JP7356387B2 - ホーム柵 - Google Patents

Description

本発明は、駅のプラットホームに設置されるホーム柵に関する。

駅のプラットホームへのホーム柵の設置が進められている。ホーム柵の一例として、１つの戸袋部から複数の可動扉を進退させるようにスライド移動させる多段引戸式ホーム柵が知られている。

例えば、特許文献１や特許文献２には、２段の可動扉を同期させて駆動するホーム柵であって、駆動機構にタイミングベルトとプーリーを用いた２段引戸式ホーム柵が開示されている。特許文献２のホーム柵では、先端側扉（２段のうち可動扉の進退方向の進出側にある扉）と後端側扉（２段のうち進退方向の後退側にある扉）とが連動して開閉駆動され、先端側扉の開閉速度は後端側扉の２倍となっている。また、特許文献３には、駆動機構にタイミングベルトとプーリーを用いた２段引戸式ホーム柵が開示されている

特開２００４－４２８４１号公報 特開２０１４－４９５９号公報 特開２０１５－２０９１７５号公報

ドア数やドア間隔が異なる様々な種類の車両が入線するプラットホームでは、多種多様な乗降口の位置設定に適応するために、乗降口を広く設定する必要がある。そして、乗降口を広く設定するには多段引戸式ホーム柵が適している。しかし、多段引戸式ホーム柵は、複数の可動扉を柵の厚さ方向（ホーム～軌道方向）へ重ねて１つの戸袋部に収容する構成のために柵の厚さが大きくなり、階段付近のようにプラットホームの通路幅が狭くなっている場所への設置が問題となりやすい。

対策の１つとして、通路幅が狭い場所には、可動扉が１枚のホーム柵を設置することが考えられるが、乗降口を広く設定する要求には応えられなくなる。１枚の可動扉の長さをできるだけ大きくして、その可動扉を目一杯戸袋部から進出させれば多段引戸式のホーム柵と同等の開口幅を取れそうであるが、可動扉が長くそして進出量が増えるほどに、戸袋部で可動扉を支える大がかりな構造が必要になる。

可動扉の支えについては、頑丈な直動機構で可動扉を支持する構成が考えられる。しかし、大きな１枚の可動扉を直動機構で支持しようとすると戸袋部の長さ（ホーム長手方向の長さ）が長くなる。

本発明が解決しようとする課題は、１枚の可動扉でありながら乗降口を広く設定することが可能なホーム柵を実現する技術を提供すること、である。

また、解決しようとする第２の課題として、定期点検の周期を長くできるようにすること、がある。すなわち、可動扉の駆動機構にタイミングベルトを採用するホーム柵では、ベルトの摩耗や張りの低下が生ずると、機能低下を招くので定期的な点検が必要とされる。また、タイミングベルト、ワイヤー、チェーン等を採用するホーム柵でも、ワイヤーであれば、素線切れや錆び、張りの低下による緩みが生じる可能性があり、定期的な点検が欠かせない。また、チェーンを採用する場合には、ピンの摩耗や錆びの発生、張りの低下による緩み等が伝達効率の低下を招くので、やはり定期的な点検が欠かせない。定期的な点検は事業者の負担となるので、点検周期を長くできることが望まれる。

上記課題を解決するための第１の発明は、戸袋部から可動扉をスライド移動させるホーム柵において、前記戸袋部の扉吐出側に配置され、モータで駆動される第１ピニオンと、スライド移動可能な可動支持台と、前記可動支持台に設けられ、前記第１ピニオンに歯合することで第１駆動部を構成する第１ラックと、前記可動支持台に設けられた第２ピニオンと、前記戸袋部に設けられ、前記第２ピニオンに歯合することで第２駆動部を構成する第２ラックと、前記可動扉に設けられた第３ラックであって、前記第２ラックによる前記第２ピニオンとの歯合位置とは反対側で前記第２ピニオンに歯合することで第３駆動部を構成する第３ラックと、を備え、前記モータが駆動すると前記第１駆動部によって前記可動支持台がスライド移動し、前記可動支持台のスライド移動に伴い、前記第２ラックに歯合する前記第２ピニオンが回転力を得て、前記第３駆動部によって前記可動扉がスライド移動する、ホーム柵である。

また、第２の発明は、前記可動支持台は、前記第１ピニオンの上方で前記第２ピニオンを枢支する上方部と、前記上方部から下方に延設した延設部とを有し、前記第１ラックは、前記延設部に設けられ、前記延設部は、前記第３ラックに歯合する前記第２ピニオンの歯列部分が突出する窓部を有する、第１の発明のホーム柵である。

第１又は第２の発明のホーム柵によれば、可動支持台のスライド移動に伴って可動扉を駆動させる第２ピニオンの位置が、当該可動支持台に対して相対的に移動する。可動扉と戸袋部との相対関係に着目すれば、可動扉は、第２ピニオンとの架かり部分が残るギリギリまで戸袋部から突出させることが可能になる。よって、１枚の可動扉で十分な進出量を稼ぐことができ、乗降口を広く設定する要望に応えられるホーム柵を提供することが可能となる。

また、第１の発明のホーム柵では、駆動機構からベルトやチェーンを除外したことで、定期点検の周期を長くできる。

第２の発明によれば、可動扉の下部とホーム床面との間隔を短くすることができる。

第１実施形態におけるホーム柵の構成の一例を示す図であって、ホーム側から見た正面図。 可動扉が全進出状態（乗降口の全閉状態）における第１実施形態のホーム柵をホーム側から見た透視正面図。 第１実施形態のホーム柵を進退方向の進出側から見た側面図。 可動扉が全進出状態（乗降口の全閉状態）における第１実施形態のホーム柵をホーム側から見た透視正面図。 全進出状態から全後退状態への途中状態における第１実施形態のホーム柵をホーム側から見た透視正面図。 可動扉が全後退状態（全収容状態：乗降口の全開状態）における第１実施形態のホーム柵をホーム側から見た透視正面図。 可動扉が全進出状態（乗降口の全閉状態）における第２実施形態のホーム柵をホーム側から見た断面図。 第２実施形態のホーム柵を進退方向の進出側から見た側面図。 変形例その１のホーム柵を進退方向の進出側から見た側面図。 変形例その２のホーム柵を進退方向の進出側から見た側面図。

以下、本発明の実施形態の例を説明するが、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限られないことは勿論である。なお、構造の理解を容易にするために、可動扉とその駆動機構についてのみ抜き出して図示・説明することとし、可動扉をスライド可能に支持する構成要素や制御系を含む電装系の構成要素については図示や説明を省略する。

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態におけるホーム柵の構成の一例を示す図であって、ホーム側から見た正面図である。

ホーム柵２は、戸袋部１０が可動扉３０をスライド移動可能に支持する引戸式の可動ホーム柵であって、右方設置型ホーム柵２Ｒと左方設置型ホーム柵２Ｌとの２モデルがあり、両ホーム柵それぞれの可動扉３０がそれぞれの戸袋部１０に収容されることで戸袋部１０の間が乗降口となって、乗客が通行可能になる。

右方設置型ホーム柵２Ｒは、ホーム側から見て乗降口の右方に設置されることを想定したモデルであって、可動扉３０をホーム側から見て戸袋部１０の左方向へ進出（可動扉にとっての進出；戸袋部１０から見て可動扉を吐出）させるように構成されている。左方設置型ホーム柵２Ｌは、ホーム側から見て乗降口の左方に設置されることを想定したモデルであって、可動扉をホーム側から見て戸袋部１０の右方向へ進出させるように構成されている。

図１の例では、１箇所の乗降口用として、ホーム側から見て乗降口の右側のホーム上面に右方設置型ホーム柵２Ｒが設置され、ホーム側から見て乗降口の左側のホーム上面に左方設置型ホーム柵２Ｌが設置されている様子を示している。

右方設置型ホーム柵２Ｒと左方設置型ホーム柵２Ｌは、可動扉３０の進出方向が反転しているが基本的には同じ構成を有する。ゆえに、第１実施形態の説明では、両者を代表して左方設置型ホーム柵２Ｌを単に「ホーム柵２」と呼んで詳しく述べることとする。

図２は、可動扉が全進出状態（乗降口の全閉状態）における第１実施形態のホーム柵２（左方設置型ホーム柵２Ｌ）をホーム側から見た透視正面図である。
図３は、同ホーム柵を進退方向の進出側から見た側面図である。
ホーム柵２は、戸袋部１０と、可動支持台２０と、可動扉３０と、を有する。

戸袋部１０は、可動扉３０の進出方向に開口する箱体である。戸袋部１０が画成する内部空間の底部には、可動扉３０の進出方向端部（扉吐出側）の位置に、モータ１２が駆動軸を上方に向けた姿勢で固定されている。なお、モータ１２には、適宜減速機構を含めることができる。

モータ１２の駆動軸には、例えば平歯車からなる第１ピニオン１４が固定されている。第１ピニオン１４は、モータ１２の駆動に伴って回転面を水平又は略水平にして駆動する。

可動支持台２０は、Ｌ字断面の長尺体であって、戸袋部１０内に、可動扉３０と同じ方向へスライド移動が可能に支持されている。可動支持台２０の支持構造は、例えば、可動支持台２０の側面にガイドレールを設け、これと対向する戸袋部１０の内面に当該ガイドレールに沿って直動するスライダを設ける構造を採用することができる。

進出方向から見ると（図３参照）、可動支持台２０の進出側端面は、アルファベットのＬ字状の形状を有している。具体的には、可動支持台２０は、第１ピニオン１４の上方を進退方向に通る上方部２１と、上方部２１の軌道側端から下方に延設された延設部２２と、を有する。

延設部２２のホーム側を向いた側面には、第１ピニオン１４が噛み合って第１駆動部９１（第１のラック・アンド・ピニオン機構部）を構成する第１ラック２３が設けられている。第１ラック２３は、可動扉３０の進退方向に長く、ラック歯面をホーム側に向けている。

上方部２１の上面には、進退方向の略中間位置に第２ピニオン２４が設けられている（図２参照）。第２ピニオン２４は、例えば平歯車からなり、回転軸が上向きで回転面を水平又は略水平となる姿勢で枢支されている。

第２ピニオン２４の軌道側歯面には、第２ラック１５が噛み合って第２駆動部９２（第２のラック・アンド・ピニオン機構部）を構成する。第２ラック１５は、戸袋部１０の軌道側の内面に設けられており、可動扉３０の進退方向に長く、ラック歯面をホーム側に向けている。

可動扉３０は、戸袋部１０によって進退方向へスライド移動可能に支持されている。可動扉３０の支持構造は、例えば、可動扉３０の側面にスライダを取り付け、これと対向する戸袋部１０の内面に、スライダを支持して直動させるガイドレールを設ける構造を採用することができる。

そして、可動扉３０の下面には、第２ピニオン２４と噛み合って第３駆動部９３（第３のラック・アンド・ピニオン機構部）を構成する第３ラック３２が設けられている。第３ラック３２は、第２ラック１５による第２ピニオン２４との歯合位置とは反対側で第２ピニオン２４に歯合する。第３ラック３２は、可動扉３０の進退方向に長く、ラック歯面を軌道側に向けている。

なお、第１駆動部９１と、第２駆動部９２と、第３駆動部９３とはピニオンの回転当たりのラック移動量が同じに設定されている。具体的には、第１ピニオン１４と、第２ピニオン２４とはピッチ円直径及び歯数が同じである。

次に、ホーム柵２の動作について説明する。
図４は、可動扉３０の全進出状態（乗降口の全閉状態）におけるホーム柵２をホーム側から見た透視正面図であって、全進出状態から全後退状態（乗降口の全開状態）への遷移を開始した状態を示している。なお、図４中の吹き出しは、関連部位を上方からみた概要図である。

図５は、全進出状態から全後退状態への途中状態におけるホーム柵２をホーム側から見た透視正面図である。
図６は、可動扉３０が全後退状態におけるホーム柵２をホーム側から見た透視正面図である。

図４に示すように、ホーム柵２は、全進出状態から全後退状態へ遷移するために、先ず第１ピニオン１４を上から見て反時計回りさせるようにモータ１２を駆動させる（吹き出しＦ１参照）。第１駆動部９１に着目すると、この駆動により、第１ピニオン１４と噛み合う第１ラック２３は、戸袋部１０に対して後退方向（図４に向かって左方向）へ移動する。第１ラック２３は可動支持台２０と一体なので、可動支持台２０は戸袋部１０へ収容されるように後退方向へ移動する。

第２駆動部９２に着目すると、可動支持台２０の後退方向への移動により、可動支持台２０と一体の第２ピニオン２４は、戸袋部１０に固定されている第２ラック１５と噛合しながら上から見て時計回りに回転する。

第３駆動部９３に着目すると、第２ピニオン２４の時計回りの回転により、第２ピニオン２４と噛み合う第３ラック３２は、第２ピニオン２４に対して相対的に後退方向へ移動する。第３ラック３２は可動扉３０と一体であるから、可動扉３０は戸袋部１０に対して相対的に後退方向へ移動することになる（吹き出しＦ２参照）。

ホーム柵２は、図５に示す途中過程では、可動支持台２０は、（１）第１ピニオン１４に噛合する第１ラック２３の噛合位置が第１ラック２３の進出側へ徐々に移動してゆくこと、（２）第２ピニオン２４が噛合する第２ラック１５の噛合位置が第２ラック１５の後退側へ徐々に移動してゆくこと、（３）第２ピニオン２４が噛合する第３ラック３２の噛合位置が第３ラック３２の進出側へ移動してゆくこと、が行われつつ後退する。

そして、ホーム柵２は、最終的には図６の全後退状態になり、モータ１２の駆動を停止する。

ホーム柵２を全後退状態から全進出状態へ遷移させるには、モータ１２を逆回転（上から見て時計回り）させればよい。ホーム柵２は、図６→図５→図４の順に遷移して全進出状態にもどる。

以上、本実施形態のホーム柵２によれば、モータ１２が駆動すると第１駆動部９１によって可動支持台２０がスライド移動し、可動支持台２０のスライド移動に伴い、第２ラック１５に歯合する第２ピニオン２４が回転力を得て、第３駆動部９３によって可動扉３０がスライド移動する。可動支持台２０のスライド移動に伴って可動扉３０を駆動させる第２ピニオン２４の位置が、戸袋部１０に対して相対的に進退する。可動扉３０と戸袋部１０との相対関係に着目すれば、可動扉３０は、第２ピニオン２４との架かり部分が残るギリギリまで戸袋部１０から突出させることが可能になる。よって、ホーム柵２は、１枚の可動扉３０で十分な進出量を稼ぐことができ、乗降口を広く設定する要望に応えられるようになる。

そして、ホーム柵２では、駆動機構からベルトやチェーンを除外したことで、定期点検の周期を長くできる。ホーム柵２の駆動機構は全てラック・アンド・ピニオン機構なので、ベルトやチェーンを用いた駆動機構を採用した場合よりも、駆動力の伝達効率が安定的且つ高効率で耐久性に優れる。

また、ホーム柵２では、第１ピニオン１４及び第２ピニオン２４の回転軸が、ともに上下向きに設定されており、第１ラック２３と、第２ラック１５と、第３ラック３２とは、ラック歯が横向きになっている。よって、第１駆動部９１，第２駆動部９２，第３駆動部９３の噛み合わせ部に、可動扉３０の荷重を作用させずに済む。よって、これらの駆動部が備えるべき強度的要求から荷重に係る分を除外できるので、簡略化した機構によるコストの低減や重量の低減を図ることができる。

また、ホーム柵２では、可動支持台２０が、第１ピニオン１４の上方に位置する。つまり、下から順に、第１ピニオン１４・可動支持台２０・第２ピニオン２４といった具合にこれらの３者は上下階層構造になっている。言い換えると、第１駆動部９１と第２駆動部９２と第３駆動部９３とが、上下階層構造になっており、これら３つの駆動部を収容する部分の戸袋部１０の厚さの増加を局所的なものに抑制できる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、基本的には第１実施形態と同様の構成を有するが、第２ピニオン２４の配置構成が異なる。なお、本実施形態では、第１実施形態と同様の構成要素には同じ符号を付与し、重複する説明は省略する。

図７は、可動扉が全進出状態（乗降口の全閉状態）における第２実施形態のホーム柵２Ｂをホーム側から見た断面図であって、戸袋部１０のホーム側の側面外殻を取り除いた縦断面図である。
図８は、ホーム柵２Ｂを進退方向の進出側から見た側面図である。なお、図８中の吹き出しＦ３は、第２ピニオン２４の周囲を拡大して示している。

本実施形態のホーム柵２Ｂでは、可動支持台２０は、第１ピニオン１４の上方で第２ピニオン２４を枢支する上方部２１と、ホーム側にて、上方部２１から下方に延設した延設部２２とを有する。第１ラック２３は、延設部２２に設けられており、延設部２２は、第３ラック３２に歯合する第２ピニオン２４の歯列部分が突出する窓部２７を有している。より具体的には、第２ピニオン２４は、上方部２１の下面にて回転軸が下向きに設けられている。第２ピニオン２４のホーム側の歯列は、延設部２２に設けられた窓部２７内（吹き出しＦ３参照）を抜けて、第３ラック３２と噛み合っている。本実施形態のホーム柵２Ｂによれば、第１実施形態のホーム柵２と同様の作用効果を奏することができる。また、第１実施形態のホーム柵２に比べて、可動扉３０の下部とホーム床面との間隔を短くすることができる。

〔変形例〕
なお、本発明を適用可能な形態は、上記実施形態に限らず、適宜構成要素の追加・省略・変更を施すことができる。

（変形例その１）
例えば、第２実施形態を元にして、図９に示すホーム柵２Ｃのように、可動扉３０の下端に屈曲部３５を設けることで、可動扉３０を戸袋部１０の厚さ（ホーム～軌道方向の長さ）の中央から進退させる構成も可能である。当該構成においても、中央から上部にかけての戸袋部１０の厚さを薄くすることができる。

（変形例その２）
また例えば、図１０に示すホーム柵２Ｄのように、モータ１２・第１ピニオン１４・可動支持台２０・第１ラック２３・第２ピニオン２４の駆動系要素を、第２実施形態に示したモータ１２の回転軸が上向きの状態から、回転軸が横向き且つ軌道側向きの構成とすることもできる。

当該構成では、これらの駆動系要素を、可動扉３０の重量を支持する構成要素として利用することが可能になる。また、第２実施形態では戸袋部１０の軌道側について上部から中間部までの幅を絞ることができたが、当該構成では逆に、戸袋部１０のホーム側について上部から中間部までの幅を絞ることができる。また、当該構成では、可動扉３０の下端をホーム３の上面に接近させることができる。

２…ホーム柵
１０…戸袋部
１２…モータ
１４…第１ピニオン
１５…第２ラック
２０…可動支持台
２３…第１ラック
２４…第２ピニオン
３０…可動扉
３２…第３ラック
９１…第１駆動部
９２…第２駆動部
９３…第３駆動部

Claims (2)

1. 戸袋部から可動扉をスライド移動させるホーム柵において、
   前記戸袋部の扉吐出側に配置され、モータで駆動される第１ピニオンと、
   スライド移動可能な可動支持台と、
   前記可動支持台に設けられ、前記第１ピニオンに歯合することで第１駆動部を構成する第１ラックと、
   前記可動支持台に設けられた第２ピニオンと、
   前記戸袋部に設けられ、前記第２ピニオンに歯合することで第２駆動部を構成する第２ラックと、
   前記可動扉に設けられた第３ラックであって、前記第２ラックによる前記第２ピニオンとの歯合位置とは反対側で前記第２ピニオンに歯合することで第３駆動部を構成する第３ラックと、
   を備え、前記モータが駆動すると前記第１駆動部によって前記可動支持台がスライド移動し、前記可動支持台のスライド移動に伴い、前記第２ラックに歯合する前記第２ピニオンが回転力を得て、前記第３駆動部によって前記可動扉がスライド移動する、
   ホーム柵。
2. 前記可動支持台は、前記第１ピニオンの上方で前記第２ピニオンを枢支する上方部と、前記上方部から下方に延設した延設部とを有し、
   前記第１ラックは、前記延設部に設けられ、
   前記延設部は、前記第３ラックに歯合する前記第２ピニオンの歯列部分が突出する窓部を有する、
   請求項１に記載のホーム柵。

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