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

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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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