JP2009287232A - セミオート回転ドアにおける駆動装置および駆動装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動装置7を、ドア体4に回転トルクを作用する電動モータ(電動機)7aと、ドア体に制動トルクを作用するブレーキ(制動機)7bと、ドア体4の回転速度を検出する回転速度検出手段と、ドア体4の回転速度に基づいて電動モータ7aとブレーキ7bとを駆動制御する制御部8とを備えて構成し、前記制御部8に、ドア体4の加速度を検出する加速度検出手段と、ドア体4の回転速度が予め設定される過回転速度より大きい場合に、前記検出される回転速度と加速度とに基づいて設定したトルク値でブレーキ7aを駆動するブレーキ駆動手段を設ける構成とする
【選択図】図1
Description
請求項2の発明は、制御部には、制動機のトルク値を、回転速度と加速度との関係式に基づいて演算するトルク値演算手段が設けられている請求項1に記載のセミオート回転ドアにおける駆動装置である。
請求項3の発明は、制動機のトルク値を演算する関係式は、駆動装置に、回転トルクと、回転速度とが検出されるサーボモータを備えた検出用駆動装置を連結し、該検出用駆動装置を駆動してドア体を回転させ、任意の回転速度で定速回転するために必要な回転トルクを実測してその関係式を第一関係式として求めるとともに、任意の加速度が生じるために必要な回転トルクを実測してその関係式を第二関係式として求め、第二関係式から第一関係式を差し引くことで加速度を生じさせる回転トルクの関係式を第三関係式として求める一方、制動機が任意の回転トルクを制動するために必要な制動トルクを実測してその関係式を第四関係式として求め、前記第三関係式と第四関係式とから回転速度と加速度との関係式として求められている請求項2に記載のセミオート回転ドアにおける駆動装置である。
請求項4の発明は、回転ドアのドア体を手動操作に基づいてアシストするセミオート回転ドアの駆動装置を、ドア体に回転トルクを作用する電動機と、ドア体に制動トルクを作用する制動機と、ドア体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、ドア体の回転速度に基づいて電動機と制動機とを駆動制御する制御部とを備えて構成するにあたり、前記制御部は、ドア体の加速度を検出する加速度検出手段が設けられ、ドア体の回転速度が予め設定される過回転速度より大きい場合に、ドア体の回転速度と加速度とに基づいて設定されたトルク値で制動機を駆動するようにしたセミオート回転ドアにおける駆動装置の制御方法である。
請求項5の発明は、制動機のトルク値は、加速度を生じさせる回転トルクに相当する大きさに設定されている請求項4に記載のセミオート回転ドアにおける駆動装置の制御方法である。
請求項6の発明は、制動機のトルク値は、回転速度と加速度との関係式に基づいて演算されている請求項4または5に記載のセミオート回転ドアにおける駆動装置の制御方法である。
請求項7の発明は、制動機のトルク値を演算する関係式は、駆動装置に、回転トルクと、回転速度とが検出されるサーボモータを備えた検出用駆動装置を連結し、該検出用駆動装置を駆動してドア体を回転させ、任意の回転速度で定速回転するために必要な回転トルクを実測してその関係式を第一関係式として求めるとともに、任意の加速度が生じるために必要な回転トルクを実測してその関係式を第二関係式として求め、第二関係式から第一関係式を差し引くことで加速度を生じさせる回転トルクの関係式を第三関係式として求める一方、制動機が任意の回転トルクを制動するために必要な制動トルクを実測してその関係式を第四関係式として求め、前記第三関係式と第四関係式とから回転速度と加速度との関係式として求められている請求項6に記載のセミオート回転ドアにおける駆動装置の制御方法である。
請求項5の発明とすることにより、必要以上に大きな制動トルクが作用することがなくなって、円滑で、かつ、操作感に優れた回転ドアとすることができる。
請求項2、3、6、7の発明とすることにより、どのような手動操作があっても操作感よくアシストすることができる。
図面において、1はセミオート回転ドアであって、該回転ドア1は、建築物の屋内外を仕切る部位に位置し、筒状空間を形成するための円筒状の筒壁体2を備えて構成されている。前記筒壁体2の直径方向に対向する屋内外二箇所には、人が出入りするための出入り口部2a、2bが切欠き形成されており、筒壁体2の各出入り口部2a、2bが、建築物の屋内外を連絡する開口となるように設定されている。そして、筒壁体2の各出入り口部2a、2bを構成する左右側部には、一対の側片(方立て)3がそれぞれ一体に設けられている。
前記各仕切りパネル6は、透明ガラス材の四周に枠材6aを設けて構成されており、外径側および上下の枠材6aにはそれぞれ封止材6bが設けられ、筒壁体2とのあいだの封止性を高めるように設定されている。さらに、下枠材6aには、通行者の靴先や踵との当接を緩衝する緩衝ゴム6cが径方向に長く設けられている。また、各仕切りパネル6の上下方向中間部には、径方向に長い操作バー6dがそれぞれ設けられており、通行者がドア体4を押し操作するときの手掛けとなるように設定されている。
ここで、駆動装置7の出力軸7dに制動トルクを発生させる手段としては、電動モータ7aを逆回転させることが考えられるが、本実施の形態の駆動装置7の減速機7cは複数のギアを用いて構成されているため、電動モータ7aが逆回転するようなことがあると、バックラッシュ現象が生じて出力軸7dの出力にガタつきが生じて円滑でなくなる。このため、本実施の形態の駆動装置7では、電動モータ7aと出力軸7dとの間にブレーキ7bを設けて制動する構成とし、出力軸7dから出力される制動トルクが円滑な出力となるように構成されている。
つまり、制御部8は、出入り口部2a、2bに通行者が近付いて通行者検知センサ9から通行者検知信号が入力されると、ブレーキ7bを解除するとともに、予め設定される回転トルクを出力するべく電動モータ7aを駆動する初期アシスト制御をするように構成されており、これによって、通行者が出入り口部から進入してドア体4を手動操作する際に、該手動操作が軽快で、かつ、円滑な操作となるように設定されている。
一方、エンコーダ12からの信号に基づいて検出された回転速度が予め設定される過回転速度よりも速い場合、即ち、通行者による手動操作力が大きくドア体4が基準速度よりも速く回転する場合では、制御部8は、ブレーキ7bに駆動指令を出力して制動トルクを出力するブレーキ駆動手段(ブレーキ駆動制御、本発明の制動機駆動手段に相当する)を実施して、ドア体4の回転作動を制動してドア体4の回転速度が過回転速度を越えないように制御するように設定されているが、この場合に、制御部8は、ドア体4の速度と加速度とを検出し、後述するように、回転速度と加速度とに基づいて制動トルクのトルク値を設定し、該設定されたトルク値でブレーキ7bを駆動するように構成され、これによって、従来のように、手動操作する通行者が急に操作が重くなると感じたり、軽くなると感じたりするような不具合がなく、違和感のない自然な感覚でドア体4を減速できるように構成されている。
図4に、前記関係式を求めるための装置を示す。
図4に示すように、前記回転ドア1の回転支軸5と一体回転する駆動装置7の出力軸7dには従動スプロケット7eが一体的に連結されており、該スプロケット7eを介して検出用駆動装置13が連結されている。前記検出用駆動装置13は、回転トルクと、回転速度とを測定することが可能なサーボモータ13aと、サーボモータ13aから出力される回転トルクを減速し、出力軸13bを介して出力する減速機13cとを備えて構成されている。そして、出力軸13bに一体的に連結された駆動スプロケット13dと、駆動装置7側の従動スプロケット7eとの間にチエン13eを懸回することにより、駆動装置7と検出用駆動装置13とが連結され、検出用駆動装置13からの出力が駆動装置7を介してドア体4に連動連結されるように構成されている。
まず、回転ドア4が任意の回転速度Vで定速回転する状態とし、このときの回転トルクTm1を測定する手順で、複数の回転速度Vに対する回転トルクTm1を実測し、これらの実測値を、回転速度Vの変化に対する回転トルクTm1の変化としてプロットすることにより、図5(A)のグラフ図が得られた。前記グラフ図から、回転速度Vと回転トルクTm1との関係は直線L1で示される比例関係となっていると考えられ、その関係式は、
Tm1=α1×V+β1・・・・・第一関係式
(α1、β1は定数)
で示すことができる。
一方、回転ドア4が任意の加速度Aとなる状態とし、このときの回転トルクTm2を測定する手順で、複数の加速度Aに対する回転トルクTm2を実測し、これらの実測値を、加速度Aの変化に対する回転トルクTm2の変化としてプロットすることにより、図5(B)のグラフ図が得られた。前記グラフ図から、加速度Aと回転トルクTm2との関係は直線L2で示される比例関係となっていると考えられ、その関係式は、
Tm2=α2×A+β2・・・・・第二関係式
(α2、β2は定数)
で示すことができる。
(Tm2−Tm1)
=α2×A−α1×V+β2−β1・・・・・第三関係式
として、加速度Aと回転速度Vとの関数として表すことができる。
ここで、前記第三関係式で求められるのは加速度Aを生じさせる回転トルク成分であり、サーボモータ13aの定格出力を100%としたときの割合で示した値となっている。このため、前記回転トルク成分を制動するために必要な制動トルクTbのトルク値への変換が必要である。
Tb=α3×Tm+β3・・・・・第四関係式
(α3、β3は定数)
で示すことができる。
Tb=α3×(α2×A−α1×V+β2−β1)+β3、
つまり、
Tb=(α3×α2)A−(α3×α1)V
+α3×(β2−β1)+β3
となり、このようにして、制動トルクのトルク値を回転速度と加速度との関係式として求めることができる。
2 筒壁体
4 ドア体
6 仕切りパネル
7 駆動装置
7a 電動モータ
7b ブレーキ
7c 減速機
7d 出力軸
8 制御部
12 エンコーダ
Claims (7)
- 回転ドアのドア体を手動操作に基づいてアシストするセミオート回転ドアの駆動装置であって、前記駆動装置を、ドア体に回転トルクを作用する電動機と、ドア体に制動トルクを作用する制動機と、ドア体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、ドア体の回転速度に基づいて電動機と制動機とを駆動制御する制御部とを備えて構成するにあたり、前記制御部には、ドア体の加速度を検出する加速度検出手段と、ドア体の回転速度が予め設定される過回転速度より大きい場合に、前記検出される回転速度と加速度とに基づいて設定したトルク値で制動機を駆動する制動機駆動手段とが設けられているセミオート回転ドアにおける駆動装置。
- 制御部には、制動機のトルク値を、回転速度と加速度との関係式に基づいて演算するトルク値演算手段が設けられている請求項1に記載のセミオート回転ドアにおける駆動装置。
- 制動機のトルク値を演算する関係式は、駆動装置に、回転トルクと、回転速度とが検出されるサーボモータを備えた検出用駆動装置を連結し、該検出用駆動装置を駆動してドア体を回転させ、任意の回転速度で定速回転するために必要な回転トルクを実測してその関係式を第一関係式として求めるとともに、任意の加速度が生じるために必要な回転トルクを実測してその関係式を第二関係式として求め、第二関係式から第一関係式を差し引くことで加速度を生じさせる回転トルクの関係式を第三関係式として求める一方、制動機が任意の回転トルクを制動するために必要な制動トルクを実測してその関係式を第四関係式として求め、前記第三関係式と第四関係式とから回転速度と加速度との関係式として求められている請求項2に記載のセミオート回転ドアにおける駆動装置。
- 回転ドアのドア体を手動操作に基づいてアシストするセミオート回転ドアの駆動装置を、ドア体に回転トルクを作用する電動機と、ドア体に制動トルクを作用する制動機と、ドア体の回転速度を検出する回転速度検出手段と、ドア体の回転速度に基づいて電動機と制動機とを駆動制御する制御部とを備えて構成するにあたり、前記制御部は、ドア体の加速度を検出する加速度検出手段が設けられ、ドア体の回転速度が予め設定される過回転速度より大きい場合に、ドア体の回転速度と加速度とに基づいて設定されたトルク値で制動機を駆動するようにしたセミオート回転ドアにおける駆動装置の制御方法。
- 制動機のトルク値は、加速度を生じさせる回転トルクに相当する大きさに設定されている請求項4に記載のセミオート回転ドアにおける駆動装置の制御方法。
- 制動機のトルク値は、回転速度と加速度との関係式に基づいて演算されている請求項4または5に記載のセミオート回転ドアにおける駆動装置の制御方法。
- 制動機のトルク値を演算する関係式は、駆動装置に、回転トルクと、回転速度とが検出されるサーボモータを備えた検出用駆動装置を連結し、該検出用駆動装置を駆動してドア体を回転させ、任意の回転速度で定速回転するために必要な回転トルクを実測してその関係式を第一関係式として求めるとともに、任意の加速度が生じるために必要な回転トルクを実測してその関係式を第二関係式として求め、第二関係式から第一関係式を差し引くことで加速度を生じさせる回転トルクの関係式を第三関係式として求める一方、制動機が任意の回転トルクを制動するために必要な制動トルクを実測してその関係式を第四関係式として求め、前記第三関係式と第四関係式とから回転速度と加速度との関係式として求められている請求項6に記載のセミオート回転ドアにおける駆動装置の制御方法。
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JP2008138953A JP5042123B2 (ja) | 2008-05-28 | 2008-05-28 | セミオート回転ドアにおける駆動装置および駆動装置の制御方法 |
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CN113947831A (zh) * | 2020-07-16 | 2022-01-18 | 普龙技术株式会社 | 无人出入控制用门摆系统 |
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2008
- 2008-05-28 JP JP2008138953A patent/JP5042123B2/ja active Active
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