JP7820155B2 - モータ及びブレーキの駆動方法及び駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、立体駐車装置において物体を昇降させるために使用されるモータ及びブレーキの駆動方法及び駆動装置に関するものである。

例えば、図４に示されるような立体駐車装置７０では、車両を収容するパレット７２（７２ａ～７２ｉ）や車両を入出庫する高さ位置にある開閉ゲート７６（７６ａ～７６ｃ）などの物体の各々を、昇降させるための複数のモータ及びブレーキが設置されている。これらのモータ及びブレーキは、通常は商用電源からの電力により駆動される。しかしながら、停電時であっても車両を出庫したい、といった使用者のニーズに応えるために、停電時にモータ及びブレーキを駆動するための非常電源を備えた立体駐車装置が存在する。なお、特許文献１には、停電時に情報処理装置や通信装置などに対して電力を供給するための非常用電源を備えた駐車装置が開示されている。

特開２０１３－０７４７８１号公報

ここで、図４の立体駐車装置７０が上記のような非常電源を備えている場合について言及すると、例えばパレット７２を昇降させるためのモータ及びブレーキは、停電時に非常電源から電力を受ける。このとき、パレット７２の下降時には、パレット７２の自重と車両の重さとにより下降するが、これによってモータが電力回生状態になると、モータで発生した電力により非常電源にダメージが与えられる虞がある。これを回避するために、インバータ制御や制動抵抗器などを利用して、回生電力が非常電源へ流れないようにすることも考えられるが、それらのためにコストが大幅に高くなってしまう。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、コストを抑制しながら、非常電源によるモータ及びブレーキの駆動時に、非常電源に対する損傷を防止することにある。

（発明の態様）
以下の発明の態様は、本発明の構成を例示するものであり、本発明の多様な構成の理解を容易にするために、項別けして説明するものである。各項は、本発明の技術的範囲を限定するものではない。そのため、発明を実施するための最良の形態を参酌しつつ、各項の構成要素の一部を置換し、削除し、又は、更に他の構成要素を付加したものについても、本発明の技術的範囲に含まれ得るものである。

（１）立体駐車装置において物体を昇降させるために使用されるモータ及びブレーキを、通常時は商用電源を駆動電源として駆動し、停電時は非常電源を前記駆動電源として駆動する方法であって、前記商用電源と前記非常電源との何れかへの前記駆動電源の切り替えを切替部分によって行い、前記切替部分と前記モータとの間を第１の開閉器を介して接続すると共に、前記切替部分と前記ブレーキとの間を第２の開閉器を介して接続し、前記駆動電源が前記非常電源のとき、前記第１の開閉器と前記第２の開閉器とを別個に制御して、前記ブレーキを開放した状態で前記モータを駆動することで前記物体を上昇させ、前記ブレーキを作動させた状態で前記モータを駆動することで前記物体を下降させるモータ及びブレーキの駆動方法。

本項に記載のモータ及びブレーキの駆動方法は、立体駐車装置において物体を昇降させるために使用されるモータ及びブレーキを対象とするものである。具体的には、これらのモータ及びブレーキを、通常時は商用電源を駆動電源として駆動し、商用電源が使用できない停電時は、駆動電源を非常電源へと切り替えて駆動する。商用電源と非常電源との何れかへの駆動電源の切り替えは、切替部分によって行う。また、駆動電源とモータとの間、すなわち、商用電源と非常電源との接続の切替部分とモータとの間に、第１の開閉器を設置して、第１の開閉器を介してそれらの間を接続する。更に、駆動電源とブレーキとの間、すなわち、商用電源と非常電源との接続の切替部分とブレーキとの間に、第２の開閉器を設置して、第２の開閉器を介してそれらの間を接続する。これにより、モータに対する駆動電源からの電力供給と、ブレーキに対する駆動電源からの電力供給とが、別個に切り替えられるものとなる。

そして、非常電源による駆動時には、第１の開閉器と第２の開閉器とを別個に制御して、モータ及びブレーキにより物体を昇降させる。すなわち、物体を上昇させる際には、ブレーキが開放された状態でモータが駆動されるように、第１の開閉器及び第２の開閉器を制御する。例えば、モータが電力の印加により駆動され、ブレーキが電力の印加により開放される仕様の場合は、第１の開閉器及び第２の開閉器の双方を閉じて、モータ及びブレーキの双方に電力を供給することで、ブレーキを開放すると共に、物体が上昇する方向にモータを駆動する。これにより、非常電源を使用した場合での物体の上昇が、ブレーキの制動力を受けることなく円滑に行われるものとなる。

他方、物体を下降させる際には、ブレーキが作動した状態でモータが駆動されるように、第１の開閉器及び第２の開閉器を制御する。例えば、モータ及びブレーキが上記のような仕様の場合は、第１の開閉器を閉じてモータへ電力を供給し、第２の開閉器を開放してブレーキへの電力供給を遮断することで、ブレーキを作動させると共に、物体が下降する方向にモータを駆動する。これにより、物体の自重による下降方向への移動がブレーキにより抑制された状態で、モータの駆動力により物体が下降するため、モータが電力回生状態になることはない。このため、モータで電力が発生することなく、そのような電力で非常電源が損傷することが防止されるものとなる。しかも、回生電力を消費するための制動抵抗器やその制御回路などが不要であるため、コストが抑制されることとなる。なお、商用電源が駆動電源として用いられる通常時には、モータが電力回生状態になっても特に問題はないため、物体の自重による下降がブレーキにより減速されながら物体が下降するように、第１の開閉器及び第２の開閉器を制御すればよい。

（２）上記（１）項において、前記物体として、前記立体駐車装置において車両を収容するパレットを昇降させるモータ及びブレーキの駆動方法。
本項に記載のモータ及びブレーキの駆動方法は、立体駐車装置において車両を収容するパレットを、昇降対象の物体として昇降させるために使用されるモータ及びブレーキを駆動するものである。このため、非常電源を駆動電源としてパレットを下降させる際には、ブレーキが作動した状態で、パレットを下降させる方向にモータが駆動されるように、第１の開閉器及び第２の開閉器を制御する。これにより、パレットの自重（及びパレットに車両が収容されている場合はその車両の重さも加わる）による下降方向への移動がブレーキにより抑制された状態で、モータの駆動力によりパレットが下降し、モータが電力回生状態にはならない。従って、パレットの昇降に用いられるモータ及びブレーキを対象とした場合であっても、制動抵抗器などを要することなくコストが抑制されながら、非常電源に対する損傷が防止されるものとなる。

（３）立体駐車装置において物体を昇降させるために使用されるモータ及びブレーキを、通常時は商用電源を駆動電源として駆動し、停電時は非常電源を前記駆動電源として駆動する装置であって、前記商用電源と前記非常電源との何れかへの前記駆動電源の切り替えを行う切替部分と、前記切替部分と前記モータとの間の配線上に設置される第１の開閉器と、前記切替部分と前記ブレーキとの間の配線上に設置される第２の開閉器と、前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器を制御する制御部と、を含み、該制御部は、前記駆動電源が前記非常電源のとき、前記ブレーキが開放された状態で前記モータが駆動されることで前記物体が上昇し、前記ブレーキが作動した状態で前記モータが駆動されることで前記物体が下降するように、前記第１の開閉器と前記第２の開閉器とを別個に制御するモータ及びブレーキの駆動装置。

（４）上記（３）項において、前記物体が、前記立体駐車装置において車両を収容するパレットであるモータ及びブレーキの駆動装置。
そして、（３）項及び（４）項に記載のモータ及びブレーキの駆動装置は、各々、上記（１）項及び（２）項のモータ及びブレーキの駆動方法に利用されることで、上記（１）項及び（２）項のモータ及びブレーキの駆動方法と同様の作用を奏するものである。

本発明はこのように構成したので、コストを抑制しながら、非常電源によるモータ及びブレーキの駆動時に、非常電源に対する損傷を防止することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るモータ及びブレーキの駆動装置の構成の一例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係るモータ及びブレーキの駆動方法によりパレットを上昇させる場合のイメージ図である。 本発明の実施の形態に係るモータ及びブレーキの駆動方法によりパレットを下降させる場合のイメージ図である。 図１のモータ及びブレーキの駆動装置が適用される立体駐車装置の構成の一例を示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。ここで、図面の全体にわたって、同一部分又は対応する部分は、同一符号で示している。また、従来技術と同一部分、若しくは相当する部分については、詳しい説明を省略するものとする。
本発明の実施の形態に係るモータ及びブレーキの駆動方法及び駆動装置は、例えば図４に示されるような立体駐車装置７０において、パレット７２や開閉ゲート７６といった、昇降移動を行う物体５０（図２、図３参照）を昇降させるために使用される、モータ４０及びブレーキ４２（図１～図３参照）を駆動するものである。

ここで、図４の立体駐車装置７０は、９基のパレット７２ａ～７２ｉを備えた、地上４段３連基（高さ方向に４段、横方向に３列）の構造のものであって、入出庫位置にあるパレット７２（図４の状態ではパレット７２ａ～７２ｃ）の前面側に、３台の開閉ゲート７６ａ～７６ｃが設けられている。９基のパレット７２ａ～７２ｉのうち、２基のパレット７２ｂ、７２ｃは、車両を入出庫する高さ位置で横方向に横行移動のみ行い、４基のパレット７２ｄ～７２ｇは、入出庫位置まで高さ方向及び横方向に移動可能なものであり、残り３基のパレット７２ａ、７２ｈ、７２ｉは、高さ方向に昇降のみ行うものである。そして、パレット７２ａ、７２ｄ～７２ｉ、及び開閉ゲート７６ａ～７６ｃの各々に対して、それらの昇降動作を実現するためのモータ４０及びブレーキ４２が設置されており、本発明の実施の形態に係るモータ及びブレーキの駆動方法及び駆動装置は、そのようなモータ４０及びブレーキ４２を駆動対象とするものである。

具体的に、本発明の実施の形態に係るモータ及びブレーキの駆動装置１０は、図１に示すように、商用電源３２又は非常電源３４を駆動電源３０として、モータ４０及びブレーキ４２を駆動するものであって、第１の開閉器１２、第２の開閉器１４、及び制御部１６を含んでいる。駆動電源３０は、モータ４０及びブレーキ４２を駆動するための電力を供給するものであり、通常時は商用電源３２が駆動電源３０として用いられ、商用電源３２の停電時には非常電源３４が駆動電源３０として用いられる。このため、図１における駆動電源３０は、説明の便宜上、商用電源３２及び非常電源３４と、それらの何れかに電力の供給元を切り替えるための切替部分３６と、を具備する構成として図示されている。

第１の開閉器１２は、駆動電源３０からモータ４０に対する電力供給の配線上に設置され、そのような電力供給をオン／オフするものである。同様に、第２の開閉器１４は、駆動電源３０からブレーキ４２に対する電力供給の配線上に設置され、そのような電力供給をオン／オフするものである。第１の開閉器１２及び第２の開閉器１４には、これに限定されるものではないが、例えば電磁接触器が用いられる。また、制御部１６は、第１の開閉器１２及び第２の開閉器１４の各々の開閉動作を制御するものである。ここでの詳細な説明は控えるが、例えば制御部１６は、駆動電源３０が商用電源３２であるか或いは非常電源３４であるか、物体５０を上昇させるか或いは下降させるかなどに応じて、第１の開閉器１２及び第２の開閉器１４の開閉動作を制御する。制御部１６は、各種のハードウェアやソフトウェアによって実現されるが、例えば、立体駐車装置７０の動作制御を担う構成部位に組み込まれていてもよい。

一方、モータ４０は、物体５０を昇降させるための駆動力を発生するものであり、駆動電源３０からの電力供給を受けて、物体５０を上昇或いは下降させる方向に回転する。例えば、物体５０としてパレット７２を昇降させる場合に、モータ４０で発生した回転力は、図２及び図３に示されるような構造（チェーン６０、ドラム６２、ワイヤロープ６４、シーブ６６など）を介して、パレット７２へ伝達される。他方、ブレーキ４２は、物体５０を静止させたり物体５０の昇降速度を減速したりするための制動力を発生するものであり、駆動電源３０からの電力供給を受けて、その仕様に応じて、制動力を発生或いは解除する。本実施形態では、駆動電源３０からの電力供給を受けるとブレーキ４２による制動力が解除される、という仕様の場合を例にして、以降の説明を行う。

モータ４０及びブレーキ４２には、上述したような駆動力や制動力を発生するものであれば、任意の構造のものを用いてよく、例えば、ブレーキ付ギヤードモータとしてモータ４０とブレーキ４２とが一体になったものであってもよく、モータ４０とブレーキ４２とが別体であってもよい。なお、モータ４０及びブレーキ４２は、パレット７２などの物体５０毎に設置されるものであるため、図１に示されたモータ及びブレーキの駆動装置１０の構成は、共用となる駆動電源３０を除き、物体５０毎に設けられるものである。しかしながら、制御部１６は、立体駐車装置７０において昇降する複数の物体５０のうちの一部或いは全てに係る、第１の開閉器１２や第２の開閉器１４を別個に制御するように、１つのハードウェアなどに纏めて設けられてもよい。また、モータ及びブレーキの駆動装置１０の構成は、図１のブロック図に限定されるものではなく、例えばモータ４０及びブレーキ４２や、物体５０、状況などに応じて、図１に示した構成要素の一部が削除、変更、ないし適宜追加された構成であってもよい。

続いて、図２及び図３を参照して、図１に示したモータ及びブレーキの駆動装置１０を使用して実現される、本発明の実施の形態に係るモータ及びブレーキの駆動方法について説明する。まず、図２を参照すると、駆動電源３０として非常電源３４が用いられる停電時に、物体５０としてパレット７２が上昇される様子が図示されている。このとき、制御部１６からの制御により、第１の開閉器１２を閉じてモータ４０へ電力を供給し、パレット７２を上昇させる方向にモータ４０を回転させる。具体的には、図２における左回り方向にモータ４０を回転させることで、チェーン６０を介してドラム６２を左回り方向に回転させる。また、これと同時に、制御部１６からの制御により、第２の開閉器１４を閉じてブレーキ４２へ電力を供給し、ブレーキ４２による制動力を解除する。

これにより、ブレーキ４２の制動力が解除された状態で、ドラム６２が図２における左回り方向に回転するため、パレット７２を吊るしている複数のワイヤロープ６４が、シーブ６６を介して或いは介さずにドラム６２により巻き取られ、パレット７２が上昇する。ここで、図２のような状態は、パレット７２を上昇させるための力を「Ｆ」、モータ４０の駆動力を「Ｐ」、パレット７２の重量（車両９０の重量も含む）を「Ｗ」とすると、ブレーキ４２の制動力が解除されているため、「Ｆ＝Ｐ－Ｗ」の関係で表される。なお、図２に示したような物体５０（パレット７２）を上昇させるためのモータ４０及びブレーキ４２の駆動方法は、駆動電源３０として商用電源３２が用いられる通常時にも実行されるものである。

次に、図３を参照すると、駆動電源３０として非常電源３４が用いられる停電時に、物体５０としてパレット７２が下降される様子が図示されている。このとき、制御部１６からの制御により、第１の開閉器１２を閉じてモータ４０へ電力を供給し、パレット７２を下降させる方向にモータ４０を回転させる。具体的には、図３における右回り方向にモータ４０を回転させることで、チェーン６０を介してドラム６２を右回り方向に回転させる。また、これと同時に、制御部１６からの制御により、第２の開閉器１４を開放してブレーキ４２への電力供給を遮断し、ブレーキ４２による制動力を付加する。

すると、パレット７２の重量（車両９０の重量も含む）によるパレット７２の下方向への移動が、ブレーキ４２の制動力により抑制された状態で、そのブレーキ４２の制動力に抗って、モータ４０の駆動力によりドラム６２が図３における右回り方向に回転する。これにより、パレット７２を吊るしている複数のワイヤロープ６４がドラム６２を介して繰り出され、パレット７２が下降する。図３のような状態は、パレット７２を下降させるための力を「Ｆ」、モータ４０の駆動力を「Ｐ」、ブレーキ４２の制動力を「Ｐ´」、パレット７２の重量（車両９０の重量も含む）を「Ｗ」とすると、「Ｆ＝Ｗ－Ｐ´＋Ｐ」の関係で表される。

ここで、図３に示したような物体５０（パレット７２）を下降させるためのモータ４０及びブレーキ４２の駆動方法は、ブレーキ４２への負荷が考慮されて、あくまで非常電源３４が用いられる停電時にのみ行われるものである。駆動電源３０として商用電源３２が用いられる通常時に物体５０を下降させる場合は、制御部１６からの制御により、第１の開閉器１２及び第２の開閉器１４の双方を閉じる。これによって、ブレーキ４２への負荷がかからないようにブレーキ４２の制動力を解除した状態で、モータ４０を電力回生状態にしながら、パレット７２の重量（車両９０の重量も含む）により下降させる。従って、ブレーキ４２への負荷が懸念される図３の方法は、その実行回数をカウントし、実行回数に応じてブレーキ４２の点検を義務付ける、といった保守を行うものとする。

なお、本発明の実施の形態に係るモータ及びブレーキの駆動方法は、図２及び図３に示した構成に限定されるものではなく、例えば、駆動対象のモータ４０及びブレーキ４２が、開閉ゲート７６の昇降に用いられるものであってもよい。また、駆動対象のモータ４０やブレーキ４２、及び物体５０が設置される立体駐車装置７０は、図４の構成に限定されるものではなく、パレット７２の数量や開閉ゲート７６の数量などが、図示の構成と異なっていてもよい。例えば、立体駐車装置７０は、昇降するパレット７２などを含むものであれば、地上だけではなく地下にパレット７２を備えた構成であってもよく、前後方向（図４の右手前から左奥方向）に複数列のパレット７２を備えた構成であってもよい。

さて、上記構成をなす本発明の実施の形態によれば、次のような作用効果を得ることが可能である。すなわち、本発明の実施の形態に係るモータ及びブレーキの駆動方法は、図１に示すようなモータ及びブレーキの駆動装置１０を用いて、物体５０（図２及び図３参照）を昇降するためのモータ４０及びブレーキ４２を、通常時は商用電源３２を駆動電源３０として駆動し、商用電源３２が使用できない停電時は、駆動電源３０を非常電源３４へと切り替えて駆動する。また、駆動電源３０とモータ４０との間、すなわち、商用電源３２と非常電源３４との接続の切替部分３６とモータ４０との間に、第１の開閉器１２を設置して、第１の開閉器１２を介してそれらの間を接続する。更に、駆動電源３０とブレーキ４２との間、すなわち、切替部分３６とブレーキ４２との間に、第２の開閉器１４を設置して、第２の開閉器１４を介してそれらの間を接続する。これにより、モータ４０に対する駆動電源３０からの電力供給と、ブレーキ４２に対する駆動電源３０からの電力供給とを、別個に切り替えることができる。

そして、非常電源３４による駆動時には、制御部１６からの制御により、第１の開閉器１２と第２の開閉器１４とを別個に制御して、モータ４０及びブレーキ４２により物体５０を昇降させる。すなわち、物体５０を上昇させる際には、ブレーキ４２が開放された状態でモータ４０が駆動されるように、第１の開閉器１２及び第２の開閉器１４を制御する。例えば、モータ４０が電力の印加により駆動され、ブレーキ４２が電力の印加により開放される仕様の場合は、第１の開閉器１２及び第２の開閉器１４の双方を閉じて、モータ４０及びブレーキ４２の双方に電力を供給することで、ブレーキ４２を開放すると共に、物体５０が上昇する方向にモータ４０を駆動する。これにより、例えば図２に示すように、非常電源３４を使用した場合での物体５０の上昇を、ブレーキ４２の制動力を受けることなく円滑に行うことが可能となる。

他方、物体５０を下降させる際には、ブレーキ４２が作動した状態でモータ４０が駆動されるように、制御部１６からの制御により、第１の開閉器１２及び第２の開閉器１４を制御する。例えば、モータ４０及びブレーキ４２が上記のような仕様の場合は、第１の開閉器１２を閉じてモータ４０へ電力を供給し、第２の開閉器１４を開放してブレーキ４２への電力供給を遮断することで、ブレーキ４２を作動させると共に、物体５０が下降する方向にモータ４０を駆動する。これにより、例えば図３に示すように、物体５０の自重による下降方向への移動がブレーキ４２により抑制された状態で、モータ４０の駆動力により物体５０が下降するため、モータ４０が電力回生状態になることはない。このため、モータ４０で電力が発生することなく、そのような電力で非常電源３４が損傷することを防止することが可能となる。しかも、回生電力を消費するための制動抵抗器やその制御回路などが不要であるため、コストを抑制することもできる。

また、本発明の実施の形態に係るモータ及びブレーキの駆動方法は、図４に示すような立体駐車装置７０において車両９０（図２及び図３参照）を収容するパレット７２を、昇降対象の物体５０として昇降させるために使用されるモータ４０及びブレーキ４２を駆動するものである。このため、非常電源３４を駆動電源３０としてパレット７２を下降させる際には、ブレーキ４２が作動した状態で、パレット７２を下降させる方向にモータ４０が駆動されるように、制御部１６からの制御により、第１の開閉器１２及び第２の開閉器１４を制御する。これにより、パレット７２の自重（及びパレット７２に車両９０が収容されている場合はその車両９０の重さも加わる）による下降方向への移動がブレーキ４２により抑制された状態で、モータ４０の駆動力によりパレット７２が下降し、モータ４０が電力回生状態にはならない。従って、パレット７２の昇降に用いられるモータ４０及びブレーキ４２を対象とした場合であっても、制動抵抗器などを要することなくコストを抑制しながら、非常電源３４に対する損傷を防止することが可能となる。

他方、本発明の実施の形態に係るモータ及びブレーキの駆動装置１０は、上述したようなモータ及びブレーキの駆動方法に利用されることで、モータ及びブレーキの駆動方法と同様の作用効果を奏することができる。

１０：モータ及びブレーキの駆動装置、１２：第１の開閉器、１４：第２の開閉器、１６：制御部、３０：駆動電源、３２：商用電源、３４：非常電源、４０：モータ、４２：ブレーキ、５０：物体、７０：立体駐車装置、７２：パレット、９０：車両

Claims (4)

1. 立体駐車装置において物体を昇降させるために使用されるモータ及びブレーキを、通常時は商用電源を駆動電源として駆動し、停電時は非常電源を前記駆動電源として駆動する方法であって、
   前記商用電源と前記非常電源との何れかへの前記駆動電源の切り替えを切替部分によって行い、
   前記切替部分と前記モータとの間を第１の開閉器を介して接続すると共に、前記切替部分と前記ブレーキとの間を第２の開閉器を介して接続し、
   前記駆動電源が前記非常電源のとき、前記第１の開閉器と前記第２の開閉器とを別個に制御して、前記ブレーキを開放した状態で前記モータを駆動することで前記物体を上昇させ、前記ブレーキを作動させた状態で前記モータを駆動することで前記物体を下降させることを特徴とするモータ及びブレーキの駆動方法。
2. 前記物体として、前記立体駐車装置において車両を収容するパレットを昇降させることを特徴とする請求項１記載のモータ及びブレーキの駆動方法。
3. 立体駐車装置において物体を昇降させるために使用されるモータ及びブレーキを、通常時は商用電源を駆動電源として駆動し、停電時は非常電源を前記駆動電源として駆動する装置であって、
   前記商用電源と前記非常電源との何れかへの前記駆動電源の切り替えを行う切替部分と、前記切替部分と前記モータとの間の配線上に設置される第１の開閉器と、前記切替部分と前記ブレーキとの間の配線上に設置される第２の開閉器と、前記第１の開閉器及び前記第２の開閉器を制御する制御部と、を含み、
   該制御部は、前記駆動電源が前記非常電源のとき、前記ブレーキが開放された状態で前記モータが駆動されることで前記物体が上昇し、前記ブレーキが作動した状態で前記モータが駆動されることで前記物体が下降するように、前記第１の開閉器と前記第２の開閉器とを別個に制御することを特徴とするモータ及びブレーキの駆動装置。
4. 前記物体が、前記立体駐車装置において車両を収容するパレットであることを特徴とする請求項３記載のモータ及びブレーキの駆動装置。