装置の変形例における構成を示す斜視図である。
【図６】図３に示す充放電部の構成を示すブロック図である。
【図７】図１、図４及び図５に示す発電装置を備えたエスカレータシステムを示す図である。
【図８】従来のエスカレータに備わる踏段を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０１…踏段、１１０…コンベア用発電装置、１２０…保持部材、
１３０…移動体、１３１…流動体、１３２，１３３…永久磁石、
１４０…発電機構、１４１…回転部材、１４２…発電部、１４３，１４４…発電部、
１６０…充放電部、
２００…エスカレータシステム、２０１…踏段、２０２…ループ、
２０３…上部ターミナルギア、２０４…下部ターミナルギア、
１４２２…導体、１４４１…コア、１４４２…導体、１４４３…コイル部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の踏段を連結してループを形成し、該ループの両端部では上記踏段を上下に反転して上記ループの周回駆動を行うコンベアに備わる発電装置であって、
上記踏段に設けられる保持部材と、
上記保持部材内に設けられ、上記ループの両端部における上記踏段の反転に伴い上記保持部材の軸方向へ上記保持部材内を移動する移動体と、
上記保持部材に設けられ、上記移動体の上記移動に応じて発電を行う発電機構と、
を備えたことを特徴とするコンベア用発電装置。
【請求項２】
上記移動体は流動体であり、
上記発電機構は、
上記保持部材における周方向へ回転可能な状態にて上記保持部材内に設けられ上記流動体の移動に伴い上記周方向へ回転する回転部材と、
上記保持部材の外側にて上記回転部材に対向して設けられ上記回転部材の回転に従い電力を発生する発電部と、を有する請求項１記載のコンベア用発電装置。
【請求項３】
上記流動体は液体である請求項２記載のコンベア用発電装置。
【請求項４】
上記流動体は粉体である請求項２記載のコンベア用発電装置。
【請求項５】
上記移動体は永久磁石であり、
上記発電機構は、上記保持部材の外側に設けられ上記永久磁石の移動に従い電力を発生する発電部を有する請求項１記載のコンベア用発電装置。
【請求項６】
上記発電部は、上記保持部材の外面に周方向に沿って巻回された導体にて形成されたコイルを有する請求項５記載のコンベア用発電装置。
【請求項７】
上記発電部は、上記保持部材の外面側に設けられた磁性体からなるコアと、該コアに巻回された導体とで形成されたコイル部を有する請求項５記載のコンベア用発電装置。
【請求項８】
上記発電機構から発生した電力を充電及び放電を行う充放電部をさらに備えた請求項１から７のいずれか１項に記載のコンベア用発電装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のコンベア用発電装置と、
複数の踏段を連結して形成されるループと、
上記ループの両端部に設けられ上記踏段を上下に反転させるターミナルギアと、
を備えたことを特徴とするエスカレータシステム。
【請求項１】
複数の踏段を連結してループを形成し、該ループの両端部では上記踏段を上下に反転して上記ループの周回駆動を行うコンベアに備わる発電装置であって、
上記踏段に設けられる保持部材と、
上記保持部材内に設けられ、上記ループの両端部における上記踏段の反転に伴い上記保持部材の軸方向へ上記保持部材内を移動する移動体と、
上記保持部材に設けられ、上記移動体の上記移動に応じて発電を行う発電機構と、
を備えたことを特徴とするコンベア用発電装置。
【請求項２】
上記移動体は流動体であり、
上記発電機構は、
上記保持部材における周方向へ回転可能な状態にて上記保持部材内に設けられ上記流動体の移動に伴い上記周方向へ回転する回転部材と、
上記保持部材の外側にて上記回転部材に対向して設けられ上記回転部材の回転に従い電力を発生する発電部と、を有する請求項１記載のコンベア用発電装置。
【請求項３】
上記流動体は液体である請求項２記載のコンベア用発電装置。
【請求項４】
上記流動体は粉体である請求項２記載のコンベア用発電装置。
【請求項５】
上記移動体は永久磁石であり、
上記発電機構は、上記保持部材の外側に設けられ上記永久磁石の移動に従い電力を発生する発電部を有する請求項１記載のコンベア用発電装置。
【請求項６】
上記発電部は、上記保持部材の外面に周方向に沿って巻回された導体にて形成されたコイルを有する請求項５記載のコンベア用発電装置。
【請求項７】
上記発電部は、上記保持部材の外面側に設けられた磁性体からなるコアと、該コアに巻回された導体とで形成されたコイル部を有する請求項５記載のコンベア用発電装置。
【請求項８】
上記発電機構から発生した電力を充電及び放電を行う充放電部をさらに備えた請求項１から７のいずれか１項に記載のコンベア用発電装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載のコンベア用発電装置と、
複数の踏段を連結して形成されるループと、
上記ループの両端部に設けられ上記踏段を上下に反転させるターミナルギアと、
を備えたことを特徴とするエスカレータシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２０１５３６（Ｐ２００８−２０１５３６Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３９５９８（Ｐ２００７−３９５９８）
【出願日】平成１９年２月２０日（２００７．２．２０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００２３６０５６）三菱電機ビルテクノサービス株式会社 (1,792)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月２０日（２００７．２．２０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（０００２３６０５６）三菱電機ビルテクノサービス株式会社 (1,792)
【Ｆターム（参考）】
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