(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
扉の開閉を行う戸閉機械と、
前記戸閉機械に戸開閉力を提供するものであって、戸開閉力低減指令に応じて、通常の戸開閉力又は低減された戸開閉力を選択的に提供する戸開閉力提供手段と、
前記戸開閉力提供手段に対して開閉指令及び戸開閉力低減指令を出力することによりこれを制御する制御部とを備えた車両用扉の戸閉め装置において、
前記扉の戸袋に指や物が挟まれた状態を検知する検知スイッチが設けられ、
前記制御部は、扉の開指令後所定時間内に前記検知スイッチが作動した場合にのみ、前記戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力することを特徴とする車両用扉の戸閉め装置。
【請求項２】
扉の開閉を行う戸閉機械と、
前記戸閉機械に戸開閉力を提供するものであって、戸開閉力低減指令に応じて、通常の戸開閉力又は低減された戸開閉力を選択的に提供する戸開閉力提供手段と、
前記戸開閉力提供手段に対して開閉指令及び戸開閉力低減指令を出力することによりこれを制御する制御部とを備えた車両用扉の戸閉め装置において、
前記扉の戸袋に指や物が挟まれた状態を検知する検知スイッチが設けられ、
前記制御部は、扉の開指令後に前記検知スイッチが作動したとき、前記戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力するとともに、前記検知スイッチが作動し、かつ、復帰した後、断続的に戸開閉力低減指令を出力することを特徴とする車両用扉の戸閉め装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用扉の開動作時に人の指や物が戸袋に挟まれた場合、その状態からの脱出を可能とする安全機能を備えた車両用扉の戸閉め装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
鉄道車両において扉（乗降用側扉）の開動作中に、扉の付近にいる乗客の指が戸袋に挟まれることがある。このような場合、挟まれたまま扉が開くと、指を負傷する可能性がある。また、挟まれ方によっては扉が動かなくなり、所定時間内に全開状態に達しない。従来、このような状況に陥った場合には、自動的に又は乗務員の手動操作により、扉を一旦閉動作させてから再び開動作させることにより扉を全開させようとする。ところが、戸袋に指を挟まれた状態で扉が閉開すると、却って指に負担がかかり、大きな負傷をする恐れがある。
【０００３】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、車両用扉の開動作時に人の指や物が戸袋に挟まれた場合、その状態から安全に脱出できる車両用扉の戸閉め装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、扉の開閉を行う戸閉機械と、前記戸閉機械に戸開閉力を提供するものであって、戸開閉力低減指令に応じて、通常の戸開閉力又は低減された戸開閉力を選択的に提供する戸開閉力提供手段と、前記戸開閉力提供手段に対して開閉指令及び戸開閉力低減指令を出力することによりこれを制御する制御部とを備えた車両用扉の戸閉め装置において、前記扉の戸袋に指や物が挟まれた状態を検知する検知スイッチが設けられ、前記制御部は、扉の開指令後所定時間内に前記検知スイッチが作動した場合にのみ、前記戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力することを特徴とするものである（請求項１）。
上記のように構成された車両用扉の戸閉め装置では、扉の開指令後所定時間内に乗客の指や物が戸袋に挟まれて検知スイッチが作動したとき、制御部は、戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力する。これにより、戸開閉力提供手段は、戸閉機械に供給する戸開閉力を低減させる。従って、戸閉機械の戸開閉力は低下し、開動作中の扉が停止する。
【０００５】
また、所定時間後にいたずらで検知スイッチが作動しても、もはや戸開閉力低減指令は出力されない。
【０００７】
また、上記車両用扉の戸閉め装置（請求項１）における制御部に代えて、扉の開指令後に検知スイッチが作動したとき、戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力するとともに、検知スイッチが作動し、かつ、復帰した後、断続的に戸開閉力低減指令を出力する制御部を設けてもよい（請求項２）。
このように構成された車両用扉の戸閉め装置では、扉の開指令後所定時間内に乗客の指や物が戸袋に挟まれて検知スイッチが作動したとき、制御部は、戸開閉力提供手段に対して戸開閉力低減指令を出力する。これにより、戸開閉力提供手段は、戸閉機械に供給する戸開閉力を低減させる。従って、戸閉機械の戸開閉力は低下し、開動作中の扉が停止する。また、この場合、戸袋に指等を挟まれた乗客がその状態から脱出した後、扉が急速に開くことが防止される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態による車両用扉の戸閉め装置の構成を示す図である。図において、車両の扉１の上部には、シリンダ２１を有する戸閉機械２が設けられている。図示の戸閉機械２は、シリンダ２１の左側の戸閉側ポート２１ｃに圧力流体源３から圧縮空気が供給されると戸閉動作を行い、右側の戸開側ポート２１ｏに圧縮空気が供給されると戸開動作を行う。シリンダ２１は、既知の開クッション機能及び閉クッション機能を備えており、開閉のストロークエンド付近でストローク動作が減速するように構成されている。
【００１０】
上記戸閉機械２と圧力流体源３との間には、ちりこし４、ドアコック５、電磁圧力切換弁６、戸閉電磁弁７及び消音器８が設けられ、図示のように接続されている。上記電磁圧力切換弁６は、減圧用電磁弁６１と、ばね付き逆止弁６２とによって構成されている。ばね付き逆止弁６２のばねは、所定の圧力（例えば１．２ｋｇｆ／ｃｍ２）を超えると順方向に連通するように設定されている。なお、圧力流体源３は、５ｋｇｆ／ｃｍ２（４９０ｋＰａ）の圧縮空気を供給する。このようにして、上記電磁圧力切換弁６、戸閉電磁弁７及び消音器８は、戸閉機械２に対して通常の戸開閉力（５ｋｇｆ／ｃｍ２）又は低減された戸開閉力（１．２ｋｇｆ／ｃｍ２）を選択的に提供する戸開閉力提供手段を構成している。
【００１１】
一方、制御部９は、ＣＰＵとその入出力インターフェース回路等からなり、上記電磁圧力切換弁６及び戸閉電磁弁７を制御する。制御部９には、速度が時速５ｋｍ以下であるか否かを知らせる５ｋｍ／ｈ検知信号と、扉１の開閉指令及び再開閉指令と、扉１が閉じると作動する戸閉スイッチ１０の信号と、戸袋に指や物が挟まれたとき作動する指詰め検知スイッチ１１の信号とが入力される。指詰め検知スイッチ１１は、戸袋の口に設けられ、例えば、指等の侵入圧力で導電状態が変化することにより指詰めを検知する。
【００１２】
上記のように構成された車両用扉の戸閉め装置において、図１に示す状態の減圧用電磁弁６１は、減圧を行わない非減圧位置であり、戸閉電磁弁７は、戸閉位置である。逆に、図示の状態から動作すると、減圧用電磁弁６１は減圧位置となり、戸閉電磁弁７は戸開位置となる。減圧用電磁弁６１が図示の非減圧位置にあるときは、戸閉電磁弁７の戸閉・戸開位置に応じてシリンダ２１の一方のポートに圧縮空気が供給され、他方のポートは消音器８を介して大気に開放される。従って、この場合の戸開閉力（戸閉力又は戸開力）及び開閉速度は大きい。減圧用電磁弁６１が動作して減圧位置にあるときは、シリンダ２１の一方のポートがばねつき逆止弁６２を介して排気されることにより所定の圧力に減圧され、他方のポートは消音器８を介して大気に開放される。従って、この場合の戸開閉力は小さい。
【００１３】
次に、上記のように構成された車両用扉の戸閉め装置の動作について説明する。まず、全閉位置減圧制御及び閉途中における戸挟み減圧制御について説明する。
図２は、上記車両用扉の戸閉め装置における、全閉位置減圧制御及び閉途中戸挟み減圧制御動作を表すタイムチャートであり、上から順に、５ｋｍ／ｈ検知信号（Ｌレベルのとき時速５ｋｍ検知）、開閉指令（Ｈレベルが開指令、Ｌレベルが閉指令）、再開閉指令（Ｈレベルが再開閉指令オン、Ｌレベルが閉指令）、戸閉スイッチ１０の動作（Ｌレベルで閉扉検知）、制御部９から減圧用電磁弁６１に出力される「戸開閉力低減指令」としての減圧指令（Ｈレベルが減圧指令オン）、戸開閉力（戸閉力又は戸開力）、供給空気圧力、及び、扉動作を示す。
【００１４】
図１を参照した図２において、今、扉１が閉まっている状態であるとして、時刻ｔ０に乗務員室から開指令が出力されると、戸閉電磁弁７が動作し、これにより扉１は開き始める。戸閉スイッチ１０（ｂ接点）は時刻ｔ０よりやや遅れて時刻ｔ１においてオフ（閉路）になる。扉１が全開した後の時刻ｔ２において閉指令が出力されると、戸閉電磁弁７が復帰して扉１が閉まり始める。扉１が全閉に達する直前の時刻ｔ３において、戸閉スイッチ９はオンになり、同時に制御部９から減圧指令が減圧用電磁弁６２に出力される。これにより減圧用電磁弁６２が減圧位置に動作してシリンダ２１の高圧側すなわち戸閉側ポート２１ｃに供給されていた空気圧力が、ばね付き逆止弁６２に設定された所定値まで減圧される。この結果、全閉状態の扉１の戸開閉力（戸閉力）が低下する。減圧指令は時刻ｔ３から減圧復帰時間Ｔ１（例えば１０秒）の間持続する。従って、被服やバッグのひものような薄い物が扉１に挟まれた場合、当該時間Ｔ１の間にその状態から脱出することができる。
【００１５】
一方、上記の動作とは別に又は上記の動作の後に、時刻ｔ４において開指令が出力されると、上記の場合と同様の動作が、時刻ｔ５〜ｔ７において行われる。ところが、戸閉動作中の時刻ｔ７において、扉１に人や大きな物が挟まれる「戸挟み」の状態となった場合、扉１がそれ以上閉まらないため、閉動作が停止する。そして、閉指令から閉途中減圧検出時間Ｔ３（例えば４秒）を経過してなお扉１が全閉に達していないと、制御部９は減圧指令を出力する。この減圧指令は、閉途中減圧保持時間Ｔ４（例えば２秒）の間持続し、その間、シリンダ２１の高圧側すなわち戸閉側ポート２１ｃに供給されていた空気圧力が減圧され、戸開閉力（戸閉力）が低下する。
このように、所定時間Ｔ３を基準として、戸開閉力を制御することにより、戸挟み状態が検知されるまでは所定の戸開閉力と戸閉速度とが確保され、戸挟み検知により戸開閉力が弱められる。従って、例えば満員の乗客によって扉１に負荷がかかっているときでも、所定時間Ｔ３内は、所定の戸開閉力と戸閉速度とにより迅速に扉１が閉まる。また、戸挟み状態が検知されたときは、戸開閉力が弱められるので、脱出が容易である。
【００１６】
上記閉途中減圧保持時間Ｔ４の経過後、減圧指令は解除され、再び上記時間Ｔ３の経過後、減圧指令が出力される。ここで、減圧中の時刻ｔ８において乗務員室から再開閉指令が出力された場合、戸閉電磁弁７が戸開位置に動作し、減圧指令がオフとなる時刻ｔ９に減圧用電磁弁６２が非減圧位置に復帰し、戸開閉力が回復して扉１が開く。時刻ｔ１０において閉指令（再開閉指令オフ）が出力されると、戸閉電磁弁７が戸閉位置に復帰して、戸開閉力が回復して扉１が閉まる。時刻ｔ１１において戸閉スイッチ９がオンになると、減圧指令が出力される。
【００１７】
上記の動作とは別に、又は上記の動作の後に、時刻ｔ１２において扉１が手動で開かれると、戸閉スイッチ９がやや遅れて時刻ｔ１３にオフになる。時刻ｔ１３から減圧保持時間Ｔ２（例えば１秒）後、減圧指令は一旦解除されるが、扉１が閉まり、戸閉スイッチ９がオンになることにより時刻ｔ１４において再び減圧指令が出力される。そして、車両が発車し、時刻ｔ１５において車速が時速５ｋｍに達すると、減圧が解除される。
【００１８】
次に、指詰め防止制御について、図３のタイムチャートを参照して説明する。図３は、上から順に、開閉指令（Ｈレベルが開指令、Ｌレベルが閉指令）、戸閉スイッチ１０の動作（Ｌレベルで閉扉検知状態）、指詰め検知スイッチ１１の動作（Ｈレベルで指詰め検知）、制御部９による指詰め検知モード（Ｈレベルで検知可能状態）、制御部９から減圧用電磁弁６１に出力される減圧指令（Ｈレベルが減圧指令オン）、戸開閉力、供給空気圧力、及び、扉動作を示す。なお、横軸の時刻ｔ０〜ｔ１０は、図２の時刻とは異なる。なお、タイムチャートには図示していないが、制御部９は、５ｋｍ／ｈ検知信号がオフ、すなわち車速が時速５ｋｍ以上のときは、安全上、当該指詰め防止制御を実行しない。
【００１９】
図１を参照した図３において、今、扉１が閉まっている状態であるとして、時刻ｔ０に乗務員室から開指令が出力されると、戸閉電磁弁７が動作し、これにより扉１は開き始める。また、開指令と同時に制御部９は、指詰め検知モードをオンにする。戸閉スイッチ１０は、時刻ｔ０よりやや遅れて時刻ｔ１においてオフ（閉路）になる。開指令から所定時間（後述のＴ７）以内に戸袋で指詰めが発生し、時刻ｔ２において指詰め検知スイッチ１１がオンになると、制御部９は減圧用電磁弁６１に対して減圧指令を出力する。これにより、戸開閉力及び供給空気圧力が急速に低下し、扉１の開動作が停止する。扉１が停止することにより、指詰め状態から容易かつ安全に脱出することができる。指を抜くことにより、時刻ｔ３において指詰め検知スイッチ１１はオフとなる。
【００２０】
制御部９は、指詰め検知スイッチ１１のオフから所定時間Ｔ５（本例では３秒）の間、減圧指令を維持する。これは、仮に、指詰めからの脱出と同時に扉１が動き始めると、再び指詰めになる可能性があるので、安全性確保のため、猶予時間を設けたものである。また、上記所定時間Ｔ５後の時刻ｔ４において、制御部９は、減圧指令のオフ・オンを一定周期で所定時間Ｔ６（本例では５秒）の間、繰り返す。このように一時的に断続的な減圧指令出力を行うのは、扉１の急激な開動作を抑制するためである。この制御により、扉１はやや緩慢に開動作し、全開に達する。従って、戸袋に指を挟まれた乗客が、その状態から脱出した後、再度指詰めになる危険性を低下させることができる。その後、時刻ｔ５において制御部９は、減圧指令をオフにするとともに、指詰め検知モードをオフにする。
次に、時刻ｔ６において扉１の閉指令が出力されると、扉１は閉動作を開始し、時刻ｔ７において戸閉スイッチ１０が作動し、その後、扉１が全閉に至る。
【００２１】
時刻ｔ８において開指令が出力されると、扉１が開き始め、これにやや遅れて戸閉スイッチ１０がオフとなる。また、開指令の出力と同時に、制御部９は指詰め検知モードをオンとする。指詰め検知モードは所定時間Ｔ７（本例では５秒）の間維持され、所定時間経過後はオフとなる。時刻ｔ１０において、乗客のいたずらにより指詰め検知スイッチ１１が作動しても、この時点では既に指詰め検知モードがオフとなっているので、もはや上述の指詰め防止制御は行われない。このようにして開指令から所定時間だけ指詰め防止制御を可能とすることにより、いたずらによる、指詰め防止制御の無駄な実行を防止することができる。なお、前述の時刻ｔ２における指詰め検知スイッチ１１の作動は、開指令から所定時間Ｔ７以内に発生しているので、上述の指詰め防止制御が行われるのである。
【００２２】
上記のような指詰め防止制御は、図２に示す全閉位置減圧制御又は閉途中減圧制御とは制御部９における制御内容が異なる。しかしながら、指詰め検知スイッチ１１を設ける点を除いて、全閉位置減圧制御又は閉途中減圧制御のためのハードウェア構成をそのまま利用して行われている。従って、最小限の部材の追加により、既存のハードウェア構成を利用して指詰め防止制御を行うことができる点において、実用性が高い。
【００２３】
なお、上記実施形態においては電磁圧力切換弁６を、戸閉電磁弁７より上位側に設けたが、戸閉機械２のシリンダ２１の各ポート（２１ｃ，２１ｏ）と戸閉電磁弁７との間にそれぞれ設けてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
請求項１の車両用扉の戸閉め装置によれば、扉の開指令後所定時間内に乗客の指や物が戸袋に挟まれて検知スイッチが作動したとき、戸開閉力が低減されることにより、開動作中の扉が停止するので、戸袋に指等を挟まれた乗客は、その状態から安全に脱出することができる。
【００２５】
また、所定時間後にいたずらで検知スイッチが作動しても、戸開閉力低減指令は出力されないので、いたずらにより無駄な指詰め防止制御が行われることを阻止できる。
【００２７】
請求項２の車両用扉の戸閉め装置によれば、扉の開指令後に乗客の指や物が戸袋に挟まれて検知スイッチが作動したとき、戸開閉力が低減されることにより、開動作中の扉が停止するので、戸袋に指等を挟まれた乗客は、その状態から安全に脱出することができる。また、戸袋に指等を挟まれた乗客がその状態から脱出した後、扉が急速に開くことが防止されるので、再度戸袋に指等を挟まれる危険性を低下させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による車両用扉の戸閉め装置の構成を示す図である。
【図２】上記車両用扉の戸閉め装置における、全閉位置減圧制御及び閉途中戸挟み減圧制御の動作を表すタイムチャートである。
【図３】上記車両用扉の戸閉め装置における指詰め防止制御の動作を表すタイムチャートである。
【符号の説明】
１    扉
２    戸閉機械
６    電磁圧力切換弁
７    戸閉電磁弁
８    消音器
９    制御部
１０    戸閉スイッチ
１１    指詰め検知スイッチ
【図１】
0003597115.tif 000002
【図２】
0003597115.tif 000003
【図３】
0003597115.tif 000004