JP5060209B2 - プラットホームドア装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラットホームに設けられ、鉄道車両の乗降口に対応して出入口を形設するプラットホームドア装置に関する。

これまでプラットホームに設置するドア装置としては、横開きスライド式のものが多く開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、横開きスライド式のドア装置の場合、ドア格納部として固定設置部分が必要となることや、予め開閉位置が決まってしまうため、車両の停止位置のずれや乗車口位置の異なる車両の入線等に対応しづらいという問題がある。この問題に対処したものとして、複数のレールを備えてドアを選択的に動かし、間口をフレキシブルに形成する横開きスライド式のドア装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、特許文献２に記載のドア装置では、既設のプラットホームに設置するに際してプラットホームの改造コストが高くなりやすい。

一方、横開き式ではなく、ドアを上下方向に開閉させるタイプのドア装置が特許文献３に記載されている。このドア装置でも、ドアを選択的に開くことで間口をフレキシブルに形成できる。
特開平６−２３９２２３号公報 特開２００４−１９６０４０号公報 特開２００４−２６８６３４号公報

特許文献３のドア装置のようにドアを上下方向に開閉させる構造の場合、ドアの格納スペースはプラットホームの下方となる。本発明は、ドアを上下方向に開閉させるにあたり、プラットホームの下方における格納スペースが小さくて済むプラットホームドア装置を提供することを目的としている。

本発明は、前記課題を解決するため、プラットホームに設けられ、鉄道車両の乗降口に対応して出入口を形設するプラットホームドア装置であって、プラットホームの側縁部に沿って並設され、円弧状の移動軌跡を描く昇降式のドアと、プラットホームの下方に設置される固定部材に取り付けられ、上下に移動する駆動スライダと、前記駆動スライダの上下運動を前記ドアの回転運動に変換するリンクと、を備え、前記リンクは、その一端が前記ドアの下部に回転可能に結合され、他端側においては、リンクに形成されたスライダカム溝が前記駆動スライダに形成されたスライダカムピンとカム結合するとともに、リンクに形成されたリンクカムピンが前記駆動スライダの移動軌跡に対して傾斜するように形成された位置決め用のガイドカム溝にカム結合される構成としたことを特徴とするプラットホームドア装置とした。

このプラットホームドア装置によれば、ガイドカム溝を駆動スライダの移動軌跡に対して傾斜するように形成したことにより、昇降するドアに対するリンクのストローク角度を大きくすることができ、リンクの起立量をかせいでドアの移動ストロークを大きくすることができる。その分、ドア自体の高さを小さくすることが可能となり、装置のコンパクト化が図れ、プラットホームの下方における収納スペースが小さくて済む。

また、本発明は、前記ガイドカム溝は、上方に向かうにしたがい前記ドア側に近接するように形成されることを特徴とするプラットホームドア装置とした。

このプラットホームドア装置によれば、ドアの上昇時にリンクを起立させることができるので、ドアの自重によってリンクに生ずる曲げ応力を低減できる。

本発明によれば、装置のコンパクト化が図れ、プラットホームの下方におけるドアの収納スペースが小さくて済む。

図１、図２は、それぞれ本発明に係るプラットホームドア装置を線路側から見た場合とプラットホーム側から見た場合の外観斜視図であり、一部のドアが開いた状態を示している。

プラットホームドア装置１は、鉄道車両の乗降口に対応して出入口を形設するものであって、プラットホームＰＨの側縁部Ｓに沿って並設され、側縁部Ｓよりも外側（線路側）において上下方向に開閉する複数のドア２と、ドア２毎に設けられ、プラットホームＰＨの側縁部Ｓよりも外側（線路側）において開閉するドア通過用のステップ３と、を有する。ドア２は、上下方向に長尺の矩形状部材であって、パネル４０と、パネル４０の枠組みとなるドアフレーム４１とから構成されている。ドア２は、ステップ３が上方に回転すると同時に、側縁部Ｓよりも外側において上下に昇降する。ドア２が上昇して閉じた際、ドア２の上端は概ね成人男子の胸辺りの高さ程度に位置する。開いた状態ではドア２全体が側縁部Ｓの下方に格納される。

通常時、ドア２は図１や図２のＡ部分のように全て閉じており、車両が進入してきて停車すると、車両の乗降口に対向したドア２が図１や図２のＢ部分のように開く。本実施形態では、１つの乗降口に対し複数のドア２が開く構成である。ドア２の幅寸法は適宜に決められるが、例としては間口寸法１．５メートルの車両の乗降口に対し、４枚程度開いて対応できる寸法とする。図３は車両の乗降口に対応して複数のドア２を開けた場合を示す平面図であり、（ａ）は車両が正規な位置に停車した場合を示し、このとき４枚のドア２ａ〜２ｄが開く。同じ車両が正規な位置から若干ずれて停車し、ドア２ａ〜２ｄで対応しきれない場合には、（ｂ）に示すように乗降口に対向する５枚のドア２ａ〜２ｅを開くようにする。ドア２の幅寸法（ピッチ）を小さくするほど、乗降口の位置や間口寸法の異なる全ての車両に対し、ドア２の出入り口の間口寸法を乗降口の間口寸法に合わせることができる。

図４はステップ３の外観斜視図、図５はドア２が閉じた状態の側面説明図である。ステップ３は、前記したようにプラットホームＰＨの側縁部Ｓよりも外側（線路側）において開閉するように設けられている。ステップ３は側縁部Ｓに沿う水平軸回りに回転開閉する構造であり、側縁部Ｓ寄りを回転基端部として回転する。ドア２が下降しているとき、つまりドア２の開状態においては、ステップ３は、そのステップ面３ａが水平となってプラットホームＰＨと略面一に連なり、先端が車両の乗降口に向けて延設され、乗降の際の踏み板となる。この状態がステップ３の閉状態である。

ドア２が上昇しているとき、つまりドア２の閉状態においては、図５からも判るように、ステップ３はドア２よりもホーム内側において上方かつホーム方向に回転した状態となる。この状態がステップ３の開状態である。ステップ３をプラットホームＰＨの端からホーム中央へ向けて回転させる構成とすることにより、駆け込み乗車時の足元の規制機能を持たせることができ、手前にせりあがるように回転するため心理的にも駆け込み乗車を抑制できる。なお、ドア２の昇降動作とステップ３の開閉動作とを連動させる連動機構の具体的な構造については省略する。

このように、プラットホームＰＨの側縁部Ｓに沿って並設され、側縁部Ｓよりも外側において上下方向に開閉する複数のドア２と、ドア２毎に設けられ、プラットホームＰＨの側縁部Ｓよりも外側において開閉するドア通過用のステップ３と、を有する構成とすれば、プラットホームＰＨ上にドア格納用の凹部を設ける必要がないため、プラットホームＰＨに対してさほど改造工事を施すことなくプラットホームＰＨの側縁部Ｓ周りにプラットホームドア装置１を容易に設置できる。例えば、後記するように駆動機構５（図８等）やガイドレール６等を側縁部Ｓの下方空間に配することで容易な設置工事が可能となり、特にこれら駆動機構５等を筐体２６に収装してワンユニット化し、これを側縁部Ｓの下方空間に設置する構造とすれば、設置作業の効率化が図れる。

なお、ステップ３を平板から構成した場合、隣接し合う２つのステップ３において、一方のみが上方に回転したときには、その回転したステップ３の側部に隙間が形成されることになる。この隙間が大きい場合には、ステップ３に一対の側板３ｂを形成し、隣のステップ３との間に生じる隙間をこの側板３ｂで閉塞する構造とすればよい。側板３ｂの形状はドア２と干渉しないようにして隙間形状に合わせて適宜に決められる。

本実施形態において、ドア２は線路側に向けて凸となる湾曲形状に形成されている。湾曲形状例としては、経済性や意匠性を考慮して、上端から下端までにわたり一定の曲率半径を有する形状とする。曲率半径の中心位置は、例えばプラットホームＰＨの面上、或いは面近傍とする。ドア２を湾曲形状とした場合、開閉動作としては直線移動ではなく、湾曲形状に沿って回転開閉する構成とすることが望ましい。つまり、ドア２を一定の曲率半径の形状とした場合には、ドア２をその曲率中心回りに回転開閉させ、ドア２の移動軌跡を円弧状とする。これにより、ドア２の移動に要するスペースも小さくて済み、動的意匠も美しいものになる。

ドア２は、最も上昇したときにおいて、その上端がプラットホームＰＨの側縁部Ｓよりもホーム内側に位置している。図５には、ドア２の上端と側縁部Ｓとのホーム幅方向における距離を符号Ｌで示している。このように、ドア２が上昇したときにおいて、その上端を側縁部Ｓよりもホーム内側に位置させるレイアウトとすれば、上半身がドア２の上端部で規制されることにより、上半身の側縁部Ｓから線路側へのはみ出しが防止される。しかも、足元のスペースは側縁部Ｓまで使えるため、混雑時等において足元が窮屈になることもない。

次に、ドア２とガイドフレーム２５に関する構造例について主に図６、図７を参照して説明する。なお、以降、ドア２の両面に関してプラットホーム側に臨む面を内面といい、線路側に臨む面を外面という。図６はドア２、駆動機構５の側断面図であり、（ａ）はドア２が閉じた状態、（ｂ）はドア２が開いた状態を示す。図７は図６（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。

ドア２は、図１に示すようにドアフレーム４１にパネル４０を嵌め込んだ板状の構造体である。ドアフレーム４１は、例えば型材（アルミニウム合金の押出し型材など）を矩形状に組んだ枠組みとして構成される。パネル４０は意匠面を構成するものであって、合成樹脂板やガラス板、金属板等からなる。特に合成樹脂板とする場合にはアクリル樹脂板が好適である。また、無色透明、有色透明の合成樹脂板やガラス板を使用した場合、線路側に対する視界を確保できることになる。

図６において、ドアフレーム４１の下枠のドア幅方向（図６における紙面奥−手前方向）中央部付近には、ドア幅方向を軸方向とするボス４２が突設されている。一方、駆動機構５のリンク３６の一端側にはボス４２に係合するボス孔３７が穿設されており、リンク３６はボス４２を回転中心としてドア２に対し回転自在に取り付けられる。ドアフレーム４１は、図７に示すように、断面視コの字状のガイドフレーム２５（図２も併せて参照）の凹部に収挿されるガイド部Ｇを備えている。ガイド部Ｇのホーム側および線路側の面には、高さ位置（図６（ａ）の上下方向）を変えて、それぞれ２個、合計４個のローラ３８，３９，３８，３９が備えられており、ガイドフレーム２５の線路側の内面２５ｒにローラ３８が、そしてホーム側の内面２５ｐにローラ３９が当接している。このように各ローラ３８，３９をガイドフレーム２５の各内面２５ｒ，２５ｐに当接させることによって、ガイドフレーム２５に対するドア２の滑らかな昇降動作を実現させている。

プラットホームドア装置１では、各々のドア２の上下開閉動作が干渉することを防止するため、図７に示すように隣り合うドア２ａ，２ｂ間には間隙Ｄを設けている。しかし、この間隙Ｄを設けると、隙間風を通したり、意匠性を損なうなどの問題が生ずる。そこで本実施形態ではドアフレーム４１に間隙Ｄを蔽うカバー６０を形成している。カバー６０は、隣り合うドア２ａ，２ｂのいずれか一方のドアフレーム４１に形成すれば足り、ドアフレーム４１と一体に成形することが可能である。なお、カバー６０の先端側にはゴム材などの弾性部材から構成された緩衝部６１が取り付けられ、ドア２ａとドア２ｂ側のガイドフレーム２５ｂ（ドアフレーム４１ｂ）とが接触した際に衝撃を緩和し、異音の発生を防止している。

ガイドフレーム２５は、ドア２の昇降軌跡をガイドする枠組み状の部材であり、右枠、左枠および下枠を備え、上部はドア２を挿通させるべく開口形成されている。勿論、ドア２の湾曲形状に合わせて、例えばドア２と同一の曲率半径でガイドフレーム２５も湾曲形状に形成されている。ガイドフレーム２５の下部の左右枠には、図７に示すように、支持ブラケット１１が取り付けられている。各支持ブラケット１１の上部と下部のそれぞれには、ドア２の幅方向を軸方向とするローラ軸１２が一対形成され、各ローラ軸１２にガイドローラ１３が回転可能に取り付けられている。つまり、各支持ブラケット１１にはそれぞれ４つのガイドローラ１３が取り付けられる。

図８も参照して、プラットホームＰＨ（図６）の下方空間には縦長のハウジング７０が固定設置され、このハウジング７０に一対のガイドレール６が上下方向に延設するように形成されている。ドア２およびガイドフレーム２５（図１）が所定の回転軌跡を描くように、ガイドレール６はドア２およびガイドフレーム２５の湾曲形状に対応して円弧状に湾曲形成されており、図７に示すように、上下各一対のガイドローラ１３でガイドレール６を挟持することで、ガイドフレーム２５がガイドレール６に沿って昇降する。

次にドア２の駆動機構５について図６、図８を参照して説明する。駆動機構５は前記ハウジング７０に収装される。駆動機構５は、プラットホームの下方に設置される固定部材（本実施形態ではハウジング７０）に設けられる駆動スライダと、長手方向における一端がドア２の下部に回転可能に結合され、他端側においてそれぞれピンおよび溝の嵌合により、駆動スライダ２７および上下方向に延設された位置決め用のガイドカム溝５１にカム結合されるリンク３６を備える。このリンク３６は、駆動スライダ２７の上下運動をドア２の回転運動に変換する。

図８において、ハウジング７０の内部には上下方向に延設するように支持板２９が固設され、この支持板２９の上下にプーリ３０、３１が取り付けられ、支持板２９に取り付けたモータ３３からベルト３５を介して上方のプーリ３０に駆動力が伝達される。プーリ３０、３１間には駆動スライダ２７を固定したタイミングベルト３４がトラック状に掛け回され、モータ３３の駆動力によって駆動スライダ２７はプーリ３０，３１間を直線状に上下動する。また、支持板２９には、駆動スライダ２７の直線移動をガイドするスライダガイドレール１４が上下方向に延設されるように取り付けられており、駆動スライダ２７の一部がスライダガイドレール１４に摺動自在に嵌合する。本発明において、駆動スライダ２７の上下動は厳密な直線移動に限られず、若干曲線状の移動軌跡を描く場合も包含されるものである。

駆動スライダ２７には、リンク３６に溝として形成されたスライダカム溝５０に係合するスライダカムピン２８が形成されている。スライダカム溝５０は円弧状に形成される。リンク３６は、長尺状の板状部材であって、一端側においてドアフレーム４１のボス４２と係合するボス孔３７が形成され、他端側において前記スライダカム溝５０とリンクカムピン４３とが形成される。スライダカム溝５０はリンク３６の中央寄りに形成されている。ハウジング７０には板材１５が固設され、この板材１５に直線状に形成したガイドカム溝５１にリンクカムピン４３が係合する。つまり、リンク３６は、その一端がドア２（ドアフレーム４１）の下部に回転可能に結合され、他端が駆動スライダ２７とガイドカム溝５１とにカム結合される。ガイドカム溝５１とリンクカムピン４３とによるカム結合は、リンク３６の回転方向に関する位置決めの機能を担う。

ドア２が閉状態にあるとき、図６（ａ）に示すように、駆動スライダ２７はプーリ３０近傍の最も高い位置にあり、スライダカム溝５０によってスライダカムピン２８と係合したリンク３６を押し上げている。リンク３６は、リンクカムピン４３が係合されたガイドカム溝５１の軌道と、ガイドフレーム２５によって軌跡が定められたドア２（ボス４２）の軌道と、の双方によって規制されつつ起立した状態でドア２を押し上げている。ここでガイドカム溝５１を、図６（ａ）に示すように、駆動スライダ２７の移動軌跡に対して傾斜させて形成することにより、昇降するドア２に対するリンク３６のストローク角度を大きくすることができる。つまり、リンク３６の起立量をかせいで、ドア２の移動ストロークを大きくすることができる。そして、その分、ドア２自体の高さを小さくすることが可能となり、装置のコンパクト化が図れ、プラットホームの下方における収納スペースが小さくて済む。

特に本実施形態のように、ガイドカム溝５１を、上方に向かうにしたがいドア２側に近接するように形成すれば、ドア２の上昇時にリンク３６を起立させることができるので、ドア２の自重によってリンク３６に生ずる曲げ応力を低減できることになる。

図９（ａ）〜（ｃ）に示すように、ドア２の上昇過程においては、ドア２（ドアフレーム４１）の下方に突設した係合部１６と、ガイドフレーム２５の上縁に形成した被係合部１７とが係合し、係合部１６によって被係合部１７を介してガイドフレーム２５を引き上げるようになっている。つまり、ドア２の移動ストロークの方がガイドフレーム２５の移動ストロークよりも大きい構造となっている。

そして、ドア２が開状態にあるときは、図６（ｂ）に示すように、駆動スライダ２７はプーリ３１近傍の最も低い位置にある。このとき、駆動スライダ２７のスライダカムピン２８はリンク３６のスライダカム溝５０の最も線路寄りの位置で係合され、またリンクカムピン４３もガイドカム溝５１の最もホーム寄りの位置で係合されることによってリンク３６は、略水平状態で最下点に位置することとなる。リンク３６と係合したドア２は、ガイドフレーム２５の軌跡に倣い下降し、プラットホームＰＨの下に収納される。この際、ドア２とガイドフレーム２５とは昇降方向に関して重なり代を有するように重なって収納されることとなる。ドア２の下降過程においては、初めガイドフレーム２５と一体となって下降し、ガイドフレーム２５が先に最下降位置に達した後はドア２のみが下降する。

以上のように、プラットホームＰＨの側縁部に沿って並設される昇降式のドア２と、このドア２の昇降軌跡をガイドするガイドフレーム２５とを備え、ドア２の下降時には、少なくともプラットホームＰＨの下方において、ドア２とガイドフレーム２５とを昇降方向に関して重なり代を有するように重ねて収納し、ドア２の上昇時には、ドア２と共にガイドフレーム２５も上昇させる構成とすれば、ドア２のみを昇降させる構造に比してドア２の高さ寸法を抑えることができる。したがって、ガイドカム溝５１を傾斜させたことによる前記効果と併せて、より一層装置のコンパクト化が図れ、プラットホームＰＨの下方における収納スペースが小さくて済む。

また、ドア２の上昇過程においてドア２とガイドフレーム２５とを係合させ、ドア２によってガイドフレーム２５を引き上げる構成とすれば、簡易な構造でガイドフレーム２５をドア２と共に昇降させることができ、部品点数が低減されて、経済的なプラットホームドア装置１となる。

以上、本発明について好適な実施形態を説明した。本発明は、図面に記載したものに限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で設計変更が可能である。

本発明に係るプラットホームドア装置を線路側から見た場合の外観斜視図であり、一部のドアが開いた状態である。 本発明に係るプラットホームドア装置をプラットホーム側から見た場合の外観斜視図であり、一部のドアが開いた状態である。 車両の乗降口に対応して複数のドアを開けた場合を示す平面図である。 ステップの外観斜視図である。 ドアが閉じた状態の側面説明図である。 ドアの側断面図であり、（ａ）は開状態、（ｂ）は閉状態を示す。 図６（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面図である。 駆動機構とガイドレールを示す分解斜視図である。 ドアとガイドフレームとの係合動作の作用説明図である。

符号の説明

１ プラットホームドア装置
２ ドア
３ ステップ
２５ ガイドフレーム
２７ 駆動スライダ
２８ スライダカムピン
３６ リンク
４１ ドアフレーム
４２ ボス
４３ リンクカムピン
５０ スライダカム溝
５１ ガイドカム溝

Claims (2)

1. プラットホームに設けられ、鉄道車両の乗降口に対応して出入口を形設するプラットホームドア装置であって、
   プラットホームの側縁部に沿って並設され、円弧状の移動軌跡を描く昇降式のドアと、
   プラットホームの下方に設置される固定部材に取り付けられ、上下に移動する駆動スライダと、
   前記駆動スライダの上下運動を前記ドアの回転運動に変換するリンクと、
   を備え、
   前記リンクは、その一端が前記ドアの下部に回転可能に結合され、他端側においては、リンクに形成されたスライダカム溝が前記駆動スライダに形成されたスライダカムピンとカム結合するとともに、リンクに形成されたリンクカムピンが前記駆動スライダの移動軌跡に対して傾斜するように形成された位置決め用のガイドカム溝にカム結合される構成としたことを特徴とするプラットホームドア装置。
2. 前記ガイドカム溝は、上方に向かうにしたがい前記ドア側に近接するように形成されることを特徴とする請求項１に記載のプラットホームドア装置。

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