(57)【要約】【課題】利用客がホームから線路に転落したり、入線してきた列車と接触したりするのを防止するとことができ、かつ設置コストも安価であるホームドアを提供する。【解決手段】このホームドア１は、例えば鉄道のプラットホーム７に立設された左右１対の固定柱２，２と、固定柱２，２にそれぞれ支持された状態で昇降自在な可動柱３，３と、可動柱３，３をそれぞれ昇降動作させる駆動機構４，４と、上下方向に伸縮自在なドア本体５とを備え、ドア本体５の上端側が可動柱３の上部に固定されており、車両への通路閉鎖時は可動柱３が下降するとともに、ドア本体５の下端側が下方に移動してドア本体５が伸長状態となり、車両への通路開放時は可動柱３が上昇するとともに、ドア本体５の下端側が上方に移動してドア本体５が圧縮状態となるように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄道のプラットホームに立設された固定柱と、この固定柱に支持された状態で昇降自在な可動柱と、この可動柱を昇降動作させる駆動機構とを備えたホームドアであって、
上下方向に伸縮自在のドア本体を備え、
前記ドア本体の上端側が前記可動柱の上部に固定されており、
車両への通路閉鎖時は前記可動柱が下降するとともに、前記ドア本体の下端側が下方に移動して該ドア本体が伸長状態となり、
車両への通路開放時は前記可動柱が上昇するとともに、前記ドア本体の下端側が上方に移動して該ドア本体が圧縮状態となることを特徴とするホームドア。
【請求項２】
前記ドア本体は、複数の横枠をパンタグラフ機構で上下方向に伸縮自在に接続したものであることを特徴とする請求項１記載のホームドア。
【請求項３】
前記駆動機構は、ボールネジ式の駆動機構であることを特徴とする請求項１又は２記載のホームドア。
【請求項４】
前記ドア本体の下端側の動作は動滑車の原理を利用したものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のホームドア。
【請求項５】
前記固定柱に対する可動柱の傾斜を規制するガイドを備えたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のホームドア。
【請求項６】
前記駆動機構は前記ドア本体の左右に設けられたものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のホームドア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉄道のプラットホームに設置されるホームドアに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道のプラットホーム（以下、「ホーム」と略すことがある。）では、近年、利用客がホームから線路に転落したり、入線してきた列車と接触したりするのを防止するために、ホームドアが設けられつつある。ホームドアとしては、従来、種々の形式や構造がある。例えば特許文献１のように、ホームに停車した列車の乗降ドアに対応した位置に横開きのホームドアを設置し腰高の高さを有する防護壁タイプがある。この場合、ホームドアの横開き部分を収納する戸袋が必要であるため、ドアの開放幅が比較的小さく、利用客の乗り口を狭めてしまう。また、列車の乗降ドアの位置が異なるときに、ホームドアの位置を対応させることが困難であり、かつ設置コストが高価であることなどの課題があった。
【０００３】
また特許文献２のように、鉄道のプラットホームに到着した列車のドアに対向して該プラットホームの側端近傍個所に聳えるように立設される門形のゲート枠、該ゲート枠の内側に配置された溶接金網、金網入り強化ガラス板等の一定形状の仕切り材、該仕切り材を上下移動させるモータ駆動方式の昇降機構等を有するホームドアがある。この場合、ゲート枠に戸袋が不要であるため、ドアの開放幅が比較的大きくなり、利用客の乗り口が広がり、また、列車の乗降ドアの位置が異なるときでも、ホームドアの位置を対応させやすくなるものの、門形のゲート枠が邪魔になって、列車の運転手や車掌からの視認性が悪いという新たな課題が生じた。
【０００４】
さらに特許文献３のように、収納用内部空間と上端開口部とロープ挿通部を有する固定部と、前記固定部の前記収納用内部空間に収納され、前記ロープ挿通部を利用してホーム縁に沿って配置されたロープを支持しながら前記上端開口部を通して昇降する昇降部と、前記固定部内に設けられ、前記昇降部を昇降させる駆動部とから構成されるホームドアがある。この場合、特許文献２のごとき門形のゲート枠がないから、列車の運転手や車掌からの視認性が改善すると記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献３では、上下ロープ間の隙間が大きく、しかも左右に広がっているため、見た目がなんとなく不安に感じることがあった。またロープが撓みやすいため、ロープとホームとの間隔やロープ同士の間隔が故意または過失で押し広げられ、利用客がホームから線路に転落したり、入線してきた列車と接触したりするのを防止するという当初の目的達成が困難となるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みたものであり、その目的とするところは、見た目での安心感が得られるとともに、利用客がホームから線路に転落したり、入線してきた列車と接触したりするのを確実に防止でき、かつ、設置コストも安価であるホームドアを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、鉄道のプラットホームに立設された固定柱と、この固定柱に支持された状態で昇降自在な可動柱と、この可動柱を昇降動作させる駆動機構とを備えたホームドアであって、上下方向に伸縮自在のドア本体を備え、前記ドア本体の上端側が前記可動柱の上部に固定されており、車両への通路閉鎖時は前記可動柱が下降するとともに、前記ドア本体の下端側が下方に移動して該ドア本体が伸長状態となり、車両への通路開放時は前記可動柱が上昇するとともに、前記ドア本体の下端側が上方に移動して該ドア本体が圧縮状態となることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明によれば、鉄道のプラットホームに立設された固定柱と、この固定柱に支持された状態で昇降自在な可動柱と、この可動柱を昇降動作させる駆動機構とを備えたホームドアであって、上下方向に伸縮自在のドア本体を備えているから、特許文献１のごとき戸袋が不要である。このため、ドアの開放幅が比較的大きくなって、利用客の乗り口が広がり、また、列車の乗降ドアの位置が異なるときでも、ホームドアの位置を対応させやすくなるとともに、設置コストも安価である。また、特許文献２のごとき門形のゲート枠がないから、列車の運転手や車掌からの視認性が改善する。
【０００９】
また、上下方向に伸縮自在のドア本体を備え、前記ドア本体の上端側が前記可動柱の上部に固定されており、車両への通路閉鎖時は前記可動柱が下降するとともに、前記ドア本体の下端側が下方に移動して該ドア本体が伸長状態となり、車両への通路開放時は前記可動柱が上昇するとともに、前記ドア本体の下端側が上方に移動して該ドア本体が圧縮状態となるから、特許文献３のごとき撓みやすいロープを使用していない。このため、ドア本体の隙間が小さくなり、見た目での安心感が得られるとともに、ロープとホームとの間隔やロープ同士の間隔が故意または過失で押し広げられるおそれがなり、利用客がホームから線路に転落したり、入線してきた列車と接触したりするのを確実に防止できる。
【００１０】
請求項２記載の発明のように、前記ドア本体は、複数の横枠をパンタグラフ機構で上下方向に伸縮自在に接続したものであることが好ましい。
【００１１】
請求項２記載の発明によれば、前記ドア本体は、複数の横枠をパンタグラフ機構で上下方向に伸縮自在に接続したものであるので、ドア本体を確実に伸縮させることができる。
【００１２】
請求項３記載の発明のように、前記駆動機構は、ボールネジ式の駆動機構であることが好ましい。
【００１３】
請求項３記載の発明によれば、前記駆動機構は、ボールネジ式の駆動機構であるので、それを内設する固定柱の幅を最小化することでドアの開放幅が大きくなるとともに、その固定柱に支持された状態で可動柱を確実に昇降させることができる。また、駆動源の停止時にあっても、昇降柱の昇降位置が保持できて、安全性が確保できる。
【００１４】
請求項４記載の発明のように、前記ドア本体の下端側の動作は動滑車の原理を利用したものであることが好ましい。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、前記ドア本体の下端側の動作は動滑車の原理を利用したものであるので、簡単な構造となる。その結果、メンテナンスが容易で、かつ故障しにくくなるとともに、大幅なコスト低減が可能となる。
【００１６】
請求項５記載の発明のように、前記固定柱に対する可動柱の傾斜を規制するガイドを備えることが好ましい。
【００１７】
請求項５記載の発明によれば、前記固定柱に対する可動柱の傾斜を規制するガイドを備えたので、可動柱の傾斜を少なくして、スムーズな動作を確保することができる。
【００１８】
請求項６記載の発明のように、前記駆動機構は前記ドア本体の左右に設けられたものであることが好ましい。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、前記駆動機構は前記ドア本体の左右に設けられたものであるので、万一の故障時にもその一方だけで対応することができ、信頼性が大幅に向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、鉄道のプラットホームに立設された固定柱と、この固定柱に支持された状態で昇降自在な可動柱と、この可動柱を昇降動作させる駆動機構とを備えたホームドアであって、上下方向に伸縮自在のドア本体を備えているから、特許文献１のごとき戸袋が不要である。このため、ドアの開放幅が比較的大きくなって、利用客の乗り口が広がり、列車の乗降ドアの位置が異なるときでも、ホームドアの位置を対応させやすくなるとともに、設置コストも安価である。また、特許文献２のごとき門形のゲート枠がないから、列車の運転手や車掌からの視認性が改善する。
【００２１】
また、上下方向に伸縮自在のドア本体を備え、前記ドア本体の上端側が前記可動柱の上部に固定されており、車両への通路閉鎖時は前記可動柱が下降するとともに、前記ドア本体の下端側が下方に移動して該ドア本体が伸長状態となり、車両への通路開放時は前記可動柱が上昇するとともに、前記ドア本体の下端側が上方に移動して該ドア本体が圧縮状態となるから、特許文献３のごとき撓みやすいロープを使用していない。このため、ドア本体の隙間が小さくなり、見た目での安心感が得られるとともに、ロープとホームとの間隔やロープ同士の間隔が故意または過失で押し広げられるおそれがなり、利用客がホームから線路に転落したり、入線してきた列車と接触したりするのを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るホームドアの全体構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は（ａ）中のＸ部分拡大図である。
【図２】本実施形態に係るホームドアの原理説明図であって、（ａ）は閉止時、（ｂ）は開放時を示すものである。
【図３】本実施形態に係るホームドアの動作説明図であって、（ａ）は閉止時、（ｂ）は開放時を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は本発明の一実施形態に係るホームドア１の全体構成図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は（ａ）中のＸ矢視図である。以下、正面とはホームドア１の線路に面していない側をいい、背面とはホームドア１の線路に面している側をいう。また、複数の同一要素がある場合は、その１つで代表させて説明することがある。
【００２４】
図１（ａ）（ｂ）に示すように、本ホームドア１は、例えば鉄道の駅のプラットホーム７に立設された左右１対の固定柱２，２と、固定柱２，２にそれぞれ支持された状態で昇降自在な可動柱３，３と、可動柱３，３をそれぞれ昇降動作させる駆動機構４，４と、上下方向に伸縮自在なドア本体５とを備えている。なお、ホームドア１の主要部の材料としては、固定柱２，２、可動柱３，３などには強度を有する鉄鋼材料が使用されており、ドア本体５などには軽量であるアルミニウム材料が使用されている。
【００２５】
ドア本体５は、図１（ｃ）に示すように、複数の横枠（又は横桟）５１，５１，・・・を複数のパンタグラフ機構５１ａ，５０，・・・で上下方向に伸縮自在に接続したものである。パンタグラフ機構５１ａとは、正面視で左右方向に配列した複数の右上がり及び右下がりの各傾斜リンク５２，５２，・・・５３，５３，・・・を互いに交差状に組み合わせて伸縮自在となるように構成したものである。このために、リンク５２，５３の交点５４は、ピン結合されて回転自在となっており、リンク５２，５３と横枠５１との交点５５，５６は、ピン結合されるとともに、そのピンが横枠５１の長孔内を移動することで、回転自在かつ横枠５１の長手方向に摺動自在となっている。これにより、横枠５１，５１，・・・を同時にかつ上下方向に均等に振り分けることができる。
【００２６】
駆動機構４は、左右の固定柱２に内設されたボールネジ式の駆動機構であって、駆動源であるモータ４１と、モータ４１で駆動される縦向きのネジ軸４２と、ネジ軸に螺合されたナット４３などから構成されている。ここでは、図略のボールが、ネジ軸４２とナット４３との相互間に転がり、モータ４１の回転運動をネジ軸４２に螺合されたナット４３の直線運動に変換するが、その際に、ナット４３に固定された可動柱３の昇降速度は減速される。また、駆動機構４を内設する固定柱２の幅を最小化することでドアの開放幅が大きくなるとともに、その固定柱２に支持された状態で可動柱３を確実に昇降させることができる。さらに、モータ４１の停止時にあっても、昇降柱３の昇降位置が保持できて、安全性が確保できる。
【００２７】
そして、ドア本体５の左右上端側が可動柱３，３の上部に固定されており、車両への通路閉鎖時は可動柱３，３が下降するとともに、ドア本体５の左右下端側が下方に移動してドア本体５が伸長状態となり、車両への通路開放時は可動柱３，３が上昇するとともに、ドア本体５の左右下端側が上方に移動してドア本体５が圧縮状態となるように構成されている。
【００２８】
図２は本実施形態に係るホームドア１の原理説明図であって、（ａ）は閉止時、（ｂ）は開放時を示すものである。ドア本体５の伸縮動作のためには、スプロケット４５と、チェーン４６とを備えているが、ここでは、動滑車の動きに対するロープの動きは倍速になるという、動滑車の原理を利用したものである。説明の便宜上、チェーン４６を太線で示している。すなわち、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ドア本体５の上端側Ａは可動柱３の上部Ａに固定しており、下端側Ｂはチェーン４６の一端側Ｂに固定している。チェーン４６の他端側Ｃは固定柱２の底部Ｃに固定している。そして、可動柱３が上昇すると、動滑車に見立てたスプロケット４５は同速度で上昇するが、ロープに見立てたチェーン４６の一端側Ｂは倍速で上昇する。これにより、簡単な構成となり、左右のチェーン４６の一方が切れるなど、万一の故障時にも他方だけで対応できて、信頼性が大幅に向上する。
【００２９】
また、固定柱２から昇降する可動柱３の傾斜が大きくなると、昇降動作に支障をきたし、ひいては、ドア本体５の伸縮動作を阻害することにもなりかねない。そのために、ここでは、伸縮する固定柱２に対する可動柱３の傾斜を規制するガイド４４を備えている。すなわち、図１（ａ）に示すように、固定柱２内に支柱４４ａを設けるとともに、支柱４４ａの適所に複数のパッド４４ｂ，４４ｂ，・・・を設けている。このパッド４４ｂ，４４ｂ，・・・に昇降する可動柱３が常に複数で当接していることで、昇降中のどの段階でも可動柱３の傾斜が規制されるようになっている。これにより、可動柱３の傾斜を少なくして、スムーズな動作を確保することができるようになっている。また、固定柱２の側面の適所には、可動柱３の昇降に伴い、上下方向に伸縮するドア本体５の横枠５１，５１，・・・の左右両端が通過可能なＵ字状の切り欠き部４７が形成されている。
【００３０】
また、図１（ｂ）に示すように、固定柱２の背面側には、例えばフォトインタラプタである、複数のセンサ６，６，・・・が設けられている。センサ６，６，・・・により、ホームドア１を通過中の人間を感知して、ドア本体５がその人間に干渉しないようにしている。また、センサ６，６，・・・により、ホームドア１の背面側に人間の閉じ込めが起きないようにしている。その他、図略のセンサなどで、列車の発着を感知して、ホームドア１の開閉動作を自動的に行うとともに、非常時には手動への切り替えができるようにもなっている。
【００３１】
図３は本実施形態に係るホームドア１の動作説明図であって、（ａ）は閉止時、（ｂ）は開放時を示すものである。以下、本ホームドア１の動作例を説明する。最初は、図３（ａ）に示すように、可動柱３の全体が固定柱２の中に納まりきっており、ドア本体５が伸張した閉止時であるものとする。
【００３２】
列車の到着信号により、間もなく列車が到着するものとする。このとき、駆動機構４のモータ４１が回転して、ネジ軸４２を回転させる。すると、ネジ軸４２に螺合したナット４３が上昇し、このナット４３に固定された可動柱３が固定柱２内のガイド４４で支持されたまま上昇する。
【００３３】
すると、ドア本体５の上端側Ａは可動柱３の上部Ａに固定されているので、可動柱３とともに上昇する。ドア本体５の下端側Ｂはチェーン４６の一端側Ｂに固定されており、そのチェーン４６の他端側Ｃは、スプロケット４５を経由して、固定柱２の底部Ｃに固定されている。したがって、可動柱３に固定されたスプロケット４５の上昇により、ドア本体５の下端側Ｂは倍速で上昇する結果、ドア本体５は圧縮状態となっていく。具体的には、パンタグラフ機構５１ａの傾斜リンク５２，５３の中央部が交点５４まわりに回転するとともに、左右両端部が交点５５，５６まわりに回転しながら互いに離間することで、その傾斜リンク５２，５３の傾斜が緩やかになるので、横枠５１の間隔が同時にかつ均等に狭まる。そして、可動柱３が最高位置になったときに、ホームドア１は全開となる。
【００３４】
このときには、図３（ａ）に示すように、可動柱３が固定柱２から迫り出しており、ドア本体５が圧縮した開放時となっている。そして、センサ６が人間を感知する間は、ロックがかかった状態となっている。これにより、ホームドア１による人間との干渉や閉じ込めを防止する。
【００３５】
列車の発車信号により、間もなく列車が発車するものとする。このとき、駆動機構４のモータ４１が逆回転して、ネジ軸４２を逆回転させる。すると、ネジ軸４２に螺合したナット４３が下降し、このナット４３に固定された可動柱３が固定柱２内のガイド４４で支持されたまま下降する。
【００３６】
すると、ドア本体５の上端側Ａは可動柱３の上部Ａに固定されているので、可動柱３とともに下降する。ドア本体５の下端側Ｂはチェーン４６の一端側Ｂに固定されており、そのチェーン４６の他端側Ｃは、スプロケット４５を経由して、固定柱２の底部Ｃに固定されている。したがって、可動柱３に固定されたスプロケット４５の下降により、ドア本体５の下端側Ｂは倍速で下降する結果、ドア本体５は伸長状態となっていく。具体的には、パンタグラフ機構５１ａの傾斜リンク５２，５３の中央部が交点５４まわりに回転するとともに、左右両端部が交点５５，５６まわりに回転しながら互いに近接することで、その傾斜リンク５２，５３の傾斜が急になるので、横枠５１の間隔が同時にかつ均等に広がる。そして、可動柱３が最低位置になったときに、ホームドア１は全閉となる。このときには、図３（ａ）に示すような、もとの閉止時となる。以下、閉止時と開放時とを繰り返す。
【００３７】
以上説明したように、本ホームドア１は、鉄道のプラットホーム７に設置された固定柱２と、この固定柱２に支持された状態で昇降自在な可動柱３と、この可動柱３を昇降動作させる駆動機構４とを備えたものであって、上下方向に伸縮自在のドア本体５を備えているから、特許文献１のごとき戸袋が不要であるため、ドアの開放幅を比較的が大きくなって、利用客の乗り口が広がり、列車の乗降ドアの位置が異なるときでも、ホームドア１の位置を対応させやすくなるとともに、設置コストも安価である。また、特許文献２のごとき門形のゲート枠がないから、列車の運転手や車掌からの視認性が改善する。
【００３８】
また、上下方向に伸縮自在のドア本体５を備え、このドア本体５の上端側が可動柱３の上部に固定されており、車両への通路閉鎖時は可動柱３が下降するとともに、ドア本体５の下端側が下方に移動してドア本体５が伸長状態となり、車両への通路開放時は可動柱３が上昇するとともに、ドア本体５の下端側が上方に移動してドア本体５が圧縮状態となるから、特許文献３のごとき撓みやすいロープを使用していない。このため、ドア本体の隙間が小さくなり、見た目での安心感が得られるとともに、ロープとホームとの間隔やロープ同士の間隔が故意または過失で押し広げられるおそれがなり、利用客がホームから線路に転落したり、入線してきた列車と接触したりするのを確実に防止できる。
【００３９】
なお、上記実施形態では、ホームドア１の１セットについて説明したが、かかるホームドア１はプラットホーム７に複数セット設けて、列車のドア位置などに対応するように、その一部または全部を開閉動作するのが通常である。
【００４０】
また、上記実施形態では、ドア本体５は、複数の横枠５１をパンタグラフ機構５１ａで上下方向に伸縮自在に接続したものであるとしたが、横枠５１とパンタグラフ機構５１ａの数や、それらの配置関係などは図示したものに限定されない。さらに、ドア本体５は、上下方向に伸縮可能な蛇腹（アコーディオン）状のものであってもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、駆動機構４は、モータ４１で駆動されるボールネジ式の駆動機構であるとしたが、このモータは電気式に限定されず、例えば空気圧式や油圧式のものであってもよい。さらには、モータに代えてシリンダなどであってもよく、ボールネジ式の駆動機構に代えてラックアンドピニオン機構などであってもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、ドア本体５の伸縮動作に、動滑車の原理を利用しているが、かかる構成は、特許文献３のロープ式、バー式のホームドアなどであっても同様に適用できることはいうまでもない。
【００４３】
また、上記実施形態では、ドア本体５の下端側の動作は、スプロケット４５とチェーン４６とからなる動滑車の原理を利用したものであるとしたが、ローラとロープとからなるものであってもよい。さらには、可動柱３の駆動機構４とは別個の駆動機構を設けてもよい。
【００４４】
また、本発明の適用範囲は、上記実施形態のホームドア１に限定されず、さらなる応用先としては、家庭用門扉、ガレージ扉、ごみステーションの扉なども考えられる。
【符号の説明】
【００４５】
１  ホームドア
２  固定柱
３  可動柱
４  駆動機構
４１  モータ
４２  ネジ軸
４３  ナット
４４  ガイド
４４ａ  支持柱
４４ｂ  パッド
４５  スプロケット
４６  チェーン
５  ドア本体
５１  横枠
５１ａ  パンタグラフ機構
５２，５３  傾斜リンク
５４，５５，５６  回転軸
６  センサ
７  プラットホーム
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２０１５−０８９７１８号公報
【特許文献２】特開２０１２−２１４１９６号公報
【特許文献３】特開２０１４−０９１４１０号公報
【図１】
2019194048.tif 000003
【図２】
2019194048.tif 000004
【図３】
2019194048.tif 000005