(57)【要約】  【課題】フラッパが高速化・高重量化しても、モータの高精度の制御を要することなく正確かつ滑らかに停止させ得るゲート装置を提供する。  【手段】フラッパ装置３は多段に配置された複数の単位フラッパ２で構成されており、各単位フラッパ２はゼネバギア８に固定されており、ゼネバギア８は支軸７に回転自在に保持されている。支軸７の内側には駆動軸１５を設けており、駆動軸１５に固定した駆動円板１９に駆動ピン２０を取付けている。駆動軸１５の回転により、単位フラッパ２は加速しつつ旋回を開始して減速しつつ旋回停止する。カム板１９により、ゼネバギア８は通行許可姿勢又は通行阻止姿勢に選択的に保持される。単位フラッパ２の旋回開始タイミングをずらすことにより、フラッパ装置３に手招き機能を付与できると共に、駆動軸１５のトルクを低減してモータ１６の小型化を実現できる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通行阻止姿勢と通行許可姿勢とに水平旋回自在なフラッパと、前記フラッパを水平旋回させるモータとを有しており、前記モータの回転が、角速度が変化する不等速伝動機構を介して前記フラッパに伝えられている、
通行規制用ゲート装置。
【請求項２】
前記不等速伝動機構はゼネバギア機構又はカム機構である、
請求項１に記載した通行規制用ゲート装置。
【請求項３】
複数個の単位フラッパを上下に並べて配置することでフラッパ装置が構成されており、前記複数個の単位フラッパが、タイミングをずらして上から順番に又は下から順番に旋回開始するように設定されている、
請求項１又は２に記載した通行規制用ゲート装置。
【請求項４】
平面視で通路の方向に細長く延びるゲート本体を有していてこのゲート装置に前記フラッパ装置が取付けられており、前記ゲート本体のうち少なくとも前記フラッパ装置を設けている高さ位置の部分は、通路の長手方向に沿って延びる桟部材が空間を介して多段に配置された構造になっており、上下に隣り合った桟部材の間の高さ位置に前記各単位フラッパが配置されており、前記単位フラッパは通行許可姿勢になると上下に隣り合った桟部材の間の空間に隠れるように設定されている、
請求項３に記載した通行規制用ゲート装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、人の通行を許可したり阻止したり規制するゲート装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
人の通行を規制するゲート装置は水平旋回自在なフラッパを有しており、フラッパはモータで駆動されている。この場合、フラッパは回転軸に固定されており、回転軸をモータで駆動しているが、フラッパはその旋回動によって生じた慣性力や軸受け部の摩擦抵抗、或いは空気抵抗等の影響により、停止位置にバラ付きが生じたり停止に伴って振動が発生したりする傾向を呈する。そこで、フラッパを正確に停止させるためにモータを高精度で制御している。また、特許文献１には、ストッパー手段として、回転軸に固定されたロータの外周に凹所を形成し、凹所にローラを嵌合させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７９１２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、モータをエンコーダで制御する等して高精度で回転制御することに加えてストッパー手段を設けているため、フラッパを正確に停止することができるが、コストの面からは、モータは高精度で制御しなくても済むようにするのが好ましい。他方、フラッパの旋回停止に伴う慣性力は、旋回速度が速くなるほど、また、フラッパの重量に比例して大きくなるものであり、フラッパの高速化等に対応できるのか望ましい。更に、省エネルギの点からモータの出力はできるだけ小さいのが好ましい。
【０００５】
本願発明はこのような現状に鑑みて成されたものであり、より改良されたゲート装置を提供せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明は、通行阻止姿勢と通行許可姿勢とに水平旋回自在なフラッパと、前記フラッパを水平旋回させるモータとを有したゲート装置において、請求項１の発明は、前記モータの回転が、角速度が変化する不等速伝動機構を介して前記フラッパに伝えられている点に特徴がある。請求項２の発明では、前記不等速機構はゼネバギア機構又はカム機構を採用している。
【０００７】
請求項３の発明では、請求項１又は２において、複数個の単位フラッパを上下に並べて配置することでフラッパ装置が構成されており、前記複数個の単位フラッパが、タイミングをずらして上から順番に又は下から順番に旋回開始するように設定されている。
【０００８】
請求項４の発明は請求項３の発明を好適に展開したものであり、この発明では、平面視で通路の方向に細長く延びるゲート本体を有していてこのゲート装置に前記フラッパ装置が取付けられており、前記ゲート本体のうち少なくとも前記フラッパ装置を設けている高さ位置の部分は、通路の長手方向に沿って延びる桟部材が空間を介して多段に配置された構造になっており、上下に隣り合った桟部材の間の高さ位置に前記各単位フラッパが配置されており、前記単位フラッパは通行許可姿勢になると上下に隣り合った桟部材の間の空間に隠れるように設定されている。
【発明の効果】
【０００９】
本願発明は、フラッパを一定の速度で回転させてから停止させるのではなく、単位時間当たりの旋回量が相違する不等速伝動機構によって旋回させるものであり、不等速伝動機構自体がストッパー機能を有してるため、モータを高精度で制御しなくてもフラッパを所定姿勢に停止させることができる。このため、フラッパの高速化・高重量化にも容易に対応できる。不等速伝動機構としては、構造の簡易性という点から請求項２に記載したゼネバギア機構やカム機構が好適である。
【００１０】
さて、従来のゲート装置ではフラッパは単一構造になっていることが殆どであり、このため大型化すると駆動動力も大きくなってモータの出力も大きくなっている。請求項３の発明はこの点に対応したものであり、フラッパを上下に並んだ複数個で構成して（或いは複数個に分割して）、これらの旋回開始時期をずらすことにより、フラッパ群全体の駆動動力を少なくすることができる。すなわち、モータの出力を小さくして省電力に貢献できる。また、フラッパ装置を複数の単位フラッパに分割すると、フラッパ装置は同じ上下高さの単一物に比べて全体の重量を軽量化することができ、このため省電力に一層貢献できる。
【００１１】
更に、従来のゲート装置では、単一構造のフラッパが旋回するだけであって、フラッパの動き自体が人の注意を引くことはなかったと言えるが、請求項３の発明では、フラッパの群が順番に旋回することにより、いわばフラッパの群が手招きしているかのような状態にもなるのであり、このため、人の誘導機能に優れていると言える。
【００１２】
また、単一構造のフラッパを使用した従来品はフラッパがバタンと停止する傾向を呈して人に違和感を与えることがあったが（特にお年寄りや車椅子を使用した障害者は不安を感じる傾向が高いといえる）、請求項３では、フラッパ群が滑らかな動きをして停止するため、通行する人に安心感を与える利点がある。更に、フラッパの動きは斬新であり、それ自体にも面白みがあると言える。
【００１３】
なお、請求項３の発明はフラッパの動きに特徴を有するものであり、駆動機構は請求項１，２に限定されずにそれ自体が独立した発明たり得る。この場合、請求項３からは外れるが、例えば上下中間部の単位フラッパを最初に旋回させて、これに続いて上下の単位フラッパを旋回させ始めるというように、各単位フラッパの動きの態様は任意に設定できる。制御装置を、単位フラッパが順番に旋回開始する態様と一斉に旋回開始・停止する態様とを選択できる構成に設定することも可能である。
【００１４】
ところで、ゲート装置は平面視で細長いゲート本体を備えており、このゲート本体によって通路を構成している。そして、フラッパはゲート本体に取付けられているが、従来のゲート本体はその外面が金属板や樹脂板のようなカバー材で構成されており、側面にフラッパが嵌まる凹所を形成している。そして、フラッパは単一構造になっているため、大きな面積のフラッパを使用するとゲート本体の凹所も大きくせねばならず、このため凹所が目立ってスッキリとした外観を実現し難かったと言える。
【００１５】
これに対して本願発明の請求項４の発明では、ゲート本体のうち少なくともフラッパ装置を設けている部分は桟部材を多段に配置した形態になっており、斬新なデザインになっている。また、通行許可姿勢になった単位フラッパは桟部材と桟部材との間の空間に入り込むため、単位フラッパは視認されず、このため美観に優れている。つまり、請求項４のゲート本体は、通行許可姿勢のフラッパを格納するためゲート本体に凹所を形成するという対症的なデザイン思想ではなく、いわば、フラッパ群をさりげなくゲート本体に隠すというデザイン思想に基づいているのであり、これにより、優れた美観を実現できるのである。
【００１６】
更に、通行する人の持ち物（例えば手提げバッグ）や衣服がゲート本体の凹所に引っ掛かることも防止できる。すなわち、従来のゲート装置はゲート本体にフラッパを収納する凹所が存在するため、通行する人の持ち物や衣服が凹所の内側面に当たることがあり、このため人に違和感や不快感を与えることがあったが、請求項４の発明では水平状に一連に延びる桟部材がゲート本体の内側面を構成しており、単位フラッパを収納するための凹所の内側面は存在していないため、通行する人の持ち物が凹所に引っ掛かるといった不具合は全く生じないのである。
【００１７】
請求項４の発明はゲート本体の形態に特徴を有するものであり、フラッパ装置の形態や駆動機構を限定することなく、それ自体として独立した発明たり得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係るゲート装置の斜視図である。
【図２】（Ａ）はゲート装置の正面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ視側面図である。
【図３】（Ａ）はフラッパ装置の動きを示す平面図、（Ｂ）は変形例の部分正面図である。
【図４】図２（Ｂ）の IV-IV視断面図である。
【図５】（Ａ）は要部の分離側面図、（Ｂ）は単位フラッパの動きを示す平面図である。
【図６】（Ａ）は図５（Ａ）の VIA-VIA視概略平面図、（Ｂ）は（Ａ）の VIB-VIB視概略平面図である。
【図７】要部の概略平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の説明で方向を特定するため「前後」「左右」の文言を使用するが、人の通行方向を前後方向として定義し、左右方向は平面視で前後方向と直交した方向として定義している。本願発明では不等速伝動機構としてゼネバギア機構を採用している。
【００２０】
ゲート装置は平面視で細長いゲート本体１を有しており、ゲート本体１の前後略中間分に５本の単位フラッパ２からなるフラッパ装置３を取付けている。単位フラッパ２は板状の形態を成しているが、棒状等の他の形態とすることも可能である。また、単位フラッパ２の本数は任意に設定できる。フラッパ装置３はゲート本体１の片側のみに設けてもよいし、図３（Ｂ）のようにゲート本体１の左右両側に設けてもよい。
【００２１】
ゲート本体１の下半部１ａは周囲をカバリングされた形態になっており、ゲート本体１の上半部１ｂは前後長手の多数の桟部材４が多段に並べられた形態になっている（最上段の桟部材４は天板を構成している。）。上下に隣り合った桟部材４の間には空間が空いている。各桟部材４は前後の支柱５に固定されている。ゲート本体１の上面のうち前部にはカードリーダ６を設けている。カードリーダ６は前後両端部に設けてもよい。桟部材４の配置エリア（高さ）は任意に設定できるのであり、ゲート本体１の全高を桟部材４で構成することも可能であるし、例えばフラッパ装置３を設けた高さの部分のみを桟部材４で構成することも可能である。
【００２２】
次に、フラッパ装置３の取付け構造を説明する。図４〜７に示すように、各単位フラッパ２は、支軸７に回転自在に嵌まったゼネバギア８にビス９で固定されている。ゼネバギア８にはブッシュ１０が固定されている。また、支軸７にはゼネバギア８を落下不能に支持する支持筒１１を固定している（支持筒１１は回転可能に嵌まっていてもよい。）。
【００２３】
支軸７は上支持板１２と下支持板１３とで直立状態に保持されている。支軸７の内側（通路と反対側）には、鉛直姿勢の駆動軸１５が配置されており、駆動軸１５は下支持板１３の下方に配置したモータ１６で回転駆動される。駆動軸１５は軸受け１７を介して上下の支持板１２，１３に回転自在に保持されており、モータ１６の動力はギア１８を介して伝達されている。
【００２４】
敢えて述べるまでもないが、モータ１６の動力はタイミングプーリやチェーンで動力伝達してもよいし、伝動機構を使用せずにモータ１６の出力軸にカップリング等の継手で駆動軸１５を直結してもよい。
【００２５】
駆動軸１５には、各単位フラッパ２のゼネバギア８の上面に近接した状態で配置された駆動円板１９の群が固定されており、駆動円板１９にゼネバギア８を駆動する駆動ピン２０が下向きに突設されている（図４では駆動ピン２０は模式的に表示している。）。また、駆動円板１９の下面にはカム板２１を固定している。
【００２６】
例えば図６に示すように、ゼネバギア８のうち単位フラッパ２と反対側の部分には、単位フラッパ２の軸心を挟んで２つのピン溝２２が形成されている。２つのピン溝２２は支軸７の軸心から放射方向に延びおり、かつ、両ピン溝２２は、単位フラッパ２の軸心Ｏ１を挟んで対称の姿勢になっていて９０°の間隔で開いている。
【００２７】
なお、ピン溝２２の開き角度は必ずしも９０°である必要はない。開き角度を９０°未満に設定することにより、駆動軸１５の９０°以下の回転角度で単位フラッパ２を開閉することや、開き角度を９０°より大きい値に設定することにより、駆動軸１５を９０°より大きい角度で回転して単位フラッパ２を開閉することも可能である。後者の場合は駆動軸１５の回転角度が大きくなる分だけ、出力の小さいモータ１６を使用できる。
【００２８】
また、ゼネバギア８の外周面のうち両ピン溝２２で挟まれた部分は、駆動軸１５の軸心を中心にした第１円弧面２３が形成されている。更に、ゼネバギア８の前後両側面には、支軸７の軸心を通る前後長手の軸線Ｏ２に仮想中心を有する第２円弧面２４が形成されている。第２円弧面２４の曲率半径は第１円弧面２３の曲率半径と同じ寸法に設定されている。また、支軸７の軸心から第１円弧面２３までの寸法と支軸７の軸心から第１円弧面２３までの寸法も同じ寸法に設定されている。
【００２９】
カム板２１は基本的には円形であるが、一対の円弧状逃がし面２５を有しており、このため平面視で銀杏の葉のような外観を呈している。正確に述べると、一対の凹状逃がし面２５は概ねカム板２１の半分程度のエリアに形成されており、このため、カム板２１の外周には、一対の凹状逃がし面２５の間に位置した巾狭の第１円弧面２６と半周程度に広がる第２円弧面２７とを有している。
【００３０】
駆動ピン２０はゼネバギア８における２つのピン溝２２に対応して２個設けている。なお、ゼネバギア８に２つのピン溝２２を設けているのは、単位フラッパ２をいずれの方向にも旋回させ得るためであり、一方にしか旋回しない場合は、ピン溝２２及び駆動ピン２０は１つずつでよい。
【００３１】
駆動軸１５を回転させると駆動ピン２０がゼネバギア８のピン溝２２に嵌まり、ゼネバギア８は駆動ピン２０で押されて回転する。この場合、駆動ピン２０の軌跡は駆動軸１５の軸心回りの円弧を描くが、ゼネバギア８の回転に伴ってピン溝２２の姿勢が変わることにより、駆動ピン２０が相対的にピン溝２２を移動する状態になる。従って、ゼネバギア８は駆動ピン２０で押されることで加速状態で回転を始め、４５°回転した位置をピークにして減速に転じ、９０°回転すると駆動ピン２０はピン溝２２から外れる。このようにゼネバギア８が減速しながら回転を停止することにより、駆動軸１５を高速回転させても単位フラッパ２を正確に停止させることができると共に、振動発生も防止又は著しく抑制できる。
【００３２】
そして、図６（Ａ）に示すように、単位フラッパ２が通行阻止姿勢のときには、カム板２１の第１円弧面２６がゼネバギア８の第１円弧面２３に近接しているため、単位フラッパ２のみが独立旋回すること（ゼネバギア８のみが回転すること）が阻止され、図５（Ｂ）に示すように単位フラッパ２が通行許可姿勢のときには、カム板２１の第１円弧面２６がゼネバギア８における一方の第２円弧面２４に近接しているため、単位フラッパ２のみが独立して旋回すること（ゼネバギア８のみが独立して回転すること）が阻止される。
【００３３】
従って、単位フラッパ２は通行阻止姿勢又は通行許可姿勢に選択的に保持される。また、カム板２１に逃がし面２５を形成しているため、カム板２１とゼネバギア８とが共に回転するに際して両者が干渉することはない。駆動軸１５等の機構部は、単位フラッパ２の動きを阻害しない状態でセンターカバー２８によってカバーされている。
【００３４】
図７に模式的に示すように、各段の駆動ピン２０を、上段から下段に行くに従ってゼネバギア８から遠ざかる方向にずらしている。従って、駆動軸１５を回転すると、上段の駆動ピン２０から順番にゼネバギア８のピン溝２２に嵌合していき、これにより、単位フラッパ２はタイミングをずらした状態で上段のものから順番に旋回を始めていく。タイミングのずらし量は任意に設定できる。
【００３５】
本実施形態では最上段の単位フラッパ２が旋回している途中で最下段の単位フラッパ２が旋回し始めるように設定しているが、例えば最上段の単位フラッパ２が旋回停止したときに最下段の単位フラッパ２が旋回し始めるように設定することも可能である。
【００３６】
このように各単位フラッパ２がタイミングをずらして順番に旋回し始めることにより、フラッパ装置３は人を手招きするような動的態様を呈しており、人に好感を持たれると言える。また、各単位フラッパ２は９０°旋回するだけであるが駆動軸１５の回転量は９０°以上になっており、従って、各単位フラッパ２を一緒に旋回させる場合に比べて必要なトルクは小さくなり、その結果、モータ１６に出力の小さいものを使用できる。
【００３７】
また、ゼネバギア８が減速回転しつつ、駆動ピン２０がゼネバギア８のピン溝２２から離脱することになり、駆動ピン２０が多少オーバーランしてもゼネバギア８を所定姿勢に停止させ得るため（ゼネバギア機構自体が位置決め機能を有しているため）、駆動軸１５の回転が多少ラフであっても各単位フラッパ２を正確な姿勢に停止させることができる。従って、モータ１６を高い精度で制御する必要がなく、例えば、リミットスイッチによって回転を停止させるといったことも可能になり、その結果、ゲート装置の全体のコスト抑制に貢献できる。単位フラッパ２が順番に動くことで滑らかな動きや振動防止を効果を発揮することは既述のとおりである。
【００３８】
本実施形態のようにゼネバギア８とカム板２１を併用すると、単位フラッパ２の姿勢保持機能を確保できて好適である。本実施形態のようにゲート本体１に桟部材３３を多段に配置する場合、上下に隣り合った桟部材４の間の空間は左右に開口している必要はないのであり、桟部材４がゲート本体１の基部から庇状に延びた形態とすること（換言すると桟部材３をフランジ状に構成すること）も可能である。ゼネバギア８を駆動軸１５に固定して、ピン（従動ピン）を各単位フラッパ２に設けることも可能である。
【００３９】
本願発明は上記の実施形態の他にも様々に具体化できる。例えば、請求項１の具体例としては単一構造のフラッパを使用することも可能である。不等速伝動機構としてはカム機構や楕円ギアなどを使用することも可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ゲート本体
２  単位フラッパ
３  フラッパ装置
４  桟部材
５  支柱
７  支軸
８  不等速伝動機構を構成するゼネバギア
１５  駆動軸
１６  モータ
１９  駆動円板
２０  不等速伝動機構を構成する駆動ピン
２１  停止位置保持手段の一例としてのカム板
２２  ゼネバギアのピン溝
２３，２４  ゼネバギアの円弧面
２５  カム板の逃がし面
２６，２７  カム板の円弧面
【図１】
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【図２】
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【図３】
2011138307.tif 000005
【図４】
2011138307.tif 000006
【図５】
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【図６】
2011138307.tif 000008
【図７】
2011138307.tif 000009