链条伸长检测装置的制作方法

链条伸长检测装置
1.本技术以日本专利申请2020-133354(申请日：8/5/2020)为基础，基于该申请享有优先权。本技术通过参考该申请，包括该申请的所有内容。
技术领域
2.本发明的实施方式涉及一种链条伸长检测装置。


背景技术：

3.使用了链条和链轮的动力传递机构简单且可靠性高，自古以来，除了摩托车、自行车等交通工具之外，还广泛用于一般机械设备等工业界。
4.在此，以将链条和链轮作为动力传递而使用的自动扶梯、移动人行道等所谓乘客输送机为例进行说明。
5.以往，在乘客输送机中，多个梯级通过梯级链连接成环状。并且，通过经由链轮、驱动链以及减速器连结的马达的驱动，梯级链被驱动，梯级进行环绕(循环)移动。另外，移动扶手由扶手带驱动链驱动。在这些乘客输送机中使用的链条由于使用而产生伸长，链条的张力也发生变动。
6.其结果是，产生振动、噪音，若伸长变大，则不能与链轮啮合而产生传导不良，若再置之不理则导致链条断裂这样的不良情况。


技术实现要素：

7.因此，维护人员以规定的周期前往现场，通过游标卡尺或测定夹具测定链条的链节间的尺寸来确认链条的伸长、张力。
8.因此，由于依赖于人的作业，所以也有可能忘记检查，或者由于测定错误或判定错误等人为错误等而漏看异常。
9.另外，如果在运转中产生噪音、振动，或者由于链条的断裂而引起设备停止等，则会产生对应的调查或修理等到恢复为止的停机时间。
10.无法事先知道链条的伸长的经年劣化，虽然伸长不大但需要进行检查等浪费也会发生。
11.本实施方式的目的在于提供一种能够自动地测定链条的伸长等经年劣化的链条伸长检测装置。
12.实施方式的链条伸长检测装置具备：多个检测用链轮，其相对于架设在链轮间的链条，以相互离开规定距离的状态与链条啮合；多个传感器，其输出检测出各个检测用链轮的旋转状态的检测信号；以及信号处理装置，其基于与检测信号对应的检测用链轮的旋转时刻的偏差来检测链条的伸长。
13.根据上述构成的链条伸长检测装置，能够自动地测定链条的伸长等经年劣化。
附图说明
14.图1是表示应用了实施方式的链条伸长检测装置的自动扶梯的概略构成例的图。
15.图2是链条伸长检测装置以及链条断裂检测装置的概要构成说明图。
16.图3是自动扶梯的控制系统的概要构成框图。
17.图4是链条伸长检测装置的动作原理说明图。
18.图5是伸长检测状态的说明图。
19.图6是第1实施方式的变形例的说明图。
20.图7是第2实施方式的链条伸长检测装置的一例的概要构成立体图。
21.图8是第3实施方式的链条伸长检测装置的一例的概要构成立体图。
22.图9是第4实施方式的说明图。
具体实施方式
23.以下，参照附图详细说明本发明。另外，下述的实施方式是例示，发明的范围并不限定于此。另外，下述实施方式中的构成要素包括本领域技术人员容易想到的构成要素或实质上相同的构成要素。
24.图1是表示应用了实施方式的链条伸长检测装置的自动扶梯的概略构成例的图。
25.在本实施方式中，作为使连接成环状的多个梯级环绕(循环)移动而动作的乘客输送机，以自动扶梯100为一例进行说明。
26.如图1所示，实施方式的自动扶梯的链条伸长检测装置(以下简称为链条伸长检测装置)107设置在自动扶梯100上。
27.自动扶梯100设置在建筑物(也称为建筑物)中，在该建筑物的一层(以下称为下层)和比该下层靠上方的其他层(以下称为上层)之间搬运乘客等。
28.自动扶梯100具有桁架(构造框架)110、多个梯级120以及栏杆130。在桁架110的内部配设有框架(省略图示)、自动扶梯100的驱动机构。
29.自动扶梯100的驱动机构具备作为驱动源的马达105、减速器106、驱动小链轮111、驱动链(链条)112、驱动大链轮113、从动轮(从动链轮)114以及梯级链(链条)115。
30.马达105设置在自动扶梯100的上层侧。在马达105的输出轴上安装有减速器106。
31.驱动链112形成为环状，架设在减速器106的驱动小链轮111与驱动大链轮113之间。驱动链112通过经由减速器106所传递的马达105的驱动力，在驱动大链轮113和减速器106的驱动小链轮111的周围循环行进，从而使驱动大链轮113旋转。即，驱动链112将经由减速器106所传递的马达105的驱动力传递给从动大链轮113。
32.检测驱动链112的伸长并通知给控制盘200的链条伸长检测装置107与检测驱动链112断裂的链条断裂检测装置108一体形成在该驱动链112的上面侧。
33.关于该链条伸长检测装置107以及链条断裂检测装置108的构成，在后面详细叙述。
34.自动扶梯100通过对驱动大链轮113进行驱动，从而使架设在驱动大链轮113与从动轮(从动链轮)114之间的梯级链115驱动，使连接成环状的多个梯级120环绕移动而动作。
35.在自动扶梯100向下降方向工作的情况下，在上方的乘梯口(上层侧升降口101)中，在多个梯级120中相邻的梯级120彼此以水平状从桁架110内朝向行进方向送出。并且，
在上部转变弯曲部中，相邻的梯级120之间的台阶扩大，多个梯级120转变为阶梯状。并且，在中间倾倒部中，多个梯级120呈阶梯状地下降。
36.并且，在下部转变弯曲部中，相邻的梯级120之间的台阶缩小，多个梯级120转变为水平状。然后，在下方的下梯口(下层侧升降口102)中，多个梯级120再次成为水平状而进入桁架110内。并且，多个梯级120在进入桁架110内之后向上方反转，在返路侧以水平状上升。然后，多个梯级120再次反转，在上层侧升降口101从桁架110内送出。
37.在自动扶梯100向上升方向工作的情况下，进行与上述相反的动作。
38.这样，在上层侧升降口101、下层侧升降口102中，梯级120使搭载使用者的上表面的踩踏面成为水平状，从桁架110内送出或进入桁架110内。
39.自动扶梯100在多个梯级120的行进方向的两侧具有一对栏杆130。栏杆130主要由裙式护板(省略图示)、内盖板131、玻璃132以及扶手带133构成。
40.裙式护板在与多个梯级120的行进方向(自动扶梯100工作的下降方向和上升方向)正交的方向(宽度方向)的两侧接近，并且设置在上层侧升降口101和下层侧升降口102之间。
41.在裙式护板的上侧安装有内盖板131。在内盖板131的上侧安装有玻璃132。在安装于玻璃132的外周的扶手栏杆(省略图示)中，可移动地嵌入有扶手带133。自动扶梯100构成为，按照多个梯级120的行进以及行进方向，通过扶手带驱动链(省略图示)使栏杆130的扶手带133环绕移动。
42.这样，自动扶梯100使用驱动链112、梯级链115以及未图示的扶手带驱动链这三个链条。驱动链112、扶手带驱动链分别设置有如下的基准：在使中央部挠曲时，如果振幅(变形量)在基准值xmm(例如，数十mm)以内，则判断为适当。
43.换言之，如果振幅变得大于基准值xmm，则判断为驱动链112、扶手带驱动链产生伸长，需要调整。
44.另一方面，梯级链115总是在从动轮114侧拉扯，根据该从动轮的位置的变化可知伸长量。
45.因此，在本实施方式中，能够自动地测量链条的伸长，在伸长达到规定的伸长量的情况下进行报告。
46.在以下的说明中，以检测驱动链112的伸长的情况为例进行说明，但对于梯级链115或扶手带驱动链也同样能够适用。
47.自动扶梯100的动作通过设置在桁架110内的控制盘(控制装置)200控制减速器106、马达105来实现。
48.控制盘200在物理上例如构成为具有cpu、ram、rom等的计算机。
49.接着，详细说明链条伸长检测装置107及链条断裂检测装置108。
50.[1]第1实施方式
[0051]
图2是链条伸长检测装置以及链条断裂检测装置的概要构成说明图。
[0052]
在本第1实施方式中，链条伸长检测装置107以与链条断裂检测装置108兼用的方式构成。
[0053]
链条伸长检测装置107具备第1检测用链轮151、第2检测用链轮152以及壳体154，所述壳体154设有连结部153且以防水、防尘状态保护链条伸长检测装置107的主要部分。
[0054]
链条断裂检测装置108具备经由连结部153能摆动地支承壳体154的摆动臂161、能转动地支承摆动臂161的安装部162以及检测开关163，所述检测开关163在驱动链112断裂了的情况下被转动的摆动臂161按压从而检测出驱动链112断裂。
[0055]
在上述构成中，链条断裂检测装置108的安装部162固定在桁架110的某一个上。
[0056]
如图2所示，链条伸长检测装置107具备：第1传感器178，其作为非接触式传感器或光传感器(透射型或反射型)而被构成，检测第1检测用链轮151(的齿)的旋转状态并输出第1旋转检测信号ss1；第2传感器(第2旋转检测传感器)179，其作为非接触式传感器或光传感器而被构成，检测第2检测用链轮152(的齿)的旋转状态并输出第2旋转检测信号ss2；以及信号处理装置180，其被输入第1旋转检测信号ss1以及第2旋转检测信号ss2，生成第1旋转脉冲信号sg1以及第2旋转脉冲信号sg2，基于这些信号检测驱动链112的伸长并通知给控制盘200(参照图3)。
[0057]
在上述构成中，链条伸长检测装置107的检测信号以及检测开关163的检测信号例如经由安装部162输出到控制盘200。
[0058]
链条伸长检测装置以摆动臂161的摆动中心cc为中心通过自重被按压在驱动链112上。
[0059]
由此，第1检测用链轮151在架设在驱动小链轮111和驱动大链轮113之间的驱动链112的第1检测位置p1与驱动链112啮合，并随着驱动链112的动作而旋转。
[0060]
另外，第2检测用链轮152在第2检测位置p2与驱动链112啮合，并随着驱动链112的动作而旋转。
[0061]
在该情况下，为了简化运算处理，第1检测用链轮151和第2检测用链轮152为相同形状(尺寸以及齿数)，但不限于此。
[0062]
另外，在摆动臂161的附近设有检测链条断裂的检测开关163。因此，万一在驱动链112断裂的情况下，链条伸长检测装置107在链条伸长检测时与第1检测用链轮151以及第2检测用链轮152与驱动链112啮合的状态相比大幅地转动(在图2的例子的情况下，向顺时针方向转动)，由此检测开关163成为导通状态，将驱动链112断裂的情况通知给控制盘200。
[0063]
图3是自动扶梯的控制系统的概要构成框图。
[0064]
如图4所示，自动扶梯100的控制盘200通过相互通信与链条伸长检测装置107以及自动扶梯100和监视中心300连接。
[0065]
并且，控制盘200将链条伸长检测装置107的检测信号、驱动信号、控制信号发送给监视中心300。
[0066]
控制盘200通过控制梯级120的移动开始、移动停止、移动速度等来驱动控制自动扶梯100。
[0067]
控制盘200具有控制部201、控制用存储部202以及通信部203。
[0068]
在从链条伸长检测装置107的信号处理装置180接收到与第1传感器178输出的第1旋转检测信号ss1以及第2传感器179输出的第2旋转检测信号ss2对应的与驱动链112的伸长相关的检测信号的情况下，控制部201将与链条伸长相关的检测的履历信息存储在控制用存储部202中。
[0069]
进一步地，通信部203处于监视中心300的控制下，监视中心300定期地通过通信部203、303抽取保存在控制存储部202中的数据。
[0070]
如图2所示，监视中心300具有控制部301、监视用存储部302、通信部303以及警报单元304。
[0071]
控制部301基于从控制盘200接收到的链条伸长检测装置107的检测状态，进行使警报单元304报告驱动链112产生伸长的控制，或者进行使监视用存储部302存储链条伸长检测装置107的检测履历信息的控制。
[0072]
监视用存储部302是存储装置，存储从控制部301接收到的链条伸长检测装置107的检测履历信息。
[0073]
警报单元304由例如包含扬声器、警报器、警报灯、电话或fax、电子邮件的通信设备等构成。
[0074]
警报单元304向监视者报告驱动链112产生伸长。警报单元304基于来自控制部301的控制信号，例如从扬声器或警报器输出声音，或者点亮警报灯，或者经由通信设备基于预先存储的监视者联络目的地信息进行报告。
[0075]
如上所述，链条伸长检测装置107检测自动扶梯100的链条、在上述例子中为驱动链112的伸长。
[0076]
图4是链条伸长检测装置的动作原理说明图。
[0077]
由于第1检测用链轮151和第2检测用链轮152与驱动链112啮合，所以与第1检测用链轮151对应的检测片173以及与第2检测用链轮152对应的检测片176也根据驱动链112的驱动状态而旋转。
[0078]
此时，从第1传感器178输出的第1旋转脉冲信号sg1以及第2旋转脉冲信号sg2例如图5所示。
[0079]
当自动扶梯100启动、马达105启动时，通过马达105的驱动力，驱动链112开始在驱动大链轮113和减速器106的驱动小链轮111的周围循环行进。
[0080]
此时，第1检测用链轮151的旋转经由旋转轴171传递至检测片173，检测片173被驱动旋转。
[0081]
由此，第1传感器178检测检测片173的旋转，将第1旋转检测信号ss1输出到信号处理装置180。
[0082]
同样地，第2检测用链轮152的旋转经由旋转轴174传递至检测片176，检测片176被旋转驱动。
[0083]
由此，第2传感器179检测检测片176的旋转，将第2旋转检测信号ss2输出到信号处理装置180。
[0084]
这些的结果是，信号处理装置180基于第1旋转检测信号ss1生成图5所示的第1旋转脉冲信号sg1。
[0085]
同样，信号处理装置180基于第2旋转检测信号ss2生成图5所示的第2旋转脉冲信号sg2。
[0086]
这些的结果是，信号处理装置180计算出作为第1旋转脉冲信号sg1的脉冲的上升时刻的时刻t1与作为第2旋转脉冲信号sg2的脉冲的上升时刻的时刻t2的时间差δθ，并进行检测。
[0087]
但是，第1旋转脉冲信号sg1中的脉冲的上升时刻和第2旋转脉冲信号sg2中的脉冲的上升时刻随着驱动链112的伸长变大，波形的上升偏差变大。
[0088]
即，在第1旋转脉冲信号sg1中的脉冲的上升时刻与第2旋转脉冲信号sg2中的脉冲的上升时刻之差为规定基准时间以上的情况下，信号处理装置180判断为在架设于第1检测用链轮151与第2检测用链轮152之间的驱动链112上产生规定的基准量以上的伸长。
[0089]
因此，信号处理装置将相当于规定基准时间的时间差δθr和时间差δθ进行比较。
[0090]
在该比较中，在时间差δθ《时间差δθr的情况下，信号处理装置180判断为在架设于第1检测用链轮151与第2检测用链轮152之间的驱动链112上没有产生规定的基准量以上的伸长，并将该情况通知给控制盘200。
[0091]
与此相对，在时间差δθ≥时间差δθr的情况下，信号处理装置180判断为在架设于第1检测用链轮151与第2检测用链轮152之间的驱动链112上产生了规定的基准量以上的伸长，并将该情况通知给控制盘200。
[0092]
图5是伸长检测状态的说明图。
[0093]
如图5所示，若第1检测用链轮151与第2检测用链轮152之间的距离为l，驱动链112的伸长率为y％，则第1检测用链轮151相对于驱动链112的啮合位置与第2检测用链轮152相对于驱动链112的啮合位置的偏差为l
×
y。
[0094]
因此，例如当l＝400mm、y＝1％时，产生4mm的伸长。即，检测出第1检测位置p1和第2检测位置p2实效性地偏移了4mm。
[0095]
由此，控制盘200的控制部201在从链条伸长检测装置107接收到与链条伸长有关的检测信号的情况下，进行使与链条伸长有关的检测的履历信息存储在控制用存储部202中的控制。另外，控制部201在接收到检测信号的情况下，对监视中心300发送与链条伸长有关的检测状态的通知数据。
[0096]
另外，控制用存储部202存储从控制部201接收到的与链条伸长有关的检测信号的检测状态。
[0097]
如以上的说明，根据第1实施方式，能够不赶到现场而自动地测量链条的伸长等经年劣化。
[0098]
由此，能够不依赖人的作业而正确且及时地知道链条的伸长状态，能够可靠地且省力地进行预防维护，能够提高自动扶梯的维护性，能够谋求维护费用的削减、可靠性的提高、停机时间的削减等。
[0099]
图6是第1实施方式的变形例的说明图。
[0100]
在以上的说明中，说明了为了检测链条的伸长而专门设置了第1检测用链轮151和第2检测用链轮152的例子，但如图7所示，即使将驱动或引导链条的链轮中的多个链轮兼用作检测用，也能够得到同样的效果。
[0101]
具体而言，在图6的变形例的链条伸长检测装置中，具备：扶手驱动链轮401，其与驱动大链轮113一体地被驱动；以及扶手带驱动单元403，其通过扶手驱动链轮401被驱动，经由扶手驱动链402以及扶手从动链轮404被驱动。
[0102]
还具备：第1传感器178a，其检测作为检测片的扶手从动链轮404的旋转状态并输出第1旋转检测信号ss1；以及第2传感器179b，其检测作为检测片的扶手驱动链轮401的旋转状态并输出第2旋转检测信号ss2。
[0103]
根据该第1实施方式的变形例，也与第1实施方式同样，能够不前往现场而自动地测量链条的伸长等经年劣化，能够不依赖人的作业而正确且及时地知道链条的伸长状态，
能够可靠地且省力地进行预防维护，能够提高自动扶梯的维护性，谋求维护费用的削减、可靠性的提高、停机时间的削减等。
[0104]
[2]第2实施方式
[0105]
图7是第2实施方式的链条伸长检测装置的一例的概要构成立体图。
[0106]
链条伸长检测装置107具备：第1接触密封轴承172，其嵌入到设置在壳体154上的孔中，在密封状态下能滑动地接触第一检测链轮151的旋转轴171而支承第1检测用链轮151；旋转检测用的检测片173，其设置在第1检测用链轮151的旋转轴171的一端；以及第1传感器178，其作为非接触传感器或光传感器(透过型或反射型)而被构成，检测检测片173的旋转状态并输出第1旋转检测信号ss1。
[0107]
另外，链条伸长检测装置107具备：第2接触密封轴承175，其嵌入到设置在壳体154上的孔中，在密封状态下接触第2检测用链轮152的旋转轴174而支承第2检测用链轮152；旋转检测用的检测片176，其设置在第2检测用链轮152的旋转轴174的一端；第2传感器(第2旋转检测传感器)179，其作为非接触传感器或光传感器而被构成，检测检测片176的旋转状态，并输出第2旋转检测信号ss2；以及信号处理装置180，其被输入第1旋转检测信号ss1以及第2旋转检测信号ss2，生成第1旋转脉冲信号sg1以及第2旋转脉冲信号sg2，基于这些信号检测驱动链112的伸长，并通知给控制盘200。
[0108]
如上所述，链条伸长检测装置107检测自动扶梯100的链条、在上述例子中为驱动链112的伸长。
[0109]
在此，再次参照图4说明第2实施方式的动作。
[0110]
由于第1检测用链轮151和第2检测用链轮152与驱动链112啮合，所以与第1检测用链轮151对应的检测片173以及与第2检测用链轮152对应的检测片176也根据驱动链112的驱动状态而旋转。
[0111]
此时，从第1传感器178输出的第1旋转脉冲信号sg1以及第2旋转脉冲信号sg2例如图4所示。
[0112]
当自动扶梯100启动、马达105启动时，通过马达105的驱动力，驱动链112开始在驱动大链轮113和减速器106的驱动小链轮111的周围循环行进。
[0113]
此时，第1检测用链轮151的旋转经由旋转轴171传递至检测片173，检测片173被旋转驱动。
[0114]
由此，第1传感器178检测检测片173的旋转，将第1旋转检测信号ss1输出到信号处理装置180。
[0115]
同样地，第2检测用链轮152的旋转经由旋转轴174传递至检测片176，检测片176被旋转驱动。
[0116]
由此，第2传感器179检测检测片176的旋转，将第2旋转检测信号ss2输出到信号处理装置180。
[0117]
这些的结果是，信号处理装置180基于第1旋转检测信号ss1生成图5所示的第1旋转脉冲信号sg1。
[0118]
同样地，信号处理装置180基于第2旋转检测信号ss2生成图5所示的第2旋转脉冲信号sg2。
[0119]
这些的结果是，信号处理装置180计算出作为第1旋转脉冲信号sg1的脉冲的上升
时刻的时刻t1与作为第2旋转脉冲信号sg2的脉冲的上升时刻的时刻t2的时间差δθ，并进行检测。
[0120]
如以上的说明，根据本第2实施方式，通过读取与链轮连动而旋转的检测片的齿，能够不受附着在链轮的齿上的污垢或油等的影响地、在不赶到现场的情况下自动地测量链条的伸长等的经年劣化。
[0121]
因此，能够进一步提高自动扶梯的维护性，谋求维护费用的削减、可靠性的提高、停机时间的削减等。
[0122]
[3]第3实施方式
[0123]
图8是第3实施方式的链条伸长检测装置的一例的概要构成立体图。
[0124]
在图8中，对与图7的第2实施方式相同的部分标注相同的附图标记。
[0125]
图8的第3实施方式与第2实施方式的不同点在于，设置有用于保护第1检测用链轮151以及第2检测用链轮152的保护罩159来代替壳体154；设置有在防水、防尘状态下保护第1检测用链轮151的旋转轴171和检测片173的防水盒185-1以及在防水、防尘状态下保护第2检测用链轮152的旋转轴174和检测片176的防水盒185-2；以及另外设置信号处理装置180a，对设置在其他链条(例如梯级链、扶手带驱动链等)上的传感器181-1、181-2的输出信号也统一进行处理。
[0126]
根据第3实施方式的链条伸长检测装置107，能够得到与第1实施方式相同的效果，且能够保护第1检测用链轮151以及第2检测用链轮152，并且能够通过一个信号处理装置180a进行多个传感器(第1传感器178、第2传感器179、传感器181-1、传感器181-2)的处理，能够提高维护性，并且能够容易地进行系统扩展。
[0127]
[4]第4实施方式
[0128]
图9是第4实施方式的说明图。
[0129]
在图9中，对与图7的第2实施方式相同的部分标注相同的附图标记。
[0130]
图9的(a)是伸长检测装置的主视图，图9的(b)是伸长检测装置的侧视图。
[0131]
图9的第4实施方式与第2实施方式的不同点在于，相对于第1检测用链轮151和第2检测用链轮152，在相对的位置且与驱动链112抵接的位置设置弹跳/松弛防止板190。
[0132]
根据该弹跳/松弛防止板190，能够防止链条伸长检测装置107因振动等而弹跳，导致第1检测用链轮151和第2检测用链轮152相对于驱动链112的啮合状态被解除而无法检测链条伸长的状态，或者防止驱动链112松弛而无法进行正确的测量。
[0133]
即，根据本第4实施方式，能够排除暂时的外力(例如振动)的影响、经年劣化(例如驱动链的松弛)的影响，能够更长期地、准确地检测链条伸长。
[0134]
[4]实施方式的变形例
[0135]
在上述实施方式中，对检测驱动链112的伸长的情况进行了说明，但链条伸长检测装置107也能够检测梯级链115、扶手带驱动链的伸长。由此，能够通过链条伸长检测装置107正确地检测配设在自动扶梯100上的各种链条的伸长。
[0136]
另外，在上述实施方式中，对链条伸长检测装置设置与检测对象的链条(在上述的例子中是驱动链112)啮合的一对检测用链轮的情况进行了说明，但也可以设置3个以上的检测用链轮。
[0137]
其结果是，能够确保链条伸长检测装置的冗余性，谋求检测的可靠性的提高。
[0138]
另外，在上述实施方式中，作为连结成环状的多个梯级120以环绕移动的方式动作的乘客输送机的一例，举出自动扶梯100进行了说明，但本实施方式不限于自动扶梯100，也能够广泛应用于移动人行道等其他类型的乘客输送机、使用链条的工业用设备、器械等。
[0139]
上述实施方式和变形例在不脱离发明主旨的范围内可以进行组合。
[0140]
说明了本发明的几个实施方式和变形例，但这些实施方式和变形例是作为例子而展示的，并不意图限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形与包含在发明的范围或要旨中同样，包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围中。