JP2021037839A - ホームドア装置 - Google Patents

Abstract

【課題】大きな群衆荷重に耐えるとともに、ドアの移動が容易には阻止されないホームドア装置を提供する。【解決手段】乗降通路を開放する開放位置と乗降通路を閉鎖する閉鎖位置との間で往復直線移動可能な、フレーム構造体からなるスライドドアと、スライドドアを直線移動可能に支持するドア支持装置と、スライドドアを少なくとも部分的に収納する戸袋であって、ドア支持装置が配設される戸袋と、を具備するホームドア装置であって、ドア支持装置は、スライドドアの重力方向の位置を規制する上下位置規制部と、スライドドアの移動方向に直交する水平方向の位置を規制する水平位置規制部とを具備しており、水平位置規制部は、スライドドアのフレーム構造体のフレーム部材に対して、滑り接触するライナーと転がり接触する転動体とを有するホームドア装置。【選択図】図７

Description

本発明は、鉄道等の駅のプラットホームに設置されるホームドア装置に関するものである。

駅のプラットホームから軌道側への人の転落や走行中の列車との接触を防止するため、プラットホームの縁部に沿ってホームドア装置が設置される。こうしたホームドア装置は、鉄道のみならず、例えば自動運転を行う新交通システム等でも必須の構成要素となっている。ホームドア装置は、鉄道等の車輌の乗降口に対面する乗降通路を形成し、この乗降通路は、典型的には一対のスライドドアによって開閉される。

引用文献１が開示するホームドア装置は、軽量化を達成しつつコスト低減を図るために開発されたものであり、そこでは、スライドドアがアルミニウム合金製のフレーム構造体から構成され、また旧来用いられていた重く高価な鋼製のガイドレールを用いることなく、スライドドアの直線移動が実現されている。

特開２０１６−２１０２４５号公報

特許文献１のホームドア装置は、そのスライドドアに作用する外力として、プラットホーム上に多くの旅客があふれた超混雑時に多数の旅客から受ける荷重（以下、「群衆荷重」という）を想定して設計されている。この群衆荷重が作用したとしてもスライドドアやドア支持装置は破損することはないが、乗降通路を閉じているスライドドアの移動が阻止されることは許容されている。一方、通常の非混雑時にスライドドアに作用する外力としては、少人数の旅客がスライドドアに接触したりそれを軽く押したりすることで作用するものが想定されている。非混雑時に想定される荷重は、それが作用したとしてもスライドドアの移動を阻止しない荷重でもある。

特許文献１のホームドア装置のスライドドア及びドア支持装置は、ドア支持装置がスライドドアに滑り接触するライナーから構成されているため、かなり大きな群衆荷重に耐えることができるが、ライナーに生じる摩擦力のために、ドアが開かなくなる事態が非混雑時においても比較的容易に発生した。

本発明は、上述した従来技術の課題に鑑みてなされたものであって、大きな群衆荷重に耐えるとともに、ドアの移動が容易には阻止されないホームドア装置を提供することをその目的とする。

前述の目的を達成するために、本発明によれば、プラットホームの縁部に沿って配設されて、開閉可能な乗降通路を形成するホームドア装置であって、乗降通路を開放する開放位置と乗降通路を閉鎖する閉鎖位置との間で往復直線移動可能な、フレーム構造体からなるスライドドアと、スライドドアを直線移動可能に支持するドア支持装置と、スライドドアを少なくとも部分的に収納する戸袋であって、ドア支持装置が配設される戸袋と、を具備しており、ドア支持装置は、スライドドアの重力方向の位置を規制する上下位置規制部と、スライドドアの移動方向に直交する水平方向の位置を規制する水平位置規制部とを具備しており、水平位置規制部は、スライドドアのフレーム構造体のフレーム部材に対して、滑り接触するライナーと転がり接触する転動体とを有する、ホームドア装置が提供される。

これによると、ドア支持装置の水平位置規制部がスライドドアのフレーム部材に滑り接触するライナーだけでなく転がり接触する転動体も備えているので、大きな群衆荷重に耐えるとともに、非混雑時には従来より大きな荷重に抗してスライドドアが移動することが可能になる。

換言すると、滑り接触するライナーと、転がり接触する転動体という異なる手段を併用し、それぞれの長所で他の短所を相互に補完することにより、群衆荷重を受けたスライドドアやドア支持装置の破損や変形の防止と、非混雑時におけるスライドドアの安定動作とを両立できるドア支持装置を備えるホームドア装置が実現可能になる。

より詳しくは、滑り接触するライナーは、大きな荷重を受けることができるという長所がある反面、大きな力を受けると摩擦により大きな抵抗が生じるという弱点を有する。これに対して、転がり接触する転動体は、その逆で、極端に大きな荷重を受けることはできないが少しくらいの外力では大きな抵抗が生じないという長所を有する。

本発明においては、これらのそれぞれの特性を踏まえた上で、非混雑時においては、旅客が横から水平方向にスライドドアを押す力に抗してスライドドアが安定に作動するように、転動体を用いてスライドドアが案内される。一方、混雑時には、非混雑時の例えば２０倍以上の大きな群衆荷重がスライドドアに作用することがあるので、その際は、スライドドアの作動が行えなくてもよいから、スライドドアやドア支持装置の破損や変形を回避するために、滑り接触するライナーによって大きな群衆荷重が受け止められる。

本発明の第１の実施形態によるホームドア装置の外観斜視図である。 ホームドア装置の一対のスライドドアの一方と戸袋の一部を示す正面図である。 図２からスライドドアを除いた正面図である。 ホームドア装置のスライドドアの主フレームの断面図である。 ホームドア装置の水平位置規制部の斜視図である。 水平位置規制部の（ａ）側面図及び（ｂ）平面図である。 水平位置規制部と、それに移動可能に嵌合するスライドドアの主フレームとを示す側面図である。 本発明の第２の実施形態によるホームドア装置の水平位置規制部の斜視図である。

本願発明の第１の実施形態によるホームドア装置１００について、図１〜図７を参照して以下に説明する。
第１の実施形態によるホームドア装置１００は、隣接して配置される同様のホームドア装置（図示せず）と協働して、鉄道車両等の乗降口に対向する開閉可能な乗降通路を形成する。そのため、ホームドア装置１００は、乗降通路を開放する開放位置と乗降通路を閉鎖する閉鎖位置との間で往復直線移動可能な一対の引違い式のスライドドア３０と、各スライドドア３０を直線移動可能に支持するドア支持装置１０と、スライドドア３０を収納する戸袋４０であって、ドア支持装置１０が配設される戸袋４０と、スライドドア３０を駆動するドア駆動装置５０と、図示しない制御装置を具備している。

図１は、ホームドア装置１００の全体を示す斜視図であるのに対して、図２は左側のスライドドア３０とそれを収納する戸袋４０の部分、即ちドア支持部４１と基台部４２、を示す正面図である。図１及び図２は、スライドドア３０が最大限伸張した閉鎖位置にある状態を示している。図３は、図２からスライドドア３０を除いた戸袋４０のドア支持部４１と基台部４２を示す正面図である。なお、図２、３においては、戸袋４０のドア支持部４１と基台部４２は、そのカバーが取り外された状態で示されている。スライドドア３０が縮退された開放位置にあるとき、それはほとんどが戸袋４０に収納される。

戸袋４０は、左右一対の略Ｌ字又は略逆Ｌ字状のドア支持部４１と、それを支える一対の基台部４２と、左右一対のドア支持部４１の間の中央部４３とを有する。基台部４２の上面にはドア支持装置１０やドア駆動装置５０の大部分の構成要素が固定されており、ドア支持部４１にはドア支持装置１０の一部の構成要素が配置される。また、戸袋４０には制御装置（図示せず）も収められている。戸袋の中央部４３は、開放位置へ縮退されたスライドドア３０の主に後半部分をカバーするために設けられている。

一対のスライドドア３０とそれらを移動可能に支持するドア支持装置１０及び戸袋４０のドア支持部４１等は基本的には左右対称であって同一の構成を有するものであるので、以下の説明では、片方（左側）のもので代表させて説明する。

スライドドア３０は、フレーム構造体として形成されていて、その移動方向に延びる主フレーム３１と、主フレーム３１の上方でそれに平行に延びる上部サブフレーム３２であって主フレーム３１に比べて細い上部サブフレーム３２と、主フレーム３１の下方でそれに平行に延びる下部サブフレーム３３であって上部サブフレーム３２と同じ断面輪郭を有する下部サブフレーム３３と、主フレーム３１と上部サブフレーム３２を前端側で接続する上接続部材３４と、主フレーム３１と下部サブフレーム３３を前端側で接続する下接続部材３５とを具備する。主フレーム３１と上部サブフレーム３２との間、及び主フレーム３１と下部サブフレーム３３との間にはそれぞれ空間が形成されている。

主フレーム３１は、図４に示される横断面形状を有するアルミニウム合金製の略矩形の中空押出材として形成されている。主フレーム３１の内部は水平に延びる仕切壁３１ａによって上部空間と下部空間に分割され、底部には、案内溝部３１ｂが形成されている。案内溝部３１ｂの側壁３１ｄには、ドア支持装置１０の後述する垂直ローラ２２が転がり接触する。

ドア駆動装置５０は、例えば特許文献１に詳述されている公知のタイプのものと同様であるので以下に簡単に説明する。ドア駆動装置５０は、駆動モータ（図示せず）を作動させることによりスライドドア３０を閉鎖位置へ向けて前進及び開放位置へ向けて後退させることが可能であるように構成されている。そのためドア駆動装置５０は、サーボモータからなる駆動モータ（図示せず）、駆動モータに結合された減速機（図示せず）、減速機に接続された歯付きプーリ５１、歯付きプーリ５１に巻き掛けられた歯付きベルト（図示せず）、アイドラプーリ５２等を具備する。歯付きベルトは主フレーム３１の案内溝部３１ｂの底面からさらに凹んだ凹部３１ｃに沿って配置され、その両端が主フレーム３１に固定されている。そして、歯付ベルトを除くドア駆動装置５０の上記構成要素は、戸袋４０の基台部４２の上面に配置されている。

ドア支持装置１０は、主フレーム３１の重力方向すなわちＹ軸方向の位置を規制する上下位置規制部１３と、主フレーム３１のＺ軸方向の位置を規制する２つの水平位置規制部１４，１５と、上部及び下部サブフレーム３２，３３の位置を規制する２つのサブフレーム支持装置１２とを具備する。

ドア支持装置１０の上下位置規制部１３は、主フレーム３１の案内溝部３１ｂの底面に転がり接触するように配置された下側の第１水平ローラ１６と第２水平ローラ１７、及び主フレーム３１の上面に転がり接触するように配置された上側の第３水平ローラ１８とを具備する。それら水平ローラは水平Ｚ軸方向に延びるシャフトによって軸支されている。なお、第１水平ローラ１６と第３水平ローラ１８はスライドドア３０の位置に関わりなく常にスライドドア３０に接するが、第２水平ローラ１７はスライドドア３０が縮退されたときにそれに接するように配置されている。これら水平ローラによって、スライドドア３０に作用する上下方向の荷重が支持されるだけでなく、スライドドア３０に生じるＺ軸廻りの回転モーメントも支持される。

２つの水平位置規制部１４，１５は、ドア駆動装置５０の歯付プーリ５１よりも戸先側に配置された前側水平位置規制部１４と戸尻側に配置された後側水平位置規制部１５である。これら２つの水平位置規制部１４，１５によって、スライドドア３０のＺ軸方向の荷重が支持されるだけでなく、スライドドア３０に生じるＹ軸廻りの回転モーメントも支持される。

前側水平位置規制部１４は、図５〜図７に示されるように、戸袋４０の基台部４２の上面にボルト固定された溝形部材１９と、スライドドア３０の主フレーム３１の両側面に滑り接触する一対のライナー２１と、主フレーム３１の案内溝部３１ｂの側壁３１ｄに転がり接触する一対の垂直ローラ２２とを具備する。溝形部材１９は、溝を形成する一対の壁部１９ａと基部１９ｂとを有する。溝形部材１９は、溝が上方に開口するように固定されている。また溝の幅は、スライドドア３０の主フレーム３１の幅よりわずかに大きく、主フレーム３１の下半分が溝に案内されて通過できるようになっている。ライナー２１は、アングル状に形成されていて、その垂直に延びる部分で主フレーム３１に滑り接触し、水平に延びる部分によって溝形部材１９の側壁１９ａの上端にボルト固定される。また、ライナー２１は、本実施形態では合成樹脂製のものである。

前側水平位置規制部１４の一対の垂直ローラ２２は、図７に示されるように、主フレーム３１の底部の案内溝部３１ｂの側壁３１ｄに転がり接触するように、溝形部材１９の溝の底部から鉛直に延びるシャフト２３によってそれぞれ軸支されている。本実施形態では、戸先側の垂直ローラ２２が主フレーム３１の案内溝部３１ｂの図７の右側の側壁３１ｄに転がり接触するのに対して、戸尻側の垂直ローラ２２が案内溝部３１ｂの左側の側壁３１ｄに転がり接触する。そのため、それぞれのシャフト２３のＺ軸方向の位置は距離ｓだけ互いにずれている（図６の（ｂ））。

後側水平位置規制部１５は、その溝形部材２６の高さが前側水平位置規制部１４の溝形部材１９の高さよりも低いことにおいて異なっているが、その他の構成は前側水平位置規制部１４と同じであるのでその説明は省略する。

本実施形態では、スライドドア３０の主フレーム３１に水平方向の荷重が作用したとき、水平位置規制部１４，１５の垂直ローラ２２がライナー２１よりも先に主フレーム３１に接触するように配置されている。より詳しくは、垂直ローラ２２及びライナー２１と主フレーム３１との間には部材の寸法誤差等を考慮して僅かな隙間がそれぞれ設定されているが、本実施形態では、垂直ローラ２２と主フレーム３１との間の隙間の方がライナー２１と主フレーム３１との間の隙間よりも小さく設定されている。

上部サブフレーム３２用のサブフレーム支持装置１２は、戸袋４０のドア支持部４１の筐体の外壁に装着された合成樹脂製のブッシュ２８と、ドア支持部４１の内部に配置されて上部サブフレーム３２を下から回転可能に支持するサブフレーム用水平ローラ２９を具備する。ブッシュ２８は、サブフレームのＹ及びＺ軸方向の位置を規制するようにサブフレームの輪郭に対応した形状の穴（図示せず）を有する。

下部サブフレーム３３用のサブフレーム支持装置１２は、ブッシュ２８が基台部４２の外壁に装着されること及びサブフレーム用水平ローラ２９が基台部４２の内部に配置されることにおいて、上部サブフレーム３２用のものと異なっているが、その他の構成は上部サブフレーム３２用のものと同様である。

第１の実施形態によるホームドア装置１００によると、前側及び後側水平位置規制部１４，１５が主フレーム３１に滑り接触するライナー２１だけでなく転がり接触する垂直ローラ２２も備えているので、例えば特許文献１に記載されているようなホームドア装置と同等以上の群衆荷重に耐えることができる一方で、特許文献１より大きな水平方向の荷重に抗してスライドドア３０が移動することが可能になる。

また、水平位置規制部１４，１５の垂直ローラ２２が、主フレーム３１の底部の内部に、より詳しくは案内溝部３１ｂの側壁３１ｄに接触するように配置されるので、主フレーム３１や溝形部材１９の厚さ（Ｚ軸方向の寸法）を例えば特許文献１の場合よりも拡大させることなく、比較的大きな外径の垂直ローラ２２を配置することが可能になる。その結果、垂直ローラ２２のシャフト２３径を太く強度の高いものにできることはもちろん、垂直ローラ２２との接触部において主フレーム３１に生じる接触面圧も低く抑えられる。低い接触面圧は、主フレーム３１が例えばアルミニウム合金製のものであっても、それを垂直ローラ２２に直接に接触させることを可能にし、したがって、硬く高精度ではあるものの、重く高価な鋼製のレール部材を用いる必要性を排除する。

次に本発明の第２の実施形態によるホームドア装置について、図８を参照して説明する。第２の実施形態によるホームドア装置は、そのドア支持装置の水平位置規制部１１４の構成が第１の実施形態によるものと異なっているが、その他の部分については同様であるので、その水平位置規制部１１４について以下に説明する。

第２の実施形態では、水平位置規制部１１４の一対の垂直ローラ１２２が溝形部材１１９の対向する一対の側壁１１９ａの上端部にそれぞれブラケットを介して固定されている。そのため、垂直ローラ１２２はスライドドア３０の主フレーム３１（図示せず）の左右の側面にそれぞれ転がり接触する。これら垂直ローラ１２２は、その外径が第１の実施形態における垂直ローラ１２２の外径よりも細くなるものの、外部からのアクセスが容易であり、したがって調整及び交換を容易に行えるという利点がある。図８においては、一対のライナー１２１がそれぞれＬ字形のブラケットを介して溝形部材１１９の一対の側壁１１９ａの内面上部に固定されている。

１０ ドア支持装置
１３ 上下位置規制部
１４ 前側水平位置規制部
１５ 後側水平位置規制部
１９ 溝形部材
２１ ライナー
２２ 垂直ローラ
３０ スライドドア
３１ 主フレーム
４０ 戸袋
４１ ドア支持部
１００ ホームドア装置

Claims (4)

1. プラットホームの縁部に沿って配設されて、開閉可能な乗降通路を形成するホームドア装置であって、
   前記乗降通路を開放する開放位置と前記乗降通路を閉鎖する閉鎖位置との間で往復直線移動可能な、フレーム構造体からなるスライドドアと、
   前記スライドドアを直線移動可能に支持するドア支持装置と、
   前記スライドドアを少なくとも部分的に収納する戸袋であって、前記ドア支持装置が配設される戸袋と、を具備しており、
   前記ドア支持装置は、前記スライドドアの重力方向の位置を規制する上下位置規制部と、前記スライドドアの移動方向に直交する水平方向の位置を規制する水平位置規制部とを具備しており、
   前記水平位置規制部は、前記スライドドアの前記フレーム構造体のフレーム部材に対して、滑り接触するライナーと転がり接触する転動体とを有する、ホームドア装置。
2. 前記スライドドアの前記フレーム部材は前記移動方向に延びる案内溝部を有しており、
   前記水平位置規制部は、前記スライドドアの前記フレーム部材が前記移動方向に通過する空隙を形成する溝形部材と、前記溝形部材の底部に配設されて、重力方向に延びる回転軸線を有する少なくとも１つの垂直ローラを前記転動体として具備しており、
   前記少なくとも１つの垂直ローラが前記フレーム部材の前記案内溝部の側壁に転がり接触する、請求項１に記載のホームドア装置。
3. 前記水平位置規制部は、前記垂直ローラを２つ具備しており、
   ２つの前記垂直ローラの一方が前記フレーム部材の前記案内溝部の一方の壁部にだけ接触し、２つの前記垂直ローラの他方が前記案内溝部の他方の壁部にだけ接触するように、前記移動方向に直交する方向における２つの前記垂直ローラの位置がずれている、請求項２に記載のホームドア装置。
4. 前記フレーム部材がアルミニウム合金製のものである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のホームドア装置。

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