JP5425301B2 - カムを利用した電気式ドアロックシステム - Google Patents

Description

本発明は、概してカムを利用した電気式ドアロックシステムに関し、詳しくは、簡単かつ単純な構造を有しながらも、ロック機能の信頼性を確保することができ、故障及び誤動作の危険を軽減できるだけでなく、製作及びメンテナンスが容易なため、これらのコストを従来より低減できるカムを利用した電気式ドアロックシステムに関する。

鉄道車両の場合を例に挙げると、現在多く利用されている電気式ドア（自動扉）は、鉄道車両が駅に到着した時、乗客の乗り降りのために乗務員が運転盤の開閉スイッチを操作することにより開き、乗客が乗り降りするのを目で確認した後、開閉スイッチを操作することによって閉じる動作を有する。

この時、電気式ドアが閉じられている間に電気式ドアに人やモノが挟まると、電気式ドアは完全に閉まらなくなるが、このような状況が発生すると、これを、例えば乗務員にディスプレイ手段や警報手段を介して知らせ、電気式ドアが完全に閉じていない状態を認知した乗務員は、電気式ドアが完全に閉じられるまで電気式ドアを開閉する動作を繰り返し行った後、電気式ドアが完全に閉じられるようになっている。

一方、火災や鉄道車両の故障等により鉄道車両の運行が中断したり、非常事態の発生により乗客が鉄道車両から降りなければならない場合が発生すると、乗務員が線路状態を確認した後、電気式ドアを直接開けたり、乗客が各々の電気式ドアの近傍に取付けられた手動開閉手段を直接作動させた後、電気式ドアを手動で開けなければならない。

しかし、鉄道車両が運行中であるかまたは線路状態が危険な状態である場合、あるいはこのような非常事態ではないにもかかわらず、乗客がわずかな力で電気式ドアを開けられるようなことがあれば、非常に危険な状態をもたらしかねないため、鉄道車両には電気式ロックシステムを設ける必要性がある。

米国特許第５,０７７,９３８号に開示された従来の電気式ドアロック装置は信頼性あるロック機能を達成するために、ロックローラ、ロックフィンガ部材、ガイドフィンガ部材、ロックローラスライドチャンネル、ローラキーパ、キャリッジ等からなっている。

しかし、前記のような従来の電気式ドアロック装置は、複雑で多くの構成により、製作費用およびメンテナンス費用が増大する。

そこで、本発明は、上記の問題を考慮して、より簡単かつ単純な構造を有しながらも、ロック機能の信頼性を確保することができ、故障および誤動作の危険を軽減できるだけでなく、製作及びメンテナンスが容易なため、製作費用およびメンテナンス費用を従来より低減することができるカムを利用した電気式ドアロックシステムを提供する。

上記課題を解決するために、本発明に係る電気式ドアロックシステムは、スライド移動が可能な、少なくとも一つの電気式ドア本体に適用される電気式ドアロックシステムにおいて、ドアフレームの一側に前記電気式ドア本体がスライドされる方向に沿って並列に配置され、正逆方向に回転が可能なスクリューと、前記スクリューの所定の位置に提供され、ロック機能とロック解除機能を果たすカムユニット、及び前記カムユニットに向って接近する方向に弾性バイアスされるようになり、前記カムユニットとかみ合うロック機能を果たすロックローラを備え、一端部は前記スクリューに回転できるよう連結され、他端部は前記電気式ドア本体に連結されるスライドユニットとを含む。

前記カムユニットは、前記ロックローラと噛み合いロック機能を果たすロックカム及びドア開扉動作時、前記ロックローラを前記カムユニットから遠ざかる方向に押し出して開扉機能を果たす開扉カムを含んでいてもよい。

また、前記カムユニットは、前記カムが開放されることを防止する開放防止ナット、及び前記カムをスクリューに固定させるカム固定シャフトをさらに含んでいてもよい。

また、前記カムユニットは、非常解除の動作時ロックローラを、前記カムユニットから遠ざかる方向に押し出してロック解除機能を果たす非常解除カムをさらに含むことができ、前記非常解除カムは非常解除ワイヤーと連結して作動してもよい。

本発明の電気式ドアロックシステムによれば、前記電気式ドア本体に提供されていて、前記ドア本体が閉まる時、前記ドア本体のロック状態を確認するロックスイッチをさらに含み、前記スライドユニットが前記電気式ドア本体に閉められる時、前記ロックスイッチを作動させて前記ロックスイッチによるロック信号を発生させるロックスイッチ押圧部をさらに含んでいてもよい。

また、前記ロックスイッチ押圧部がロックスイッチ押圧ローラをさらに含んでいてもよい。

前記スライドユニットは、前記スクリューに回転できるようにねじで結合され、前記スクリューの長さ方向にそって移動が可能なスクリューナットと、前記スクリューナットを外側から覆いかぶせて支持し、一側に前記ロックローラホルダーが連結するスクリューナットハウジング、及び前記スクリューナットハウジングに連結して一側にロックスイッチ押圧部を連結するロックローラホルダーを含んでいてもよい。

また、前記スクリューナットハウジングは、前記スクリューナットがスクリューの回転によって移動する時、スクリューナットが一定の長さまで移動する時まで、前記スライドユニットの移動を防止する移動空間を有していてもよい。

また、前記スライドユニットは、前記電気式ドア本体と連結するハンガーと、前記ハンガーの一側に連結して前記ドアフレームに形成されたガイドレールにローリングできるように結合したガイドローラ、及び前記ハンガーの他側と前記スクリューナットハウジングを連結支持するリンクをさらに含むことができる。

前記ドアフレーム上に前記電気式ドア本体、前記ロックスイッチ、前記スクリュー、前記カムユニット及び前記スライドユニットは各々相互対称になるようにした一対で提供されることができ、一対のスクリューのねじ山は相互間で反対方向である。

また、本発明の電気式ドアロックシステムは、前記ドア本体に提供されていて、前記ドア本体が閉まる時、前記ドア本体の閉扉状態の信号を発生させる閉扉スイッチをさらに含むことができる。

また、本発明の別の態様として、前述した構成を有する電気式ドアロックシステムを備えた電気式ドアが提供される。

本発明によれば、 簡単かつ単純な構造を有しながらも、ロック機能の信頼性を確保することができ、故障および誤動作の危険を軽減できるだけでなく、製作およびメンテナンスが容易なため、製作費用およびメンテナンス費用を従来より低減する電気式ドアロックシステムを提供することができる。

本発明の一実施形態に係る電気式ドアロックシステムの閉扉動作を始める時の平面図である。 図１に図示された閉扉動作を始める時の電気式ドアロックシステムの側面図である。 図１に図示された閉扉動作を始める時の電気式ドアロックシステムの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電気式ドアロックシステムの閉扉動作が進行されロックローラがカムユニットと交わる時の平面図である。 図４に図示された閉扉動作が進行中の電気式ドアロックシステムの側面図である。 図４に図示された閉扉動作が進行中の電気式ドアロックシステムの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電気式ドアロックシステムの閉扉動作が完了し、ロックローラがカムユニットのロックカムとロック動作を完了し、ロックスイッチ押圧部がロックスイッチを押した時の平面図である。 図７に図示された閉扉動作完了時の電気式ドアロックシステムの側面図である。 図７に図示された閉扉動作完了時の電気式ドアロックシステムの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電気式ドアロックシステムの開扉動作が始まる時の平面図である。 図１０に図示された開扉動作が始まる時の電気式ドアロックシステムの側面図である。 図１０に図示された開扉動作が始まる時の電気式ドアロックシステムの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電気式ドアロックシステムの開扉動作が進行され、ロックローラがカムユニットのロックカムを離脱する直前の平面図である。 図１３の開扉動作が進行中の電気式ドアロックシステムの側面図である。 図１３の開扉動作が進行中の電気式ドアロックシステムの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電気式ドアロックシステムの開扉動作が完了した時の平面図である。 図１６の開扉動作が完了時の電気式ドアロックシステムの側面図である。 図１６の開扉動作が完了時の電気式ドアロックシステムの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る電気式ドアロックシステムの非常解除動作が進行された時の平面図である。 図１９の非常解除動作時の電気式ドアロックシステムの側面図である。 図１９の非常解除動作時の電気式ドアロックシステムの斜視図である。 本発明に係る電気式ドアロックシステム全体の斜視図である。

特定の構造ないし機能的な説明は単に本発明の概念による実施形態を説明するための目的で例示されたものであり、本発明の概念による実施形態は多様な形態で実施でき、本明細書または出願で説明された実施形態に限定されると解釈されてはならない。

本発明の概念による実施形態は多様な変更を加えることができ、様々な形態を持つことができるので、特定の実施形態は図面に例示して本明細書または出願で詳細に説明する。しかし、これは本発明の概念による実施形態を特定の開示形態に限定しようということではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変更、均等物ないし代替物を含むということを理解されなければならない。

第一及び／または第二等の用語は多様な構成要素を説明するのに使われるが、前記構成要素は前記用語に限定されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ、例えば本発明の概念による権利範囲から離脱出来ないまま、第一構成要素は第二構成要素と名づけることができ、同様に第二構成要素は第一構成要素としても名づけることができる。

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるか「接続されて」いると言及された際は、その他の構成要素に直接に連結されているかまたは接続されていることもあるが、その間に他の構成要素が存在することもあると理解されなければならない。反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるかまたは「直接接続されて」いると言及された際は、その間に他の構成要素が存在しないものと理解されなければならない。構成要素間の関係を説明するための他の表現、すなわち、「〜間に」と「直に〜間に」、または「〜に隣接する」と「〜に直接隣接する」などの表現も同様に解釈されなければならない。

本明細書における用語は、単に特定の実施形態を説明するために使われたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は、文脈上明らかに異なるものを意味しない限り、複数の表現を含む。本明細書において、「含む（備える）」または「有する」などの用語は、実施された特徴、数字、ステップ、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであって、１つまたはそれ以上の他の特徴や、数字、ステップ、動作、構成要素、部分品またはこれらを組み合わせたものの存在、または付加の可能性を予め排除しないものと理解されなければならない。

別に定義しない限り、技術的または科学的な用語を含めてここで使われるすべての用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同様の意味を有している。一般的に使われる、辞典に定義されているような用語は、関連技術の文脈上有する意味と一致する意味を有するものと解釈されなければならず、本明細書において明確に定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味として解釈されない。

以下、添付の図面を参照して本発明の望ましい実施形態を説明することによって、本発明を詳しく説明する。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。

図１〜図２２に図示するように、本発明の一実施形態に係る電気式ドアロックシステムは、スライド移動が可能な少なくとも一つの電気式ドア本体（図示せず）に適用される電気式ドアロックシステムにおいて、ドアフレームの一側に前記電気式ドア本体がスライドされる方向に沿って並列に配置され、正逆方向に回転が可能なスクリュー（３０）と、前記スクリューの所定の位置に提供され、ロック機能とロック解除機能を果たすカムユニット（１０）、及び前記カムユニットに接近する方向に、弾性バイアスされ、前記カムユニットと噛み合いロック機能果たすロックローラ（２６）を備え、一端部は前記スクリューに回転できるように連結して他端部は前記電気式ドア本体に連結するスライドユニット（２０）を含む。前記カムユニット（１０）は前記スクリュー（３０）の中央部または一端部に設置される。前記カムユニット（１０）は、ロックローラと噛み合いロック機能を果たすロックカム（１３）、及びドア開扉動作時ロックローラ前記カムユニットから遠ざかる方向に押し出して開扉機能を遂行する開扉カム（１２）を含む。また、前記カムユニット（１０）は、非常解除の動作時ロックローラ（２６）を前記カムユニットから遠ざかる方向に押し出してロック機能を果たす非常解除カム（１１）をさらに含み、前記非常解除カム（１１）は非常解除ワイヤー（３４ａ）と連結して作動できる。また、前記カムユニット（１０）は、カムが開放されることを防止する開放防止ナット（１４）、及び前記カムをスクリューに固定させるカム固定シャフト（１５）をさらに含むことができる。

本発明の電気式ドアロックシステムによれば、モータ（３１）によりスクリュー（３０）が正方向または逆方向で回転すると、このようなスクリュー（３０）の正方向または逆方向回転に基づいて電気式ドア本体が閉まったり開いたりする動作が行われる。すなわち、図６のように電気式ドア本体が閉まる動作を進行する途中ロックローラ（２６）がカムユニット（１０）のロックカム（１３）と交わるようになり、スクリュー（３０）と同じ角度程度回転をするロックカム（１３）は回転すれば、ロックローラ（２６）をドアフレーム（３８）と垂直に遠ざかる方向でさらに押すようになる。図９のようにロックローラ（２６）がロックカム（１３）を過ぎて開扉カム（１２）と交わる地点に達すると、ロックローラ（２６）（このロックローラ（２６）は前記カムユニット（１０）に向って接近する方向で弾性バイアスされるように構成されている。）はロックカム（１３）が押さえていた力からはじき出され弾性力によりドアフレーム（３８）の方向に再びバイアスされるようになり（復元され）ロックカム（１３）と相互作用して（噛み合って）ロック位置に到達するようになる（図４〜図９参照）。

ロックスイッチ（３３）が図１に図示するように、ドアフレーム（３８）の上部でドアフレーム（３８）に連結したロックスイッチ連結ブロック（３９）に結合される。ロックスイッチ（３３）はロックスイッチ押圧部（２１）により作動され、すなわち押される動作により、ロック信号を発生させるセンサに適用されるのでロックスイッチ連結ブロック（３９）に回転できるように結合することが望ましい。前記ロックスイッチ押圧部（２１）は判型状で製作される。図３及び図８を参照すれば、ロックスイッチ押圧部（２１）がロックスイッチ（３３）を押さえればロックスイッチ（３３）がロックスイッチ連結ブロック（３９）上で一定の角度で押されながら信号を発生させることがわかる。もちろん、これは一つの実施形態にすぎない。すなわち、本実施形態の場合は、電気式ドア本体が閉められる時、このような動作に連動してロックスイッチ押圧部（２１）が動きながらロックスイッチ（３３）を作動させる構成を開示しているが、ロックスイッチ（３３）を図１〜図９の位置よりドアフレーム（３８）側に少し傾くように配置して、ロックスイッチ押圧部（２１）がロックスイッチ（３３）に近接した時はじめてロック信号を発生させる、いわば近接センサ等に適用することができる。いかなる方式が適用されても電気式ドア本体が閉まる場合、ロック機能の信頼性が確保できさえすればそれで充分である。

前記本発明の電気式ドアロックシステムの閉扉動作時に、ロックスイッチ押圧部（２１）はロックローラ（２６）が復元されることで（ロックスイッチ押圧部（２１）がカムユニット（１０）に向かって弾性バイアスされるにつれ）共に復元されてロックスイッチ（３３）を作動させるようになる。したがってロックスイッチ（３３）でロック信号を発生させ、この信号はユーザに伝えられて、ドアのロック工程が完了する。

スクリュー（３０）は電気式ドア本体が開いたり閉まったりする動作が行われるように電気式ドア本体に実質的な駆動力をモータ（３１）から提供を受けて伝達する。

本実施形態の場合、一組（一セット）の電気式ドア本体が提供されているので、スクリュー（３０）も一組に提供されていて、一組の電気式ドア本体が開いたり閉まったりする方向は、互いに反対方向であるから、一組のスクリュー（３０）に形成されるねじ山は互いに反対方向である。すなわち、図２２で左側部分のスクリュー（３０）は上がったねじ山、そして右側部分のスクリュー（３０）は左ねじ山を有する。このようなスクリュー（３０）は電気式ドア本体に実質的な駆動力を伝達する部分であるから、モータ（３１）のモータ軸に連結して正逆方向に回転する。参考に、ドアの開閉はユーザが手動で制御することもでき、自動制御も可能である。

カムユニット（１０）は、非常解除ワイヤー（３４a）と連結して、非常時にロックローラ（２６）を押してロックの解除動作をする非常解除カム（１１）と、前記スクリュー（３０）が開く方向に回転する時、前記スクリュー（３０）と同じ角度で回転をすれば、前記ロックローラ（２６）を押してロック解除動作をする開扉カム（１２）と、前記スクリュー（３０）が閉扉の方向に回転をする時、前記スクリュー（３０）と同じ角度で回転をして、前記スクリューナット（２５）がスライドドアの閉扉の方向に端まで来た時、前記ロックローラ（２６）の一側面と重複してロック動作するロックカム（１３）を含む。また、前記カムユニット（１０）は前記非常解除カム（１１）と前記開扉カム（１２）と前記ロックカム（１３）の開放を防止する開放防止ナット（１４）と、前記カムを固定するカム固定シャフト（１５）開放非常解除カムが一定角度までのみ移動できるようにするロングホール（１６）を含むカムハウジング（１７）を含む。

より具体的に説明すると、非常解除カム（１１）はカムユニット（１０）の最も内側に位置してスクリュー（３０）の回転とは関係なく、非常解除ワイヤー（３４ａ）のみにより動作をする。図３と図２２のように電車が非常時に非常解除ワイヤー（３４ａ）が引っ張られると非常解除ワイヤー（３４ａ）と連結した非常解除カム（１１）の一側が前記カムハウジング（１７）に提供されていたロングホール（１６）にそって一定の長さまで移動をしながら非常解除カム（１１）を一定角度まで回転するようにする。この時非常解除カム（１１）の突出した部分がロックローラ（２６）をカムユニット（１０）から遠ざかる方向に押し出すことによってロックローラ（２６）はロックカム（１３）と締結されたロックの位置から解除できる。

ロングホール（１６）は図３と図２２のようにカムハウジング（１７）内に非常解除ワイヤー（３４ａ）と連結した非常解除カム（１１）の一側がロックローラ（２６）に影響を及ぼさない位置で、ロックローラ（２６）を完全に押し出してロック解除動作ができる位置まで移動できるように提供されている。つまりロングホール（１６）の長さまたは大きさは非常解除カム（１１）がロックローラ（２６）に作用をしてロック位置でロック解除の位置間を移動できる範囲内で決定される。

ロックカム（１３）はスクリュー（３０）が回転する時、同じ角度まで回転し、スライドユニット（２０）の進行方向と垂直になるようにロックローラ（２６）と相互作用をして（互いに側面が噛み合って）ロックする役割を担う。この場合ロックローラ（２６）とロックカム（１３）は電気式ドア本体が移動する方向と垂直に噛み合っているために、たとえ乗客が電気式ドア本体を任意に開いても、電気式ドア本体は閉まった状態をそのまま維持できるようになる。

開放カム（１２）はロックカム（１３）のようにスクリュー（３０）が回転をする時、同じ角度まで回転し、電気式ドア本体が開扉動作を始める時、ロックローラ（２６）をカムユニット（１０）から遠ざかる方向（図１０〜図１２のＦ方向）に押し出してロックローラ（２６）がロックカム（１３）と噛み合っているロック位置を解除できるロック解除の役割を担う。

開放防止ナット（１４）は前記非常解除カム（１１）とロックカム（１３）と開扉カム（１２）の内部に設置され、開放を防止する役割を担う。

カム固定シャフト（１５）は前記非常解除カム（１１）とロックカム（１３）と開扉カム（１２）の内部とスクリュー（３０）の間に設置されてカムを固定する役割を担う。

一方、スライドユニット（２０）は、一端部はスクリュー（３０）に回転できるように連結して、他端部は電気式ドア本体に連結する部分として、スクリュー（３０）の回転動作時、スクリュー（３０）の回転動力を電気式ドア本体に伝達して電気式ドア本体を開閉する役割を担う。特に、本実施形態のスライドユニット（２０）には後述する細部構成の他にもロックスイッチ（３３）を作動させるロックスイッチ押圧部（２１）と、カムユニット（１０）と相互作用してロック機能を果たすロックローラ（２６）が一体化しているために、構成が非常に簡単になり動作の信頼性が高まる利点がある。

より具体的に説明すれば、本実施形態の場合、ロックスイッチ（３３）、スクリュー（３０）及びカムユニット（１０）を除く大部分の構成がスライドユニット（２０）に一体化しているために、簡単かつ単純な構造を有しながらもロック機能の信頼性を確保することができ、故障及び誤動作の危険を軽減できるだけでなく製作及びメンテナンスが容易で、このような費用を従来より低減させることができるようになるものである。

このようなスライドユニット（２０）は、前記スクリュー（３０）に回転できるようねじ結合され、前記スクリュー（３０）の長さ方向に沿って移動できるスクリューナット（２５）と、前記スクリューナット（２５）を外側から部分的に覆いかぶせて支持するスクリューナットハウジング（２４）と、前記スクリューナット（２５）がスクリューナットハウジング（２４）内で一定の長さまで移動ができるようにするスプリング（２７）と、スプリングの離脱を防止するスプリング支持台（２８）と、一側に前記スクリューナットハウジング（２４）を連結して、他側面はロックスイッチ押圧部（２１）を連結するロックローラホルダー（２３）をさらに含むことができる。前記ロックローラホルダー（２３）はカムユニットと相互作用してロック機能するロックローラ（２６）を含むことができる。また、前記スライドユニット（２０）は前記ロックローラホルダー（２３）の一側に連結してロックスイッチ（３３）を動作させるロックスイッチ押圧部（２１）と、スライドユニット（２０）を電気式ドア本体と連結されたリンク（３６）と、ヒンジ（３５）と、ハンガー（３７）をさらに含むことができる。

前記スクリューナット（２５）はスクリュー（３０）とねじ結合される。したがって、スクリュー（３０）が回転すれば電気式ドア本体側に連結するスクリューナット（２５）はスクリュー（３０）の長さ方向にそって移動できる。このようにスクリューナット（２５）がスクリュー（３０）の長さ方向に沿って移動ができるためにスクリューナット（２５）と連結する電気式ドア本体が動作するのである。

スクリューナットハウジング（２４）はスクリューナット（２５）を外側で覆いかぶせて支持する部分として、このようなスクリューナットハウジング（２４）にはロックローラホルダー（２３）とリンク（３６）が連結される。そして、スクリューナット（２５）とスクリューナットハウジング（２４）間には、スクリューナット（２５）がスクリューナットハウジング（２４）に対し電気式ドア本体のスライド方向に移動できる移動空間がさらに形成することができる。この移動空間にはスプリング（２７）とスプリング支持台（２８）を含み、開扉動作が始まる時、スクリュー（３０）とカムユニット（１０）が同時に一定角度まで回転してカムユニットが一定の長さまで移動しても、ロックローラ（２６）を含むロックローラホルダー（２３）とスクリューナットハウジング（２４）がドア本体のスライド方向へ移動しないことによって、開扉カム（１２）がロックローラ（２６）を押し出してロックローラ（２６）とロックカム（１３）間に動作していたロック機能がスムーズに解除されるように動作させることができる。ここで、移動空間はそれほど大きく形成される必要はなく、スクリューナットハウジング（２４）内でスクリューナット（２５）が固定できずに開扉カム（１２）がロックローラ（２６）を押さえて、ロック位置から抜け出る程度に移動できるなら、それで充分である。

前述したように、ロックスイッチ押圧部（２１）は電気式ドア本体が閉められる時、ロックスイッチ（３３）を作動させてロックスイッチ（３３）によるロック信号を発生させる役割を担う。ロックスイッチ押圧部（２１）が前記ロックローラ（２６）との動作がスムーズになるようにロックスイッチ押圧ローラ（２２）がさらに提供される。ロックスイッチ押圧部（２１）はロックスイッチ（３３）に向かって接近する方向に弾性バイアスされ提供される。このような構造はロックスイッチ押圧部（２１）に取付け可能な弾性スプリング（図示せず）がロックスイッチ押圧部（２１）をロックスイッチ（３３）側に弾性的に作動する程度で簡単に提供できるので図面には便宜上省略する。

図２２を参照すれば、電気式ドア本体には電気式ドア本体が閉まる時、電気式ドア本体の閉扉状態の信号を発生させる閉扉スイッチ（３２）がさらに提供される。

閉扉スイッチ（３２）は純粋に電気式ドア本体が閉まったという状態の信号を発生させるセンサとして、このような閉扉スイッチ（３２）はロックスイッチ（３３）によるロック信号が発生する前に発生し、ユーザに転送される。結果、ユーザは閉扉スイッチ（３２）による閉扉信号とロックスイッチ（３３）によるロック信号を全部受信するようになり、このような信号が全部受信された後になってはじめてスクリュー（３０）の回転のためのモータ（３１）が停止して閉扉工程を完了する。

本発明の実施形態に係るドアフレーム（３８）は電気式ドア本体（図示せず）をスライド移動できるように固定された取付盤である。前記ドアフレームは一定の剛性の確保のために金属フレームで製作される。

続けて、本発明の電気式ドアロックシステムの作動に対して、鉄道車両の例を挙げて説明する。

まず、図１〜図９を参照し、本発明の電気式ドアロックシステムの閉扉動作に対して説明する。

図１〜図３は本発明の一実施形態による電気式ドアロックシステムの閉扉動作が始まる時を示す図面で、図４〜図６は本発明の電気式ドアロックシステムの閉扉動作が進行されロックローラがカムユニットと交わる時を示す図面で、図７〜図９は本発明の電気式ドアロックシステムの閉扉動作が完了してロックローラがカムユニットのロックカムとロック動作を完了し、ロックスイッチ押圧部がロックスイッチを押さえた時を示す図面である。

モータ（３１）によりスクリュー（３０）が正方向または逆方向に回転すれば、このようなスクリュー（３０）の正方向または逆方向回転に基づいて電気式ドア本体が閉められたり開かれたりする動作が進行される。

図６のように、電気式ドア本体が閉まる動作を進行する途中で、ロックローラ（２６）がカムユニット（１０）のロックカム（１３）に交わるようになり、スクリュー（３０）と同じ角度回転をするロックカム（１３）は回転しながら、ロックローラ（２６）をドアフレーム（３８）と垂直に遠ざかる方向にさらに押すようになる。図９と共にロックローラ（２６）がロックカム（１３）を過ぎて開扉カム（１２）と交わる地点に達すれば、ロックローラ（２６）（このロックローラ（２６）は前記カムユニット（１０）に向かって接近する方向に弾性バイアスされるよう構成されている。）はロックカム（１３）が押さえていた力からはずれ、弾性力によりドアフレーム（３８）の方向に再びバイアスされ（復元され）、ロックカム（１３）と相互作用して（噛み合って）ロック位置に到達するようになる（図４〜図９参照）。この時ロックスイッチ押圧部（２１）はロックローラ（２６）が復元されることによって共に復元されロックスイッチ（３３）を作動させるようになる。したがって、ロックスイッチ（３３）でロック信号が発生し、この信号はユーザに伝えられて、ドアのロック工程が完了する。もちろん、このような状態はロック状態を最終的に確認する段階であるから、ロック信号が発生する前、既に閉扉スイッチ（３２）による閉扉信号はユーザに伝えられた状態である。このように閉扉スイッチ（３２）による閉扉信号とロックスイッチ（３３）によるロック信号がユーザの制御システムに転送されてはじめてドアの閉扉工程が完了するが、この時は既にロックローラ（２６）がロックカム（１３）と相互作用して（噛み合って）ロック状態で配置された状態であるので、たとえ乗客が電気式ドア本体を任意に開いても、電気式ドア本体はロック状態をそのまま維持でき、電気式ドア本体は開かない。

次に、図１０〜図１８を参照し、本発明の電気式ドアロックシステムの開扉動作に対して説明する。

図１０〜図１２は本発明の電気式ドアロックシステムの開扉動作が始まる時を示す図面で、図１３〜図１５は本発明の電気式ドアロックシステムの開扉動作が進行され、ロックローラがカムユニットのロックカムを離脱する直前の状態を示す図面で、図１６〜図１８は本発明の電気式ドアロックシステムの開扉動作が完了した時を示す図面である。

ドアの開放のためには、モータが前述した方向の逆方向で動作されることによってスクリュー（３０）も逆方向で動作するが、この時スクリュー（３０）の回転によってスライドユニット（２０）が電気式ドア本体が開く方向へ移動をするようになれば、ロックローラ（２６）はカムユニット（１０）のロックカム（１３）と噛み合ったロック位置から解除できない。

したがって、スクリューナット（２５）とスクリューナットハウジング（２４）間には、スクリューナット（２５）がスクリューナットハウジング（２４）に対し、電気式ドア本体のスライド方向に移動できる移動空間がさらに形成される。この移動空間はスクリュー（３０）が逆回転する場合に、非常解除カム（１１）を除く開扉カム（１２）とロックカム（１３）が回転をしてスクリューナット（２５）が電気式ドア本体の開く方向へ移動をする時、スクリューナット（２５）がスクリューナットハウジング（２４）内で移動空間だけ移動する間にスライドユニット（２０）が移動せず、その位置を維持できるようにする。その間にスクリュー（３０）と共に回転すれば開扉カム（１２）がロックローラ（２６）をカムユニット（１０）から遠ざかる方向（図１０〜図１２のＦ方向）に押し出して、ロックローラ（２６）とロックカム（１３）間に作用していたロック機能がスムーズに解除されるよう動作できるのでドア本体が正常に開放できる。

次に、図１９〜図２１を参照して、本発明の電気式ドアロックシステムの非常解除動作に対して説明する。

図１９は本発明の一実施形態による電気式ドアロックシステムの非常解除動作が進行された時の平面図であり、図２０は図１９のドアロックシステムの側面図であり、図２１は図１９のドアロックシステムの斜視図である。

非常解除カム（１１）はカムユニット（１０）の最も内側に位置し、スクリュー（３０）の回転とは関係なく、非常解除ワイヤー（３４ａ）のみで動作する。非常時にドアロックシステムを任意で解除しようとする場合、非常解除ワイヤー（３４ａ）を引っ張れば、非常解除ワイヤー（３４ａ）と連結した非常解除カム（１１）の一側が前記カムハウジング（１７）に提供されていたロングホール（１６）に沿って一定の長さまで移動をしながら非常解除カム（１１）を一定角度まで回転させる。この時非常解除カム（１１）の突出した部分がロックローラ（２６）をカムユニット（１０）から遠ざかる方向に押し出すことによってロックローラ（２６）はロックカム（１３）と噛み合っているロック位置から解除できる。

このように、本実施形態によると、簡単かつ単純な構造を有しながらもロック機能の信頼性を確保することができ、故障及び誤動作の危険を軽減できるだけでなく、製作及びメンテナンスが容易で、このような費用を従来より低減させることができるようになる。

前述した本実施形態の場合、ドアフレーム（３８）上で、ロックスイッチ（３３）、スクリュー（３０）、カムユニット（１０）及びスライドユニット（２０）は各々相互対称になるように一組で提供されるが、これは電気式ドア本体（図示せず）が一組で提供され、相互間の接近及び離隔されながら閉まったり開いたりするためである。

しかし、本発明の権利範囲がこれに制限されるわけではないので、ドアフレーム（３８）上に一つの電気式ドア本体が提供されてもよい。このように一つの電気式ドア本体が提供されている場合なら、ロックスイッチ（３３）、スクリュー（３０）、カムユニット（１０）及びスライドユニット（２０）もそれに対応して一つずつ提供されていればそれで充分である。もちろん、ドアフレーム（３８）上に一つの電気式ドア本体が提供されるとしても本実施形態と同じ動作を行うことができる。

以上で説明した本発明は、前述した実施形態及び添付の図面により限定されるのでなく、本発明の思想及び範囲を脱しない範囲内で様々な置換え、変形及び変更が可能であることは、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者にとって明白である。したがって、これらの変形例または変更例も本発明の特許請求範囲に属するとすべきである。

前述した本発明の一実施形態による電気式ドアロックシステムは鉄道車両内の電気式ドアに取り付け使用することもでき、また、地下鉄等のスクリーンドア等に取り付け使用することもできる。

１０ カムユニット
１１ 非常解除カム
１２ 開扉カム
１３ ロックカム
１４ 開放防止ナット
１６ ロングホール
２０ スライドユニット
３０ スクリュー
３５ ヒンジ
３６ リンク
３７ ハンガー

Claims (15)

1. スライド移動できる少なくとも一つの電気式ドア本体に適用される電気式ドアロックシステムであって、
   ドアフレームの一側に前記電気式ドア本体がスライドする方向に沿って互いに並んで配置され、正逆方向に回転可能な一対のスクリューと、
   前記スクリューの所定の位置に設けられ、ロック機能とロック解除機能を果たすカムユニットと、
   前記カムユニットに向って接近する方向に弾性バイアスされ、前記カムユニットと噛み合ってロック機能を果たすロックローラを有するスライドユニットとを備え、
   前記スライドユニットの一端部は前記スクリューに回転自在に連結され、他端部は前記電気式ドア本体に連結されている、電気式ドアロックシステム。
2. 前記カムユニットは、
   前記ロックローラと噛み合ってロック機能を果たすロックカムと、
   前記ロックローラを前記カムユニットから遠ざける方向に押し出してロック解除機能を果たす開扉カムとを含む、請求項１に記載の電気式ドアロックシステム。
3. 前記カムユニットは、
   前記ロックカム及び前記開扉カムの開放を防止する開放防止ナットと、
   前記ロックカム及び前記開扉カムをスクリューに固定させるカム固定シャフトとをさらに含む、請求項２に記載の電気式ドアロックシステム。
4. 前記カムユニットは前記スクリューの中央部または一端部に取り付けられる、請求項２または３に記載の電気式ドアロックシステム。
5. 前記カムユニットは、非常解除動作時に前記ロックローラを前記カムユニットから遠ざける方向に押し出すように構成された非常解除カムをさらに含む、請求項２または３に記載の電気式ドアロックシステム。
6. 前記非常解除カムは非常解除ワイヤーに動作可能に連結されている、請求項５に記載の電気式ドアロックシステム。
7. 前記電気式ドア本体が閉じている時に、前記ドア本体のロック状態を確認するために前記電気式ドア本体に設けられたロックスイッチと、
   前記ロックスイッチを作動させ、前記電気式ドア本体が閉じている時には前記ロックスイッチによってロック信号を発生させる、前記スライドユニットのために作動するロックスイッチ押圧部をさらに含む、請求項１に記載の電気式ドアロックシステム。
8. 前記ロックスイッチ押圧部はロックスイッチ押圧ローラをさらに含む、請求項７に記載の電気式ドアロックシステム。
9. 前記スライドユニットは、
   前記スクリューに回転自在にねじ結合され、前記スクリューの長さ方向に沿って移動できるスクリューナットと、
   前記スクリューナットを外側から取り囲むとともに支持する、スクリューナットハウジングと、
   前記スクリューナットの一側に連結され、その一側がロックスイッチ押圧部と連結するロックローラホルダーを備えている、請求項１に記載の電気式ドアロックシステム。
10. 前記スクリューナットハウジングは、前記スクリューの回転によって前記スクリューナットが一定の距離動かされるまで、前記スライドユニットの移動を防止する移動空間を有する、請求項９に記載の電気式ドアロックシステム。
11. 前記スライドユニットは、
    前記電気式ドア本体と連結されたハンガーと、
    前記ハンガーの一側に連結され、前記ドアフレームに形成されたガイドレールに沿って転がるように結合されたガイドローラと、
    前記ハンガーの他側と前記スクリューナットハウジングを連結支持するリンクとをさらに含む、請求項９に記載の電気式ドアロックシステム。
12. 前記電気式ドア本体が一対の場合に、前記スクリュー、前記カムユニット及び前記スライドユニットが、各々相互対称になる一対で提供される、請求項１に記載の電気式ドアロックシステム。
13. 前記一対のスクリューのそれぞれは相互に反対方向のねじ山を有する、請求項１２に記載の電気式ドアロックシステム。
14. 前記電気式ドア本体に提供され、前記電気式ドア本体が閉じた時に、前記電気式ドア本体の閉扉状態を示す信号を発生させる閉扉スイッチをさらに含む、請求項１に記載の電気式ドアロックシステム。
15. 請求項１〜１４項のいずれか一項に記載の電気式ドアロックシステムを含む電気式ドア。

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