JP3597115B2 - 車両用扉の戸閉め装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用扉の開動作時に人の指や物が戸袋に挟まれた場合、その状態からの脱出を可能とする安全機能を備えた車両用扉の戸閉め装置に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
鉄道車両において扉(乗降用側扉)の開動作中に、扉の付近にいる乗客の指が戸袋に挟まれることがある。このような場合、挟まれたまま扉が開くと、指を負傷する可能性がある。また、挟まれ方によっては扉が動かなくなり、所定時間内に全開状態に達しない。従来、このような状況に陥った場合には、自動的に又は乗務員の手動操作により、扉を一旦閉動作させてから再び開動作させることにより扉を全開させようとする。ところが、戸袋に指を挟まれた状態で扉が閉開すると、却って指に負担がかかり、大きな負傷をする恐れがある。
【0003】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、車両用扉の開動作時に人の指や物が戸袋に挟まれた場合、その状態から安全に脱出できる車両用扉の戸閉め装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、扉の開閉を行う戸閉機械と、前記戸閉機械に戸開閉力を提供するものであって、戸開閉力低減指令に応じて、通常の戸開閉力又は低減された戸開閉力を選択的に提供する戸開閉力提供手段と、前記戸開閉力提供手段に対して開閉指令及び戸開閉力低減指令を出力することによりこれを制御する制御部とを備えた車両用扉の戸閉め装置において、前記扉の戸袋に指や物が挟まれた状態を検知する検知スイッチが設けられ、前記制御部は、扉の開指令後所定時間内に前記検知スイッチが作動した場合にのみ、前記戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力することを特徴とするものである(請求項1)。
上記のように構成された車両用扉の戸閉め装置では、扉の開指令後所定時間内に乗客の指や物が戸袋に挟まれて検知スイッチが作動したとき、制御部は、戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力する。これにより、戸開閉力提供手段は、戸閉機械に供給する戸開閉力を低減させる。従って、戸閉機械の戸開閉力は低下し、開動作中の扉が停止する。
【0005】
また、所定時間後にいたずらで検知スイッチが作動しても、もはや戸開閉力低減指令は出力されない。
【0007】
また、上記車両用扉の戸閉め装置(請求項1)における制御部に代えて、扉の開指令後に検知スイッチが作動したとき、戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力するとともに、検知スイッチが作動し、かつ、復帰した後、断続的に戸開閉力低減指令を出力する制御部を設けてもよい(請求項2)。
このように構成された車両用扉の戸閉め装置では、扉の開指令後所定時間内に乗客の指や物が戸袋に挟まれて検知スイッチが作動したとき、制御部は、戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力する。これにより、戸開閉力提供手段は、戸閉機械に供給する戸開閉力を低減させる。従って、戸閉機械の戸開閉力は低下し、開動作中の扉が停止する。また、この場合、戸袋に指等を挟まれた乗客がその状態から脱出した後、扉が急速に開くことが防止される。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施形態による車両用扉の戸閉め装置の構成を示す図である。図において、車両の扉1の上部には、シリンダ21を有する戸閉機械2が設けられている。図示の戸閉機械2は、シリンダ21の左側の戸閉側ポート21cに圧力流体源3から圧縮空気が供給されると戸閉動作を行い、右側の戸開側ポート21oに圧縮空気が供給されると戸開動作を行う。シリンダ21は、既知の開クッション機能及び閉クッション機能を備えており、開閉のストロークエンド付近でストローク動作が減速するように構成されている。
【0010】
上記戸閉機械2と圧力流体源3との間には、ちりこし4、ドアコック5、電磁圧力切換弁6、戸閉電磁弁7及び消音器8が設けられ、図示のように接続されている。上記電磁圧力切換弁6は、減圧用電磁弁61と、ばね付き逆止弁62とによって構成されている。ばね付き逆止弁62のばねは、所定の圧力(例えば1.2kgf/cm2)を超えると順方向に連通するように設定されている。なお、圧力流体源3は、5kgf/cm2(490kPa)の圧縮空気を供給する。このようにして、上記電磁圧力切換弁6、戸閉電磁弁7及び消音器8は、戸閉機械2に対して通常の戸開閉力(5kgf/cm2)又は低減された戸開閉力(1.2kgf/cm2)を選択的に提供する戸開閉力提供手段を構成している。
【0011】
一方、制御部9は、CPUとその入出力インターフェース回路等からなり、上記電磁圧力切換弁6及び戸閉電磁弁7を制御する。制御部9には、速度が時速5km以下であるか否かを知らせる5km/h検知信号と、扉1の開閉指令及び再開閉指令と、扉1が閉じると作動する戸閉スイッチ10の信号と、戸袋に指や物が挟まれたとき作動する指詰め検知スイッチ11の信号とが入力される。指詰め検知スイッチ11は、戸袋の口に設けられ、例えば、指等の侵入圧力で導電状態が変化することにより指詰めを検知する。
【0012】
上記のように構成された車両用扉の戸閉め装置において、図1に示す状態の減圧用電磁弁61は、減圧を行わない非減圧位置であり、戸閉電磁弁7は、戸閉位置である。逆に、図示の状態から動作すると、減圧用電磁弁61は減圧位置となり、戸閉電磁弁7は戸開位置となる。減圧用電磁弁61が図示の非減圧位置にあるときは、戸閉電磁弁7の戸閉・戸開位置に応じてシリンダ21の一方のポートに圧縮空気が供給され、他方のポートは消音器8を介して大気に開放される。従って、この場合の戸開閉力(戸閉力又は戸開力)及び開閉速度は大きい。減圧用電磁弁61が動作して減圧位置にあるときは、シリンダ21の一方のポートがばねつき逆止弁62を介して排気されることにより所定の圧力に減圧され、他方のポートは消音器8を介して大気に開放される。従って、この場合の戸開閉力は小さい。
【0013】
次に、上記のように構成された車両用扉の戸閉め装置の動作について説明する。まず、全閉位置減圧制御及び閉途中における戸挟み減圧制御について説明する。
図2は、上記車両用扉の戸閉め装置における、全閉位置減圧制御及び閉途中戸挟み減圧制御動作を表すタイムチャートであり、上から順に、5km/h検知信号(Lレベルのとき時速5km検知)、開閉指令(Hレベルが開指令、Lレベルが閉指令)、再開閉指令(Hレベルが再開閉指令オン、Lレベルが閉指令)、戸閉スイッチ10の動作(Lレベルで閉扉検知)、制御部9から減圧用電磁弁61に出力される「戸開閉力低減指令」としての減圧指令(Hレベルが減圧指令オン)、戸開閉力(戸閉力又は戸開力)、供給空気圧力、及び、扉動作を示す。
【0014】
図1を参照した図2において、今、扉1が閉まっている状態であるとして、時刻t0に乗務員室から開指令が出力されると、戸閉電磁弁7が動作し、これにより扉1は開き始める。戸閉スイッチ10(b接点)は時刻t0よりやや遅れて時刻t1においてオフ(閉路)になる。扉1が全開した後の時刻t2において閉指令が出力されると、戸閉電磁弁7が復帰して扉1が閉まり始める。扉1が全閉に達する直前の時刻t3において、戸閉スイッチ9はオンになり、同時に制御部9から減圧指令が減圧用電磁弁62に出力される。これにより減圧用電磁弁62が減圧位置に動作してシリンダ21の高圧側すなわち戸閉側ポート21cに供給されていた空気圧力が、ばね付き逆止弁62に設定された所定値まで減圧される。この結果、全閉状態の扉1の戸開閉力(戸閉力)が低下する。減圧指令は時刻t3から減圧復帰時間T1(例えば10秒)の間持続する。従って、被服やバッグのひものような薄い物が扉1に挟まれた場合、当該時間T1の間にその状態から脱出することができる。
【0015】
一方、上記の動作とは別に又は上記の動作の後に、時刻t4において開指令が出力されると、上記の場合と同様の動作が、時刻t5〜t7において行われる。ところが、戸閉動作中の時刻t7において、扉1に人や大きな物が挟まれる「戸挟み」の状態となった場合、扉1がそれ以上閉まらないため、閉動作が停止する。そして、閉指令から閉途中減圧検出時間T3(例えば4秒)を経過してなお扉1が全閉に達していないと、制御部9は減圧指令を出力する。この減圧指令は、閉途中減圧保持時間T4(例えば2秒)の間持続し、その間、シリンダ21の高圧側すなわち戸閉側ポート21cに供給されていた空気圧力が減圧され、戸開閉力(戸閉力)が低下する。
このように、所定時間T3を基準として、戸開閉力を制御することにより、戸挟み状態が検知されるまでは所定の戸開閉力と戸閉速度とが確保され、戸挟み検知により戸開閉力が弱められる。従って、例えば満員の乗客によって扉1に負荷がかかっているときでも、所定時間T3内は、所定の戸開閉力と戸閉速度とにより迅速に扉1が閉まる。また、戸挟み状態が検知されたときは、戸開閉力が弱められるので、脱出が容易である。
【0016】
上記閉途中減圧保持時間T4の経過後、減圧指令は解除され、再び上記時間T3の経過後、減圧指令が出力される。ここで、減圧中の時刻t8において乗務員室から再開閉指令が出力された場合、戸閉電磁弁7が戸開位置に動作し、減圧指令がオフとなる時刻t9に減圧用電磁弁62が非減圧位置に復帰し、戸開閉力が回復して扉1が開く。時刻t10において閉指令(再開閉指令オフ)が出力されると、戸閉電磁弁7が戸閉位置に復帰して、戸開閉力が回復して扉1が閉まる。時刻t11において戸閉スイッチ9がオンになると、減圧指令が出力される。
【0017】
上記の動作とは別に、又は上記の動作の後に、時刻t12において扉1が手動で開かれると、戸閉スイッチ9がやや遅れて時刻t13にオフになる。時刻t13から減圧保持時間T2(例えば1秒)後、減圧指令は一旦解除されるが、扉1が閉まり、戸閉スイッチ9がオンになることにより時刻t14において再び減圧指令が出力される。そして、車両が発車し、時刻t15において車速が時速5kmに達すると、減圧が解除される。
【0018】
次に、指詰め防止制御について、図3のタイムチャートを参照して説明する。図3は、上から順に、開閉指令(Hレベルが開指令、Lレベルが閉指令)、戸閉スイッチ10の動作(Lレベルで閉扉検知状態)、指詰め検知スイッチ11の動作(Hレベルで指詰め検知)、制御部9による指詰め検知モード(Hレベルで検知可能状態)、制御部9から減圧用電磁弁61に出力される減圧指令(Hレベルが減圧指令オン)、戸開閉力、供給空気圧力、及び、扉動作を示す。なお、横軸の時刻t0〜t10は、図2の時刻とは異なる。なお、タイムチャートには図示していないが、制御部9は、5km/h検知信号がオフ、すなわち車速が時速5km以上のときは、安全上、当該指詰め防止制御を実行しない。
【0019】
図1を参照した図3において、今、扉1が閉まっている状態であるとして、時刻t0に乗務員室から開指令が出力されると、戸閉電磁弁7が動作し、これにより扉1は開き始める。また、開指令と同時に制御部9は、指詰め検知モードをオンにする。戸閉スイッチ10は、時刻t0よりやや遅れて時刻t1においてオフ(閉路)になる。開指令から所定時間(後述のT7)以内に戸袋で指詰めが発生し、時刻t2において指詰め検知スイッチ11がオンになると、制御部9は減圧用電磁弁61に対して減圧指令を出力する。これにより、戸開閉力及び供給空気圧力が急速に低下し、扉1の開動作が停止する。扉1が停止することにより、指詰め状態から容易かつ安全に脱出することができる。指を抜くことにより、時刻t3において指詰め検知スイッチ11はオフとなる。
【0020】
制御部9は、指詰め検知スイッチ11のオフから所定時間T5(本例では3秒)の間、減圧指令を維持する。これは、仮に、指詰めからの脱出と同時に扉1が動き始めると、再び指詰めになる可能性があるので、安全性確保のため、猶予時間を設けたものである。また、上記所定時間T5後の時刻t4において、制御部9は、減圧指令のオフ・オンを一定周期で所定時間T6(本例では5秒)の間、繰り返す。このように一時的に断続的な減圧指令出力を行うのは、扉1の急激な開動作を抑制するためである。この制御により、扉1はやや緩慢に開動作し、全開に達する。従って、戸袋に指を挟まれた乗客が、その状態から脱出した後、再度指詰めになる危険性を低下させることができる。その後、時刻t5において制御部9は、減圧指令をオフにするとともに、指詰め検知モードをオフにする。
次に、時刻t6において扉1の閉指令が出力されると、扉1は閉動作を開始し、時刻t7において戸閉スイッチ10が作動し、その後、扉1が全閉に至る。
【0021】
時刻t8において開指令が出力されると、扉1が開き始め、これにやや遅れて戸閉スイッチ10がオフとなる。また、開指令の出力と同時に、制御部9は指詰め検知モードをオンとする。指詰め検知モードは所定時間T7(本例では5秒)の間維持され、所定時間経過後はオフとなる。時刻t10において、乗客のいたずらにより指詰め検知スイッチ11が作動しても、この時点では既に指詰め検知モードがオフとなっているので、もはや上述の指詰め防止制御は行われない。このようにして開指令から所定時間だけ指詰め防止制御を可能とすることにより、いたずらによる、指詰め防止制御の無駄な実行を防止することができる。なお、前述の時刻t2における指詰め検知スイッチ11の作動は、開指令から所定時間T7以内に発生しているので、上述の指詰め防止制御が行われるのである。
【0022】
上記のような指詰め防止制御は、図2に示す全閉位置減圧制御又は閉途中減圧制御とは制御部9における制御内容が異なる。しかしながら、指詰め検知スイッチ11を設ける点を除いて、全閉位置減圧制御又は閉途中減圧制御のためのハードウェア構成をそのまま利用して行われている。従って、最小限の部材の追加により、既存のハードウェア構成を利用して指詰め防止制御を行うことができる点において、実用性が高い。
【0023】
なお、上記実施形態においては電磁圧力切換弁6を、戸閉電磁弁7より上位側に設けたが、戸閉機械2のシリンダ21の各ポート(21c,21o)と戸閉電磁弁7との間にそれぞれ設けてもよい。
【0024】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項1の車両用扉の戸閉め装置によれば、扉の開指令後所定時間内に乗客の指や物が戸袋に挟まれて検知スイッチが作動したとき、戸開閉力が低減されることにより、開動作中の扉が停止するので、戸袋に指等を挟まれた乗客は、その状態から安全に脱出することができる。
【0025】
また、所定時間後にいたずらで検知スイッチが作動しても、戸開閉力低減指令は出力されないので、いたずらにより無駄な指詰め防止制御が行われることを阻止できる。
【0027】
請求項2の車両用扉の戸閉め装置によれば、扉の開指令後に乗客の指や物が戸袋に挟まれて検知スイッチが作動したとき、戸開閉力が低減されることにより、開動作中の扉が停止するので、戸袋に指等を挟まれた乗客は、その状態から安全に脱出することができる。また、戸袋に指等を挟まれた乗客がその状態から脱出した後、扉が急速に開くことが防止されるので、再度戸袋に指等を挟まれる危険性を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態による車両用扉の戸閉め装置の構成を示す図である。
【図2】上記車両用扉の戸閉め装置における、全閉位置減圧制御及び閉途中戸挟み減圧制御の動作を表すタイムチャートである。
【図3】上記車両用扉の戸閉め装置における指詰め防止制御の動作を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 扉
2 戸閉機械
6 電磁圧力切換弁
7 戸閉電磁弁
8 消音器
9 制御部
10 戸閉スイッチ
11 指詰め検知スイッチ
Claims (2)
- 扉の開閉を行う戸閉機械と、
前記戸閉機械に戸開閉力を提供するものであって、戸開閉力低減指令に応じて、通常の戸開閉力又は低減された戸開閉力を選択的に提供する戸開閉力提供手段と、
前記戸開閉力提供手段に対して開閉指令及び戸開閉力低減指令を出力することによりこれを制御する制御部とを備えた車両用扉の戸閉め装置において、
前記扉の戸袋に指や物が挟まれた状態を検知する検知スイッチが設けられ、
前記制御部は、扉の開指令後所定時間内に前記検知スイッチが作動した場合にのみ、前記戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力することを特徴とする車両用扉の戸閉め装置。 - 扉の開閉を行う戸閉機械と、
前記戸閉機械に戸開閉力を提供するものであって、戸開閉力低減指令に応じて、通常の戸開閉力又は低減された戸開閉力を選択的に提供する戸開閉力提供手段と、
前記戸開閉力提供手段に対して開閉指令及び戸開閉力低減指令を出力することによりこれを制御する制御部とを備えた車両用扉の戸閉め装置において、
前記扉の戸袋に指や物が挟まれた状態を検知する検知スイッチが設けられ、
前記制御部は、扉の開指令後に前記検知スイッチが作動したとき、前記戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力するとともに、前記検知スイッチが作動し、かつ、復帰した後、断続的に戸開閉力低減指令を出力することを特徴とする車両用扉の戸閉め装置。
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