(57)【要約】【課題】円滑で安定したプラグ動作を実現し、構造の複雑化及び大型化を抑制し、適用対象のドア構造の種類が限定されることも抑制する、車両用プラグドア装置を提供する。【解決手段】ドアリーフ１０１に連結されるドアガイド１３は、直線レール部２５及び湾曲レール部２６に沿って移動する。ガイド部材１４は、ドアガイド１３を車両の前後方向に移動可能に支持する。ドア駆動機構１５は、ドアガイド１３を駆動することでドアリーフ１０１を開閉駆動する。幅方向ガイド機構１６は、固定部１１に対してガイド部材１４を車両の幅方向に移動可能に支持する。幅方向ガイド機構１６は、固定部１１に設けられて車両の幅方向に沿って延びる一対の直線部（３６、３６）と、ガイド部材１４の両端部にそれぞれ設けられ、一対の直線部（３６、３６）のそれぞれに噛み合った状態で回転しながら直線部３６に対して車両の幅方向に変位する回転部（３７、３７）と、を含む。【選択図】        図５
2015004246.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗降口に設置され、ドアリーフが開閉方向に移動する開閉動作及び前記ドアリーフが前記車両の幅方向に移動するプラグ動作を前記ドアリーフに行わせる、車両用プラグドア装置であって、
前記車両の前後方向に沿って延びる直線レール部、及び、前記直線レール部に連続するとともに当該直線レール部に対して前記幅方向に湾曲する湾曲レール部、を有するガイドレールと、
前記直線レール部及び前記湾曲レール部に沿って移動可能に前記ガイドレールによって移動方向が案内されるとともに前記ドアリーフに連結されるドアガイドと、
前記前後方向に沿って直線状に延びるとともに前記ドアガイドを前記前後方向に沿って移動可能に支持するガイド部材と、
前記ドアガイドを前記前後方向に沿って駆動することで前記ドアリーフを開閉駆動するドア駆動機構と、
前記車両の本体に固定される固定部と、
前記固定部に対して前記ガイド部材を前記幅方向に移動可能に支持する幅方向ガイド機構と、
を備え、
前記幅方向ガイド機構は、
前記固定部に設けられ、前記幅方向に沿って直線状に延びる一対の直線部と、
前記ガイド部材の両端部にそれぞれ設けられ、一対の前記直線部のそれぞれに対して噛み合った状態で又は磁気結合した状態で回転しながら当該直線部に対して前記幅方向に変位する回転部と、
を含んでいることを特徴とする、車両用プラグドア装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用プラグドア装置であって、
前記回転部は、外周に歯が備えられたピニオンとして設けられ、
前記直線部は、前記ピニオンに噛み合う歯が備えられたラックとして設けられていることを特徴とする、車両用プラグドア装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用プラグドア装置であって、
前記ピニオンは、前記ガイド部材に固定されていることを特徴とする、車両用プラグドア装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両用プラグドア装置であって、
前記ドア駆動機構は、
前記前後方向に沿って前記ガイド部材と平行に直線状に延びるとともに前記固定部に対して前記幅方向に移動可能に支持されるスクリュー軸と、
前記スクリュー軸が貫通するとともに当該スクリュー軸に螺合した状態で当該スクリュー軸の周りで回転可能なナット部と、
前記ナット部を前記スクリュー軸に対して回転駆動する電動モータと、
前記ナット部及び前記電動モータを収容するケースと、
を備え、
前記スクリュー軸は、前記前後方向における移動が規制された状態で前記固定部に支持され、
前記ケースは、前記ドアガイドに対して固定されていることを特徴とする、車両用プラグドア装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用プラグドア装置であって、
前記電動モータは、前記ケースの内側に固定されるステータと、前記ステータの内側において前記ナット部の外周に配置されて当該ナット部を回転駆動するロータと、を含んでいることを特徴とする、車両用プラグドア装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の車両用プラグドア装置であって、
前記固定部に対して前記スクリュー軸を前記幅方向に移動可能に支持するスクリュー軸ガイド機構を更に備え、
前記スクリュー軸ガイド機構は、
前記スクリュー軸の両端部にそれぞれ設けられ、前記スクリュー軸に対して当該スクリュー軸の軸心周りに回転自在に支持される第１ローラと、
前記固定部に設けられ、前記幅方向に沿って延びるとともに前記第１ローラが転動する第１ローラ用レール体と、
を含んでいることを特徴とする、車両用プラグドア装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の車両用プラグドア装置であって、
前記幅方向ガイド機構は、
前記ガイド部材の両端部にそれぞれ設けられ、前記ガイド部材に対して当該ガイド部材の軸心周りに回転自在に支持される第２ローラと、
前記固定部に設けられ、前記幅方向に沿って延びるとともに前記第２ローラが転動する第２ローラ用レール体と、
を更に含んでいることを特徴とする、車両用プラグドア装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の車両用プラグドア装置であって、
前記ガイド部材は、円環状の断面のパイプ部材として設けられていることを特徴とする、車両用プラグドア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の乗降口に設置され、ドアリーフに開閉動作及びプラグ動作を行わせる車両用プラグドア装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄道車両等として構成される車両の乗降口に設置され、ドアリーフに開閉動作及びプラグ動作を行わせる車両用プラグドア装置が知られている（例えば、特許文献１を参照）。尚、上記の開閉動作は、ドアリーフが開閉方向に移動する動作であり、上記のプラグ動作は、ドアリーフが車両の幅方向に移動する動作である。そして、特許文献１に開示されたような車両用プラグドア装置においては、ドアリーフのプラグ動作を可能にするためのガイドレールが設けられている。
【０００３】
上記のガイドレールには、車両の前後方向に延びる直線レール部に加え、湾曲レール部も設けられる。湾曲レール部は、直線レール部に連続するとともに直線レール部に対して車両の幅方向に湾曲するように設けられる。このように、ガイドレールに湾曲レール部が設けられていることで、ドアリーフのプラグ動作が可能となる。即ち、ドアリーフがガイドレールに沿って案内されて駆動される際、湾曲レール部に沿ってドアリーフが車両の幅方向に移動し、プラグ動作が行われることになる。
【０００４】
特許文献１においては、１枚のドアリーフに対応して４つのガイドレールが設けられた形態の車両用プラグドア装置が開示されている。より具体的には、特許文献１に開示されたプラグドア装置においては、車両の乗降口の上部及び下部のそれぞれに、２つずつガイドレールが設けられている。乗降口の上部には、戸先用ガイドレールと戸尻用ガイドレールとが設けられている。同様に、乗降口の下部にも戸先用ガイドレールと戸尻用ガイドレールとが設けられている。特許文献１に開示されたプラグドア装置においては、上記のように多くのガイドレールが設けられていることで、円滑なプラグ動作が行われることが意図されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６１−８７８６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたプラグドア装置においては、１枚のドアリーフに対応して４つものガイドレールが必要となる。このため、プラグドア装置の構造の複雑化及び大型化を招いてしまうことになる。
【０００７】
ガイドレールの個数を削減する観点から、ドアリーフの戸先側及び戸尻側のうちの一方側のみにガイドレールを設置し、リンク機構を活用することが考えられる。この場合、例えば、乗降口の上部及び下部にそれぞれ１つずつガイドレールが設置される。そして、プラグ動作の際におけるドアリーフの戸先側及び戸尻側のうちの他方側の動作は、リンク機構によって案内されることになる。しかし、この場合、１枚のドアリーフに対応するガイドレールの個数を２つに削減することができるものの、複雑なリンク機構が必要となる。更に、リンク機構の設置に伴って、プラグドア装置の構造の大型化も招いてしまうことになる。
【０００８】
また、ガイドレールの個数を削減する他の観点として、ガイドレールとローラガイド機構とを併用することが考えられる。この場合、例えば、乗降口の上部にガイドレールを設置する。そして、ドアリーフの戸先側及び戸尻側にローラガイド機構がそれぞれ設置される。
【０００９】
しかし、ローラガイド機構は、レール上をローラが転動する機構として構成されるため、ローラとレールとの間で滑りが生じ易い。そして、ドアリーフにおける戸先側及び戸尻側のうちの一方側の動作は、ガイドレールによって案内される。これに対して、ドアリーフにおける戸先側及び戸尻側のうちの他方側の動作は、滑りが生じ易いローラガイド機構のみによって案内される。このため、ドアリーフにおける戸先側と戸尻側とにおいて、車両の幅方向に付勢する力の偏りが生じ易くなる。これにより、ドアリーフにおける戸先側と戸尻側とにおいて、動作のずれが生じ易くなる。従って、円滑で安定したプラグ動作の実現が困難となる。
【００１０】
尚、一対のドアリーフが設けられた両引きの引き分け式のドア構造においては、一対のドアリーフにおいて、車両の幅方向に付勢する力の偏りを相殺することも考えられる。しかし、この方法は、片引きのドア構造に対しては適用することができない。また、この方法は、両引きの引き分け式のドア構造において、一対のドアリーフのそれぞれに個別に適用することもできない。よって、適用対象のドア構造の種類が大幅に限定されることになる。
【００１１】
本発明は、上記実情に鑑みることにより、円滑で安定したプラグ動作を実現できるとともに、構造の複雑化及び大型化を招いてしまうことを抑制でき、更に、適用対象のドア構造の種類が限定されてしまうことも抑制できる、車両用プラグドア装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
（１）上記目的を達成するための本発明のある局面に係る車両用プラグドア装置は、車両の乗降口に設置され、ドアリーフが開閉方向に移動する開閉動作及び前記ドアリーフが前記車両の幅方向に移動するプラグ動作を前記ドアリーフに行わせる、車両用プラグドア装置であって、前記車両の前後方向に沿って延びる直線レール部、及び、前記直線レール部に連続するとともに当該直線レール部に対して前記幅方向に湾曲する湾曲レール部、を有するガイドレールと、前記直線レール部及び前記湾曲レール部に沿って移動可能に前記ガイドレールによって移動方向が案内されるとともに前記ドアリーフに連結されるドアガイドと、前記前後方向に沿って直線状に延びるとともに前記ドアガイドを前記前後方向に沿って移動可能に支持するガイド部材と、前記ドアガイドを前記前後方向に沿って駆動することで前記ドアリーフを開閉駆動するドア駆動機構と、前記車両の本体に固定される固定部と、前記固定部に対して前記ガイド部材を前記幅方向に移動可能に支持する幅方向ガイド機構と、を備えている。そして、前記幅方向ガイド機構は、前記固定部に設けられ、前記幅方向に沿って直線状に延びる一対の直線部と、前記ガイド部材の両端部にそれぞれ設けられ、一対の前記直線部のそれぞれに対して噛み合った状態で又は磁気結合した状態で回転しながら当該直線部に対して前記幅方向に変位する回転部と、を含んでいる。
【００１３】
この構成によると、ドア駆動機構によってドアガイドが車両の前後方向に沿って移動するように駆動される。これにより、ガイド部材に対して車両の前後方向に沿って移動可能に支持されたドアガイドが、ガイドレールに移動方向を案内されながら移動する。そして、ドアガイドに連結されたドアリーフも移動する。尚、ドアガイドがガイドレールの湾曲レール部に沿って移動することで、ドアリーフのプラグ動作が行われることになる。
【００１４】
また、上記のプラグ動作が行われる際、車両の幅方向に延びる一対の直線部のそれぞれに対して、ガイド部材の両端部に設けられた回転部のそれぞれが、車両の幅方向に変位する。このとき、各回転部は、各直線部に対して、噛み合った状態で又は磁気結合した状態で回転しながら変位する。これにより、ガイド部材の両端部にそれぞれ設けられた各回転部は、各直線部に対して、滑ることなく回転しながら変位する。このため、ドアガイドがガイドレールの湾曲レール部に沿って移動するとともにガイド部材が車両の幅方向に移動する際に、ガイド部材の両端部の固定部に対する位置において、車両の幅方向における偏りが生じることが抑制される。即ち、プラグ動作の際に、ガイド部材における車両の前後方向の一方の端部側と他方の端部側とにおいて、車両の幅方向における位置の偏りが生じてしまうことが抑制され、動作のずれが生じることも抑制される。従って、円滑で安定したプラグ動作が実現されることになる。
【００１５】
また、固定部に対してガイド部材を車両の幅方向に移動可能に支持して円滑で安定したプラグ動作を実現する幅方向ガイド機構が、固定部に設けられた直線部とガイド部材の両端部に設けられた回転部とを備えた小型で簡素な機構によって構成される。このため、車両用プラグドア装置の構造の複雑化及び大型化を招いてしまうことが抑制される。更に、幅方向ガイド機構は、固定部に直線部が設けられ、ガイド部材に回転部が設けられることで構成されるため、適用対象のドア構造の種類が限定されることも抑制される。
【００１６】
以上のように、上記の構成によると、円滑で安定したプラグ動作を実現できるとともに、構造の複雑化及び大型化を招いてしまうことを抑制でき、更に、適用対象のドア構造の種類が限定されてしまうことも抑制できる、車両用プラグドア装置を提供することができる。
【００１７】
（２）前記回転部は、外周に歯が備えられたピニオンとして設けられ、前記直線部は、前記ピニオンに噛み合う歯が備えられたラックとして設けられていることが好ましい。
【００１８】
この構成によると、固定部に対してガイド部材を車両の幅方向に移動可能に支持して円滑で安定したプラグ動作を実現する幅方向ガイド機構について、ラック及びピニオンを備えて構成されたより簡素な機構によって実現することができる。
【００１９】
（３）前記ピニオンは、前記ガイド部材に固定されていることが好ましい。
【００２０】
この構成によると、ピニオンはガイド部材に対して固定され、ピニオンとガイド部材との間に軸受を設ける必要が無い。このため、幅方向ガイド機構の更なる構成の簡素化を図ることができる。尚、ガイド部材が車両の幅方向に移動する際は、ピニオンとともに回転しながら移動することになる。
【００２１】
（４）前記ドア駆動機構は、前記前後方向に沿って前記ガイド部材と平行に直線状に延びるとともに前記固定部に対して前記幅方向に移動可能に支持されるスクリュー軸と、前記スクリュー軸が貫通するとともに当該スクリュー軸に螺合した状態で当該スクリュー軸の周りで回転可能なナット部と、前記ナット部を前記スクリュー軸に対して回転駆動する電動モータと、前記ナット部及び前記電動モータを収容するケースと、を備え、前記スクリュー軸は、前記前後方向における移動が規制された状態で前記固定部に支持され、前記ケースは、前記ドアガイドに対して固定されていることが好ましい。
【００２２】
この構成によると、電動モータによってナット部がスクリュー軸周りで回転駆動される。これにより、ナット部が、車両の前後方向の移動が規制されたスクリュー軸に対して、回転しながら、ガイド部材と平行に延びるスクリュー軸の軸方向に沿って、即ち、車両の前後方向に沿って、移動する。そして、ナット部とともに、ナット部及び電動モータを収容するケースが移動する。ケースは、ドアガイドに固定されており、ケースとともにドアガイド及びドアリーフも移動する。よって、ドアガイドを駆動することでドアリーフを開閉駆動するドア駆動機構を、スクリュー軸、ナット部、電動モータ、ケースを含んで構成されたコンパクトな機構で実現することができる。
【００２３】
（５）前記電動モータは、前記ケースの内側に固定されるステータと、前記ステータの内側において前記ナット部の外周に配置されて当該ナット部を回転駆動するロータと、を含んでいることが好ましい。
【００２４】
この構成によると、電動モータのロータがナット部の外周に配置され、ロータの外側に配置されるステータがケースの内側に固定される。このため、スクリュー軸と同心状に電動モータを配置でき、ケース内における電動モータのコンパクトな配置が可能になる。これにより、ドア駆動機構の更なるコンパクト化を図ることができる。
【００２５】
（６）前記車両用プラグドア装置は、前記固定部に対して前記スクリュー軸を前記幅方向に移動可能に支持するスクリュー軸ガイド機構を更に備え、前記スクリュー軸ガイド機構は、前記スクリュー軸の両端部にそれぞれ設けられ、前記スクリュー軸に対して当該スクリュー軸の軸心周りに回転自在に支持される第１ローラと、前記固定部に設けられ、前記幅方向に沿って延びるとともに前記第１ローラが転動する第１ローラ用レール体と、を含んでいることが好ましい。
【００２６】
この構成によると、プラグ動作に伴ってスクリュー軸が車両の幅方向に移動する際、スクリュー軸の両端部の第１ローラが第１ローラ用レール体に沿って、車両の幅方向に転動する。このため、スクリュー軸の車両の幅方向の移動が更に円滑に行われることになる。
【００２７】
（７）前記幅方向ガイド機構は、前記ガイド部材の両端部にそれぞれ設けられ、前記ガイド部材に対して当該ガイド部材の軸心周りに回転自在に支持される第２ローラと、前記固定部に設けられ、前記幅方向に沿って延びるとともに前記第２ローラが転動する第２ローラ用レール体と、を更に含んでいることが好ましい。
【００２８】
この構成によると、回転部が直線部に沿って滑らずに回転しながら移動してガイド部材が車両の幅方向に移動する際、ガイド部材の両端部の第２ローラが第２ローラ用レール体に沿って、車両の幅方向に転動する。このため、ガイド部材の車両の幅方向の移動が更に円滑に行われることになる。
【００２９】
（８）前記ガイド部材は、円環状の断面のパイプ部材として設けられていることが好ましい。
【００３０】
この構成によると、ガイド部材を円管状の断面のパイプ部材として簡素な構造によって容易に形成することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、円滑で安定したプラグ動作を実現できるとともに、構造の複雑化及び大型化を招いてしまうことを抑制でき、更に、適用対象のドア構造の種類が限定されてしまうことも抑制できる、車両用プラグドア装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る車両用プラグドア装置について、ドア構造とともに示す模式図である。
【図２】図１に示す車両用プラグドア装置及びドア構造のドアリーフを矢印Ａ方向から見た図である。
【図３】図１の一部を拡大して示す図であって、プラグドア装置とドアリーフの一部とを示す図である。
【図４】図１に示す車両用プラグドア装置及びドアリーフを上方から見た模式図である。
【図５】図１に示す車両用プラグドア装置及びドアリーフの一部を斜め上方から見た模式図である。
【図６】図５に示す車両用プラグドア装置を斜め下方から見た模式図である。
【図７】図１のＤ−Ｄ線矢視位置から見た車両用プラグドア装置の一部の断面を示す模式図である。
【図８】図１のＥ−Ｅ線矢視位置から見た車両用プラグドア装置の一部の断面を示す模式図である。
【図９】図１のＦ−Ｆ線矢視位置から見た車両用プラグドア装置の一部の断面を示す模式図である。
【図１０】図３に示す車両用プラグドア装置におけるドア駆動機構の一部の断面を示す模式図である。
【図１１】図５に示す車両用プラグドア装置における幅方向ガイド機構の一部を模式的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。本発明は、車両の乗降口に設置され、ドアリーフが開閉方向に移動する開閉動作及びドアリーフが車両の幅方向に移動するプラグ動作をドアリーフに行わせる、車両用プラグドア装置として適用できるものである。尚、本実施形態では、ドアリーフを１枚有する構成の片引きのドア構造に対して適用される形態を例にとって説明する。しかし、この例に限らず、種々の車両用ドア構造に対して本発明が適用されてもよい。例えば、一対のドアリーフを有する構成の両引きの引き分け式のドア構造に対して本発明が適用されてもよい。
【００３４】
［ドア構造］
図１は、本発明の一実施の形態に係る車両用プラグドア装置１（以下、単に「プラグドア装置１」とも称する）について、プラグドア装置１が適用されるドア構造１００とともに示す模式図である。ドア構造１００は、鉄道車両等の車両に設けられ、ドアリーフ１０１を１枚有する構成の片引きのドア構造として構成されている。尚、図１は、車両の内側から見た模式図である。そして、図１では、車両の本体１０２に設けられた車両の乗降口１０３に対してドアリーフ１０１とともにプラグドア装置１が設置された状態が図示されている。また、図１では、車両の本体１０２の一部が二点鎖線で示されている。
【００３５】
図２は、プラグドア装置１及びドアリーフ１０１を図１の矢印Ａ方向から見た図である。尚、図１の矢印Ａ方向は、車両の前後方向と平行な方向である。また、図１、後述の図３及び図４においては、車両の前後方向が両端矢印Ｂで示されている。尚、車両の前後方向は、車両の進行方向に平行な方向である。
【００３６】
図１及び図２に示すドアリーフ１０１は、乗降口１０３を覆うように設置される。そして、ドアリーフ１０１は、本実施形態のプラグドア装置１によって開閉される。また、ドアリーフ１０１には、車両の幅方向の外側に向かって緩やかに湾曲して張り出した部分が設けられている。ここで、車両の幅方向（以下、「車幅方向」とも称する）とは、車両の前後方向及び上下方向に対して垂直な方向であり、図２において両端矢印Ｃで示される方向である。尚、ドアリーフ１０１は、閉じられた位置である閉鎖位置（図１にて示す位置）において、乗降口１０３を略密閉するように構成されている。
【００３７】
［車両用プラグドア装置の概略］
図１及び図２に示すプラグドア装置１は、車両の乗降口１０３に設置される。そして、プラグドア装置１は、以下で説明するように、ドアリーフ１０１が開閉方向に移動する開閉動作及びドアリーフ１０１が車両の幅方向に移動するプラグ動作をドアリーフ１０１に行わせる装置として構成される。尚、ドアリーフ１０１の開閉方向は、車両の前後方向と平行な方向となる。
【００３８】
図３は、図１の一部を拡大して示す図であって、プラグドア装置１とドアリーフ１０１の一部とを示す図である。尚、図３では、ドアリーフ１０１の上端部が図示されている。また、図３では、車両の本体１０２の図示は省略されている。図４は、図１に示すプラグドア装置１及びドアリーフ１０１を上方から見た模式図である。図５は、図１に示すプラグドア装置１及びドアリーフ１０１の一部を斜め上方から見た模式図である。尚、図４及び図５では、車両の本体１０２の図示は省略されている。また、図５では、ドアリーフ１０１の上端部が図示されている。
【００３９】
図１乃至図５に示すプラグドア装置１は、固定部１１、ガイドレール１２、ドアガイド１３、ガイド部材１４、ドア駆動機構１５、幅方向ガイド機構１６、スクリュー軸ガイド機構１７、等を備えて構成されている。
【００４０】
［固定部］
固定部１１は、ガイドレール１２、ドアガイド１３、ガイド部材１４、ドア駆動機構１５、幅方向ガイド機構１６、スクリュー軸ガイド機構１７を支持する構造体として設けられている。そして、固定部１１は、ベースプレート２１、一対のガイドフレーム２２（２２ａ、２２ｂ）を備えて構成されている。ベースプレート２１は、車両の本体１０２に固定されている。そして、一対のガイドフレーム２２は、ベースプレート２１に固定されている。即ち、固定部１１は、車両の本体１０２に固定されている。
【００４１】
ベースプレート２１は、例えば、長手方向を有する板状の部材として設けられている。そして、ベースプレート２１は、車両の本体１０２に対して、相対移動しないように固定される。尚、ベースプレート２１は、車両の本体１０２に対して、乗降口１０３の上端部の近傍において固定される。また、ベースプレート２１は、長手方向が車両の前後方向に沿って延びるとともに、板状の平坦な面が上下方向に対して垂直な面に沿って広がるように、車両の本体１０２に固定されている。
【００４２】
一対のガイドフレーム２２は、ガイドフレーム２２ａ及びガイドフレーム２２ｂとして構成されている。ガイドフレーム２２ａ及びガイドフレーム２２ｂは、ベースプレート２１に対して、それぞれ固定されている。
【００４３】
ガイドフレーム２２ａは、ベースプレート２１に対して、長手方向における一方の端部に固定されている。ベースプレート２１の一方の端部は、乗降口１０３に対して車両の前後方向における一方側（例えば、車両の前方側）に配置されている。このため、ガイドフレーム２２ａは、乗降口１０３の上部に対して、車両の前後方向における一方側に配置されている。尚、本実施形態では、ガイドフレーム２２ａは、ドアリーフ１０１が乗降口１０３を閉鎖した状態において、ドアリーフ１０１の戸尻側に配置されている。
【００４４】
一方、ガイドフレーム２２ｂは、ベースプレート２１に対して、長手方向における他方の端部に固定されている。ベースプレート２１の他方の端部は、乗降口１０３に対して車両の前後方向における他方側（例えば、車両の後方側）に配置されている。このため、ガイドフレーム２２ａは、乗降口１０３の上部に対して、車両の前後方向における他方側に配置されている。尚、本実施形態では、ガイドフレーム２２ｂは、ドアリーフ１０１が乗降口１０３を閉鎖した状態において、ドアリーフ１０１の戸先側に配置されている。
【００４５】
また、ガイドフレーム２２ａ及びガイドフレーム２２ｂは、ベースプレート２１に対して、ベースプレート２１の下面側において固定されている。ガイドフレーム２２ａ及びガイドフレーム２２ｂは、幅方向ガイド機構１６、スクリュー軸ガイド機構１７、ガイド部材１４、ドア駆動機構１５を支持する構造体として設けられている。
【００４６】
ガイドフレーム２２ａは、懸架部２３ａ及びフレーム本体２４ａが一体に設けられて構成されている。懸架部２３ａは、ガイドフレーム２２ａにおいて、ベースプレート２１の下面に対して懸架された状態で固定される部分として設けられている。懸架部２３ａは、ベースプレート２１に対して、下方に向かって突出するように設置される。
【００４７】
フレーム本体２４ａは、ベースプレート２１に固定された懸架部２３ａがベースプレート２１から突出する方向に対して垂直な方向に沿って延びる部分を有する構造部として設けられている。そして、フレーム本体２４ａは、懸架部２３ａの下端において、懸架部２３ａに一体に設けられている。更に、フレーム本体２４ａは、懸架部２３ａに対して、車両の前後方向及び上下方向に垂直な方向で、車幅方向に沿って車幅方向の内側に向かって延びるように配置される。
【００４８】
また、フレーム本体２４ａは、乗降口１０３に対して車両の前後方向における一方側（例えば、車両の前方側）に配置され、車両の前後方向における他方側（例えば、車両の後方側）に向かって開口するように形成されている。車両の前後方向における他方側に向かって開口するフレーム本体２４ａの内側の領域には、幅方向ガイド機構１６、スクリュー軸ガイド機構１７、ガイド部材１４の一方の端部、ドア駆動機構１５の一方の端部が配置される。
【００４９】
ガイドフレーム２２ｂは、懸架部２３ｂ及びフレーム本体２４ｂが一体に設けられて構成されている。懸架部２３ｂは、ガイドフレーム２２ｂにおいて、ベースプレート２１の下面に対して懸架された状態で固定される部分として設けられている。懸架部２３ｂは、ベースプレート２１に対して、下方に向かって突出するように設置される。
【００５０】
フレーム本体２４ｂは、ベースプレート２１に固定された懸架部２３ｂがベースプレート２１から突出する方向に対して垂直な方向に沿って延びる部分を有する構造部として設けられている。そして、フレーム本体２４ｂは、懸架部２３ｂの下端において、懸架部２３ｂに一体に設けられている。更に、フレーム本体２４ｂは、懸架部２３ｂに対して、車両の前後方向及び上下方向に垂直な方向で、車幅方向に沿って車幅方向の内側に向かって延びるように配置される。
【００５１】
また、フレーム本体２４ｂは、乗降口１０３に対して車両の前後方向における他方側（例えば、車両の後方側）に配置され、車両の前後方向における一方側（例えば、車両の前方側）に向かって開口するように形成されている。車両の前後方向における一方側に向かって開口するフレーム本体２４ｂの内側の領域には、幅方向ガイド機構１６、スクリュー軸ガイド機構１７、ガイド部材１４の他方の端部、ドア駆動機構１５の他方の端部が配置される。
【００５２】
図６は、図５に示すプラグドア装置１を斜め下方から見た模式図である。尚、図６は、ドアリーフ１０１側の斜め下方から見たプラグドア装置１を示している。また、図６では、ドアリーフ１０１の図示は省略されている。図７は、図１のＤ−Ｄ線矢視位置から見たプラグドア装置１及びドアリーフ１０１の一部の断面を示す模式図である。図８は、図１のＥ−Ｅ線矢視位置から見たプラグドア装置１及びドアリーフ１０１の一部の断面を示す模式図である。図９は、図１のＦ−Ｆ線矢視位置から見たプラグドア装置１及びドアリーフ１０１の一部の断面を示す模式図である。
【００５３】
［ガイドレール］
ガイドレール１２は、ドアリーフ１０１の移動方向をガイドするレール部材として設けられている。そして、本実施形態においては、図４、図６乃至図９に示すように、ガイドレール１２は、細長く板状に延びる略直方体のブロック状の部材として構成されている。
【００５４】
ガイドレール１２は、ベースプレート２１に対して、相対移動しないように固定される。このため、ガイドレール１２は、乗降口１０３の上端部の近傍に配置される。また、ガイドレール１２は、長手方向が水平方向に沿って且つ車両の前後方向に沿って延びるとともに、板状の平坦な面が上下方向に対して垂直な面に沿って広がるように、ベースプレート２１に固定されている。
【００５５】
ガイドレール１２は、ベースプレート２１とともに車両の乗降口１０３に設置された状態における下面側において、直線レール部２５と湾曲レール部２６とが設けられている。そして、直線レール部２５及び湾曲レール部２６は、下方に開口するとともにガイドレール１２の本体部分の内側に凹む溝として形成されている。
【００５６】
直線レール部２５は、ガイドレール１２が乗降口１０３に設置された状態で、車両の前後方向に沿って直線状に延びる溝状のレール部分として設けられている。一方、湾曲レール部２６は、直線レール部２５に連続するとともに直線レール部２５に対して車幅方向に湾曲する溝状のレール部分として設けられている。また、本実施形態では、湾曲レール部２６は、直線レール部２５に対して、ドアリーフ１０１の戸先側に配置されている。そして、湾曲レール部２６は、水平方向に沿って延びるとともに、直線レール部２５に対して車幅方向における内側に向かって湾曲するように、設けられている。
【００５７】
上記のように、ガイドレール１２に湾曲レール部２６が設けられていることで、ドアリーフ１０１のプラグ動作が可能となる。即ち、ドアリーフ１０１がドアガイド１３を介してガイドレール１２に沿って案内されて駆動される際、湾曲レール部２６に沿ってドアリーフ１０１が車幅方向に移動し、プラグ動作が行われることになる。
【００５８】
尚、本実施形態では、ガイドレール１２が、板状に延びる略直方体のブロック状の部材として設けられた形態を例示したが、この通りでなくてもよい。ガイドレールは、直線レール部と湾曲レール部とが設けられていれば、他の形態であってもよい。例えば、細長い板状の部材において長手方向に平行に延びる両縁部分が折り曲げられることで溝状の凹み面が形成されたレール部材として設けられたガイドレールが実施されてもよい。
【００５９】
［ガイド部材］
図３乃至図９に示すガイド部材１４は、円環状の断面のパイプ部材として設けられている。即ち、ガイド部材１４は、中空円筒状のパイプ材として設けられている。そして、ガイド部材１４は、その長手方向である軸方向が車両の前後方向に沿って直線状に延びるように配置されている。ガイド部材１４の両端部は、後述する幅方向ガイド機構１６を介して固定部１１のガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）に対して支持されている。また、ガイド部材１４には、後述するドアガイド１３がスライド移動自在に支持される。これにより、ガイド部材１４は、ドアガイド１３を車両の前後方向に沿って移動可能に支持するように構成されている。
【００６０】
［ドアガイド］
図３乃至図９に示すドアガイド１３は、ガイドレール１２とともに、ドアリーフ１０１の移動方向を案内する機構として設けられている。ドアガイド１３は、ドアリーフ１０１に連結される。そして、ドアガイド１３は、直線レール部２５及び湾曲レール部２６に沿って移動可能にガイドレール１２によって移動方向が案内されるように構成されている。これにより、ドアガイド１３は、ドアリーフ１０１の移動方向を案内可能に構成されている。
【００６１】
ドアガイド１３は、ガイドブロック２７、ドアハンガー２８、及びガイドローラ２９を備えて構成されている。ガイドブロック２７は、ガイド部材１４が挿通される円形断面の貫通孔が設けられたブロック状の部材として設けられている。そして、ガイドブロック２７は、ガイド部材１４に対して、ガイド部材１４の軸方向に沿ってスライド移動自在に設置されている。また、ガイド部材１４は、ガイドブロック２７に対して、車両の前後方向において相対的にスライド移動自在に、且つ、ガイド部材１４の軸心を中心として回転自在に、設置されている。
【００６２】
ドアハンガー２８は、ガイドブロック２７に固定され、ガイドブロック２７と一体に移動するように設けられる。そして、ドアハンガー２８は、ガイドブロック２７に固定される側の端部とは反対側の端部において、ドアリーフ１０１に対して連結されている。即ち、ドアハンガー２８は、ガイドブロック２７とドアリーフ１０１とを連結している。また、ドアハンガー２８は、ドアリーフ１０１を吊下げた状態でこのドアリーフ１０１を支持するように構成されている。上記により、ドアハンガー２８は、ガイドブロック２７とともに移動し、ドアリーフ１０１を駆動するように構成されている。
【００６３】
ガイドローラ２９は、ガイドブロック２７に対して回転自在に取り付けられた回転体として設けられている。例えば、ガイドローラ２９は、円筒状の回転体として設けられている。そして、ガイドローラ２９は、ガイドブロック２７の上部に設けられた回転軸２７ａに対して、その回転軸２７ａを中心として回転自在に取り付けられている（図９を参照）。
【００６４】
ガイドブロック２７に設けられた回転軸２７ａは、鉛直方向に軸方向が延びるとともに、その先端側の部分が、ガイドレール１２の直線レール部２５及び湾曲レール部２６の内側に挿入されている。尚、回転軸２７ａの先端側の部分は、直線レール部２５及び湾曲レール部２６の内側に同時には挿入されず、常時いずれか一方の内側に挿入されている。そして、回転軸２７ａの先端側にガイドローラ２９が回転自在に取り付けられている。このため、ガイドローラ２９は、ガイドレール１２の直線レール部２５及び湾曲レール部２６の内側に挿入された状態で配置されている。
【００６５】
また、直線レール部２５及び湾曲レール部２６には、ガイドローラ２９の外周面が転動する転動面が設けられている。ガイドブロック２７がガイド部材１４に沿って移動する際に、ガイドローラ２９が直線レール部２５及び湾曲レール部２６の転動面に沿って転動する。これにより、ドアガイド１３の移動方向が、直線レール部２５及び湾曲レール部２６に沿った方向にガイドされることになる。
【００６６】
［ドア駆動機構］
ドア駆動機構１５は、ドアガイド１３を車両の前後方向に沿って駆動することでドアリーフ１０１を開閉駆動する機構として設けられている。図１０は、プラグドア装置１におけるドア駆動機構１５の一部の断面を示す模式図である。図３乃至図１０に示すドア駆動機構１５は、スクリュー軸３０、ナット部３１、電動モータ３２、ケース３３、軸受（３４ａ、３４ｂ）、スライドプレート３５、等を備えて構成されている。尚、図９では、ドア駆動機構１５のケース３３の内側におけるスクリュー軸３０以外の構造の断面の図示は省略されている。
【００６７】
図３乃至図１０に示すスクリュー軸３０は、外周にオネジ部分が設けられて直線状に延びるネジ部材として設けられている。尚、図３乃至図９においては、スクリュー軸３０の外周におけるオネジ部分の図示が省略されている。図１０では、スクリュー軸３０以外の要素については、断面が図示されており、スクリュー軸３０については、その軸方向における一部についての外形が図示されている。
【００６８】
スクリュー軸３０は、車両の前後方向に沿ってガイド部材１４と平行に直線状に延びるように設置される。本実施形態では、スクリュー軸３０は、上下方向において、ガイド部材１４と同じ高さ位置で水平方向にガイド部材１４と平行に延びるように配置されている。
【００６９】
また、スクリュー軸３０は、固定部１１のガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）に対して、後述するスクリュー軸ガイド機構１７を介して、車幅方向に移動可能に支持されている。更に、スクリュー軸３０は、車両の前後方向の移動が規制された状態で、固定部１１のガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）に対して、スクリュー軸ガイド機構１７を介して、支持されている。即ち、スクリュー軸３０は、固定部１１のガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）に対して、車両の前後方向に移動できないように設置されている。
【００７０】
図１０に示すナット部３１は、内側に貫通孔が設けられ、貫通孔の内周にメネジ部分が設けられた筒状の部材として設けられている。そして、ナット部３１は、その貫通孔をスクリュー軸３０が貫通している。更に、ナット部３１は、スクリュー軸３０に螺合した状態でスクリュー軸３０の周りで回転可能に設けられている。即ち、ナット部３１の軸心とスクリュー軸３０の軸心とが一致した状態で、ナット部３１の貫通孔の内周のメネジ部分がスクリュー軸３０の外周のオネジ部分に螺合している。そして、ナット部３１が、スクリュー軸３０に対して、スクリュー軸３０の軸心を中心として、スクリュー軸３０の軸周りで、相対回転可能に構成されている。
【００７１】
図１０に示す電動モータ３２は、ナット部３１をスクリュー軸３０に対して回転駆動する電動モータとして設けられている。電動モータ３２は、後述するケース３３の内側に設置されている。そして、電動モータ３２は、ステータ３２ａとロータ３２ｂとを備えて構成されている。
【００７２】
ステータ３２ａは、円筒状に巻かれたコイル部を含んで構成されている。そして、ステータ３２ａは、その外周側において、ケース３３の内側に固定されている。ロータ３２ｂは、例えば、円筒状に配置された永久磁石を含んで構成されている。そして、ロータ３２ｂは、ステータ３２ａの内側においてナット部３１の外周に配置されてナット部３１を回転駆動するように構成されている。ロータ３２ｂの内周は、ナット部３１の外周に対して固定されている。
【００７３】
電動モータ３２においては、ステータ３２ａに通電が行われてステータ３２ａが励磁されることで、ロータ３２ｂが回転する。ロータ３２ｂの回転に伴い、ロータ３２ｂに固定されたナット部３１が回転駆動される。尚、電動モータ３２への電気エネルギーの供給は、図３乃至図６にて一部が示される電力系統４１を介して行われる。電力系統４１は、図示が省略された電源から電動モータ３２への給電を行う給電ケーブルを備えている。尚、図３乃至図６では、電力系統４１については、途中までが図示されており、電源側の部分の図示は省略されている。
【００７４】
図３乃至図７、図９、図１０に示すケース３３は、ナット部３１及び電動モータ３２を収容する筐体として設けられている。ケース３３は、例えば、複数の部材が組み立てられることで構成されている。そして、ケース３３は、円筒状の部分を有する本体部３３ａを有しており、本体部３３ａの内壁にステータ３２ａが固定されている（図１０を参照）。更に、ケース３３は、後述の軸受（３４ａ、３４ｂ）を介して、ナット部３１を保持している。
【００７５】
また、ケース３３には、本体部３３ａから突出する複数の連結部３３ｂが設けられている（図５乃至図７、図９、図１０を参照）。そして、ケース３３は、複数の連結部３３ｂにおいて、ドアガイド１３のガイドブロック２７に対して固定されている。
【００７６】
図１０に示す軸受（３４ａ、３４ｂ）は、ナット部３１をケース３３に対して回転自在に保持する軸受として設けられている。軸受（３４ａ、３４ｂ）は、例えば、一対で設けられている。一方の軸受３４ａは、ケース３３の内側において、ナット部３１の軸方向における一方の端部側に配置されている。そして、他方の軸受３４ｂは、ケース３３の内側において、ナット部３１の軸方向における他方の端部側に配置されている。
【００７７】
各軸受（３４ａ、３４ｂ）は、例えば、玉軸受或いはころ軸受として設けられている。そして、各軸受（３４ａ、３４ｂ）の外輪がケース３３の内壁に対して固定され、各軸受（３４ａ、３４ｂ）の内輪がナット部３１の外周に対して固定されている。これにより、軸受（３４ａ、３４ｂ）を介して、ナット部３１がケース３３に対して回転自在に支持されている。
【００７８】
図１０に示すスライドプレート３５は、ケース３３に対するスクリュー軸３０の相対回転を規制する部材として設けられている。スライドプレート３５は、例えば、円盤状の部材として設けられている。
【００７９】
スライドプレート３５は、ケース３３に対して、スクリュー軸３０の軸方向における一方の端部において、固定されている。尚、スライドプレート３５は、その円盤状のスライドプレート３５の半径方向が、スクリュー軸３０の軸方向に対して垂直に延びるように、ケース３３に対して固定されている。また、スライドプレート３５は、スクリュー軸３０の軸方向におけるスライドプレート３５の一方の端面の外周側の縁部分において、ケース３３に対して固定されている。
【００８０】
更に、スライドプレート３５は、その中央において、スクリュー軸３０が貫通する略円形の貫通孔が設けられている。スライドプレート３５の貫通孔の縁部には、その貫通孔の直径方向における対向する２箇所において、貫通孔の半径方向の中心側に向かって突出する突起部（図示省略）がそれぞれ設けられている。
【００８１】
一方、スクリュー軸３０には、軸方向に延びる２つの溝（図示省略）が設けられている。スクリュー軸３０における２つの溝は、例えば、スクリュー軸３０の軸方向の略全長に亘って設けられている。そして、スクリュー軸３０における２つの溝は、スライドプレート３５の貫通孔の縁部における２つの突起部に対応する位置に設けられている。スライドプレート３５の各突起部は、スクリュー軸３０の各溝に対して、スライド移動自在に嵌まり込むように、配置されている。
【００８２】
上記の構成により、電動モータ３２によってナット部３１が回転駆動された際においても、スクリュー軸３０のケース３３に対するスクリュー軸３０の軸心を中心とする回転が規制される。即ち、ナット部３１が回転駆動された際、スライドプレート３５の突起部とスクリュー軸３０の溝とが係止しているため、スクリュー軸３０のケース３３に対する回転が規制される。
【００８３】
そして、電動モータ３２の運転が行われた際には、ロータ３２ｂがナット部３１とともにケース３３に対してスクリュー軸３０の軸心を中心として回転する。このとき、ケース３３に対するスクリュー軸３０の回転が規制されているため、ナット部３１がスクリュー軸３０に対して、螺合位置を変化させながら、回転する。更に、スライドプレート３５の突起部は、スクリュー軸３０の溝に対してスクリュー軸３０の軸方向にスライド移動可能に設けられている。このため、ナット部３１を回転自在に保持するケース３３が、スクリュー軸３０に対して、スクリュー軸３０の軸方向に移動する。即ち、ナット部３１がスクリュー軸３０に対してスクリュー軸３０の軸心を中心として回転し、ナット部３１とともに、電動モータ３２及びケース３３が、スクリュー軸３０に対して、スクリュー軸３０の軸方向に移動することになる。
【００８４】
［幅方向ガイド機構］
図１１は、幅方向ガイド機構１６の一部を模式的に示す斜視図である。図５乃至図９、図１１に示す幅方向ガイド機構１６は、固定部１１のガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）に対してガイド部材１４を車幅方向に移動可能に支持する機構として設けられている。幅方向ガイド機構１６は、一対の幅方向ガイドユニット（１６ａ、１６ｂ）を備えて構成されている。
【００８５】
幅方向ガイドユニット１６ａは、ガイドフレーム２２ａと、ガイド部材１４の一方の端部とに設置されている。幅方向ガイドユニット１６ｂは、ガイドフレーム２２ｂと、ガイド部材１４の他方の端部とに設置されている。幅方向ガイドユニット１６ａ及び幅方向ガイドユニット１６ｂは、同様に構成されている。
【００８６】
幅方向ガイドユニット１６ａは、ラック３６、ピニオン３７、ローラ３８、レール体３９を備えて構成されている。幅方向ガイドユニット１６ｂも、ラック３６、ピニオン３７、ローラ３８、レール体３９を備えて構成されている。
【００８７】
ラック３６は、後述のピニオン３７に噛み合う歯が備えられ、本実施形態における直線部を構成している。そして、ラック３６は、固定部１１のガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）に設けられ、各ガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）において、車幅方向に沿って延びるように設置されている。よって、幅方向ガイド機構１６は、一対の直線部（３６、３６）を備えて構成されている。
【００８８】
幅方向ガイドユニット１６ａのラック３６は、ガイドフレーム２２ａのフレーム本体２４ａに固定されて設置されている。より具体的には、幅方向ガイドユニット１６ａのラック３６は、車両の前後方向における他方側に向かって開口するフレーム本体２４ａの内側において、歯が上方に露出した状態で、フレーム本体２４ａに固定されている。フレーム本体２４ａの内側において上方に向かって露出した幅方向ガイドユニット１６ａのラック３６の歯は、車幅方向に沿って並んで配置されている。
【００８９】
幅方向ガイドユニット１６ｂのラック３６は、ガイドフレーム２２ｂのフレーム本体２４ｂに固定されて設置されている。より具体的には、幅方向ガイドユニット１６ｂのラック３６は、車両の前後方向における一方側に向かって開口するフレーム本体２４ｂの内側において、歯が上方に露出した状態で、フレーム本体２４ｂに固定されている。フレーム本体２４ｂの内側において上方に向かって露出した幅方向ガイドユニット１６ｂのラック３６の歯は、車幅方向に沿って並んで配置されている。
【００９０】
ピニオン３７は、外周に歯が備えられた歯車として設けられ、本実施形態における回転部を構成している。尚、図５、図６、図８、図１１においては、ピニオン３７は、模式的に図示されており、ピニオン３７の外周の歯の図示が省略されている。ピニオン３７は、一対で設けられ、ガイド部材１４の両端部にそれぞれ設けられている。本実施形態では、各ピニオン３７は、ガイド部材１４の両端部にそれぞれ固定されている。尚、各ピニオン３７は、外周に歯が備えられたリング状の歯車として設けられ、その内周側において、ガイド部材１４の端部の外周に固定されている。そして、ピニオン３７は、その軸心の位置が、ガイド部材１４の軸心の位置に一致した状態で、ガイド部材１４に固定されている。
【００９１】
また、ピニオン３７は、一対の直線部である一対のラック（３６、３６）のそれぞれに対して噛み合った状態で回転しながらラック３６に対して車幅方向に変位するように設けられている。そして、ピニオン３７は、ガイド部材１４に固定されているため、ピニオン３７の回転に伴って、ガイド部材１４も回転することになる。即ち、ピニオン３７が、ラック３６に対する噛み合い位置をずらしながら、ピニオン３７の軸心を中心として回転することで、ガイド部材１４も、ガイド部材１４の軸心を中心として回転する。このとき、ガイド部材１４は、回転しながら、固定部１１に対して、ラック３６が延びる方向と平行に、即ち、車幅方向に沿って移動することになる。
【００９２】
尚、幅方向ガイドユニット１６ａのピニオン３７は、ガイド部材１４の一方の端部に固定されている。そして、幅方向ガイドユニット１６ａのピニオン３７は、ガイドフレーム２２ａに固定されたラック３６に対して噛み合った状態で回転しながら、車幅方向に変位する。一方、幅方向ガイドユニット１６ｂのピニオン３７は、ガイド部材１４の他方の端部に固定されている。そして、幅方向ガイドユニット１６ｂのピニオン３７は、ガイドフレーム２２ｂに固定されたラック３６に対して噛み合った状態で回転しながら、車幅方向に変位する。
【００９３】
ローラ３８は、ガイド部材１４の両端部にそれぞれ設けられている。そして、ローラ３８は、ガイド部材１４に対してガイド部材１４の軸心周りに回転自在に支持される回転体として設けられ、本実施形態の第２ローラを構成している。各ローラ３８は、ガイド部材１４の端部に対して、軸受（図示省略）を介して、回転自在に支持されている。
【００９４】
幅方向ガイドユニット１６ａのローラ３８は、ガイド部材１４の一方の端部において、ピニオン３７に対して、ガイド部材１４の軸方向における外側に取り付けられている。幅方向ガイドユニット１６ｂのローラ３８は、ガイド部材１４の他方の端部において、ピニオン３７に対して、ガイド部材１４の軸方向における外側に取り付けられている。
【００９５】
レール体３９は、車幅方向に沿って直線状に延びるとともにローラ３８の外周が転動するレール部分を有するレール構造体として設けられている。レール体３９は、第２ローラであるローラ３８が転動する本実施形態の第２ローラ用レール体を構成している。そして、レール体３９は、固定部１１のガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）に設けられている。各レール体３９は、各ガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）において、上記のレール部分が車幅方向に延びるように、設置されている。
【００９６】
幅方向ガイドユニット１６ａのレール体３９は、ガイドフレーム２２ａのフレーム本体２４ａに固定されて設置されている。より具体的には、幅方向ガイドユニット１６ａのレール体３９は、車両の前後方向における他方側に向かって開口するフレーム本体２４ａの内側において、ラック３６よりも奥側で、フレーム本体２４ａに固定されている。フレーム本体２４ａの内側でラック３６よりも奥側に配置されたレール体３９は、ラック３６と平行に延びるように設置されている。
【００９７】
幅方向ガイドユニット１６ｂのレール体３９は、ガイドフレーム２２ｂのフレーム本体２４ｂに固定されて設置されている。より具体的には、幅方向ガイドユニット１６ｂのレール体３９は、車両の前後方向における一方側に向かって開口するフレーム本体２４ｂの内側において、ラック３６よりも奥側で、フレーム本体２４ｂに固定されている。フレーム本体２４ｂの内側でラック３６よりも奥側に配置されたレール体３９は、ラック３６と平行に延びるように設置されている。
【００９８】
尚、本実施形態のプラグドア装置１は、ドアガイド１３及びガイド部材１４を介して作用するドアリーフ１０１の荷重を、主として、パイプ部材１４の両端の一対のローラ（３８、３８）と、固定部１１に設けられた一対のレール体（３９、３９）との間において、受けるように構成されている。そして、プラグドア装置１は、パイプ部材１４の両端の一対のピニオン（３７、３７）と固定部１１に設けられた一対のラック（３６、３６）との間において生じる荷重が低減されるように、構成されている。即ち、プラグドア装置１は、ドアリーフ１０１の荷重が、主として、ローラ（３８、３８）からレール体（３９、３９）に作用するように、構成され、ドアリーフ１０１の荷重が、ピニオン（３７、３７）からラック（３６、３６）に対してはあまり作用しないように、構成されている。
【００９９】
［スクリュー軸ガイド機構］
図５乃至図９、図１１に示すスクリュー軸ガイド機構１７は、固定部１１のガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）に対してスクリュー軸３０を車幅方向に移動可能に支持する機構として設けられている。スクリュー軸ガイド機構１７は、一対のスクリュー軸ガイドユニット（１７ａ、１７ｂ）を備えて構成されている。
【０１００】
スクリュー軸ガイドユニット１７ａは、ガイドフレーム２２ａと、スクリュー軸３０の一方の端部とに設置されている。スクリュー軸ガイドユニット１７ｂは、ガイドフレーム２２ｂと、スクリュー軸３０の他方の端部とに設置されている。スクリュー軸ガイドユニット１７ａ及びスクリュー軸ガイドユニット１７ｂは、同様に構成されている。
【０１０１】
スクリュー軸ガイドユニット１７ａは、ローラ４０、レール体３９を備えて構成されている。スクリュー軸ガイドユニット１７ｂも、ローラ４０、レール体３９を備えて構成されている。尚、本実施形態では、スクリュー軸ガイドユニット１７ａのレール体３９は、幅方向ガイドユニット１６ａのレール体３９も構成している。即ち、スクリュー軸ガイドユニット１７ａのレール体３９と、幅方向ガイドユニット１６ａのレール体３９とは、共通の部材によって構成されている。また、スクリュー軸ガイドユニット１７ｂのレール体３９は、幅方向ガイドユニット１６ｂのレール体３９も構成している。即ち、スクリュー軸ガイドユニット１７ｂのレール体３９と、幅方向ガイドユニット１６ｂのレール体３９とは、共通の部材によって構成されている。
【０１０２】
ローラ４０は、スクリュー軸３０の両端部にそれぞれ設けられている。そして、ローラ４０は、スクリュー軸３０に対してスクリュー軸３０の軸心周りに回転自在に支持される回転体として設けられ、本実施形態の第１ローラを構成している。各ローラ４０は、スクリュー軸３０の端部に対して、軸受（図示省略）を介して、回転自在に支持されている。そして、スクリュー軸ガイドユニット１７ａのローラ４０は、スクリュー軸３０の一方の端部に取り付けられている。スクリュー軸ガイドユニット１７ｂのローラ４０は、スクリュー軸３０の他方の端部に取り付けられている。
【０１０３】
レール体３９は、車幅方向に沿って直線状に延びるとともにローラ４０の外周が転動するレール部分を有するレール構造体として設けられている。レール体３９は、第１ローラであるローラ４０が転動する本実施形態の第１ローラ用レール体を構成している。そして、レール体３９は、固定部１１のガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）のそれぞれに設けられている。各レール体３９は、各ガイドフレーム（２２ａ、２２ｂ）において、上記のレール部分が車幅方向に延びるように、設置されている。
【０１０４】
前述のように、レール体３９は、第２ローラ用レール体を構成するとともに第１ローラ用レール体も構成している。そして、レール体３９は、第２ローラであるローラ３８が転動するレール部分と、第１ローラであるローラ４０が転動するレール部分とが、連続するレール部分として設けられている。このため、レール体３９のレール部分の長さは、ラック３６の歯が設けられている部分の長さよりも長くなるように設定されている。
【０１０５】
［車両用プラグドア装置の作動］
次に、プラグドア装置１の作動について説明する。図１乃至図５においては、ドアリーフ１０１は、乗降口１０３を閉じた位置である閉鎖位置に位置している。ドアリーフ１０１が開放される際、ドアリーフ１０１は、プラグドア装置１によって、上記の閉鎖位置から、乗降口１０３を開いた位置である開放位置へと移動するように、駆動される。この場合、まず、ドア駆動機構１５によってドアガイド１３が車両の前後方向に沿って移動するように駆動される。このとき、電動モータ３２の運転が開始され、ロータ３２ｂがステータ３２ａに対して回転する。
【０１０６】
ロータ３２ｂがステータ３２ａに対して回転すると、ロータ３２ｂに固定されたナット部３１も回転する。そして、前述のように、ケース３３に対するスクリュー軸３０の相対回転が規制されているため、ロータ３２ｂによって回転駆動されるナット部３１が、スクリュー軸３０に対してスクリュー軸３０の軸心を中心として回転する。更に、ナット部３１とともに、電動モータ３２及びケース３３が、スクリュー軸３０に対して、スクリュー軸３０の軸方向に移動する。
【０１０７】
ケース３３がスクリュー軸３０の軸方向に移動すると、ケース３３に固定されたガイドブロック２７もスクリュー軸３０の軸方向に移動する。また、ガイドブロック２７は、その内側をガイド部材１４が貫通するとともに、スクリュー軸３０に平行なガイド部材１４に対してスライド移動自在に支持されている。このため、ガイドブロック２７がガイド部材１４に平行に移動する。また、ガイドブロック２７の移動に伴い、ガイドブロック２７に一体のドアハンガー２８と、ドアハンガー２８に連結されたドアリーフ１０１も、ガイドブロック２７とともに移動する。
【０１０８】
ガイドブロック２７がガイド部材１４に沿って移動すると、ガイドブロック２７に回転自在に取り付けられたガイドローラ２９が、湾曲レール部２６に沿って移動する。ガイドローラ２９の湾曲レール部２６に沿った移動が終了すると、ガイドローラ２９は、そのまま連続して、直線レール部２５に沿って移動する。そして、ドアガイド１３が、直線レール部２５に沿って、車両の前後方向に移動する。
【０１０９】
ドアリーフ１０１の閉鎖位置から開放位置への移動が行われる際には、上記のように、ドア駆動機構１５によってドアガイド１３が車両の前後方向に沿って移動するように駆動される。そして、ガイド部材１４に対して車両の前後方向に沿って移動可能に支持されたドアガイド１３が、ガイドレール１２に移動方向を案内されながら移動する。更に、ドアガイド１３に連結されたドアリーフ１０１も移動する。また、ドアガイド１３がガイドレール１２の湾曲レール部２６に沿って移動することで、ドアリーフ１０１のプラグ動作が行われる。
【０１１０】
尚、ドアリーフ１０１の開放位置から閉鎖位置への移動が行われる際、即ち、ドアリーフ１０１の閉鎖動作時には、上記とは逆の動作が行われる。この場合、ロータ３２ｂは、スクリュー軸３０に対して、上記の動作の際とは逆向きの回転方向に回転する。そして、ドアガイド１３は、閉鎖動作の開始タイミングから終了タイミングに近づくまでの間は、直線レール部２６に沿って移動する。一方、ドアガイド１３は、閉鎖動作の終了タイミングが近付くと、湾曲レール部２６に沿って移動する。ドアガイド１３が湾曲レール部２６に沿って移動するときには、ドアリーフ１０１のプラグ動作が行われる。
【０１１１】
ここで、上述したプラグ動作が行われる際における幅方向ガイド機構１６及びスクリュー軸ガイド機構１７の作動について説明する（図５乃至図９、図１１を参照）。上述したプラグ動作が行われる際、車幅方向に延びる一対のラック（２６、２６）のそれぞれに対して、ガイド部材１４の両端部に設けられたピニオン（３７、３７）のそれぞれが、車幅方向に変位する。このとき、各ピニオン３７は、各ラック３６に対して、噛み合った状態で回転しながら変位する。これにより、ガイド部材１４の両端部にそれぞれ設けられた各ピニオン３７は、各ラック３６に対して、滑ることなく回転しながら変位する。
【０１１２】
また、ガイド部材１４の両端部にそれぞれ設けられた各ピニオン３７が、各ラック３６に対して、噛み合いながら回転して車幅方向に移動する際、ガイド部材１４の両端部にそれぞれ設けられた各ローラ３８も車幅方向に移動する。このとき、各ローラ３８は、各レール体３９に対して、転動しながら車幅方向に移動する。
【０１１３】
また、プラグ動作の際、スクリュー軸３０を含むドア駆動機構１５、ドアガイド１３、及びガイド部材１４は、一体の状態で車幅方向に移動する。そして、スクリュー軸３０の両端部にそれぞれ設けられた各ローラ４０も車幅方向に移動する。このとき、各ローラ４０は、各レール体３９に対して、転動しながら車幅方向に移動する。
【０１１４】
［車両用プラグドア装置の効果］
以上説明したように、プラグドア装置１には、幅方向ガイド機構１６が設けられている。このため、プラグドア装置１によると、ドアガイド１３がガイドレール１２の湾曲レール部２６に沿って移動するとともにガイド部材１４が車両の幅方向に移動する際に、ガイド部材１４の両端部の固定部１１に対する位置において、車両の幅方向における偏りが生じることが抑制される。即ち、プラグ動作の際に、ガイド部材１４における車両の前後方向の一方の端部側と他方の端部側とにおいて、車両の幅方向における位置の偏りが生じてしまうことが抑制され、動作のずれが生じることも抑制される。従って、プラグドア装置１によると、円滑で安定したプラグ動作が実現されることになる。
【０１１５】
また、プラグドア装置１によると、固定部１１に対してガイド部材１４を車両の幅方向に移動可能に支持して円滑で安定したプラグ動作を実現する幅方向ガイド機構１６が、固定部１１に設けられたラック（直線部）３６とガイド部材１４の両端部に設けられたピニオン（回転部）３７とを備えた小型で簡素な機構によって構成される。このため、プラグドア装置１の構造の複雑化及び大型化を招いてしまうことが抑制される。更に、幅方向ガイド機構１６は、固定部１１にラック（直線部）３６が設けられ、ガイド部材１４にピニオン（回転部）３７が設けられることで構成されるため、適用対象のドア構造の種類が限定されることも抑制される。
【０１１６】
以上のように、上記の構成によると、円滑で安定したプラグ動作を実現できるとともに、構造の複雑化及び大型化を招いてしまうことを抑制でき、更に、適用対象のドア構造の種類が限定されてしまうことも抑制できる、車両用プラグドア装置１を提供することができる。
【０１１７】
また、プラグドア装置１によると、固定部１１に対してガイド部材１４を車両の幅方向に移動可能に支持して円滑で安定したプラグ動作を実現する幅方向ガイド機構１６について、ラック３６及びピニオン３７を備えて構成されたより簡素な機構によって実現することができる。
【０１１８】
また、プラグドア装置１によると、ピニオン３７はガイド部材１４に対して固定され、ピニオン３７とガイド部材１４との間に軸受を設ける必要が無い。このため、幅方向ガイド機構１６の更なる構成の簡素化を図ることができる。
【０１１９】
また、プラグドア装置１によると、電動モータ３２によってナット部３１がスクリュー軸３０周りで回転駆動される。これにより、ナット部３１が、車両の前後方向の移動が規制されたスクリュー軸３０に対して、回転しながら、ガイド部材１４と平行に延びるスクリュー軸３０の軸方向に沿って、即ち、車両の前後方向に沿って、移動する。そして、ナット部３１とともに、ナット部３１及び電動モータ３２を収容するケース３３が移動する。ケース３３は、ドアガイド１３に固定されており、ケース３３とともにドアガイド１３及びドアリーフ１０１も移動する。よって、ドアガイド１３を駆動することでドアリーフ１０１を開閉駆動するドア駆動機構１５を、スクリュー軸３０、ナット部３１、電動モータ３２、ケース３３を含んで構成されたコンパクトな機構で実現することができる。
【０１２０】
また、プラグドア装置１によると、電動モータ３２のロータ３２ｂがナット部３１の外周に配置され、ロータ３２ｂの外側に配置されるステータ３２ａがケース３３の内側に固定される。このため、スクリュー軸３０と同心状に電動モータ３２を配置でき、ケース３３内における電動モータ３２のコンパクトな配置が可能になる。これにより、ドア駆動機構１５の更なるコンパクト化を図ることができる。
【０１２１】
また、プラグドア装置１によると、プラグ動作に伴ってスクリュー軸３０が車両の幅方向に移動する際、スクリュー軸３０の両端部のローラ４０がレール体３９に沿って、車両の幅方向に転動する。このため、スクリュー軸３０の車両の幅方向の移動が更に円滑に行われることになる。
【０１２２】
また、プラグドア装置１によると、ピニオン（回転部）３７がラック（直線部）３６に沿って滑らずに回転しながら移動してガイド部材１４が車両の幅方向に移動する際、ガイド部材１４の両端部のローラ３８がレール体３９に沿って、車両の幅方向に転動する。このため、ガイド部材１４の車両の幅方向の移動が更に円滑に行われることになる。
【０１２３】
また、プラグドア装置１によると、ガイド部材１４を円管状の断面のパイプ部材として簡素な構造によって容易に形成することができる。
【０１２４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々に変更して実施することができる。例えば、次のように変更して実施してもよい。
【０１２５】
（１）前述の実施形態では、ドアリーフを１枚有する構成の片引きのドア構造に関して本発明が適用される形態を例にとって説明したが、この例に限らず、一対のドアリーフを有する構成の両引きの引き分け式のドア構造に関して本発明が適用されてもよい。
【０１２６】
（２）前述の実施形態では、ガイドレールにおいて湾曲レール部が直線レール部に対して車幅方向における内側に向かって湾曲するように設けられた形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。ガイドレールにおいて湾曲レール部が直線レール部に対して車幅方向における外側に向かって湾曲するように設けられた形態が実施されてもよい。
【０１２７】
（３）前述の実施形態では、ドア駆動機構が、スクリュー軸、ナット部、電動モータ、ケースを備えて構成された形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、ドア駆動機構が、電動モータ、駆動プーリ、従動プーリ、ベルトを備えて構成された形態が実施されてもよい。
【０１２８】
（４）前述の実施形態では、ドア駆動機構の電動モータの形態として、スクリュー軸と同心状に電動モータが配置された形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。電動モータの軸心とスクリュー軸の軸心とが平行に配置され、電動モータの出力軸から出力された回転駆動力が、直接に又は歯車機構を介してナット部に入力され、ナット部が回転駆動される形態が実施されてもよい。
【０１２９】
（５）前述の実施形態では、スクリュー軸と同心状に配置された電動モータを有するドア駆動機構において、ケースに対するスクリュー軸の相対回転を規制する機構として、スライドプレートが設けられた形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。ケースに対するスクリュー軸の相対回転を規制する機構として、他の形態が実施されてもよい。例えば、スクリュー軸の両端部において、固定部のガイドフレームに対して車幅方向に摺動するとともに、固定部に対してスクリュー軸の軸心周りの回転を規制する部材が設けられていてもよい。この場合、上記の部材として、例えば、一方の端部がスクリュー軸に固定され、他方の端部においてガイドフレームに対して摺動する摺動部が設けられた部材が実施されてもよい。また、このような部材は、スクリュー軸の両端部のそれぞれにおいて、上下方向における少なくとも一方に向かって延びるように設けられていればよい。
【０１３０】
（６）前述の実施形態では、幅方向ガイド機構の形態として、ラックとして構成された直線部とピニオンとして構成された回転部とを有する形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。回転部が、一対の直線部のそれぞれに磁気結合した状態で回転しながら直線部に対して車幅方向に変位する、幅方向ガイド機構の形態が実施されてもよい。この場合、互いに磁気結合する回転部及び直線部の少なくとも一方が、磁石を含んで構成されていればよい。例えば、回転部が磁石を含んで構成され、直線部が磁性体を含んで構成されてもよい。又は、回転部が磁性体を含んで構成され、直線部が磁石を含んで構成されてもよい。或いは、回転部及び直線部のいずれもが、磁石を含んで構成され、更に、回転部が直線部に磁気結合した状態で直線部に対して回転可能なように、回転部及び直線部のそれぞれの磁極が配置された形態が、実施されてもよい。
【０１３１】
（７）前述の実施形態では、ピニオンがガイド部材に固定された形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。ピニオンがガイド部材に対して軸受を介して回転自在に取り付けられた形態が実施されてもよい。
【０１３２】
（８）前述の実施形態では、ガイド部材が、円環状の断面のパイプ部材として設けられた形態を例にとって説明したが、この通りでなくてもよい。例えば、ガイド部材が、中実の丸棒の部材として設けられた形態が実施されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３３】
本発明は、車両の乗降口に設置され、ドアリーフに開閉動作及びプラグ動作を行わせる車両用プラグドア装置として、広く適用することができるものである。
【符号の説明】
【０１３４】
１                            車両用プラグドア装置
１１                          固定部
１２                          ガイドレール
１３                          ドアガイド
１４                          ガイド部材
１５                          ドア駆動機構
１６                          幅方向ガイド機構
２５                          直線レール部
２６                          湾曲レール部
３６                          ラック（直線部）
３７                          ピニオン（回転部）
１０１                        ドアリーフ
１０３                        乗降口
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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