(57)【要約】【課題】筐体幅の狭い改札機筐体内の実装レイアウトを改善してサイズが８０角のギヤードモータをコンパクトに実装でき、従来から使用していた８０角のギヤードモータを利用でき、製作コストの低減できる自動改札機のドア開閉機構を提供する。【解決手段】自動改札機のドア開閉機構は、ドア１５を開閉駆動するための、モータ軸２２Ａ−１とギヤヘッド軸２２Ｂ−１がずれたギヤードモータ２２を筐体５１（改札機本体１０Ａ）内に設置した自動改札機１０において、モータ軸の位置とギヤヘッド軸の位置が鉛直方向（鉛直線２３）になるようにギヤードモータ２２の配置姿勢を選択し、ギヤードモータ２２をドア１５のドア軸１５Ｂに近づけて設置するように構成される。【選択図】図３
2015118658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドアを開閉駆動するための、モータ軸とギヤヘッド軸がずれたギヤードモータを筐体内に設置した自動改札機において、前記モータ軸の位置と前記ギヤヘッド軸の位置が鉛直方向になるように前記ギヤードモータの配置姿勢を選択し、前記ギヤードモータを前記ドアのドア軸に近づけて設置したことを特徴とする自動改札機のドア開閉機構。
【請求項２】
前記ギヤヘッド軸の回転動作はリンク機構を介して前記ドア軸の回転動作に変換され、前記リンク機構は、前記ギヤヘッド軸に取り付けられたロータと、前記ドア軸側に取り付けられたクランクと、前記ロータと前記クランクを連結するコンロッドとから構成されることを特徴とする請求項１の自動改札機のドア開閉機構。
【請求項３】
前記ドアの開動作状態での前記ロータの配置姿勢を鉛直方向に接近させ、前記ドアの開動作状態での前記ロータと前記コンロッドの取付け角度を相対的に大きくしたことを特徴とする請求項２記載の自動改札機のドア開閉機構。
【請求項４】
前記ギヤードモータを取り付けるための構造強化用のリブを前記筐体内に設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の自動改札機のドア開閉機構。
【請求項５】
緊急時に前記ドアを閉動作させるためのトリガー用ソレノイドを、前記ギヤードモータの上側位置にてフレーム内に埋没して設置したことを特徴とする請求項４記載の自動改札機のドア開閉機構。
【請求項６】
前記コンロッドと前記クランクが面一になるレイアウトで実装されたことを特徴とする請求項２記載の自動改札機のドア開閉機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動改札機のドア開閉機構に関し、特に、サイズが８０角のＡＣギヤードモータ等を筐体幅の狭い改札機筐体内にコンパクトに実装した自動改札機のドア開閉機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の従来の自動改札機の筐体は、通常、筐体幅が１７５ｍｍのものが使用されており、ドアを開閉する駆動装置として、サイズが８０角のギヤードモータが使用されていた。「ギヤードモータ」は、モータに対してギヤヘッドが直結・一体化されたモータであり、モータ軸の回転数は、ギヤヘッドで所定の割合で減速され、ギヤヘッド軸の回転数として出力される。通常、外観がほぼ円柱体状のモータ本体に対して、ギヤヘッドはほぼ直方体等の形状を有する。ギヤードモータにおいて、モータは、モータ軸が突き出た側の端面に、ギヤヘッドを固定するための取付け部材として角フランジを有している。当該角フランジは正面形状が正方形であり、「８０角のギヤードモータ」とは、角フランジが８０ｍｍの大きさを有するギヤードモータである。ギヤヘッドの正面形状は上記の角フランジの正面形状とほぼ同じ大きさである。
他方、近年、新しい自動改札機の筐体が提案され、その筐体幅は１６０ｍｍのものが提案されている。
【０００３】
関連する従来技術として特許文献１に開示された自動改札機のドアロック機構を挙げる。このドアロック機構は、自動改札機の開閉ドアを終電時に閉状態にロックする機構である。自動改札機の開閉ドアをロックするドアロック装置はモータのモータ軸と共に回転するロータを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８３２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述した通り、近年、筐体幅は１６０ｍｍの自動改札機の筐体が提案されている。この自動改札機の筐体内にドアを開閉するギヤードモータを内蔵する場合には、通常、当該筐体の寸法に合った小型のギヤードモータを新たに設計する必要がある。しかし、現実には、高コストの小型のギヤードモータを新たに用意するのはなく、従来の自動改札機で使用されていた８０角のギヤードモータを使用できるようにし、筐体幅の狭い自動改札機の製作コストを低減することが求められている。
【０００６】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、筐体幅の狭い改札機筐体内の実装レイアウトを改善してサイズが８０角のギヤードモータをコンパクトに実装できるようにし、従来から使用していた８０角のギヤードモータを利用でき、製作コストの低減を図ることができる自動改札機のドア開閉機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る自動改札機のドア開閉機構は、上記の目的を達成するため、次のように構成される。
【０００８】
第１の自動改札機のドア開閉機構（請求項１に対応）は、ドアを開閉駆動するための、モータ軸とギヤヘッド軸がずれたギヤードモータを筐体内に設置した自動改札機において、モータ軸の位置とギヤヘッド軸の位置が鉛直方向になるようにギヤードモータの配置姿勢を選択し、ギヤードモータをドアのドア軸に近づけて設置したことを特徴とする。
【０００９】
上記の自動改札機のドア開閉機構では、幅狭な新型の自動改札機の筐体内に従来から使用してモータユニット（ギヤードモータ）を組み込むに当たり、モータ軸とギヤヘッド軸の間に存するずれを考慮して配置レイアウトを決め、これによりギヤードモータをドアのドア軸に近づけて設置し、幅狭な筐体内に設けることを可能にした。
【００１０】
第２の自動改札機のドア開閉機構（請求項２に対応）は、上記の構成において、好ましくは、ギヤヘッド軸の回転動作はリンク機構を介してドア軸の回転動作に変換され、リンク機構は、ギヤヘッド軸に取り付けられたロータと、ドア軸側に取り付けられたクランクと、ロータとクランクを連結するコンロッドとから構成されることを特徴とする。
【００１１】
第３の自動改札機のドア開閉機構（請求項３に対応）は、上記の構成において、好ましくは、ドアの開動作状態でのロータの配置姿勢を鉛直方向に接近させ、ドアの開動作状態でのロータとコンロッドの取付け角度を相対的に大きくしたことを特徴とする。この構成によれば、ロータとコンロッドの開き角度が大きくなったため、起動時における起動力の損失を低減でき、省電力化を図ることができる。
【００１２】
第４の自動改札機のドア開閉機構（請求項４に対応）は、上記の構成において、好ましくは、ギヤードモータを取り付けるための構造強化用のリブを筐体内に設けたことを特徴とする。
【００１３】
第５の自動改札機のドア開閉機構（請求項５に対応）は、上記の構成において、好ましくは、緊急時に前記ドアを閉動作させるためのトリガー用ソレノイドを、ギヤードモータの上側位置にてフレーム内に埋没して設置したことを特徴とする。この構成により、ドア駆動装置の全体の高さを押させ、改札機本体の筐体内でコンパクトに組み込むことが可能とした。
【００１４】
第６の自動改札機のドア開閉機構（請求項６に対応）は、上記の構成において、好ましくは、コンロッドとクランクが面一になるレイアウトで実装されたことを特徴とする。この構成によれば、ロータの回転動作でコンロッドを往復的に移動させるとき、ドア軸の周りのクランクの回転動作を滑らかに行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、幅狭な新型自動改札機の筐体内に従来使用してギヤードモータを実装するに当たって、ギヤードモータにおけるモータ軸とギヤヘッド軸の間に存するずれを考慮して配置レイアウトを決め、これによりギヤードモータをドアのドア軸に近づけて設置し、幅狭な筐体内に設けることができる。特に、筐体幅の狭い改札機筐体内の実装レイアウトを改善してサイズが８０角のギヤードモータをコンパクトに実装できるようにし、従来から使用していた８０角のギヤードモータを利用でき、製作コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るドア開閉機構が組み込まれた自動改札機を示し、改札通路側から見た自動改札機の改札機本体の正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るドア開閉機構の要部の斜視図である。
【図３】本実施形態に係るドア開閉機構の側面図である。
【図４】コンロッドの全体の外観を示す斜視図である。
【図５】本発明による自動改札機のドア開閉機構（Ａ）と従来の自動改札機のドア開閉機構（Ｂ）の本質的な差異を概念的に比較・説明するための側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の好適な実施形態（実施例）を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１を参照して、本発明に係るドア開閉機構が組み込まれる自動改札機の一例を説明する。図１は、自動改札機１０について、改札通路１１の側からみた一方の改札機本体１０Ａの正面図を示す。改札機本体１０Ａは外観を成す筐体を示している。図１において、例えば、１１Ａは通路入口であり、１１Ｂは通路出口である。改札通路１１を通行しようとする旅客は矢印Ｄ１で示す方向に移動するものとする。なおこの自動改札機１０は双方向に移動することができるので、移動方向が反対になる場合には通路入口と通路出口は反対になる。
【００１９】
改札機本体１０Ａにおいて、通路入口１１Ａ側の上面にはＩＣカードタッチ部（ＩＣカード読取り装置）１２と磁気券投入部（磁気券読取り装置）１３が設けられている。また改札機本体１０Ａの内面の所定の高さには改札通路１１を移動する旅客等の存在位置を検知する複数の赤外線センサ１４が備えられている。複数の赤外線センサ１４は、改札通路１１に進入して通行する旅客を特定しかつその移動位置を検出する移動検知手段である。通路入口１１Ａから進入し、改札通路１１を通行している旅客は、それぞれの位置で、対応する赤外線センサ１４によって検知され、その移動の変化状態が検出される。改札機本体１０Ａの内面側において、通路入口１１Ａおよび通路出口１１Ｂの各側に開閉動作を行う通行阻止用のドア１５が備えられている。ドア１５の開閉動作は、改札機本体１０Ａ内に設けられたドア駆動装置１５Ａによってドア軸１５Ｂの周りに回転させることにより行われる。ドア１５が閉動作を行うとき改札通路１１の通行を阻止し、ドア１５が開動作を行うとき改札通路１１の通行を許可する。さらにドア駆動装置１５Ａの動作は、改札機本体１０Ａに内蔵された制御装置１６によって制御される。
【００２０】
上記のドア駆動装置１５Ａは本発明に係るドア開閉機構を備えている。次に、図２と図３を参照して、一例として通路入口１１Ａ側のドア駆動装置１５Ａの構成、およびドア開閉機構の構成を詳細に説明する。図２は改札機本体１０Ａ（筐体）の内部に設けられた通路入口１１Ａ側のドア開閉機構の要部の斜視図を示し、図３は通路入口１１Ａ側における筐体内部のドア開閉機構を通路出口１１Ｂの側から見た側面図として示している。
【００２１】
図２において、一部を切り欠いて示した２１は、改札機本体１０Ａの筐体内壁を示す。筐体内壁２１から改札通路１１側に向けて少し閉じた状態のドア１５が、一部を切り欠いた状態で示されている。
【００２２】
１５Ａはドア駆動装置の全体を示し、１５Ｂはドア軸を部分的に示している。ドア駆動装置１５Ａは、ユニット化され、筐体内壁２１の内側面に沿って設けられている。ドア駆動装置１５Ａは、駆動源としてギヤードモータ２２を有している。ギヤードモータ２２は、モータ２２Ａとギヤヘッド２２Ｂとから構成される。モータ２２は例えばＡＣモータである。ギヤードモータ２２によれば、モータ２２Ａのモータ軸の回転数をギヤヘッド２２Ｂで減速し、ギヤヘッド軸２２Ｂ−１の回転数として出力する機能を有している。ギヤヘッド２２Ｂによってモータ２２Ａの回転数が減速される結果、ギヤードモータ２２のギヤヘッド軸２２Ｂー１から出力される回転力は必要な強さになるように強化される。
【００２３】
ギヤードモータ２２のモータ２２Ａのモータ軸の位置については、その中心線の位置が、図３において点２２Ａ−１として示されている。また図３では、ギヤヘッド２２Ｂのギヤヘッド軸２２Ｂ−１が示され、さらにその中心線の位置も点で示されている。図３に示すように、モータ軸２２Ａ−１の中心線とギヤヘッド軸２２Ｂ−１の中心線は鉛直線２３の上に位置し、鉛直方向（高さ方向）において上下の位置に設定されるように、ギヤードモータ２２は配置されている。モータ軸２２Ａ−１の中心線とギヤヘッド軸２２Ｂ−１の中心線との間隔ｄは、例えば１３ｍｍである。このように、ギヤードモータ２２では、モータ２２Ａのモータ軸２２Ａ−１と、ギヤヘッド２２Ｂのギヤヘッド軸２２Ｂ−１とは、ずれた位置にある。ずれたモータ軸２２Ａ−１とギヤヘッド軸２２Ｂ−１が鉛直方向になるようにギヤードモータ２２の配置姿勢が選択される。なお当該鉛直線２３については、図２においても同じ位置にて図示されている。
【００２４】
ギヤードモータ２２の配置姿勢を上記のように選択するためにフレーム２４が用いられている。ギヤードモータ２２は、フレーム２４によって筐体内壁２１に固定され、筐体内に設けられる。フレーム２４は、平坦フレーム２４ａと上側フレーム２４ｂと前端フレーム２４ｃを有している。平坦フレーム２４ａの下側にギヤードモータ２２は取り付けられている。また平坦フレーム２４ａ上にはソレノイド装置２５と電子回路部２６が設置されている。ソレノイド装置２５は、緊急時にドア１５を迅速に閉動作をさせるためのトリガー用の駆動源である。電子回路部２６は、モータ２２Ａの回転または停止の動作、およびトリガー用のソレノイド装置２５の緊急動作等を行わせるための給電制御装置である。ソレノイド装置２５は、従来の装置に比較して、フレーム２４において相対的に下方位置に埋設させた状態で設置されている。上側フレーム２４ｂの部分は、ギヤモード２２等を取り付けるフレーム２４の強度を高めるための構造強化用のリブとしての機能を有している。上側フレーム２４ｂの下側のスペースには図示しないリンク機構が配置される。このリンク機構は、トリガー用のソレノイド装置２５の緊急動作をドア軸１５Ｂに伝達する機能を有している。前端フレーム２４ｃにはギヤヘッド軸２２Ｂ−１に対応する孔２４ｃ−１が形成されている。孔２４ｃ−１を通してギヤヘッド２２Ｂ−１の先端部に臨むことができる。
【００２５】
ギヤードモータ２２のギヤヘッド軸２２Ｂ−１と、ドア軸１５Ｂとの間に、ドア開閉機構に基づくリンク機構が設けられる。このリンク機構は、ギヤヘッド軸２２Ｂ−１の回転動作をドア軸１５Ｂの回転動作に変換する働きを有している。当該リンク機構は、ロータ３１とコンロッド３２とクランク３３とコイルバネ３４等とによって構成されている。図３ではコイルバネ３４の図示は省略されている。
【００２６】
図２と図３に示すように、ロータ３１の下端（基端）はギヤヘッド軸２２Ｂ−１に結合され、ロータ３１は、鉛直線２３との間で作る角度が小さく、比較的に立てた角度状態にてギヤヘッド軸２２Ｂに取り付けられている。ロータ３１は、ギヤヘッド軸２２Ｂ−１の回転動作に応じて、その下端を中心にして設定された角度の範囲内で往復するように回転する。また側面から見て略コの字型をしたクランク３３がドア軸１５Ｂに取り付けられている。ロータ３１とクランク３３は、その間に配置されたコンロッド３２によって連結されている。ロータ３１の上端（先端）はコンロッド３２の先部３２ａにボルト３５およびベアリング等を用いて回転自在になるように結合されている。またコンロッド３２の基部３２ｂは、クランク３３にボルト３６およびベアリング等を用いて回転自在になるように結合されている。
【００２７】
図４にコンロッド３２のみの全体形状を示す。図４に示すように、コンロッド３２は全体として所要の厚みを有し、さらに、コンロッド３２の先部３２ａはリング状の形状を有し、基部３２ｂも同様にリング状の形状を有している。先部３２ａおよび基部３２ｂのリング状の形状部分の内部にはベアリング部材等が収容される。またコンロッド３２の先端の上部にはネジ孔３２ｃ−１を有した連結突起３２ｃが設けられている。連結突起３２ｃはコイルバネ３４の連結に用いられる。
【００２８】
上記の形状を有するコンロッド３２、当該コンロッド３２によって連結されるロータ３１およびクランク３３は、全体としてほぼ１つの面内に含まれるように、面一となるレイアウトに基づいて実装されている。
【００２９】
コンロッド３２の先端の連結突起３２ｃと、フレーム２４の上側フレーム２４ｂに設けられた連結突起２４ｂ−１との間に、コイルバネ３４が設けられる。コイルバネ３４の一端は金具３７とネジ３８で連結突起３２ｃに連結され、コイルバネ３４の他端は金具３９とネジ４０で連結突起２４ｂ−１に連結される。図２に示されるように、ドア１５が閉じるごとくロータ３１が回転動作したときには、コイルバネ３４は伸びるように作用する。すなわち、図２または図３において、ギヤヘッド軸２２Ｂ−１が反時計回りに回転するとき、ロータ３１が左側に倒れるように回転し、コンロッド３２を左方向に引き、クランク３３を左側方向に移動させ、ドア１５が閉まるようにドア軸１５Ｂを回転させる。このとき、コイルバネ３４は伸長させられる。反対に、上記の状態から、ギヤヘッド軸２２Ｂ−１が時計回りに回転するとき、ロータ３１も時計回りに回転し、コンロッド３２を右方向に押し出し、クランク３３を右側方向に移動させ、ドア１５が開くようにドア軸１５Ｂを回転させる。このとき、コイルバネ３４は収縮させられる。
【００３０】
ドア１５が開動作した状態のとき、ロータ３１の配置姿勢は鉛直線２３の方向に接近した状態にある。ドア１５が開動作状態において、ロータ３１とコンロッド３２の取付け角度（ロータ３１とコンロッド３２の作る角度）は、従来の機構に比較して、相対的に大きくなるようにされている。
【００３１】
図５を参照して、上記の構成を有する本発明の実施形態に係るドア開閉機構の作用・効果を、従来のドア開閉機構と比較して説明する。図５において、（Ａ）は本実施形態に係るドア開閉機構の特徴的構成を簡略化して示し、（Ｂ）は従来のドア開閉機構の構成を簡略化して示す。図５の（Ａ），（Ｂ）はいずれもドアは開いた状態にある。図５の（Ａ）の自動改札機１０で、二点鎖線５１は改札機本体１０Ａの筐体の輪郭を示している。また図５の（Ｂ）の従来の自動改札機１０’で、二点鎖線５２はその改札機本体の筐体の輪郭を示している。筐体５１の幅寸法は、筐体５２の幅寸法よりも短くなっている。さらに図５の（Ｂ）において、５３はコンロッド、５４は水平線を示している。コンロッド５３はコンロッド３２に比較して長い寸法を有するので、異なる符号で示した。図５において、その他の要素は前述した要素と同じであり、同一の要素には同一の符号を付している。
【００３２】
従来の自動改札機１０’の構造では、ギヤードモータ２２は、モータ軸２２Ａ−１とギヤヘッド軸２２Ｂ−１が水平線５４の上に位置するように配置されている。これに対して、本発明の実施形態に係る自動改札機１０の構造によれば、前述した通り、ギヤードモータ２２は、モータ軸２２Ａ−１とギヤヘッド軸２２Ｂ−１が鉛直線２３の上に位置する配置されている。図５の（Ａ），（Ｂ）において、それぞれ、自動改札機１０，１０’におけるドア軸の回転中心１５Ｂ−１からギヤードモータ２２の最も離れた箇所までの距離Ｌ１，Ｌ２が図示されている。距離Ｌ１については図３においても示されている。当該距離Ｌ１，Ｌ２についてはＬ１＜Ｌ２という関係が成り立ち、本実施形態に係る自動改札機１０のドア開閉機構の構成によれば、従来の自動改札機１０’のドア開閉機構と比較して、ギヤードモータ２２をドア軸１５Ｂに近づけて配置することができる。この結果、従来使用していたギヤードモータ２２を、幅寸法が短くなった筐体５１の自動改札機１０に組み込むことができるという効果が発揮される。
【００３３】
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさ、および配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎず、また数値等については例示にすぎない。従って本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る自動改札機のドア開閉機構は、従来の型式で使用しているギヤードモータを幅狭な筐体を用いる型式の自動改札機の中にコンパクトなレイアウトで組み込んで使用することに利用される。
【符号の説明】
【００３５】
１０，１０’    自動改札機
１０Ａ          改札機本体
１１            改札通路
１１Ａ          通路入口
１１Ｂ          通路出口
１５            ドア
１５Ａ          ドア駆動装置
１５Ｂ          ドア軸
１５Ｂ−１      ドア軸の回転中心
１６            制御装置
２１            筐体内壁
２２            ギヤードモータ
２２Ａ          モータ
２２Ａ−１      モータ軸
２２Ｂ          ギヤヘッド
２２Ｂ−１      ギヤヘッド軸
２３            鉛直線
２４            フレーム
２４ａ          平坦フレーム
２４ｂ          上側フレーム
２４ｃ          前端フレーム
２５            ソレノイド装置
２６            電子回路部
３１            ロータ
３２            コンロッド
３３            クランク
３４            コイルバネ
５１，５２      筐体
５３            コンロッド
５４            水平線
【図１】
2015118658.tif 000003
【図２】
2015118658.tif 000004
【図３】
2015118658.tif 000005
【図４】
2015118658.tif 000006
【図５】
2015118658.tif 000007