(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
戸袋と、
前記戸袋に進退自在に支持された第１の扉体と、
前記第１の扉体に進退自在に支持された第２の扉体と、
前記第１の扉体の進退方向に延設されて、前記戸袋に支持されたラックギアと、
前記第１の扉体に固定された回転機と、
前記回転機によって回転駆動されるとともに、前記ラックギアと噛合するピニオンギアと、
前記回転機によって回転駆動される第１の転動輪と、
前記第１の扉体に軸支された第２の転動輪と、
前記第１の転動輪と前記第２の転動輪の間に巻き掛けられた無端巻き掛け伝動体と、
前記無端巻き掛け伝動体と前記第２の扉体を連結する連結部材を備えるとともに、
前記ラックギアは、その端部が前記戸袋に固定されて片持ち支持梁を構成している
可動扉装置。
【請求項２】
前記ラックギアの下面に当接して、前記ラックギアを支持する支持部材であって、前記第１の扉体に連結された支持部材を備え、
前記ラックギアが前記戸袋に片持ち支持される支持点の高さは、少なくとも、前記ラックギアの下面と前記戸袋の底面の間に前記支持部材を配置できる高さである
請求項１に記載の可動扉装置。
【請求項３】
前記ピニオンギアと前記支持部材で前記ラックギアを挟持する
請求項２に記載の可動扉装置。
【請求項４】
前記支持部材は、前記ラックギアに対して摺動する摺動板である
請求項２又は請求項３に記載の可動扉装置。
【請求項５】
前記支持部材は、前記ラックギアに当接して回転するローラである
請求項２又は請求項３に記載の可動扉装置。
【請求項６】
前記ローラは、両端にフランジを備え、前記フランジで前記ラックギアを挟持する
請求項５に記載の可動扉装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２枚の扉体を備える引き戸式の可動扉装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、鉄道駅のプラットホーム用の可動扉装置が普及しつつある。プラットホーム用の可動扉装置は一般にホームドアと呼ばれ、鉄道車両の乗降口に対応する位置に配置され、乗客の乗降時に開放されて、それ以外の場合には閉鎖されることによって、乗客の安全を図る一種の自動ドア装置である。ホームドアは、プラットホームに固定された戸袋と、戸袋に対して自在にスライドする扉体を備えて、開扉時に扉体を戸袋に収容する引き戸式が一般的である。また、引き戸式のホームドアにおいて、２枚の扉体を重ねて戸袋に収容するように構成すると、戸袋の幅を変えないで、開口幅をほぼ２倍にできることも知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、戸袋柵と、戸袋柵より側方に出没する第１乗降扉と、第１乗降扉より更に側方に出没する第２乗降扉とを有する可動ホーム柵装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２９５１６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の可動ホーム柵装置は、第１乗降扉と第２乗降扉について、それぞれ専用の駆動機構を備えている。すなわち、戸袋柵に固定されて第１乗降扉を開閉駆動する第１駆動部と、第１乗降扉に固定されて第２乗降扉を開閉駆動する第２駆動部を備える。そして、第１及び第２駆動部は、それぞれ専用の電動モータと送りねじ装置（スクリュー部材とナット部材）を備えている。このように、特許文献１に記載の可動ホーム柵装置は、部品点数が多く、構造が複雑で、製造や保守整備に手間がかかり、コストが嵩むという問題がある。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、複数の扉体を備える引き戸式の可動扉装置であって、構造が簡単な可動扉装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、この発明に係る可動扉装置は、戸袋と、戸袋に進退自在に支持された第１の扉体と、第１の扉体に進退自在に支持された第２の扉体と、第１の扉体の進退方向に延設されて、戸袋に支持されたラックギアと、第１の扉体に固定された回転機と、回転機によって回転駆動されるとともに、ラックギアと噛合するピニオンギアと、回転機によって回転駆動される第１の転動輪と、第１の扉体に軸支された第２の転動輪と、第１の転動輪と第２の転動輪の間に巻き掛けられた無端巻き掛け伝動体と、無端巻き掛け伝動体と第２の扉体を連結する連結部材を備えるとともに、ラックギアは、その端部が戸袋に固定されて片持ち支持梁を構成しているものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、１台の回転機で、第１及び第２の扉体を開閉するので、可動扉装置の駆動部の構造を簡単にできる。その結果、可動扉装置の製造と保守整備にかかる手間を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態に係る可動扉装置を、鉄道駅のプラットホームに設置した状態を示す外形図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る可動扉装置の外形図であって、（ａ）は閉扉状態を示す正面図であり、（ｂ）は同じく側面図であり、（ｃ）は開扉状態を示す正面図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る可動扉装置の機構を示す説明図であって、（ａ）は閉扉状態を、（ｂ）は開扉状態を、それぞれ示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る可動扉装置の支持機構を示す説明図であって、（ａ）は該機構の平面図であり、（ｂ）は該機構を（ａ）のＡＡ’線で切断した断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢＢ’線で切断した断面図である。
【図５】この発明の実施の形態に係る可動扉装置の駆動機構を示す説明図であって、（ａ）は該機構の平面図であり、（ｂ）は該機構を（ａ）のＡＡ’線で切断した断面図である。
【図６】この発明の実施の形態に係る可動扉装置のラックギアの連結継手の変形例を示す説明図であって、（ａ）はヒンジ、（ｂ）はボールジョイント、（ｃ）は弾性継手による連結を示す。
【図７】この発明の実施の形態に係る可動扉装置の変形例を示す説明図であって、図５（ｂ）に対応する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、この発明に係る可動扉装置の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図面においては、同一または同等の部分には同一の符号を付している。
【００１１】
鉄道駅のプラットホーム１００に設置された、この発明の実施の形態に係る可動扉装置１を図１に示す。図１に示すように、可動扉装置１は、プラットホーム１００に停車した列車１０１の乗降口１０２の位置と対応するように、プラットホーム１００の基礎上に立設される。可動扉装置１は、戸袋２と第１の扉体３と第２の扉体４を備えている。第１の扉体３を戸袋２へ、第２の扉体４を第１の扉体３に引き込むと、第１の扉体３と第２の扉体４が戸袋２に収容されるので、乗降口１０２の正面を広く開放することができる。なお、乗務員用のホームドアは、単扉式の引き戸であって、戸袋１０３と扉体１０４を備えている。
【００１２】
可動扉装置１は、概略、図２に示すように構成されている。図２（ａ）に示すように、戸袋２はプラットホーム１００に固定された、概略矩形の筐体である。第１の扉体３も概略矩形の筐体であって、戸袋２に進退自在に支持されている。第２の扉体４は第１の扉体３に進退自在に支持されている。図２（ｂ）に示すように、第１の扉体３は戸袋２に対して「入れ子」になっていて、第２の扉体４は第１の扉体３に対して「入れ子」になっている。なお、図２（ａ）は、第１の扉体３が戸袋２から、第２の扉体４が第１の扉体３から、それぞれ、引き出された状態、つまり閉扉状態を示している。開扉状態においては、図２（ｃ）に示すように、第１の扉体３は戸袋２に、第２の扉体４は第１の扉体３に、それぞれ収容される。
【００１３】
次に、図３、図４及び図５を参照して、可動扉装置１の機構を説明する。図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、戸袋２の下部には、戸袋２のほぼ全幅に渉って第１の直動レール５が配置されている。第１の直動レール５は図示しない固定金具を介して戸袋２の底板に固定されている。第１の直動レール５には、第１のスライド軸受け６が摺動自在に係合されている。なお、第１の直動レール５と第１のスライド軸受け６は、一般に直動ガイド、リニアガイドと呼ばれる市販の機械部品であって、図４（ｂ）に示すように、第１の直動レール５は概略矩形の断面を有している。そして第１のスライド軸受け６は、概略「コ」字型の断面を有していて、第１の直動レール５を跨いでいるので、第１のスライド軸受け６は第１の直動レール５と係合する。また、第１の直動レール５と当接する面には図示しないベアリングが配置されていて、摺動時の摩擦を軽減している。また、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、第１のスライド軸受け６は第１のブラケット７を介して第１の扉体３に固定されている。すなわち、第１のスライド軸受け６は図示しないボルト等で第１のブラケット７に締結され、第１のブラケット７は、第１の扉体３の図において左側の端面に、図示しないボルト等で固定されている。以上のようにして、第１の直動レール５と第１のスライド軸受け６によって、第１の扉体３は戸袋２に進退自在に支持される。
【００１４】
また、図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、第１の扉体３の下部には、第１の扉体３のほぼ全幅に渉って第２の直動レール８が配置されている。第２の直動レール８は図示しない固定金具を介して第１の扉体３の側板の内側に固定されている。第２の直動レール８には、第２のスライド軸受け９が摺動自在に係合している。なお、第２の直動レール８と第２のスライド軸受け９も、一般に直動ガイド、リニアガイドと呼ばれる市販の機械部品であって、図４（ｃ）に示すように、第２の直動レール８も概略矩形の断面を有している。第２のスライド軸受け９も、概略「コ」字型の断面を有していて、第２の直動レール８を跨いでいるので、第２のスライド軸受け９も第２の直動レール８と係合する。また、第１の直動レール５と当接する面にも図示しないベアリングが配置されていて、摺動時の摩擦を軽減している。図３（ａ）及び図４（ａ）に示すように、第２のスライド軸受け９は第２のブラケット１０を介して第２の扉体４に固定されている。すなわち、第２のスライド軸受け９は図示しないボルト等で第２のブラケット１０に締結され、第２のブラケット１０は、第２の扉体４の図において左側の端面に、図示しないボルト等で固定されている。以上のようにして、第２の直動レール８と第２のスライド軸受け９によって、第２の扉体４は第１の扉体３に進退自在に支持される。
【００１５】
図３（ａ）及び図５（ａ）に示すように、戸袋２の内部には、ラックギア１１が、第１の直動レール５と平行に配置されている。ラックギア１１は、戸袋２の最奥部（図において左端）において、第３のブラケット１２を介して、戸袋２の左端の端板に固定されている。つまり、ラックギア１１は戸袋２に片持ち支持されている。つまり、ラックギア１１は第３のブラケット１２に複数のボルト等で固定され、第３のブラケット１２は戸袋２の左端の端板に固定されている。なお、図示を省略したが、ラックギア１１の上面には歯列が形成され、下面は平滑に加工されている。また、第１の扉体３の左端の端板にはプレート１３が固定されていて、プレート１３には、回転電動機１４が固定されている。回転電動機１４の出力軸にはピニオンギア１５と駆動プーリ１６が結合され、ピニオンギア１５と駆動プーリ１６は回転電動機１４によって回転駆動される。また、ピニオンギア１５はラックギア１１の歯列と噛合している。そのため、ピニオンギア１５を回転させると、ピニオンギア１５はラックギア１１上を転動する。なお、回転電動機１４はこの発明の回転機の例示であり、駆動プーリ１６は第１の転動輪の例示である。
【００１６】
図３（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、プレート１３の上面には、摺動プレート１７が固定されていて、摺動プレート１７はラックギア１１の下面、つまり歯列が形成されていない面に当接している。なお、摺動プレート１７の上面とラックギア１１の下面、つまり両者が互いに当接する面は平滑に加工され、グリースが塗布されている。摺動プレート１７は、この発明の支持部材の例示であって、摺動板の例示でもある。
【００１７】
ラックギア１１はピニオンギア１５と摺動プレート１７の間で挟持されていて、ラックギア１１の上面においてピニオンギア１５が転動する時、摺動プレート１７はラックギア１１の下面に当接して摺動する。前述したように、ラックギア１１は戸袋２に片持ち支持されているから、ラックギア１１は支点から遠ざかるにしたがって、自重によって撓んで垂れ下がるが、摺動プレート１７がラックギア１１を下から持ち上げるので、摺動プレート１７と当接する位置において、垂れ下がりが矯正される。
【００１８】
図３（ａ）及び図５（ａ）に示すように、第１の扉体３の右端近くには、従動プーリ１８が配置されて、第１の扉体３の側板の内側に軸支されている。駆動プーリ１６と従動プーリ１８の間には、タイミングベルト１９が巻き掛けられている。なお、従動プーリ１８とタイミングベルト１９は、それぞれ、この発明の第２の転動輪と無端巻き掛け伝動体の例示である。また、第２の扉体４の左端には、ベルトクランプ２０が固定されている。ベルトクランプ２０の先端には図示しないクランプ片を備えていて、ベルトクランプ２０本体とクランプ片でタイミングベルト１９を挟持して、図示しないボルトナットでタイミングベルト１９をクランプする。ベルトクランプ２０でタイミングベルト１９をクランプすることによって、第１の扉体３はタイミングベルト１９に連結される。つまり、ベルトクランプ２０は、この発明の連結部材の例示である。
【００１９】
可動扉装置１は、このように構成されているので、図３（ａ）に示す状態において、回転電動機１４を反時計回りに回転させると、ピニオンギア１５と駆動プーリ１６は反時計回りに回転する。つまり、図において矢印１５ａで示す方向に回転する。ピニオンギア１５はラックギア１１と噛合しているから、ピニオンギア１５が反時計回りに回転すると、ピニオンギア１５はラックギア１１上を転動して、図の左方向に移動する。ピニオンギア１５は回転電動機１４の出力軸に固定され、回転電動機１４はプレート１３に固定され、プレート１３は第１の扉体３に固定されているから、第１の扉体３は戸袋２の中に引き寄せられる。
【００２０】
駆動プーリ１６が反時計回りに回転すると、タイミングベルト１９は、駆動プーリ１６と従動プーリ１８の間で反時計回りに移動する。つまり、タイミングベルト１９は駆動プーリ１６と従動プーリ１８の上方にある区間では、図の左方向（矢印１９ａで示す方向）に移動し、駆動プーリ１６と従動プーリ１８の下方にある区間では、図の右方向（矢印１９ｂで示す方向）に移動する。この時、ベルトクランプ２０は、タイミングベルト１９に引き寄せられて、図の左方向（矢印１９ａで示す方向）に移動する。第２の扉体４も、ベルトクランプ２０に引き寄せられて、図の左方向に移動する。つまり、第２の扉体４は第１の扉体３に引き寄せられる。
【００２１】
このように、図３（ａ）に示す状態において、回転電動機１４を反時計回りに回転させると、第１の扉体３は戸袋２の中に引き寄せられ、第２の扉体４は第１の扉体３に引き寄せられるので、最終的には図３（ｂ）に示す状態になる。つまり、可動扉装置１は開扉状態になる。
【００２２】
また、図３（ｂ）に示す状態において、回転電動機１４を時計回りに回転させると、ピニオンギア１５と駆動プーリ１６は時計回りに回転する。つまり、図において矢印１５ｂで示す方向に回転する。ピニオンギア１５はラックギア１１と噛合しているから、ピニオンギア１５が時計回りに回転すると、ピニオンギア１５はラックギア１１上を転動して図の右方向に移動する。ピニオンギア１５は回転電動機１４の出力軸に固定され、回転電動機１４はプレート１３に固定され、プレート１３は第１の扉体３に固定されているから、第１の扉体３は戸袋２の外に引き出される。
【００２３】
駆動プーリ１６が時計回りに回転すると、タイミングベルト１９は、駆動プーリ１６と従動プーリ１８の間で時計回りに移動する。つまり、タイミングベルト１９は駆動プーリ１６と従動プーリ１８の上方にある区間では、図の右方向（矢印１９ｃで示す方向）に移動し、駆動プーリ１６と従動プーリ１８の下方にある区間では、左方向（矢印１９ｄで示す方向）に移動する。この時、ベルトクランプ２０は、タイミングベルト１９に引き寄せられて、図の右方向に移動する。第２の扉体４はベルトクランプ２０に押されて、図の右方向に移動する。つまり、第２の扉体４は第１の扉体３の外に引き出される。
【００２４】
このように、図３（ｂ）に示す状態において、回転電動機１４を時計回りに回転させると、第１の扉体３は戸袋２の外に引き出され、第２の扉体４は第１の扉体３の外に引き出されるので、最終的には図３（ａ）に示す状態になる。つまり、可動扉装置１は閉扉状態になる。
【００２５】
以上、可動扉装置１の構成と作用を説明した。なお、可動扉装置１は、図示しない制御装置によって、自動的に運転される。つまり、回転電動機１４は制御装置の指令を受けて、時計回り、または反時計回りに回転し、あるいは停止して、第１の扉体３及び第２の扉体４を進退させる。なお、制御装置は、上位のシステムの指令を受けて動作する。例えば、図１に示したような、鉄道駅のプラットホームに設置された可動扉装置１は、例えば、鉄道全体の運行を管理するシステムの指令を受けて動作する。つまり、該システムから列車１０１が到着した旨の信号が制御装置に発信されると、その信号を受信した制御装置は、可動扉装置１に指令して、第１の扉体３及び第２の扉体４を戸袋２に収容させる。該システムから列車１０１を出発させる旨の信号が制御装置に発信されると、その信号を受信した制御装置は、可動扉装置１に指令して、第１の扉体３及び第２の扉体４を戸袋２から引き出させる。
【００２６】
上記実施形態において、ラックギア１１の左端を戸袋２に固定して、戸袋２に連結する例を示したが、ラックギア１１の戸袋２に対する支持条件は「固定」には限定されない。ラックギア１１は戸袋２に対する移動が拘束されていれば十分であり、少なくとも１の回転自由度が許容される。つまり、ラックギア１１を戸袋２に対して回転可能に取り付けても良い。例えば図６（ａ）に示すように、ラックギア１１を、ヒンジ２１を介して戸袋２に連結しても良い。あるいは図６（ｂ）に示すように、ラックギア１１を、ボールジョイント２２を介して戸袋２に連結しても良い。あるいは、図６（ｃ）に示すように、弾性継手２３を介して、ラックギア１１を戸袋２に連結しても良い。なお、弾性継手２３は弾性部材を介して２個の要素を連結する継手であり、機械的構成や弾性部材の素材は限定されない。
【００２７】
ラックギア１１の支持端において、少なくとも１の回転自由度を与えれば、ラックギア１１と第１の直動レール５の平行度が不足していても、ラックギア１１は第１の直動レール５に倣って変位するから、第１の扉体３の開閉動作に不具合は生じない。また、ラックギア１１の支持端において、少なくとも１の回転自由度を与えれば、ラックギア１１と第１の直動レール５の平行度の精度基準を下げることができる。その結果、工作や組立が容易になる。
【００２８】
また、図７に示すように、摺動プレート１７に代えて、回転軸２５周りで回転するローラ２４をラックギア１１の下面に当接させて、ラックギア１１を支持すれば、つまり、ラックギア１１の下面に当接して転動するローラ２４を支持部材とすれば、支持部材とラックギア１１の間の摩擦が小さくなる。一般にころがり摩擦はすべり摩擦より小さいとされているからである。そのため、可動扉装置１の開閉に必要な動力を小さくできる。またローラ２４は両端にラックギア１１を挟持するフランジ２６を備えている。そのため、ラックギア１１のローラ２４に対するずれが規制される。そのため、ラックギア１１のずれに起因するラックギア１１とピニオンギア１５の片当たりを防止することができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態によれば、１台の回転電動機１４で、第１及び第２の扉体３，４を開閉できるので、可動扉装置１の駆動部の構造を簡単にできる。
【００３０】
なお、上記の実施形態はこの発明の具体的実施態様を例示するものであって、この発明の技術的範囲を画すものではない。この発明は特許請求の範囲に記述された技術的思想の限りにおいて、自由に変形、応用あるいは改良して実施することができる。
【００３１】
例えば、上記実施形態においては、無端巻き掛け伝動体の具体例としてベルトを例示したが、無端巻き掛け伝動体はベルトには限定されない。例えばチェーンであっても良い。また、ベルトやチェーンの形状や形式も限定されない。例えば、ベルトは、タイミングベルト、平ベルト、Vベルト、丸ベルト等、各種の形状のベルトを任意に選択できる。ベルトの素材も限定されない。
【００３２】
上記実施形態においては、転動体の具体例としてプーリを例示したが、転動体はプーリには限定されない。例えば、スプロケットホイールであっても良い。ベルトやチェーンに代表される各種の無端巻き掛け伝動体が巻き掛けられる機械要素であって、張力とトルクを相互に変換する機械要素であれば、転動体の形式や形状は限定されない。
【００３３】
上記実施形態においては、ピニオンギア１５と駆動プーリ１６の回転電動機１４の出力軸に直結した例を示したが、ピニオンギア１５、駆動プーリ１６と回転電動機１４の間に減速機や歯車機構が介在していても良い。ピニオンギア１５と駆動プーリ１６の相互の位置も同軸配置には限らない。例えば、回転電動機１４に接続された歯車機構の異なる出力軸に、ピニオンギア１５と駆動プーリ１６が接続されても良い。
【００３４】
上記実施形態においては、本発明に係る可動扉装置を鉄道駅のプラットホームに設置して、いわゆるホームドアとする例を挙げたが、この発明の適用対象はホームドアには限定されない。つまり、この発明の技術的範囲は、設置場所等によっては限定されない。この発明に係る可動扉装置を、例えば、商業施設や娯楽施設に設置することもできる。
【符号の説明】
【００３５】
１  可動扉装置、２  戸袋、３  第１の扉体、４  第２の扉体、５  第１の直動レール、６  第１のスライド軸受け、７  第１のブラケット、８  第２の直動レール、９  第２のスライド軸受け、１０  第２のブラケット、１１  ラックギア、１２  第３のブラケット、１３  プレート、１４  回転電動機、１５  ピニオンギア、１６  駆動プーリ、１７  摺動プレート、１８  従動プーリ、１９  タイミングベルト、２０  ベルトクランプ、２１  ヒンジ、２２  ボールジョイント、２３  弾性継手、２４  ローラ、２５  回転軸、２６  フランジ、１００  プラットホーム、１０１  列車、１０２  乗降口、１０３  戸袋、１０４  扉体
【図１】
0006278877.tif 000002
【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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