(57)【要約】【課題】  閉鎖位置保持機構の構造が簡単で調整が容易な自動ゲート装置を提供する。【解決手段】  通路に直交する閉鎖位置Ａ１、及びこの閉鎖位置Ａ１から通路に沿って旋回して開放位置をとる扉部材３と、この扉部材３を旋回させる駆動機構４と、前記扉部材３が前記閉鎖位置Ａ１となるように押圧力を作用させる閉鎖位置保持機構５と、を備える。前記閉鎖位置保持機構５は、ほぼ真円の外形の一部に凹部２１ａを有し、前記真円の中心と扉部材３の旋回軸とを一致させて設けたカム部材２１と、このカム部材２１と当接し且つ前記凹部内に進入可能なローラ２８を一端に有するアーム部材２２と、このアーム部材２２を前記カム部材２１に向けて押圧するバネ部材２３とを備える。このアーム部材２２は、前記扉部材３が閉鎖位置Ａ１にあるときに、前記凹部２１ａ内に前記ローラ２８が進入するように配置されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路に直交する閉鎖位置、及びこの閉鎖位置から旋回して通路に沿った開放位置をとる扉部材と、この扉部材を旋回させる駆動機構と、前記扉部材が前記閉鎖位置となるように押圧力を作用させる閉鎖位置保持機構とを備える自動ゲート装置であって、
前記閉鎖位置保持機構は、
ほぼ真円の外形の一部に凹部を有し、前記真円の中心と扉部材の旋回軸とを一致させて設けたカム部材と、
このカム部材と当接し且つ前記凹部内に進入可能な接触部を一端に有するアーム部材と、
このアーム部材を前記カム部材に向けて押圧するバネ部材と、を備え、
このアーム部材は、前記扉部材が閉鎖位置にあるときに、前記凹部内に前記接触部が進入するように配置されていることを特徴とする、自動ゲート装置。
【請求項２】
請求項１に記載の自動ゲート装置であって、
アーム部材は、その中途部を支点軸により揺動自在に支持されるとともに、その一側に前記接触部を備え、他側に前記バネ部材を接続した構成としており、
前記支点軸は、接触部とバネ部材の中間位置よりも接触部寄りに配置されていることを特徴とする、自動ゲート装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の自動ゲート装置であって、前記扉部材の上方に前記閉鎖位置保持機構を設け、前記扉部材の下方に前記駆動機構を設けたことを特徴とする、自動ゲート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば駅の有人改札口や量販店・図書館・ホール等の不正持出しを防止するために通路に設置され、係員の操作等により通路を開閉させる自動ゲート装置の構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、旋回することにより閉鎖位置と開放位置をとる扉部材と、この扉部材を開閉する駆動機構と、この扉部材を閉鎖位置において保持する閉鎖位置保持機構と、を備えた自動ゲート装置を開示する。特許文献１の図１において閉鎖位置保持機構は装置の上下中央部付近に設けられている。また、閉鎖位置保持機構は、扉部材の旋回軸に固定された、四隅にローラを有する長方形のカムと、扉部材が閉鎖位置近傍にあるとき、２つのローラと当接してバネ部材を伸縮させる２つの平面部と、扉部材が閉鎖位置近傍から開放位置に向かって更に旋回したときに、１つ又は２つのローラと当接して、このバネ部材の伸縮状態を一定に保つ円弧部とを有するカムとからなる。
【特許文献１】特開平１１−２４７５６２号公報（図１、カムについて図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記特許文献１の構成は、扉部材の閉鎖位置を、２つのローラと２つの平面部とで、いわば二点で位置決めする構成である。従って、少なくとも設置時などの初期段階においては、２つのローラと２つの平面部とが同時に当接するように、閉鎖位置保持機構の位置を調整する必要がある。即ち、２つのローラが２つの平面部に同時に当接した状態において、僅かな衝撃で開放状態とならないように、扉部材は正確な閉鎖位置にあることが必要であり、この閉鎖位置保持機構と扉部材との連結に際しての調整作業は難しく、手間と熟練を要するものであった。また、上記２つの平面部の位置ズレがないように、カムの輪郭線の製作精度が厳しく要求されることにもなり、製造コストの上昇要因となってしまっていた。
【０００４】
更には上記特許文献１の閉鎖位置保持機構は、カムの形状が複雑であり、ローラも複数必要となって、全体的に構成が大掛かりになってしまっている。従って、省スペース化という観点からも改善の余地が残されていた。
【０００５】
本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、閉鎖位置保持機構の構造が簡単で調整が容易な自動ゲート装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００７】
◆本発明の観点によれば、以下のように構成する、自動ゲート装置が提供される。通路に直交する閉鎖位置、及びこの閉鎖位置から旋回して通路に沿った開放位置をとる扉部材と、この扉部材を旋回させる駆動機構と、前記扉部材が前記閉鎖位置となるように押圧力を作用させる閉鎖位置保持機構とを備える。前記閉鎖位置保持機構は、ほぼ真円の外形の一部に凹部を有し、前記真円の中心と扉部材の旋回軸とを一致させて設けたカム部材と、このカム部材と当接し且つ前記凹部内に進入可能な接触部を一端に有するアーム部材と、このアーム部材を前記カム部材に向けて押圧するバネ部材と、を備える。このアーム部材は、前記扉部材が閉鎖位置にあるときに、前記凹部内に前記接触部が進入するように配置されている。
【０００８】
これにより、扉部材が閉鎖位置にあるときにカム部材の凹部に接触部が進入してその閉鎖位置を保持する構造であるために、構造が簡単で製作精度が要求されず、調整が容易である。また、簡素な構造であるので、製造コストを低減できるとともに、ゲート装置内での閉鎖位置保持機構の配置の自由度が向上する。
【０００９】
◆前記の自動ゲート装置においては、以下のように構成することが好ましい。アーム部材は、その中途部を支点軸により揺動自在に支持されるとともに、その一側に前記接触部を備え、他側に前記バネ部材を接続した構成としている。前記支点軸は、接触部とバネ部材の中間位置よりも接触部寄りに配置されている。
【００１０】
これにより、アーム部材の一端を作用点、他端を力点、支点軸の位置を支点とした挺子作用が営まれ、バネ部材のバネ力を増加させ得る。従って、バネ部材としてバネ力の弱い安価且つ小型なものを採用でき、製造コストを一層低減できる。
【００１１】
◆前記の自動ゲート装置においては、前記扉部材の上方に前記閉鎖位置保持機構を設け、前記扉部材の下方に前記駆動機構を設けたことが好ましい。
【００１２】
これにより、上記のように簡素な構成の閉鎖位置保持機構を扉部材の上部に配置し、細かなメンテナンスが必要な駆動機構を扉部材の下方に配置することで、扉部材の上方側がコンパクトな自動ゲート装置を容易に提供できる。従って、係員のカウンター台の下部に配置するような用途に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を駅の有人改札口の自動ゲート装置に適用した実施形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態に係る自動ゲート装置の斜視図、図２は同じく側面図である。
【００１４】
図１において自動ゲート装置１は扉部材３（一部を鎖線で図示）を備えており、この扉部材３は、通路に直交する閉鎖位置Ａ１、及び、この閉鎖位置Ａ１の両側の二つの開放位置Ａ２，Ａ３（図２）との間で、旋回自在とされている。更に自動ゲート装置１は、扉部材３を上記のように旋回させる駆動機構４と、扉部材３が前記閉鎖位置Ａ１となるように押圧力を作用させる閉鎖位置保持機構５と、駆動機構４の駆動を制御する制御ボックス６とを、ケース２に備える構造である。
【００１５】
ケース２は、通路の一側に沿わせて設置した厚みが薄い直方体であって、その内部には枠体７が配置される。ケース２の内部空間は、前記枠体７によって、上段と下段に区画されている。なお、ケース２のカバー９は図１においては鎖線で示され、枠体７は図２においては図示を省略されている。なお図１ではカバーの内部構造は透視的に描かれている。
【００１６】
前記扉部材３は、旋回自在となるように、その端部を枠体７に支持されている。扉部材３の旋回軸線は垂直に向けられており、この結果、扉部材３は図示の閉鎖位置Ａ１及び開放位置Ａ２，Ａ３の間で旋回できるようになっている。
【００１７】
ケース２の下段に設置される駆動機構４は、ドアエンジン１３と、タイミングベルト１４と、減速のための歯車箱１５とを有している。ドアエンジン１３は、速度制御が可能なブラシレスＤＣモータが組み込まれたものに構成している。ドアエンジン１３の出力プーリと歯車箱１５の入力プーリとの間には、タイミングベルト１４が巻回されている。歯車箱１５の上向きの出力軸１６は適宜の連結具を介して扉部材３の下端に連結されている。
【００１８】
ケース２の下段に設置される制御ボックス（制御手段）６は、駅務員により操作可能な図略の開閉スイッチの出力や、ドアエンジン１３のブラシレスＤＣモータに組み込まれたエンコーダなどの位置検出部からの出力を受け、ブラシレスＤＣモータのモータ駆動部に対して正転・逆転信号を出力し、扉部材３を所定速度により旋回駆動する機能を有している。なお、制御ボックス６は、扉部材３の旋回角度を検出するリミットスイッチ等の図示しない適宜のセンサからの出力を受け、開放位置Ａ２，Ａ３から閉鎖位置Ａ１に向かう扉部材３の旋回駆動を閉鎖位置Ａ１で確実に停止させる機能を有していても良い。
【００１９】
枠体７の上枠８は下面が着脱可能なカバーとなるように中空状に構成されており、その内部に閉鎖位置保持機構５が備えられている。この閉鎖位置保持機構５は、扉部材３の上端に固設されたカム（カム部材）２１と、このカム２１に一端を係脱可能なアーム（アーム部材）２２と、このアーム２２の当該端部をカム２１へ向けて押圧するバネ部材２３と、を有している。
【００２０】
以下、閉鎖位置保持機構５を詳細に説明する。図３は閉鎖位置保持機構の要部平面図、図４は図３のＡ−Ａ断面矢視図、図５は図３の状態から扉部材を開放位置（Ａ２）に旋回させた状態を示す要部平面図である。図６は閉鎖位置保持機構の作動を示すグラフ図である。
【００２１】
図３及び図４において、前記カム２１は筒状に構成されている。一方、扉部材３から上記旋回軸１１を上向きに突設させるとともに、当該旋回軸１１を前記上枠８の内部に突出させ、その上端部分に前記カム２１の軸孔を外嵌し、カム２１に螺設された取付ネジ１８（図４）によって固定されている。旋回軸１１は前記扉部材３の旋回軸線と一致するように備えられており、前記カム２１は、この旋回軸１１と軸線を一致させて取り付けられている。図４に示すように、カム２１の軸孔には、上枠８側に固設された支軸１２が上方から突入される。そしてカム２１と支軸１２との間には軸受１７が配置されており、これにより扉部材３が旋回自在に支持される。
【００２２】
図３に示すように、このカム２１の外周には、円弧状に切り欠かれた凹部２１ａが形成されている。一方、前記カム２１の近傍には支点軸２４がその軸線を垂直に向けて設置されるとともに、前記アーム２２が、この支点軸２４に中途部を支持されて、水平面内で揺動可能に設けられる。
【００２３】
アーム２２の一端には接触部としてのローラ２８が回転自在に支持され、このローラ２８が前記凹部２１ａに進入して係合可能に構成されている。一方、アーム２２の他端にはバネ部材２３が固定される。このバネ部材２３はコイルバネ状の引張バネにより構成されており、前記上枠８に備えられたバネ止め部２９に一端が係止されるとともに、他端が前記アーム２２に係止されている。
【００２４】
ここで、前記支点軸２４は、ローラ２８が設けられている箇所と、バネ部材２３が接続されている箇所の中間位置よりも、若干接触部よりの位置に配置されている。言い換えれば、ローラ２８と支点軸２４との距離をＬ１、バネ部材２３の係止部分と支点軸２４との距離をＬ２としたときに、Ｌ１＜Ｌ２となっている（図３参照）。この結果、バネ部材２３のバネ力が、アーム２２の挺子作用によって増加された形で、ローラ２８をカム２１に押圧することになる。なお、バネ止め部２９はネジ状に構成され、回転させることでその位置を変更可能になっている。従って、バネ止め部２９のネジ込み量によって、バネ部材２３の初期荷重（ローラ２８が凹部２１ａに進入したときのバネ力であって、扉部材３を閉鎖位置Ａ１で保持する保持力）を所定の適正値に設定できる。
【００２５】
図３は、扉部材３が閉鎖位置Ａ１にある状態を示しており、このとき、アーム２２の一端のローラ２８がカム２１の凹部２１ａに進入し係合している。この状態で扉部材３に対して外力が作用すると、カム２１が旋回しようとするが、凹部２１ａに進入しているローラ２８がカム２１の旋回に対しバネ部材２３の付勢力をもって抗するので、カム２１を図３に図示の位置に押し戻そうとする。
【００２６】
一方、図５は、扉部材３が一方の開放位置Ａ２にある状態を示している。このようにローラ２８がカム２１の凹部２１ａから完全に脱出すると、アーム２２がカム２１の回動に抗することはなくなる。即ち、カム２１が扉部材３と一体的に回動すると、ローラ２８は前記カム２１の外周に沿って自由に回転する。
【００２７】
図６は、前述した構造の閉鎖位置保持機構５の作動を、扉部材３が閉鎖位置Ａ１にある場合の旋回角度を０°として示している。一方の開放位置Ａ２は＋９０°、他方の開放位置Ａ３は−９０°に対応する。図６に示すように、扉部材３が閉鎖位置Ａ１にあるときは、アーム２２の先端のローラ２８は最も進出した状態にあって（図３参照）、バネ部材２３による前記の初期荷重で決まる押圧力がカム２１に作用している。
【００２８】
図６の角度０°の状態（閉鎖位置Ａ１）において、扉部材３が風圧などの外力によりプラスの方向に旋回すると、カム２１のローラ２８が凹部２１ａから脱出しようとするため、アーム２２が揺動してバネ部材２３が引っ張られ、その反力としてバネ部材２３がローラ２８を介してカム２１に作用させる押圧力は、前記の初期荷重より徐々に大きくなる（グラフのａ１の部分）。更に扉部材３が旋回され、カム２１のローラ２８が凹部２１ａから完全に脱出すると、バネ部材２３はこれ以上伸びなくなり、押圧力が一定になる（グラフのａ２の部分）。
【００２９】
一方、図６の角度０°の状態（閉鎖位置Ａ１）において、扉部材３が外力によりマイナスの方向に旋回すると、カム２１のローラ２８が凹部２１ａから前記とは反対側へ脱出しようとするため、アーム２２が揺動してバネ部材２３が引っ張られ、その反力としてバネ部材２３がローラ２８を介してカム２１に作用させる押圧力は、前記の初期荷重より徐々に大きくなる（グラフのｂ１の部分）。更に扉部材３が旋回され、カム２１のローラ２８が凹部２１ａから完全に脱出すると、バネ部材２３はこれ以上伸びなくなり、押圧力が一定になる（グラフのｂ２の部分）。
【００３０】
以上をまとめると、扉部材３が閉鎖位置Ａ１を中心にして所定の旋回範囲±α内に位置する間は、扉部材３が前記閉鎖位置Ａ１から旋回するのに応じてバネ部材２３が引っ張られてバネ力が増大するため、ローラ２８を介して作用させるカム２１への押圧力を増すので、外力により旋回した扉部材３の閉鎖位置Ａ１への復帰を確実にする。一方、扉部材３が所定の旋回範囲±αを越えて外れると、ローラ２８が凹部２１ａから完全に脱してバネ部材２３がそれ以上引っ張られなくなり、バネ部材２３が作用させる押圧力が略一定になるため、駆動機構４により扉部材３を開放位置Ａ２／Ａ３へ旋回させる場合の駆動力が低減される。
【００３１】
なお、本実施形態の自動ゲート装置１の扉部材３の位置調整は、以下のような簡単な作業で確実に行うことができる。即ち、カム２１と旋回軸１１とを固定している取付ネジ１８（図４）を回転させて緩め、旋回軸１１がカム２１に対して自由に回動できるようにする。そして、カム２１を回転させて、その凹部２１ａにアーム２２のローラ２８をバネ部材２３のバネ力によって進入させた状態とする。カム２１は、アーム２２のローラ２８が凹部２１ａに進入することで、いわば一点で位置決めされており、この状態でカム２１にはガタが殆ど生じない。この状態で、扉部材３の旋回位置を閉鎖位置Ａ１に正確に合わせ、前記取付ネジ１８を締め付け、旋回軸１１とカム２１とを再び固定すれば良い。
【００３２】
以上に示すように、本実施形態の自動ゲート装置１において、閉鎖位置保持機構５は、ほぼ真円の外形の一部に凹部２１ａを有し、前記真円の中心と扉部材３の旋回軸とを一致させて設けたカム２１を備え、また、このカム２１と当接し且つ前記凹部２１ａ内に進入可能なローラ２８を一端に有するアーム２２と、を備えるとともに、このアーム２２をカム２１に向けて押圧するバネ部材２３を備える。そしてアーム２２は、扉部材３が閉鎖位置Ａ１にあるときに、凹部２１ａ内にローラ２８が進入するように配置されている。
【００３３】
この結果、扉部材３が閉鎖位置Ａ１にあるときにカム２１の凹部２１ａに接触部が進入してその閉鎖位置Ａ１を保持する構造であるために、全体構造が簡単になる。また、カム２１の輪郭線は真円と凹部２１ａとにより構成される単純な形状であり、しかも上記のように扉部材３はカム２１によってほぼ一点で位置決めされるために本質的にガタが生じにくい。従って、カム２１の製作精度が要求されず、また調整も上述のとおり容易である。また、簡素な構造であるので、製造コストを低減できるとともに、自動ゲート装置１内での閉鎖位置保持機構５の配置の自由度が向上する。
【００３４】
また、本実施形態では、前記アーム２２は、その中途部を支点軸２４により揺動自在に支持されるとともに、その一側にローラ２８を備え、他側にバネ部材２３を接続した構成としている。そして支点軸２４は、ローラ２８とバネ部材２３の中間位置よりもローラ２８寄りに配置されている。
【００３５】
この結果、アーム２２の一端を作用点、他端（バネ部材２３の係止部分）を力点、支点軸２４の位置を支点とした挺子作用が営まれ、バネ部材２３のバネ力を増加した形でローラ２８をカム２１に対し押圧し得る。従って、バネ部材２３にバネ力の弱い安価且つ小型なものを採用でき、製造コストを一層低減できる。
【００３６】
更に本実施形態では、アーム２２の一端に接触部としてローラ２８を配置しているので、カム２１の外形とアーム２２との摩擦が低減され、扉部材３の回動をスムーズにできる。
【００３７】
加えて本実施形態の自動ゲート装置１は、扉部材３の上方に閉鎖位置保持機構５を設け、扉部材３の下方に駆動機構４を設けている。従って、簡素な構成の閉鎖位置保持機構５を扉部材３の上に配置し、ドアエンジン１３等を有し比較的大きな設置スペースを要する駆動機構４を扉部材３の下に配置することで、扉部材３の上方側がコンパクトな自動ゲート装置が容易に実現されている。このような自動ゲート装置１は、例えば駅の改札において、駅務室のカウンター台の脇の通路を開閉するために、当該カウンター台の下部側面に配置するような用途に好適である。更に、駆動機構４を扉部材３の下の広いスペースに配置することで、駆動機構４のメンテナンス作業が容易になる。
【００３８】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に示すように様々に変更して実施することができる。
【００３９】
（１）上記実施形態では接触部としてローラ２８を採用しているが、これに限定されず、例えば樹脂製の突起をアーム２２の一端に取り付け、当該突起がカム２１の外形を滑るとともに凹部２１ａに進入可能に構成すれば良い。要は、アーム部材たるアーム２２が、凹部２１ａに進入可能となるような凸状部分を、接触部として有していれば良い。ただしローラ２８を採用すると、凹部２１ａへの進入、凹部２１ａからの脱出、ローラ２８の外形上の移動が、ローラ２８の転動により円滑に行われる点で好ましい。
【００４０】
（２）凹部２１ａは上記実施形態では円弧状に窪んだ形状としたが、これに限定されず、例えばＶ字状に窪ませてもよい。要は、凹部２１ａの形状は、アーム部材の上記凸部を受け入れ得る形状であれば良く、上記接触部の形状などを考慮して、適当なものを採用して良い。凹部２１ａの幅の広狭（前記の所定の旋回角度範囲αに影響する）や深さについても、自動ゲートの用途、前記バネ部材２３のバネ力など、様々な事情を考慮して定めれば良い。
【００４１】
（３）上記実施形態では、アーム２２の支点軸２４は前記カム２１の軸線（扉部材３の旋回軸線）と平行に配置し、アーム２２が水平面内で揺動するように構成したが、必ずしもそのような構成とすることに限定されない。ただし、アーム２２が水平面内で揺動する上記実施形態の構成によれば、閉鎖位置保持機構５の上下方向の厚みを薄くでき、省スペース性が向上してレイアウト自由度が一層向上する利点がある。
【００４２】
（４）本発明は、駅の有人改札口の自動ゲート装置に限定されず、量販店・図書館・ホール等の不正持出しを防止するためのゲート等、様々な用途に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動ゲート装置の斜視図。
【図２】同じく側面図。
【図３】閉鎖位置保持機構を詳細に示す要部平面図。なお、図３は、扉部材の閉鎖位置（Ａ１）に対応する状態を示している。
【図４】図３のＡ−Ａ断面矢視図。
【図５】図３の状態から扉部材を開放位置（Ａ２）に旋回させた状態を示す要部平面図。
【図６】閉鎖位置保持機構の作動を示すグラフ図。
【符号の説明】
【００４４】
１  自動ゲート装置
３  扉部材
４  駆動機構
５  閉鎖位置保持機構
２１  カム（カム部材）
２１ａ  凹部
２２  アーム（アーム部材）
２３  バネ部材
２４  支点軸
２８  ローラ（接触部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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