(57)【要約】【課題】  構造が簡単で製造・組立が容易な、かつ小型で入力に対して大きな出力を得ることができる駆動方式により薄型でメンテナンス性の良いプラットホーム用ホームドアを提供する。【解決手段】  軌道のプラットホームに設置される衝立状の戸袋１２と、戸袋１２から出入り自在に開閉可能な扉２と、扉２の開閉を行うリニアモータとを具備するプラットホーム用ホームドアにおいて、リニアモータは、巻線を備える一次側部材２１と磁性を有する可動子を備える二次側部材２２とを有しており、一次側部材２１は扉２に固定され、二次側部材２２は戸袋１２に固定される。戸袋１２には走行路１０が設置され、扉２には走行路１０を走行するスライド部材６が取付けられる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軌道のプラットホームに設置される衝立状の戸袋と、該戸袋から出入り自在に開閉可能な扉と、該扉の開閉を行うリニアモータとを具備するプラットホーム用ホームドアにおいて、
前記リニアモータは、巻線を備える一次側部材と磁性を有する可動子を備える二次側部材とを有しており、前記一次側部材は前記扉に固定され、前記二次側部材は前記戸袋に固定されることを特徴とするプラットホーム用ホームドア。
【請求項２】
請求項１に記載のプラットホーム用ホームドアにおいて、
前記戸袋には走行路が設置され、前記扉には前記走行路を走行するスライド部材が取付けられることを特徴とするプラットホーム用ホームドア。
【請求項３】
請求項１に記載のプラットホーム用ホームドアにおいて、
前記扉には前記二次側部材を走行するローラが取付けられることを特徴とするプラットホーム用ホームドア。
【請求項４】
軌道のプラットホームに設置される衝立状の戸袋と、該戸袋から出入り自在に開閉可能な扉と、該扉の開閉を行うリニアモータとを具備するプラットホーム用ホームドアにおいて、
前記リニアモータは、巻線を備える一次側部材と磁性を有する可動子を備える二次側部材とを有しており、前記一次側部材は前記戸袋に固定され、前記二次側部材は前記扉に固定されるとともに、前記戸袋には走行路が設置され、前記扉には前記走行路を走行するスライド部材が取付けられることを特徴とするプラットホーム用ホームドア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軌道車両の駅構内のプラットホームに設置され、乗降客の線路上への転落事故あるいは列車との接触事故を防止して、乗降客を危険から保護するプラットホーム用ホームドアに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のホームドアは、回転モータによって起こす回転運動を、タイミングベルト、ボールねじ等を用い、直線運動に変換して扉の開閉動作を実現しているものと、回転モータの代わりとしてリニアモータ駆動により直接扉を駆動するものがあり、いずれも公知技術である。
【特許文献１】特開平７−２７７６４１号公報
【特許文献２】特願平１１−１２７０８１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の回転モータ方式は、回転運動を直線運動に変換する機構、減速装置やベルト等の部品が必要であるので、複雑な構造となるとともに小型化が難しいという課題があった。また、部品点数が多いことから、コストもかかり、メンテナンスにも手がかかっているのが実状である。一方、従来のリニアモータ方式は、開閉方向に推力を発生し直接ドアを駆動するため、回転モータを用いたドアシステムに見られる回転運動を直線運動に変換する機構や減速装置が不要となり、消耗部品や給油部分が少なく信頼性が高い、単純な機構となっている。リニアモータを使った公知例は多く、エレベータのドア駆動の公知例、特許文献１にあるように、駆動機構を構成部材が一次側部材と二次側部材のみであるため、駆動機構が単純であるという利点がある。しかし、リニアモータの動作を保証するための一次側部材と二次側部材との間の隙間の許容寸法を厳密に保持する必要があるため高精度な組立が要求され、外部荷重や振動などに弱いという欠点がある。また、リニアモータ自体も高価で組立を考慮した駆動機構全体もさらに高価となりやすい。駆動機構にリニアモータを用いる場合は、リニアモータの動作を保証するために一次側と二次側間に精巧な位置決めを必要とし、その隙間が許容範囲を逸脱するとリニアモータが駆動できなくなる。プラットホーム用ホームドアにおいては、乗降客が扉面上を押したり寄りかかったり、閉まる電車に無理やり飛び乗ろうとしてホームドアの扉にぶつかったりするため、扉が変形して一次側と二次側間の空間許容範囲を保証できなくなる可能性がある。従来のリニアモータ方式は、誘導モータあるいは磁石モータを用いており、リニア誘導モータは、本質的に１次側と２次側の間の磁気エアギャップが大きい構造であるため、入力に対してモータの出力が小さいという課題がある。また、リニア磁石モータで、電磁石となる略コ字状コアと永久磁石からなるモータは、各コアに巻線をそれぞれ巻く必要があり製造に時間とコストがかかる、あるいは磁極面とエアギャップを介して対向するように永久磁石が設けられたモータは、磁極板の極歯間の隙間を通る磁束の漏れが全体として大きいので、入力に対してモータの出力が小さいという問題があり、リニアモータを小型化できないという課題がある。前述のように荷重、振動に対する不具合の懸念と寸法管理も厳しいため組立性も極めて困難という課題も含んでいる。
【０００４】
そこで、本発明の一つの目的は、構造が簡単で製造・組立が容易な、入力に対して大きな出力を得ることができて、小型でメンテナンス性の良いプラットホーム用ドアの駆動方式を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するための一形態としては、扉を収納する戸袋と、前記戸袋に設置された扉と、前記扉の開閉を行うリニアモータを有し、前記リニアモータは、巻線を有する一次部材と、磁性を有する可動子を有する二次部材とを有し、前記一次部材は、第一の対向領域を有する第一の磁性の磁極と、第二の対向領域を有する第二の磁性の磁極とを有し、前記二次部材は前記第一の対向領域と前記第二の対向領域との間に配置され、前記一次部材は前記扉側に連結され、前記二次部材は前記戸袋側に連結されるよう設置されることを特徴とするものである。
【０００６】
すなわち、本発明は、軌道のプラットホームに設置される衝立状の戸袋と、該戸袋から出入り自在に開閉可能な扉と、該扉の開閉を行うリニアモータとを具備するプラットホーム用ホームドアにおいて、前記リニアモータは、巻線を備える一次側部材と磁性を有する可動子を備える二次側部材とを有しており、前記一次側部材は前記扉に固定され、前記二次側部材は前記戸袋に固定されるプラットホーム用ホームドアである。
【０００７】
また、本発明は、前記戸袋には走行路が設置され、前記扉には前記走行路を走行するスライド部材が取付けられるプラットホーム用ホームドアである。
【０００８】
そして、本発明は、前記扉には前記二次側部材を走行するローラが取付けられるプラットホーム用ホームドアである。
【０００９】
更に、本発明は、軌道のプラットホームに設置される衝立状の戸袋と、該戸袋から出入り自在に開閉可能な扉と、該扉の開閉を行うリニアモータとを具備するプラットホーム用ホームドアにおいて、前記リニアモータは、巻線を備える一次側部材と磁性を有する可動子を備える二次側部材とを有しており、前記一次側部材は前記戸袋に固定され、前記二次側部材は前記扉に固定されるとともに、前記扉には走行路が設置され、前記戸袋には前記走行路を走行するスライド部材が取付けられるプラットホーム用ホームドアである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、薄型化、部品点数の削減、メンテナンスの省力化が可能となり、さらに高効率な駆動装置を備えたプラットホーム用ホームドアを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
本発明は、具体的には以下の形態をとることができる。
（１）扉を収納する戸袋と、前記戸袋に設置された扉と、前記扉の開閉を行うリニアモータを備えるホームドアである。前記リニアモータは、巻線を有する一次部材と、磁性を有する可動子を有する二次部材とを有する。前記一次部材は、第一の対向領域を有する第一の磁性の磁極と、第二の対向領域を有する第二の磁性の磁極とを有する。前記二次部材は前記第一の対向領域と前記第二の対向領域との間に配置され、前記一次部材は前記扉側に連結され、前記二次部材は前記戸袋側に連結されるよう設置される。具体的には、前記ホームドアの扉の駆動部分について、戸袋に固定され扉の開閉中に扉を案内するレールと、前記扉に固定された前記レール上を走行するスライド軸受を有すホームドア用扉において、一次側部材を前記扉に固定し、二次側部材を前記レールに平行に配置し戸袋に固定または支持し、筒状に構成された前記一次部材の中を所定の空間を保持して前記二次側部材が貫通するように配置するリニアモータによって駆動するよう構成されていることができる。
【００１２】
（２）前記（１）に記載のホームドアにおいて、前記電機子は複数の対向領域を有し、前記第一の対向領域と前記第一の対向領域に対応する前記第二の対向領域と、前記第一の磁性の第三の対向領域と、前記第二の磁性の第四の対向領域とを有し、前記第三の対向領域は前記二次部材に対して前記第二の対向領域と同じ側に配置される領域を有することを特徴とするホームドアである。
【００１３】
（３）前記（１）に記載のホームドアにおいて、前記戸袋側に設置される走行路と、前記扉に連結され、前記走行路を走行するスライド軸受またはローラと有することを特徴とするホームドアである。
【００１４】
（４）前記（１）に記載のホームドアにおいて、前記扉に連結され、前記二次部材を走行するローラを有することを特徴とするホームドアである。例えば、前記二次部材を十分な強度になるよう形成して、前記走行路を廃し前記二次部材をローラが走行するようにすることができる。
【００１５】
このように構成することにより、上記課題を解決することができる。また、リニア誘導モータでは必要な推進力を得るために一次巻線から強力な電磁束場を生じさせる必要があり、モータ自体が大型となってしまうことや、推力よりも一次側／二次側間の吸引力のほうが大きくなるという課題を解決し効率的に運転できるホームドアを構成できる。
【００１６】
図４に示す特許文献２記述のリニアモータは、トンネルアクチュエータともいう。このトンネルアクチュエータでは、一次側巻線２０を磁極が交互になるように筒状に配置し、二次側部材２２の可動子に永久磁石を可動方向に磁極を交互に並べて構成する。これにより、一次側と二次側に働く吸引力をほとんど零として、十分な推力を得ることができる。二次側部材２２の永久磁石にはフェライト系の磁石や、ネオジウム系の磁石など種類を問わず使用できる。したがって、同推進力を得るために従来用いられてきたリニア誘導モータなどのリニアモータに比べ、価格が安く、コンパクトであり、さらに磁気吸引力が非常に小さく、少ない電力で十分な推進力を得ることができる。また、一次側と二次側の間のアライメント許容範囲が広くとれる特徴がある。このトンネルアクチュエータをホームドアの扉の駆動機構として効果的に用いるためには、一次巻線を有する一次部材を扉側に固定し、二次側部材を戸袋側に固定した構成とすることである。なお、以下に具体例として、ホームドア用扉にトンネルアクチュエータを適用するときの駆動装置機構構成等を示すが、実施例の形態に限定されるものではなく、他の形態をとることもできる。本発明の実施形態の具体例について図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
【００１７】
図４をもとに本発明でリニアモータとして用いるトンネルアクチュエータ型リニアモータの具体的構造の例に関して説明する。図４において、４１は磁極、５１ａは磁極４１の上部磁極歯、５２ｂは磁極４１の下部磁極歯、４２は磁極、５１ｂは磁極４２の下部磁極歯、５２ａは磁極４２の上部磁極歯、４３は電機子、４４は電機子巻線、４５は電機子鉄心、４６は可動子もしくは二次部材、４７は永久磁石、４８は磁極４１の上部磁極歯５１ａと磁極４２の下部磁極歯５１ｂまたは、磁極４１の下部磁極歯５２ｂと磁極４２の上部磁極歯５２ａのギャップ、Ｐｓは同部磁極面の隣り合う磁極歯中心間の極ピッチである。電機子鉄心４５の両側に磁極４１、４２を設け、断面がコ字状で上に開いた直線状の細長い磁極子鉄心４５の長手方向に電機子巻線４を巻回する。前記磁極４１、４２、巻線４４、鉄心４５を有する電機子４３には、二つの異なる磁極４１、４２がＮまたはＳ極となって生じて、一次巻線２０を形成する。磁極４１と磁極４２の磁極歯は図４に示すように上部、下部磁極歯を交互に形成し、磁極４１の上部磁極歯５１ａと磁極４２の下部磁極歯５１ｂのように、互いに対面する対向部を形成する。上部磁極歯５１ａは磁極４１に連絡し、下部磁極歯５１ｂは磁極４２に連絡するよう設置され、両歯は間隔を介して配置される。上記の上部磁極歯５１ａに相当する対向領域と下部磁極歯５１ｂに相当する対向領域で構成される対向部を第１対向部とし、可動子の進行方向に続く磁極４２の上部磁極歯５２ａと磁極４１の下部磁極歯５２ｂで形成される対向部を第２対向部とする。そして、第１対向部と第２対向部では磁束の流れが逆方向となる。また、例えば、第１対向部と第２対向部には可動子４６に対して同じ側に配置された、磁極歯を備え、前記磁極歯は異なる極を有する。図４に示すように、上記のように複数の対向部を磁束の流れが交互に変わるように可動子４６の進行方向に向かって交互に並べ、この各対向部の上部磁極歯と下部磁極歯の間に一定のギャップ４８を設け、ギャップ４８に磁性を有する可動子４６を通すと、可動子が対向部に挟持された構造を形成する。
【００１８】
このようなリニアモータを構成することにより、各対向部の上部磁極歯と下部磁極歯の間のギャップ４８には磁束が上部と下部の磁極歯間を交番して上下に流れる電機子４３を形成し、ギャップを通して可動子４６が相対移動するものとなる。このように電機子４３に磁極歯で構成される“トンネル”状の通路を可動子４６が駆動するため、トンネルアクチュエータ式リニアモータと呼ばれる。上記トンネルアクチュエータ式リニアモータでは、電機子４３の磁極歯を上部と下部２箇所に持たせ、かつ磁極歯の対向部を可動子４６の移動方向に対して交互に配置することによって、可動子４６は磁極歯との間に吸引力、反発力を生じるため、可動子４６は浮上した状態で磁極歯間のギャップ４８を相対移動することができる。
【００１９】
したがって、従来用いられてきた他方式のリニアモータに対して、二次部材に相当する可動子４６が一次巻線に相当する電機子４３との空間を保つために必要とされた支持機構を設ける必要がなく、ギャップ４８のアライメント調整を簡素化することができる。
【００２０】
また、トンネルアクチュエータ式のリニアモータでは、電機子４３から可動子４６に与えられる電磁力のほとんどを可動子４６の推力として用いているのに対して、他方式のリニアモータでは、電機子４３の電磁力を可動子４６の推力の他に、電機子４３と可動子４６間の吸引力に用いられてしまうため、与えた電磁力に対して得られる推力が小さく効率が悪い。したがって、トンネルアクチュエータ式のリニアモータは、エネルギー効率の面でも他方式のリニアモータに比べて優れている。
【００２１】
以上のようにトンネルアクチュエータ式リニアモータは、従来の他方式のリニアモータに比べて優れた性能を有するため、ホームドアの扉に使用するメリットが大きい。トンネルアクチュエータ式リニアモータは、上述のように一次巻線に磁極歯で構成される“トンネル状”の通路を二次側部材すなわち可動子が通る必要がある。可動子は一次巻線が固定されている物体に対して相対的に移動する物体に固定しなければならない。
【実施例１】
【００２２】
実施例１を説明する。本実施例のホームドアにおいては、一次側部材２１に相当する電機子４３を扉２側に固定し、二次側部材２２に相当する可動子４６を戸袋１２側に固定した図１のような構成を有する。扉２にはスライド軸受６が取り付けられている。スライド軸受６はガイドレール１０の面上を走行し、ガイドレール１０はレールを固定するボルト２７で戸袋１２に固定されている。前述のトンネルアクチュエータ型のリニアモータを用いる場合、リニアモータは筒状に構成される一次巻線２０の“トンネル”状の通路を貫通して、永久磁石で構成される二次側部材２２を配置される。そこで、一次側部材２１の一次巻線２０を扉側に固定し、二次側部材２２をレール１０と平行して戸袋１２側に固定する必要がある。図１では一次側部材２１を扉２に固定し、二次側部材２２をガイドレール１０と平行に取付ボルト２８で固定している。このように、一次側部材２１を扉２側に固定するとともに二次側部材２２を戸袋１２側に固定した場合は、扉２の駆動範囲はガイドレール１０の範囲内であるために、上記の一次側部材２１を戸袋１２側に固定し二次側部材２２を扉２側に固定した場合に生じる二次側部材２２（可動子４６）が戸袋幅を飛び出してしまったり、扉２の駆動範囲が狭くなる等の調整について自由度が高くなる。よってトンネルアクチュエータ式リニアモータを用いる場合には、一次側部材２１を扉２側に固定し二次側部材２２を戸袋１２側に固定する構成とする本実施例により、効果的なホームドアを形成することができる。
【実施例２】
【００２３】
実施例２を説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態を表している。図１に示したトンネルアクチュエータ式リニアモータを用いたホームドア扉の駆動装置では、二次側部材２２をレール１０と平行して配置している。このような構成において、二次側部材２２を十分に剛性および強度の高い部材とすることで、扉の重量および扉に加わる外荷重をガイドローラ３３を介して二次側部材２２で支えることができる。この構成とすることにより図１で必要とされたレール１０を廃することができるため、部品点数を減らすことができる。このとき、二次側部材２２はレール１０の機能も保持しなければならないために、剛性および強度の高い部材とする必要がある。剛性および強度の高い部材とするためには、二次側部材２２の断面形状をＩ型としたり、Ｈ型としたりする方法などが考えられる。また、ガイドローラ３３は、つば付型とすることで外部水平荷重に対応できる。
【実施例３】
【００２４】
実施例３を説明する。本発明の第３の形態例を図３に示す。一次側部材２１と二次側部材２２をそれぞれトンネルアクチュエータの電機子４３と可動子４６にした構成を考えると、図３のようになる。電機子４３は戸袋１２の一次側部材固定部２３に固定され、可動子４６は扉２の二次側部材固定部３２に固定されている。電機子である一次側部材に電磁石を有すると、配線が必要となるので、一次側部材２１側を戸袋１２側に配置し、可動子を含む二次側部材２２側を扉２側に設置する本実施形態により配線等の設置が容易となることが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１のホームドアの駆動方式の概略図。
【図２】実施例２のホームドアの駆動方式の概略図。
【図３】実施例３のホームドアの駆動方式の概略図。
【図４】トンネルアクチュエータ型リニアモータの概略図。
【符号の説明】
【００２６】
２：扉
６：スライドブロック
１０：レール
１２：戸袋
２０：一次巻線
２１：一次側部材
２２：二次側部材
２３：一次側部材固定部
２７：レール固定ボルト
２８：二次側部材固定ボルト
３２：二次側部材固定部
３３：ガイドローラ
４１，４２：磁極
４３：電機子
４４：電機子巻線
４５：電機子鉄心
４６：可動子
４７：永久磁石
４８：ギャップ
５１ａ：磁極１の上部磁極歯
５１ｂ：磁極２の下部磁極歯
５２ａ：磁極２の上部磁極歯
５２ｂ：磁極１の下部磁極歯
【図１】
2006168452.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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