KR20030063092A - 철도차량용 도어의 개폐장치 - Google Patents

Abstract

(과제) 철도차량용 도어의 개폐장치에 있어서, 도어본체의 슬라이딩 스트로크를 충분히 확보하면서 장치전체의 소형화를 도모한다.

(해결수단) 철도차량용 도어의 좌우의 도어본체(10A, 10B)를 개폐방향으로 슬라이딩 구동하는 장치. 상기 각 도어본체(10A, 10B)를, 원동풀리(23)와 종동풀리(24) 사이에 건너질러 놓인 벨트(26)에 각각 연결부재(27, 28)를 통하여 연결한다. 구동원으로서 아우터로터형의 다이렉트 드라이브 모터로 이루어지는 전동모터(22)를 사용하고, 그 아우터로터에 상기 원동풀리(23)를 설치한다. 그리고, 도어 개폐 시에 전동모터(22)의 축방향 전측을 상기 연결부재(27)가 통과하도록 한다.

Description

철도차량용 도어의 개폐장치{DOOR OPERATING APPARATUS FOR ROLLING STOCK}

본 발명은, 철도차량에 설치된 좌우의 도어본체를 전동모터에 의해 개폐구동하기 위한 도어개폐장치에 관한 것이다.

종래, 철도차량의 도어를 개폐하게 하는 장치로서는, 그 구동원으로서 공기압 등의 유체압을 사용한 것이 일반적으로 사용되고 있었는데, 근년, 구동음의 저감이나 제어응답성, 메인티넌스성 향상의 관점에서, 전동모터를 구동원으로 한 도어 구동장치의 개발이 진행되고 있다.

그 일례로서, 좌우의 도어본체가 상호 역방향으로 슬라이딩함으로써 개폐하는 미닫이식 도어를 구동하는 장치를 도 8에 도시한다. 도시의 구동장치(102)는, 좌우의 도어본체(100A, 100B)의 상방에 설치되고, 감아 걸기 전동기구를 이용한 것으로 되어 있다.

구체적으로는, 도어 개폐방향으로 상호 이격되어 설치되는 원동풀리(104) 및 종동풀리(106)와, 이들 사이에 건너지르는 벨트(108)를 구비하고, 벨트(108)의 하측부분이 연결부재(110A)를 통하여 원동풀리(104)에 가까운 측(도면의 우측)의 도어본체(100A)에 연결됨과 동시에, 벨트(108)의 상측부분이 연결부재(110B)를 통하여 종동풀리(106)에 가까운 측(도면의 좌측)의 도어본체(100B)에 연결되어 있다.

구동원에는 감속기부착 모터(120)가 사용되고, 그 출력축에 상기 원동풀리(104)가 연결되어 있다. 감속기부착 모터(120)는, 모터본체(122) 및 감속기(124)의 입력축 및 출력축이 서로 평행한 상태(도면의 깊이방향을 향한 상태)로 배치되고, 그 입력축의 전단에 상기 모터본체(122)가 연결됨과 동시에, 출력축의 전단에 상기 원동풀리(104)가 연결되어 있다.

상기 연결부재(110A)는, 상기 벨트(108)의 하측부분에 고정되어 당해 벨트(108)로부터 하방으로 뻗는 벨트측 연결부(112)와, 이 벨트측 연결부(112)의 하단으로부터 원동풀리(104)측(도면의 우측)으로 수평방향으로 뻗는 중간 연결부(113)와, 이 중간 연결부(113)로부터 하방으로 뻗어서 우측 도어본체(100A)의 상단에 고정되는 도어측 연결부(114)를 가지고 있다. 동일하게, 연결부재(110B)는, 상기 벨트(108)의 상측부분에 고정되어 당해 상측부분으로부터 벨트(108)의 하측부분의 하방으로까지 뻗는 벨트측 연결부(116)와, 이 벨트측 연결부(116)의 하단으로부터 원동풀리(104)측(도면의 우측)으로 수평방향으로 뻗는 중간 연결부(117)와, 이 중간 연결부(113)로부터 하방으로 뻗어서 좌측 도어본체(100B)의 상단에 고정되는 도어측 연결부(118)를 가지고 있다.

이 장치에 있어서, 도시하는 바와 같이 양 도어본체(100A, 100B)가 닫혀 있는 폐문상태로부터 감속기부착 모터(120)의 작동에 의해 원동풀리(104)가 도면의시계바늘 회전 반대방향으로 회전구동되면, 벨트(108)의 하측부분 및 이것에 연결되는 우측 도어본체(100A)가 우측으로 슬라이딩함과 동시에, 벨트(108)의 상측부분 및 이것에 연결되는 좌측 도어본체(100B)가 좌측으로 슬라이딩한다. 즉, 도어가 열린다. 역으로, 이 문 개방상태로부터 상기 원동풀리(104)가 도면의 시계바늘 회전방향으로 회전구동되므로써, 양 도어본체(100A, 100B)가 폐문방향으로 슬라이딩 구동된다.

상기 감속기부착 모터(120)는, 큰 감속기(124)를 보유하고, 더욱이, 이 감속기(124)로부터 원동풀리(104)와 함께 모터본체(122)가 전측으로 크게 돌출한 구조로 되어 있으므로, 이 감속기부착 모터(120)의 배열설치를 위하여 큰 스페이스가 필요하게 되는데 더하여, 당해 감속기부착 모터(120)와 연결부재(특히 감속기부착 모터(120)에 가까운 우측 도어본체(100A)에 연결되는 연결부재(110A))와의 간섭을 피하기 위하여 설계에 현저한 제약을 받고, 대체로 장치전체가 대형화되고 만다는 지장이 있다.

예를 들면, 장치전체의 소형화를 위해 원동풀리(104)와 종동풀리(106)의 거리를 가능하면 작게 하면서, 양 도어본체(100A, 100B)의 슬라이딩 스트로크를 크게 확보하기 위해서는, 도시하는 바와 같이 각 연결부재(110A, 110B)를 도어개폐방향으로 길게 뻗어서 각 도어측 연결부(114, 118)가 각각 감속기부착 모터(120) 및 종동풀리(106)의 외측의 위치까지 이동될 수 있도록 하는 것이 바람직한데, 그 이동시에 상기 연결부재(110A)의 도어측 연결부(114)나 중간 연결부(113)가 큰 감속기부착 모터(120)와 간섭되는 일이 없도록, 도시하는 바와 같이 도어측 연결부(114)가 감속기부착 모터(120)의 하측을 통과하게, 당해 도어측 연결부(114)와 감속기 부착 모터(120)의 위치를 상하로 어긋나게 하여 배치하지 않으면 안되고, 그 분량 장치 전체의 높이 치수가 크게 된다는 지장이 있다.

또, 장치 높이 치수를 크게 하지 않고, 상기 간섭을 회피하는 수단으로서, 상기 연결부재(110A)의 예를 들면 중간 연결부(113) 및 도어측 연결부(114)를 전측(도면에서는 바로 앞쪽)으로 팽창하고, 양 연결부(113, 114)가 상기 감속기부착 모터(120)의 전측을 통과하도록 연결부재(110A)를 배치하는 것도 고려되는데, 상기와 같이 감속기부착 모터(120)는 그 감속기(124)로부터 더욱 모터 본체(122)가 전측으로 크게 돌출하는 외형을 가지므로, 이 모터본체(122)와 상기 연결부재(110A)와의 간섭을 회피하기 위해서는 상기 연결부(113, 114)를 상당히 크게 전측으로 팽창하지 않으면 안되고, 그 분량만큼 장치의 안 길이 치수(전후방향의 치수)가 크게 되고 만다는 지장이 있다. 특히 철도차량용 도어 개폐장치의 경우, 그 전후(차량내외)에 커버나 점검용 덮개가 배치되는 일이 많기 때문에, 안 길이 치수가 크면 상기 커버나 점검용 덮개의 내측에 장치 전체가 수용되지 못하게 되는 지장이 생긴다.

본 발명은, 이와 같은 사정을 감안하여 철도차량용 도어의 개폐장치에 있어서, 도어본체의 슬라이딩 스트로크를 충분히 확보하면서 장치 전체의 소형화를 도모하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 제 1의 실시형태에 관한 철도차량용 도어 및 그 개폐장치를 도시하는 정면도,

도 2는 도 1의 A-A선 단면도,

도 3은 도 1의 B-B선 단면도,

도 4는 도 1의 C-C선 단면도,

도 5의 (a)는 상기 개폐장치에 설치되는 아우터로터형 다이렉트 드라이브 모터의 정면도, (b)는 (a)의 D-D선 단면도,

도 6은 본 발명의 제 2의 실시형태에 관한 철도차량용 도어 및 그 개폐장치를 도시하는 정면도,

도 7은 도 6의 E-E선 단면도, 및

도 8은 종래의 철도차량용 도어의 개폐장치의 일례를 도시하는 정면도,

(부호의 설명)

10A : 우측 도어본체(제 1의 도어본체)

10B : 좌측 도어본체(제 2의 도어본체)

20 : 개폐장치22 : 전동모터

23 : 원동풀리(원동차)24 : 종동풀리(종동차)

26 ; 벨트(감아 걸기 전동부재)27 : 제 1의 연결부재

28 : 제 2의 연결부재27a, 28a : 구동측 연결부

27b, 28b : 도어측 연결부30 : 스테이터

40 : 아우터로터42 : 로터 본체부

44 : 회전출력부

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명은, 차량에 설치된 좌우의 도어본체를 전동모터를 구동원으로 하여 개폐방향으로 슬라이딩 구동하는 철도차량용 도어의 개폐장치로서, 상기 전동모터의 출력측에 설치되는 원동차와, 이 원동차로부터 상기 도어본체의 개폐방향과 평행한 방향으로 이격된 위치에 상기 원동차의 회전축과 평행한 축 둘레에 회전 가능하게 설치된 종동차와, 원동차와 종동차 사이에 건너지르는 감아 걸기 전동부재와, 이 감아 걸기 전동부재와 상기 도어본체중 원동차에 가까운 측의 도어본체인 제 1의 도어본체를 연결하는 제 1의 연결부재와, 상기 감아 걸기 전동부재에 있어서 상기 제 1의 연결부재가 연결되는 부위는 역의 방향으로 이동하는 부위와 상기 원동차로부터 원거리 측의 도어본체인 제 2의 도어본체를 연결하는 제 2의 연결부재를 구비함과 동시에, 상기 전동모터가 아우터로터형의 다이렉트 드라이브 모터로 구성되고, 이 다이렉트 드라이브 모터의 아우터로터에 상기 원동차가 설치되고, 또한, 당해 다이렉트 드라이브 모터의 축방향 전측의 공간을 상기 제 1의 연결부재가 통과하도록 당해 제 1의 연결부재가 배치되어 있는 것이다.

또한, 여기서 말하는「아우터로터형의 다이렉트 드라이브 모터」란, 스테이터의 직경방향의 외측에 배열설치된 로터(아우터로터)를 가지고, 또한 이 아우터로터의 회전구동력이 감속기를 통하지 않고, 직접 외부에 출력되는 모터를 의미한다.

이와 같은 아우터로터형의 다이렉트 드라이브 모터는, 감속기를 갖지 않은 분, 배열설치 스페이스가 적어도 되고, 또, 스테이터의 직경방향 외측에 로터가 배열되어 있기 때문에 축방향의 치수도 매우 작다. 따라서, 그 아우터로터에 원동차를 설치함으로써, 제 1의 연결부재를 전측으로 크게 팽창되게 하지 않아도 당해 제 1의 연결부재와 상기 아우터로터형의 다이렉트 드라이브 모터와의 간섭을 피하면서 당해 다이렉트 드라이브 모터의 축방향 전측의 공간을 제 1의 연결부재가 통과하도록 배치할 수 있고, 이것에 의해, 제 1의 연결부재의 이동스트로크 즉 도어개폐 스트로크를 충분히 크게 확보하면서, 장치의 높이 치수 및 안 길이 치수(모터축 방향과 평행한 방향의 치수)의 쌍방을 작게 억제할 수 있다.

여거서, 상기 다이렉트 드라이브 모터의 아우터로터는 스테이터의 주위에 설치되는 것이기 때문에, 일반적으로 외경이 크고, 반드시 원동차에 요구되는 외경과는 합치하지 않는데, 이와 같은 직경의 격차가 있는 경우에는, 상기 아우터로터가, 스테이터의 주위에 배열되는 로터 본체부와, 이 로터 본체부의 회전중심부로부터 전방으로 돌출하여 상기 로터부보다도 소직경의 원동차를 구성하는 회전출력부를 가지는 구성으로 함으로써, 상기 로터 본체부의 직경에 관계없이, 적정한 외경을 갖는 원동차를 아우터로터에 설치할 수 있다. 그리고, 그 로터 본체부의 전측이고 또한 상기 회전출력부의 상측 또는 하측을 상기 제 1의 연결부재가 통과하도록 당해 제 1의 연결부재를 배치함으로써, 상기 회전출력부가 로터 본체부로부터 축방향 전측으로 돌출하고 있음에도 불구하고, 제 1의 연결부재를 전측으로 크게 팽창하게 하지 않고 상기 아우터로터와의 간섭없이 당해 아우터로터의 전측을 통과하게 할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는, 제 1의 연결부재와 다이렉트 드라이브 모터와의 간섭회피를 위해 설계의 제약을 받을 정도가 적고, 제 1의 연결부재의 형상설정의자유도가 높다. 이 때문에, 예를 들면, 상기 제 1의 연결부재 및 제 2의 연결부재가, 상기 감아 걸기 전동부재를 따라서 뻗는 구동측 연결부를 포함하고, 이 구동측 연결부의 도어 개방방향 후측의 단부가 상기 감아 걸기 전동부재의 도중부분에 고정되도록 하는 것도 가능하고, 이와 같은 구성으로 함으로써, 장치 높이 치수를 작게 억제하면서 도어본체의 슬라이딩 스트로크를 충분히 확보할 수 있다.

또한, 상기 제 1의 연결부재는, 상기 구동측 연결부와, 이 구동측 연결부의 도어 개방방향 전측의 단부와 상기 제 1의 도어본체를 연결하는 도어측 연결부를 포함함과 동시에, 제 1의 도어본체의 개폐위치에 관계없이 상기 도어측 연결부가 항상 상기 다이렉트 드라이브 모터보다도 도어개폐방향의 외측에 위치하고, 또한, 상기 구동측 연결부가 상기 다이렉트 드라이브 모터의 축방향 전측에 위치하도록 배치되어 있는 구성으로 하는 것도 가능하게 된다.

이 배치에서는, 상기 도어측 연결부가 항상 다이렉트 드라이브 모터의 외측에 있고 당해 다이렉트 드라이브 모터의 전측을 통과하는 일이 없으므로, 이 다이렉트 드라이브 모터와 도어측 연결부의 간섭을 피하기 위하여 당해 도어측 연결부를 전측으로 팽창하게 할 필요가 없고, 그 분량만큼 장치의 안 길이 치수는 더 삭감된다.

또한, 이 구성에서는, 다이렉트 드라이브 모터의 전측에 구동측 연결부를 배치할 필요가 있는데, 이 구동측 연결부는 감아 걸기 전동부재를 따라서 뻗는 형상을 가지고 있으면 좋고, 당해 구동측 연결부와 도어본체를 연결하는 도어측 연결부에 비교해서 필요한 높이 치수가 작으므로, 당해 구동측 연결부를 다이렉트 드라이브 모터의 전측에 배치해도 장치 전체의 크기에 대부분 영향을 미치지 않는다.

또한, 상기 제 1의 연결부재와 동일하게, 상기 제 2의 연결부재가, 상기 구동측 연결부와, 이 구동측 연결부의 도어 개방방향 전측의 단부와 상기 제 2의 도어본체를 연결하는 도어측 연결부를 포함함과 동시에, 제 2의 도어본체의 개폐위치에 관계없이 상기 도어측 연결부가 항상 상기 종동차보다도 도어 개폐방향의 외측에 위치하도록 배치되어 있는 구성으로 함으로써, 당해 제 2의 연결부재와 종동차의 간섭회피를 고려할 필요도 없게 되고, 제 2의 도어본체의 충분한 슬라이딩 스트로크를 확보하면서 장치 전체의 소형화를 더 진행할 수 있다.

또 본 발명에서는, 상기 다이렉트 드라이브 모터의 구동을 제어하는 제어기를 상기 원동차와 종동차 사이에 배치하는 것도 가능하다. 이와 같이 원동차와 종동차 사이의 스페이스를 유효하게 활용함으로써, 상기 제어기도 포함한 개폐장치 전체를 컴팩트하게 정리할 수 있다.

(발명의 실시형태)

본 발명의 제 1의 실시형태를 도 1∼도 5에 의거하여 설명한다.

도 1∼도 4는, 이 실시형태에 관한 철도차량용 도어 및 그 개폐장치를 도시하는 것이고, 그 중 도 1은, 차실내에서 보아 우측의 도어본체(10A)와 좌측의 도어본체(10B)가 완전 폐쇄되어 있는 상태를 도시하고 있다. 이들 도어본체(10A, 10B)는, 좌우의 차량측 프레임(FL) 사이에 형성된 승강구를 개폐하도록 좌우방향으로 슬라이딩 가능하게 배치되어 있다.

상기 각 도어본체(10A, 10B)의 상단에는, 상방으로 돌출하는 복수의브래킷(12)이 고정되어 있다. 각 브래킷(12)에는, 전후방향(도 1에서는 안 길이 방향)의 축둘레에 회전 가능한 호차(戶車)(14)가 부착되어 있다. 한편, 철도차량의 측벽측에는, 도어본체의 개폐방향으로 뻗는 가이드레일(16)이 각 도어본체(10A, 10B)의 상방의 위치에 고정되고, 이 가이드레일(16) 위에 상기 각 호차(14)가 전동 가능하게 얹어 놓여 있다. 이 구성에 의하여, 양 도어본체(10A, 10B)는 차량측에 개폐 가능하게 매달려 지지되어 있다.

상기 가이드레일(16)은, 베이스 플레이트(18)를 통하여 차량측에 지지되어 있다. 이 베이스 플레이트(18)는, 그 상반부(18a) 보다도 하반부(18b)가 좌우방향으로 길게 뻗는 형상을 가지고 있고, 당해 베이스 플레이트(18) 전체가 차량측벽에 고정됨과 동시에, 베이스 플레이트(18)의 하반부(18b)를 따라서 상기 가이드레일(16)이 고정되어 있다. 그리고, 이 베이스 플레이트(18)의 상반부에, 도어본체(10A, 10B)를 개폐방향으로 슬라이딩 구동하기 위한 개폐장치(20)가 조립되어 있다.

이 개폐장치(20)는, 구동원으로서의 전동모터(22)와, 원동풀리(23)와, 종동풀리(24)와, 벨트(26)와, 제 1의 연결부재(27) 및 제 2의 연결부재(28)를 구비하고 있다.

상기 전동모터(22)는, 후술하는 바와 같은 아우터로터형의 다이렉트 드라이브 모터로 구성되고, 그 회전축이 전후방향(도 1의 안 길이 방향)을 향하는 상태로 상기 베이스 플레이트(18)의 우단부 전면(도 1에서는 바로 앞 측면)에 고정되어 있다.

원동풀리(23)는, 본 발명에 관한 원동차에 상당하는 것으로, 상기 전동모터(22)의 아우터로터에 설치되고, 그 아우터로터와 일체로 전후방향의 축 둘레에 회전구동된다(상세한 내용은 후에 설명). 따라서, 도면의 예에서는, 우측 도어본체(10A)가 본 발명에 관한 제 1의 도어본체(원동차 가까운 측의 도어본체)에 상당하고, 좌측 도어본체(10B)가 본 발명에 관한 제 2의 도어본체(원동차로부터 먼 쪽의 도어본체)에 상당하고 있다.

종동풀리(24)는 본 발명에 관한 종동차에 상당하는 것으로, 상기 원동풀리(23)와 동등한 외경을 가지고, 당해 원동풀리(23)로부터 도어개폐방향과 평행한 방향(도 1에서는 좌우방향)으로 이격된 위치에 설치되고, 그 위치에 있어서 상기 원동풀리(23)의 회전축과 평행한 축(전후방향의 축) 둘레에 회전 가능하게 되도록 베이스 플레이트(18)의 상반부(18a)에 부착되어 있다.

벨트(26)는, 본 발명에 관한 감아 걸기 전동부재에 상당하는 것으로, 양 풀리(23, 24) 사이에 건너질러 놓이고, 이들 풀리(23, 24)와 함께 감아 걸기 전동기구를 구성한다.

또한, 본 발명에서 사용되는 감아 걸기 전동기구는 도시하는 벨트 전동기구에 한정되지 않고, 예를 들면 체인과 스프로킷을 사용한 체인 전동기구를 사용해도 좋다.

제 1의 연결부재(27)는, 상기 벨트(26)의 하측부분과 우측 도어본체(10A)의 외측(도 1에서는 우측)의 브래킷(12)을 연결하는 것이다. 상세하게는, 상기 벨트(26)의 하측부분을 따라서 뻗는 구동측 연결부(27a)와, 이 구동측 연결부(27a)의 우단부(도어 개방방향 전측의 단부)로부터 하방으로 뻗는 도어측 연결부(27b)를 가지고, 상기 구동측 연결부(27a)의 좌단부(도어 개방방향 후측의 단부)가 연결금구(29)를 통하여 벨트(26)의 하측부분의 종동풀리(24) 근처의 부위에 연결됨과 동시에, 도어측 연결부(27b)의 하단부가 상기 브래킷(12)에 직결되어 있다. 그리고, 도시하는 바와 같이 우측 도어본체(10A)가 완전 폐쇄위치에 있는 상태에서도 도어측 연결부(27b)가 전동모터(22)보다도 도어개폐방향 외측(도면에서는 우측)에 위치하도록, 환언하면 전동모터(22)의 축방향 전측의 공간에 항상 구동측 연결부(27a)가 위치하도록, 당해 구동측 연결부(27a)의 길이 치수가 충분히 크게 설정되어 있다.

이에 대하여 제 2의 연결부재(28)는, 상기 벨트(26)의 상측부분, 즉 당해 벨트(26)의 하측부분과 역방향으로 이동하는 부분, 좌측 도어본체(10A)의 외측(도 1에서는 좌측)의 브래킷(12)을 연결하는 것이다. 상세히는, 상기 벨트(26)의 상측부분을 따라서 뻗는 구동측 연결부(28a)와, 이 구동측 연결부(28b)의 좌단부(도어 개방방향 전측의 단부)로부터 하방으로 뻗는 도어측 연결부(28b)를 가지고, 상기 구동측 연결부(28a)의 우단부(도어 개방방향 후측의 단부)가 연결금구(29)를 통하여 벨트(26)의 상측부분의 원동풀리(23) 근처의 부위에 연결됨과 동시에, 도어측 연결부(28b)의 하단부가 상기 브래킷(12)에 직결되어 있다. 그리고, 도시하는 바와 같이 좌측 도어본체(10B)가 완전폐쇄위치에 있는 상태에서도 도어측 연결부(28b)가 종동풀리(24)보다도 도어개폐방향 외측(도면에서는 좌측)에 위치하도록, 환언하면, 종동풀리(24)의 축방향 전측의 공간에 항상 구동측 연결부(28a)가 위치하도록, 당해 구동측 연결부(28a)의 길이 치수가 충분히 크게 설정되어 있다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 각 연결금구(29)는, 벨트(26)가 끼워넣기 가능한 홈을 가지고 구동측 연결부(27a, 28a)의 내측면(예를 들면 구동측 연결부(27a)에서는 하측면)에 고정되는 본체금구(29a)와 이 본체금구(29a)에 체결되어 당해 본체금구(29a)와 함께 벨트(26)를 상하로부터 끼워 넣는 덮개판(29b)을 가지고 있다. 또한, 도 3은 도 1의 B-B선 단면도인데, 편의상, 고정금구(29)에 대해서는 그 단면을 실선으로 도시하고 있다.

다음에, 상기 전동모터(22)의 구조를 도 5(a, b)에 의거하여 설명한다. 도시하는 바와 같이, 이 전동모터(22)는, 스테이터(30)와, 그 주위에 설치되는 아우터로터(40)를 구비하고 있다.

스테이터(30)는, 지지부재(32)와, 복수개의 철심(33)을 구비하고 있다.

지지부재(32)는, 대략 원판상의 본체부를 가지고, 이 본체부의 주변 가장자리의 복수개소(도면의 예에서는 4개소)에, 나사구멍(32a)을 가지는 보스부가 설치되어 있다. 각 나사구멍(32a)에는, 베이스 플레이트(18)에 설치된 볼트삽입 통과구멍(도시 생략)에 끼워 통하는 볼트가 나사박음되고, 그 볼트에 의해 지지부재(32)가 상기 베이스 플레이트(18)의 전면에 고정되도록 되어 있다(도 4 참조).

지지부재(32)의 본체의 중앙부로부터는 전방으로 원형상의 철심고정부(32b)가 돌출하고, 이 철심고정부(32b)의 중앙으로부터 더 전방으로, 당해철심고정부(32b)보다도 소직경의 로터지축부(32c)가 돌출되어 있다. 그리고, 상기 철심고정부(32b)의 주위에 복수개의 철심(33)이 방사상으로 배열설치되고, 각 철심(33)의 주위에 코일(34)이 감겨져 있다. 각 코일(34)을 구성하는 도선(36)은, 상기 지지부재(32)의 주변 가장자리부에 설치된 그로멧(grommet)(35)을 통하여 도면 생략된 모터구동회로에 접속되어 있다. 또한, 도 5(b)에 있어서 37은 홀(IC), 38은 펄스합성회로이다.

아우터로터(40)는, 로터 본체부(42)와, 회전출력부(44)를 가지고, 양자가 일체로 연결되어 있다.

로터 본체부(42)는, 회전판(45)과 영구자석(46)을 구비하고 있다. 회전판(45)은, 중앙에 관통구멍을 가지는 전벽(前壁)(45a)과, 이 전판(45a)의 외주부로부터 후방(도 5에서는 우방)으로 뻗는 주변 벽(45b)의 내주면에 상기 영구자석(46)이 고정되어 있다. 그리고, 이 영구자석(46)이 상기 각 철심(33)의 직경방향 외측에 미소간극을 두고 위치하도록 로터 본체부(42)가 배치되어 있다.

회전출력부(44)는 대략 원통형상을 이루고, 그 후단에 대직경의 칼라부(44a)를 가지고 있다. 그리고, 이 회전출력부(44)가 상기 회전판 전벽(45a)에 대하여 후방으로부터 끼워 통하게 되고, 당해 전벽(45a)의 중앙으로부터 축방향 전측(도 5(b)에서는 좌측)으로 돌출한 상태에서, 상기 칼라부(44a)가 상기 회전판 전벽(45a)의 관통구멍 주변 가장자리부에 겹쳐지고, 그 겹친 부분이 스크루(47)에 의해 체결되어 있다. 이 체결에 의해, 로터 본체부(42)와 회전출력부(44)가 일체화되어 있다.

회전출력부(44)는, 상기 로터지축부(32c)의 외경보다도 큰 내경을 가지고, 이 회전출력부(44)의 내주면과 상기 로터 지축부(32c)의 외주면 사이에 축받이(50, 52)가 개재되어 있다. 이들 축받이(50, 52)를 통하여, 아우터로터(40) 전체가 지지부재(32)측으로 회전가능하게 지지되어 있다. 그리고, 상기 회전출력부(44)의 전단부에 벨트 빠짐방지용의 스냅링(48)이 부착되므로써, 당해 회전출력부(44)가 그대로 상기 원동풀리(23)를 구성하고 있다.

또한, 상기 로터 본체부(42)의 외경을 원동차(23)의 필요직경에 합치하게 하는 것이 가능한 경우에는, 상기 회전출력부(44)를 생략하여 아우터로터 전체를 그 대로 원동차로 하여 사용하게 해도 좋다.

이 전동모터(22)에 대하여, 상기 제 1의 연결부재(27)의 구동측 연결부(27a)는, 그 본체부분이 도 4에 도시하는 바와 같이 로터 본체부(42)의 전측으로서 회전출력부(44)의 하측의 공간을 통과하도록 배치되어 있다.

도 1에 도시되는 바와 같이, 상기 원동풀리(23)와 종동풀리(24) 사이의 위치에는, 상기 전동모터(22)의 구동을 제어하는 제어기(54)가 설치되어 있다. 이 제어기(54)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 베이스 플레이트(18)의 전면에 고정되고, 상기 각 연결부재(27, 28)의 구동측 연결부(27a, 28a) 및 벨트(26)와의 간섭을 회피하는 형상을 가지고 있다.

또, 베이스 플레이트(18)의 전면 중앙에는 로킹장치(53)가 설치되어 있다. 이 로킹장치(53)는, 각 도어본체(10A, 10B)의 내측 브래킷(12)끼리의 사이의 위치로서, 양 연결부재(27, 28), 벨트(26), 및 각 브래킷(12)의 간섭을 회피할 수 있는위치에 설치되어 있다. 당해 로킹장치(53)는, 상기 제어장치(54)에 의해 제어되는 솔레노이드 등의 전기적 구동원을 구비하고, 그 구동력을 이용해서, 상기 도어본체(10A, 10B)중의 어느 한쪽(도면의 예에서는 우측 도어본체(10A))을 완전폐쇄위치에 고정하는 상태와 개방하는 상태로 전환된다.

상기 베이스 플레이트(18)를 포함하여, 개폐장치(20) 전체는 차 외측 커버(55)와 차 내측 커버(56)에 의해 전후로부터 덮여져 있다. 차 내측 커버(56)의 내측면에는 표시장치(58)가 고정되고, 그 표시내용이 상기 차 내측 커버(56)에 설치된 창(56a)을 통하여 차 내측에 표시되도록 되어 있다. 또, 차 내측 커버(56) 자체는, 그 상단을 통과하는 수평축 둘레에 회전운동조작(개폐조작)되고, 점검덮개로서 기능하도록 되어 있다.

다음에 이 장치의 작용을 설명한다.

도 5에 도시하는 전동모터(22)에 있어서, 각 철심(33)에 감겨진 코일(34)이 통전되면, 그 전자력으로 아우터로터(40)가 회전되고, 이 아우터로터(40)에 설치되어 있는 원동풀리(23)도 회전된다.

여기서, 예를 들면 상기 도 1에 도시하는 바와 같은 완전 폐쇄상태로부터 원동풀리(23)가 동일 도면 반시계 회전방향으로 회전하면, 이 원동풀리(23)와 종동풀리(24) 사이에 건너질러 놓여 있는 벨트(26)의 하측부분이 동일 도면 우방향으로 이동하고, 이 벨트(26)의 하측부분에 연결되어 있는 제 1의 연결부재(27) 및 우측도어본체(10A)도 일체로 우방향으로 이동한다. 이것과 동시에, 상기 벨트(26)의 상측 부분 및 동부분에 연결되어 있는 제 2으 연결부재(28) 및 좌측 도어본체(10B)는좌방향으로 이동한다. 즉, 양 도어본체(10A, 10B)는 서로 역방향으로 슬라이딩하여 문짝이 개방된다. 역으로, 문개방상태로부터 원동풀리(23)가 도 1의 시계회전방향으로 회전구동되므로써, 양 도어본체(10A, 10B)는 폐쇄방향으로 동시에 구동된다.

이 장치에서는, 전동모터(22)로서 아우터로터형의 다이렉트 드라이브 모터가 설치되어 있기 때문에, 당해 모터(22)가 감속기를 가지고 있지 않은 분량, 그 배열설치 스페이스(특히 정면에서 본 스페이스)가 적어도 되고, 또, 스테이터(30)의 직경방향 외측으로 아우터로터(40)가 배열되어 있기 때문에 축방향의 치수도 매우 작다. 따라서, 그 아우터로터(40)에 원동차(23)를 설치함으로써, 제 1의 연결부재(27)를 전측(도 4에서는 좌측)으로 크게 팽창하게 하지 않아도 당해 제 1의 연결부재(27)와 상기 전동모터(22)의 간섭을 피하면서 당해 모터(22)의 축방향 전측의 공간을 제 1의 연결부재(27)가 통과하도록 배치할 수 있고, 이것에 의해, 제 1의 연결부재(27)의 이동 스트로크 즉 도어개폐 스트로크를 충분히 크게 확보하면서, 장치의 높이 치수 및 안 길이 치수(도 2 ∼ 도 4의 좌우방향의 치수)의 쌍방을 작게 억제할 수 있다.

보다 구체적으로, 이 실시형태에서는, 아우터로터(40)의 전체 직경이 원동풀리(23)에 요구되는 직경보다도 상당히 큰 것으로 되어 있는데, 상기 아우터로터(40)를, 스테이터의 주위에 배열되는 로터 본체부(42)로부터 원동풀리(23)를 구성하는 회전출력부(44)가 축방향 전측으로 돌출하는 구성으로 함으로써, 적정한 직경을 갖는 원동풀리(23)를 아우터로터(40)와 일체화하는 것이 가능하게 되어 있다. 게다가, 그 로터 본체부(42)의 전측이고 또한 상기 회전출력부(44)의 하측(제 1의 연결부재(27)가 벨트(26)의 상측부분에 연결되어 있는 경우에는 회전출력부(44)의 상측이라도 좋다.)을 상기 제 1의 연결부재(27)가 통과하도록 당해 제 1의 연결부재(27)를 배치함으로써, 상기 회전출력부(44)가 로터 본체부(42)로부터 축방향 전측으로 돌출하고 있음에도 불구하고, 제 1의 연결부재(27)를 전측으로 크게 팽창하게 하지 않고, 상기 아우터로터(40)와의 간섭없이 당해 아우터로터(40)의 전측을 통과하게 할 수 있다.

또, 각 연결부재(27, 28)에 대해서는, 양 연결부재(27, 28)를, 감아 걸기 전동부재인 벨트(26)를 따라서 뻗는 구동측 연결부(27a, 28a)와, 그 도어 개방방향 전단측 부분에 설치된 도어측 연결부(27b, 28b)를 가지는 형상으로 하고, 구동측 연결부(27a, 28a)의 도어 개방방향 후측의 단부가 상기 벨트(26)의 도중부분에 고정되도록 하고 있으므로, 도 8에 도시하는 바와 같이 연결부재(110A)의 중간 연결부(113)와 감속기부착 모터(120)의 간섭을 피하기 위하여 양자를 상하방향으로 위치를 비키어 놓아 배열한 종래 장치에 비교하여, 장치 높이 치수를 작게 억제하면서 도어본체의 슬라이딩 스트로크를 충분히 확보할 수 있다.

더욱이, 이 실시형태에서는, 제 1의 연결부재(27)에 있어서의 도어측 연결부(27b)가 항상 전동모처(22)보다도 도어개폐방향의 외측(도 1에서는 우측)에 위치하도록 배치되어 있고, 도어측 연결부(27b)가 전동모터(22)의 전측을 통과하는 일이 없으므로, 양자의 간섭을 피하기 위하여 도어측 연결부(27b)를 전측으로 팽창하게 할 필요가 없고, 그 분량만큼 장치의 안 길이 치수는 더 삭감된다.

예를 들면, 제 2의 실시형태로서 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 도어가 닫힌 상태에서 제 1의 연결부재(27)의 도어측 연결부(27b)가 전동모터(22)보다도 도어개폐방향 내측(도 6에서는 좌측)에 위치하도록 배치되어 있는 장치와 대비하면, 당해 장치에서는, 상기 도어측 연결부(27b)와 전동모터(22)의 간섭을 피하기 위하여 도 7에 도시하는 바와 같이 당해 도어측 연결부(27b)의 상반부를 외측(도 7에서는 우측)으로 팽창하게 할 필요가 있고, 그 분량만큼 다른 부품 등과의 간섭이 생기기 쉽게 되는데, 제 1의 실시형태와 같이 도어측 연결부(27b)가 도어본체(10A)의 위치에 관계없이 항상 전동모터(22)의 외측에 위치하도록 하면, 상기 도어측 연결부(27b)를 팽창하게 할 필요가 없어지고(도 4 참조), 그 분량 장치의 안 길이 치수가 삭감된다.

또한, 제 1의 실시형태와 같은 배치에 의해, 제 1의 연결부재(27)에 있어서의 구동측 연결부(27a)가 항상 전동모터(22)의 축방향 전측에 위치하는 것으로 되는데, 이 구동측 연결부(27a)는 벨트(26)를 따라서 뻗는 형상을 가지고 있으면 좋고, 상기 도어측 연결부(27b)에 비교하여 필요 높이 치수가 작으므로, 당해 구동측 연결부(27a)를 다이렉트 드라이브 모터의 전측에 배치해도 장치 전체의 크기에 거의 영향을 미치지 않는다.

또, 제 1의 실시형태에서는, 제 2의 연결부재(28)에 대해서도 도어측 연결부(28b)가 도어본체(10B)의 위치에 관계없이 항상 종동풀리(24)의 외측(도 1에서는 좌측)에 위치하도록 배치되어 있으므로, 상기 제 2 실시형태와 같이 제 2의 연결부재(28)의 도어측 연결부(28b)가 종동풀리(24)의 내측(도 6에서는 우측)에 위치하는 것과 상이하고, 당해 종동풀리(24)나 제 1의 연결부재(27)와의 간섭 회피를 위해 도어측 연결부(28b)를 전측으로 팽창하게 할 필요도 없어지고(도 2의 도어측 연결부(28b)와 도 7의 도어측 연결부(28b)를 비교 참조), 이점에 있어서도 장치 안 길이 치수의 삭감을 진행할 수 있다.

또, 제 1의 실시형태에서는, 전동모터(22)의 구동을 제어하기 위한 제어기(54)를 양 풀리(23, 24) 사이에 배치하고 있으므로, 당해 풀리(23, 24) 사이의 스페이스를 유효하게 활용해서 제어기(54)를 개폐장치내에 컴팩트하게 편입할 수 있게 되어 있다. 특히 도 3에 도시하는 예에서는, 제어기(54)를 양 연결부재(27, 28) 및 벨트(26)의 바로 후방의 위치에 배열해서 이들 연결부재(27, 28) 및 벨트(26)와의 간섭을 회피할 수 있는 형상으로 하고 있으므로, 장치 높이 치수 및 안 길이 치수의 쌍방을 작게 억제하면서 제어기(54)를 장치내에 편입 가능하게 되어 있다.

이상과 같이 본 발명은, 철도차량용 도어의 개폐장치에 있어서, 원동차와 종동차 사이에 건너지르는 감아 걸기 전동부재에 연결부재를 통하여 좌우의 도어본체를 각각 연결함과 동시에, 상기 원동차의 구동원으로서 아우터로터형의 다이렉트 드라이브 모터를 사용하고, 도어개폐 시에 당해 모터의 축방향 전측을 상기 원동차에 가까운 측의 연결부재(제 1의 연결부재)가 통과하도록 한 것이므로, 도어본체의 슬라이딩 스트로크를 충분히 확보하면서 장치 전체의 소형화를 도모할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 차량에 설치된 좌우의 도어본체를, 전동모터를 구동원으로 하여, 개폐방향으로 슬라이딩 구동하는 철도차량용 도어의 개폐장치로서, 상기 전동모터의 출력측에 설치되는 원동차와, 이 원동차로부터 상기 도어본체의 개폐방향과 평행한 방향으로 이격된 위치에 상기 원동차의 회전축과 평행한 축 둘레로 회전 가능하게 설치된 종동차와, 원동차와 종동차 사이에 건너지르는 감아 걸기 전동부재와, 이 감아 걸기 전동부재와 상기 도어본체중 원동차에 가까운 측의 도어본체인 제 1의 도어본체를 연결하는 제 1의 연결부재와, 상기 감아 걸기 전동부재에 있어서 상기 제 1의 연결부재가 연결되는 부위는 역의 방향으로 이동하는 부위와 상기 원동차로부터 원거리측의 도어본체인 제 2의 도어본체를 연결하는 제 2의 연결부재를 구비함과 동시에, 상기 전동모터가 아우터로터형의 다이렉트 드라이브 모터로 구성되고, 이 다이렉트 드라이브 모터의 아우터로터에 상기 원동차가 설치되고, 또한, 당해 다이렉트 드라이브 모터의 축방향 전측의 공간을 상기 제 1의 연결부재가 통과하도록 당해 제 1의 연결부재가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 철도차량용 도어의 개폐장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 다이렉트 드라이브 모터의 아우터로터는, 스테이터의 주위에 배열되는 로터 본체부와, 이 로터 본체부의 회전중심부로부터 전방으로 돌출하여 상기 로터부보다도 소직경의 원동차를 구성하는 회전출력부를 가지고 있고, 상기 제 1의 연결부재는, 상기 로터 본체부의 전측이고 또한 상기 회전출력부의 상측 또는 하측을 통과하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 철도차량용 도어의 개폐장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1의 연결부재 및 제 2의 연결부재는, 상기 감아 걸기 전동부재를 따라서 뻗는 구동측 연결부를 포함하고, 이 구동측 연결부의 도어 개방방향 후측의 단부가 상기 감아 걸기 전동부재의 도중부분에 고정되는 것을 특징으로 하는 철도차량용 도어의 개폐장치.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 제 1의 연결부재는, 상기 구동측 연결부와, 이 구동측 연결부의 도어 개방방향 전측의 단부와 상기 제 1의 도어본체를 연결하는 도어측 연결부를 포함함과 동시에, 제 1의 도어본체의 개폐위치에 관계없이 상기 도어측 연결부가 항상 상기 다이렉트 드라이브 모터보다도 도어 개폐방향의 외측에 위치하고, 또한, 상기 구동측 연결부가 상기 다이렉트 드라이브 모터의 축방향 전측에 위치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 철도차량용 도어의 개폐장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 제 2의 연결부재는, 상기 구동측 연결부와, 이 구동측 연결부의 도어 개방방향 전측의 단부와 상기 제 2의 도어본체를 연결하는 도어측 연결부를 포함함과 동시에, 제 2의 도어본체의 개폐위치에 관계없이 상기 도어측 연결부가 항상 상기 종동차보다도 도어 개폐방향의 외측에 위치하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 철도차량용 도어의 개폐장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다이렉트 드라이브 모터의 구동을 제어하는 제어기가 상기 원동차와 종동차 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 철도차량용 도어의 개폐장치.